DE3034856A1

DE3034856A1 - Einstellbare axialkolbenmaschine

Info

Publication number: DE3034856A1
Application number: DE19803034856
Authority: DE
Inventors: Karl 8761 Laudenbach Herbert; Gustav Ing.(grad.) 8752 Mainaschaff Kleineisel
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1980-09-16
Filing date: 1980-09-16
Publication date: 1982-04-29
Also published as: JPS5783678A; US4426195A

Description

LINDE AKTIENGESELLSCHAFT

A 636 A 80/62

E-St/As 25. Juli I98O

Einstellbare Axialkolbenmaschine, vorzugsweise Axialkolbenpumpe

Die Erfindung betrifft eine einstellbare Axialkolbenmaschine, vorzugsweise eine Axialkolbenpumpe,mit einem zwecks Einstellen des Hubvolumens pro Umdrehung verschwenkbaren Teil, insbesondere eine Schrägseheibenaxialkolbenmaschine, bei der zum Verschwenken der Schrägscheibe druckmittelbetätigte Stelldruckräume, vorzugsweise Stellzylinder, einer Servokraft· stelleinrichtung vorgesehen sind, die ib er eine Polgesteuereinrichtung, insbesondere eine Folgesteuereinrichtung mit einer Vierkantensteuerung, beaufschlagbar sind, wobei ein koaxial zu dem zwecks Einstellen des Hubvolumens verschwenkbaren Teil schwenkbar gelagerter,willkürlich oder durch ein Steuer- oder Regelorgan verschwenkbarer Hebel mit einem Steuerglied ("iPilot") der Servokraftstelleinrichtung in Wirkverbindung steht, wobei dieses Steuerglied in einem Steuerteil gelagert ist, das mit dem verschwenkbaren Teil gemeinsam verschwenkbar ist und mit dem Steuerglied die Kantensteuerung der Folgesteuereinrichtung bildet. Bei einer bekannten Schrägscheibenaxialkolbenpumpe dieser Gattung, bei der die Schrägscheibe an einem annähernd halbzylinderförmigen Körper ("Wiege") gebildet ist, ist das Steuerteil unmittelbar an der Wiege befestigt und weist eine· Bohrung auf,

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in der ein Schieberkolben verschiebbar ist, der mit dem verschwenkbaren Hebel verbunden ist. Für das Verschwenken des halbzylinderförmigen Körpers sind Stellzylinder vorgesehen, die an diesem außerhalb der Schwenkachse angreifen. Der halbzylinderförmige Körper ist durch zwei Säulen, die mit diesem Körper durch in der Schwenkachse liegende Gelenke verbunden sind, in die Lagerung des Körpers gedrückt, wobei die Druck-

zumxndest eine flüssigkeit den Stellzylindern durch/diesei·.Andrücksäulen durch den halbzylinderförmigen Körper zu dem Steuerteil und von diesem wiederum durch den halbzylinderförmigen Körper zu den Stellzylindern geleitet ist (DE-OS 28 23 559.8). Bei einer ähnlichen Ausgestaltung einer Schrägscheibenpumpe gemäß der Gattung sind ebenfalls Stellzylinder vorgesehen, die durch Kanäle in dem halbzylinderförmigen Körper mit Druck-

15flüssigkeit beaufschlagt werden. In diesem Falle ist jedoch die Kantensteuerung der Folgesteuereinrichtung in Form eines Flachschiebers an der Seitenwand des halbzylinderförmigen Körpers vorgesehen und wird die Flüssigkeit durch den Flachschieber zugeführt (DE-OS 26 20 524.5). Bei diesen Ausge-

2ostaltungsformen ist also das Steuerteil unmittelbar mit dem halbzylinderförmigen Körper verbunden, bzw. ein Teil desselben. Diese bekannten Schrägscheibenpumpen haben sich als technisch sehr gute Lösungen hervorragend bewährt. Ein Nachteil ist jedoch der hohe Aufwand für das Herstellen der

25Flüssigkeitskanäle in dem halbzylinderförmigen Körper und bei der zuerst genannten bekannten Ausgestaltungsform für die Andrücksäulen und deren Gelenke .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beibehaltung 3flder Vorteile der vorstehend beschriebenen bekannten Lösungen den Aufwand für die Herstellung derselben zu vermindern. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Steuerteil an einem mit dem verschwenkbaren Teil verbundenen, in einem Teil des Gehäuses der Axialkolbenmaschine ₃₅gelagerten Hebel gebildet ist, vorzugsweise ein Teil dieses

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Hebels ist oder an diesem befestigt ist, und daß die Zufuhr des Druckmittels zur Kantensteuerung der Polgesteuereinrichtung und die Weiterleitung des Druckmittels zu den Stelldruckräumen durch den Hebel erfolgt und von diesem aus durch das Gehäuseteil,in dem dieser gelagert ist, erfolgt. Sämtliche Kanäle sind also entweder in dem Hebel oder in dem Gehäuseteil gebildet und können sehr gut von der Steuerdruckpumpe durch das Gehäuse zu dem Hebel bzw. von dem Hebel durch das Gehäuse zu den gegen dieses abgestütztenStelldruck-

¹⁰räumen geführt werden. Das Gehäuseteil, in dem der Hebel gelagert ist, kann beispielsweise ein Deckel des Gehäuses sein. Sowohl ein solcher Deckel als auch ein solcher Hebel sind Werkstücke, die geeignet sind,als Peingußwerkstücke hergestellt zu werden. Selbst dann aber, wenn es sich um normale

¹⁵Gußwerkstücke oder Gesenkschmiedewerkstücke handelt, ist das Herstellen von Bohrungen für die Kanäle in solchen kleinen Werkstücken einfacher zu bewerkstelligen als bei den bisher bekannten Schrägscheibenpumpen. Zweckmäßigerweise ist die Lagerung des Hebels in dem Gehäuseteil als Drehdurchführung

²⁰für mehrere Flüssigkeitsdruckkanäle ausgestaltet. Wenn an dieser Drehdurchführung Leckverluste auftreten, entsteht dadurch kein großer Energieverlust,weil das Stelldruckmittel unter geringem Druck steht. Andererseits kann durch solche an der Drehdurchführung durchleckende Stelldruckflüssigkeit

²⁵die Lagerung des Hebels ständig geschmiert werden, so daß dieser stets leicht gängig ist. Zum Bilden der Drehdurchführung kann der Hebel mit einer zylindrischen Bohrung versehen sein, in der drei Ringnuten gebildet sind, von denen jede mit einem der drei Kanäle in dem Hebel in Verbindung

30steht, wobei der Hebel auf einem zylindrischen Fortsatz des Gehäuseteiles gelagert ist, der in die Bohrung hinein ragt und in dem drei Kanäle jeweils gegenüber einer der Ringnuten im Gehäuse münden. Selbstverständlich können auch die Ringnuten außen auf dem zylindrischen Portsatz zusätzlich

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1oder nur anstatt der Ringnuten in der Bohrung gebildet sein je nach dem, was herstellungsmäßig günstiger ist.

Der Hebel kann mit dem verschwenkbaren Teil verschraubt sein 5und der Deckel, in dem der Hebel gelagert ist, kann mit dem Gehäuse verschraubt sein. Dieser Fall der Verschraubung an beiden Teilen ist jedoch nur möglich, wenn gesichert ist, daß die Lagerstelle des Hebels im Deckel stets mit der erforderlichen, sehr hohen Genauigkeit koaxial zu der Lagerung des

lOverschwenkbaren Teiles ist. Da eine solche Koaxialität mit Rücksicht auf Pertigungstoleranzen nicht immer gesichert werden kann, ist es günstiger, wenn entweder der Deckel nachgiebig gelagert ist - dann müssen wieder entsprechende nachgiebige Abdichtungen für die Weiterführung der Kanäle vorge-

15sehen sein - oder vorzugsweise, daß der Hebel mit radialem Spiel mit dem verschwenkbaren Teil verbunden ist, beispielsweise in einem Stift, der mit geringem tangentialen Spiel in einen Schlitz des Hebels eingreift.

20In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.

Figur 1 zeigt im unteren Teil einen Schnitt durch eine Schrägscheibenpumpe und im oberen Teil den abgehoben gezeichneten 23Deckel zu dieser.

Figur 2 zeigt im größeren Maßstab einen Teil der Steuereinrichtung in Ansicht in Richtung der Schwenkachse.

3dFigur 3 zeigt einen Schnitt durch die in Figur 2 dargestellten Teile, wobei die Schwenkachse in der Schnittebene liegt.

In dem Gehäuse 1 ist eine Welle 2 gelagert, auf der eine in der Zeichnung nicht mehr dargestellte Zylindertrommel gelagert 35Lst, aus der in der Zeichnung ebenfalls nicht mehr dargestellte

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ORIGINAL INSPECTED

Kolben austreten, die gegen eine Schrägscheibe 3 abgestützt sind, die an einem halbzylinderförmigen Körper 4 gebildet ist, der auf in der Zeichnung nicht mehr dargestellter Weise in dem Gehäuse 1 um die Schwenkachse 5 schwenkbar gelagert ist. Zum Verschwenken des halbzylinderförmigen Körpers 4 um die Schwenkachse 5 sind zwei Stellkolben 6 und 7 vorgesehen, die jeweils über eine Kolbenstange 8 und ein Stützteil 9 mit dem halbzylinderförmigen Körper 4 verbunden sind. Der Stellkolben 6 ist in einem Stellzylinder 10 verschiebbar, in dem ein Druckraum 11 gebildet ist, und der Stellkolben 7 ist in einem Stellzylinder 12 verschiebbar, in dem ein Druckraum 13 gebildet ist.

Zur Stirnseite hin ist das Gehäuse 1 durch einen Bodenteil 14 abgeschlossen.

Eine in Blickrichtung vor der Schnittebene des unteren Teiles der Figur 1 liegende öffnung im Gehäuse 1 ist durch einen Deckel 15 abgeschlossen. Der obere Teil von Figur 1 zeigt einen Blick in die Innenseite dieses Deckels, der also im oberen Teil der Figur 1 um l80° hochgeschwenkt ist, so daß die Schwenkachse 5 wieder genau in Blickrichtung liegt. In dem Deckel 15 ist ein Lagerbolzen 16 gelagert, auf dem ein Steuerhebel 17 verschwenkbar gelagert ist, dessen zangenförmige Gabelteile mit geringem Spiel gegen die Stirnseiten eines das Steuerglied bildenden Schieberkolbens 18 anliegen. Der Schieberkolben 18 ist in einer Bohrung 19 des Hebels 20 geführt, wobei in dieser Bohrung 19 drei Kanäle 21, 22, 23 münden, die zusammen mit Ringnuten an dem Schieberkolben 18 die Vierkantensteuerung ergeben.

An dem verschwenkbaren Teil 24 der Schrägscheibenpumpe ist ein Mitnahmebolzen 25 befestigt, dessen Kopf mit geringem Spiel gegen die Wände 26 eines Schlitzes anliegt, der in dem Hebel 20 radial zu der Schwenkachse 5 gebildet ist..

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Der Hebel 17 ist auf dem Exenterteil 57 des Lagerbolzens 16 gelagert.

Der Hebel 20 weist eine zylindrische Bohrung 27 auf, in der drei Ringnuten gebildet sind, von denen die Ringnut 28 mit dem Kanal 21, die Ringnut 29 mit dem Kanal 22 und die Ringnut 30 mit dem Kanal 23 in Wirkverbindung steht.

Der Hebel 20 ist mit der Bohrung 27 auf einem außen zylindrischen Portsatz 32 des Deckels 15 gelagert. In diesem Portsatz 32 ist eine Bohrung 35 gebildet, die in eine Bohrung 36 übergeht, die durch einen Stopfen 37 abgeschlossen ist und an die eine Bohrung 38 anschließt, wobei die Mündung der Bohrung 35 vor der Ringnut 28 liegt. Parallel zu der Bohrung 36 liegt eine Bohrung 39* die in eine Bohrung 40 mündet und die andererseits mit einer Bohrung in Wirkverbindung steht, deren Mündung vor der Ringnut 29 liegt. Weiterhin ist parallel zu diesen beiden Bohrungen 36 und 39 eine Bohrung 41 in dem Portsatz 32 vorgesehen, die mit einer Mündungsbohrung verbunden ist, deren Mündung vor der Ringnut 30 liegt und die weiterhin mit einer Bohrung 42 in dem Deckel 15 in Verbindung steht. Die Bohrung 40 steht durch eine Leitung 43 mit dem Druckraum 13 in Verbindung und die Bohrung 42 steht durch eine Leitung 44 nit dem Druckraum 11 in Verbindung, während die Bohrung 38 durch eine Leitung 45 mit einem Kanal 46 in Wirkverbindung steht, der mit der Stelldruckpumpe verbunden ist.

Das hintere Teil 47 des Steuerhebels 17 ist mit einem Steuerteil 48 verbunden, an dem zwei Steuerkolben 49 und 50 oder ein von beiden Seiten beaufschlagbarer Steuerkolben 49, 50 gebildet sind, die in entsprechenden Steuerzylinderbohrungen verschiebbar sind und von denen jeder gegen ein Paket unterschiedlich langer Federn 51 abgestützt ist, die jeweils in einem Steuerdruckraum 5² angeordnet sind, der jeweils durch

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eine Haube 53 abgeschlossen ist und In dem jeweils ein Extremanschlagbolzen 54 angeordnet ist. Jeder dieser beiden Druckräume 52 ist durch je eine Leitun^sbohrung 55 mit einer in der Zeichnung nicht mehr dargestellten Steuerdruckeinrichtung verbunden, durch die willkürlich einer der beiden Steuerdruckräume 52 mit Steuerdruck beaufschlagt und jeweils der andere mit einem drucklosen Ablauf verbunden wird.

Die Wirkungsweise ist folgende: Durch willkürliche Beaufschlagung eines der Druckräume 52 durch Steuerdruck durch eine der Leitungen 55 wird einer der Steuerkolben 49 oder 50 bzw. eine Seite des Steuerkolbens 49> 50 beaufschlagt und somit das Hebelteil 47 in der einen oder anderen Richtung um die Schwenkachse 5 herumgeschwenkt. Bei einer solchen Ver-Schwenkung nimmt der Hebel 17 den Schieberkolben l8 mit, mit dem Ergebnis, daß bei der Verschwenkung in der einen Richtung die Bohrung 21 mit der in der Zeichnung nicht mehr dargestellten Bohrung 22 verbunden wird und bei Verschwenkung in der anderen Richtung die Bohrung 21 mit der ebenfalls in der Zeichnung nicht mehr dargestellten Bohrung 22 verbunden wird. Das heißt bei der Verschwenkung in der einen Richtung wird die Ringnut 28 mit der Ringnut 29 und bei der Verschwenkung in der anderen Richtung wird die Ringnut 28 mit der Ringnut 30 verbunden. Das Stelldruckmittel, das von der Stelldruckpumpe erzeugt wird, fließt über die Leitungsbohrung 46 und die Leitung 45 und die Bohrung 38 und die Bohrung 35 in die Ringnut 28.

Bei Verschwenkung des Hebels 17 in der einen Richtung fließt somit das Druckmittel aus der Bohrung 38 über die Ringnut 28, die Bohrung 21, die Bohrung 22, die Ringnut 29 zu der Bohrung 40 und von dieser durch die Leitung 43 in den Druckraum 13 mit der Folge, daß der halbzylinderfö'rmige Körper 4 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn um die Schwenkachse 5 geschwenkt wird. Dabei nimmt dieser über den Bolzen 25 und

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eine der Wände 26 des Schlitzes den Hebel 20 mit, so da:3 der Schieberkolben 18 relativ zu der Bohrung 19 bei jetzt stillgehaltenem Hebel 17 wieder so vielt verschoben wird, daß die Mündung der Bohrun ; 21 durch den Schieberkolben 2-3

^ abgeschlossen wird, wenn die Lage des haIbzylinderi'örmigen Körpers 4 der Lage des Hebels 17 gefolgt ist.

Der Exenterbolaen 16 ist durch eine Mutter 48 am Deckel

gelagert. 10

Der Hebel 17 weist einen Fortsatz 58 auf, der mit großem Spiel in eins Ausnehmung 59 des Hebels 20 greift, um bei Ausfall des Druckmittels noch ein mechanisches Mitnehmen

zu ermöglichen. 15

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Claims

A 636 A 80/62

E-St/As 25. Juli I98O

Patentansprüche

Einstellbare Axialkolbenmaschine, vorzugsweise Axialkolbenpumpe _} mit einem verschwenkbaren Teil, insbesondere Schrägseheibenaxialkolbenpumpe, bei der zum Verschwenken druckmittelbeaufschlagte Stelldruckräume vorzugsweise Stellzylinder einer Servokraftstellein-

richtung ,vorgesehen sind, die über eine Folgesteuereinrichtung,insbesondere mit einer Vierkantensteuerung,beaufschlagbar sind, wobei ein koaxial zu dem verschwenkbaren Teil verschwenkbar gelagerter,willkürlich oder durch ein Steuer- oder Regelorgan verschwenkbarer Steuer-

hebel mit einem Steuerglied der Servokraftstelleinrichtung in Wirkverbindung steht, wobei dieses Steuerglied in einem Steuerteil gelagert ist, das mit dem verschwenkbaren Teil gemeinsam verschwenkbar ist und mit dem Steuerglied die Kantensteuerung der Folgesteuereinrichtung bildet, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerteil (I9) an einen mit dem verschwenkbaren Teil (4) verbundenen, in einem Gehäuseteil (I5) gelagerten Hebel (20) gebildet ist und daß die Zufuhr des Druckmittels zur Kantensteuerung (18,

19) und die Weiterleitung des Druckmittels von dieser 35

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zu den Stelldruckräumen (11 und 13) durch den Hebel (20) und von diesem aus durch Bohrungen (38, 40, 42) in dem Gehäuseteil (15), in dem der Hebel (20) gelagert ist, erfolgt.
2. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseteil, in dem der Hebel (20) gelagert ist, ein Deckel (15) ist.
3· Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel an einem Gehäuseteil gelagert ist, in dem Kanäle angeordnet sind, von denen einer mit einer Steuerdruckpumpe und mindestens zwei mit je einem Druckraum in Verbindung stehen.
4. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung des Hebels (20) als Drehdurchführung (28, 29, 30) für mehrere Druckflüssigkeitskanäle (21, 22, 23, 38, 40, 42) ausgestaltet ist.
5. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (20) eine Bohrung (27) aufweist, die auf einen zylindrischen Portsatz (32) des Gehäuseteiles (15) gelagert ist und mit diesem die Drehdurchführung (28, 29, 30) bildet.
6. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch den zylindrischen Portsatz (32) ein Lagerbolzen (16) durchragt, auf dem der mit dem Steuerglied

(18) verbundene Steuerhebel (17) gelagert ist.
7. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerbolzen (16) exentrisch ist und zwecks Einstellung der Lage des mit dem Steuerglied (l8) verbundenen Steuerhebels (I7) willkürlich verdrehbar ist.

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