DE3346000C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Stelleinrichtung für eine nach beiden Seiten aus einer Neutrallage heraus einstellbare, als Hydromotor oder vorzugsweise als Pumpe arbeitende hydrostatische Axialkolbenmaschine, wobei die Stelleinrichtung mit einem gegen eine Feder in einem Stellzylinder verschiebbaren, mit dem verschwenkbaren Teil der hydrostatischen Axialkolbenmaschine verbundenen Stellkolben und mit einem gegen die Kraft einer Feder verschiebbaren, mit Steuerdruck beaufschlagbaren, koaxial zum Stellzylinder angeordneten Vorsteuerkolben versehen ist.

Hydraulische Stellvorrichtungen mit mechanisch angesteuertem Vorsteuerkolben und im übrigen den vorgenannten Merkmalen sind in ver­ schiedenen Ausgestaltungsformen bekannt (DE-AS 14 53 513 - DE-PS 17 76 206 - DE-AS 11 54 689). Dabei ist es bekannt, starke Rückführfedern, die ein sicheres Rückführen in die Nullhublage ermöglichen, zu verwenden (DE-PS 17 76 206) und es ist in anderer Ausgestaltungsform bekannt, den Vorsteuerkolben in den Stellkolbenbereich zu integrieren (DE-AS 14 53 513). Andererseits sind auch schon hydraulische Stelleinrichtungen mit allen vorgenannten Merkmalen bekannt, das heißt, solche, bei denen auch der Vorsteuer­ kolben hydraulisch durch einen Steuerdruck angesteuert ist (DE-OS 28 23 559 und im Prinzip DE-OS 20 01 701). Alle bisher bekannten Einrichtungen weisen noch irgend­ welche Nachteile auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stellein­ richtung gemäß der Gattung zu verbessern, insbesondere eine einfachere und einfacher kostensparend herstellbare Stelleinrichtung zu schaffen, die wenig Bauraum erfordert.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß für jede Schwenkrichtung des einstellbaren Teiles der hydrostatischen Axialkolbenmaschine aus der Neutrallage heraus je (mindestens) ein Stellzylinder- Stellkolben-Aggregat vorgesehen und für jede Schwenk­ richtung je ein Vorsteuerkolben vorgesehen ist, der auf der anderen Seite der Ebene, in der die Schwenkachse des schwenk­ baren Teiles und bei einer Axialkolbenmaschine die Drehachse der Zylindertrommel liegt, angeordnet ist, wie der von ihm beaufschlagte Stellzylinder, wobei ferner der Druck in dem Stellzylinder auf die Stirnfläche des auf der gleichen Seite der genannten Ebene angeordneten Vorsteuerkolbens wirkt, und zwar auf die Stirnfläche des Vorsteuerkolbens, die der vom Steuerdruck beaufschlagten entgegengesetzt ist. Das ermög­ licht eine Bauraum sparende Anordnung, ermöglicht ferner die Verwendung einfacher Drehteile und damit ein kostensparendes Herstellen und vor allem ermöglicht die Verwendung starker, in der Neutrallage gegen Anschläge anliegender Rückführfedern, so daß durch die starken Federn eine hohe Sicherheit gegeben ist selbst dann, wenn durch erhöhte Reibung oder sonstige Widerstände ein Rückschwenken der Maschine in die Neutrallage behindert ist. Diese Möglichkeit, starke Rückführfedern anzuwenden, ist besonders wichtig. Bei der Ausgestaltung gemäß der Erfindung steuert jeder Vorsteuerkolben nur eine der zwei Schwenkrichtungen.

Dadurch, daß der Stelldruck, der in dem auf der gleichen Seite der Schwenkachse angeordneten Stellzylinder wirkt, auf die Stirnseite des Vorsteuerkolbens wirkt, ist der Vorsteuerkolben auf der Seite, auf der der Stellzylinder mit Druck beaufschlagt ist, automatisch durch den Stelldruck mit einer Kraft belastet, die ein Aussteuern des Vorsteuer­ kolbens unter Wirkung des Steuerdruckes verhindert. Das heißt, durch die Wahl der Anordnung und Schaltung der Funktionskanäle ist jeweils der Vorsteuerkolben automatisch ausgeschaltet, der sich nicht in Arbeitsstellung befinden soll, und kann erst dann den Stellzylinder auf der anderen Seite der Schwenkachse mit Stelldruck beaufschlagen, wenn der Stelldruck in dem Stellzylinder, der auf der gleichen Seite wie der Vorsteuerkolben liegt, abgebaut ist. Es kann also niemals auf beiden Seiten gleichzeitig Stelldruck in die Stellzylinder gegeben werden, auch dann, wenn Steuer­ druck gleichzeitig auf die Vorsteuerkolben beider Seiten gegeben wird oder Vorsteuerdruck schon auf den Vorsteuer­ kolben einer Seite gegeben wird, während der Stelldruck auf der anderen Seite noch nicht abgebaut ist. Das heißt, auch unter Berücksichtigung möglicher Trägheitswirkungen bzw. Verzögerungen durch Strömungseffekte wird gesichert, daß immer nur der Stellzylinder auf einer Seite beaufschlagt ist.

Bei Schrägscheibenaxialkolbenmaschinen, insbesondere Schräg­ scheibenpumpen, ist es bekannt, vier Stellkolben zumindest annähernd parallel zur Drehachse, annähernd in den Ecken eines Rechteckes anzuordnen (DE-OS 26 20 523). Eine solche Anordnung läßt sich bei der Ausgestaltungs­ form gemäß der Erfindung besonders zweckmäßig anwenden, wobei dann auf jeder Seite der Schwenkachse zwei Stell­ kolben angeordnet sind, von denen jeweils einer mit einem Vorsteuerkolben räumlich kombiniert ist.

Die Anordnung ermöglicht, Stellzylinder großen Durch­ messers zu verwenden, wobei innerhalb des Stellzylinders eine Feder beziehungsweise ein Federpaket angeordnet ist, das einerseits gegen den Zylinderboden, andererseits gegen einen Federteller abgestützt ist, der seinerseits auf einem Stützbolzen abgestützt ist, der seinerseits wiederum im Zylinderboden befestigt ist, das heißt, die Feder wird nur dann zusammengedrückt, wenn der Kolben über die Null­ lage hinaus zurückgedrückt wird. Die Anordnung ermöglicht es, starke Federn zu verwenden, die ein sicheres Rück­ führen in die Nullhublage bewirken. Ohne wesentliche Ver­ größerung des Gesamtgehäuses können vier großvolumige Zylinder angeordnet werden, durch deren großen Querschnitt wiederum große Kräfte erzeugt werden können. Durch Ein­ stellen der Widerlager für die Federteller von außen her kann die Nullstellung von außen her eingestellt werden. Selbst wenn die Stellzylinder drucklos sind, reicht die Kraft der jeweils zwei beaufschlagten Federn aus, die Pumpe in die Nullhublage zurückzuschwenken, das heißt selbst dann, wenn die Pumpe unter Druck steht, kehrt diese in die Nullhublage zurück, wenn nicht willkürlich ein Steuer­ druck aufgegeben wird und dadurch ein Ausschwenken be­ wirkt wird, Erst dann, wenn ein Steuerdruck mit einer gewissen Mindestgröße des Drucks aufgegeben wird, beispiels­ weise ein Steuerdruck von mindestens 2 bar, beginnt der Stellkolben gegen die Kraft der Feder auf der anderen Seite zu verschieben. Die Federkennlinie und der Stelldruck werden derart gewählt, daß bei einem gegebenen Stelldruck auch bei Umkehr des Förderdrucks auf die andere Seite der Pumpe der Schwenkwinkel der Wiege höchstens um 1,5° ver­ ändert wird.

Das Steuern der Höhe des Steuerdrucks kann unmittelbar an der Pumpe erfolgen. Der Signalgeber für den Steuerdruck kann aber auch beispiels­ weise als elektrisch beziehungsweise elektronischer Signal­ geber entfernt angeordnet sein. Reißt die Steuerdruck­ leitung, kehrt die Pumpe in die Nullhublage zurück.

Eine besonders zweckmäßige bauliche Ausgestaltungsform ergibt sich, wenn jeweils der Vorsteuerkolben in einer koaxialen Bohrung einer Hülse verschiebbar angeordnet ist, die im Gehäuseboden der hydrostatischen Axialkolbenmaschine fest­ legbar ist und durch die ihrerseits der Stellzylinder im Gehäuseboden festlegbar ist. Die Zylinder sind also im Gehäuseboden (Steuerbodenaufnahme) befestigt und werden mit dieser fertigmontiert in das Gehäuse eingesetzt, wobei die Lage der Federteller vorher nach Maß eingestellt wird.

Sind vier Stellzylinder vorgesehen, von denen zwei nicht mit einem Vorsteuerkolben versehen sind, können trotzdem vier gleichartige Bohrungen im Gehäuseboden vorgesehen sein, in die entsprechende Stellzylinderfußteile einge­ setzt werden und durch Schrauben festgehalten werden. Diese Ausgestaltungsform ermöglicht auch in einfacher Weise, die Anschläge für die Federn, durch die die neutrale Lage ("Null­ hublage") bestimmt wird, einstellbar zu machen.

Im Gegensatz zu der direkten mechanischen Ansteuerung sind also keine großen Handkräfte zum Einstellen erforderlich. Andererseits ist die Einrichtung bei weitem nicht so auf­ wendig wie die üblicherweise verwendeten Servostellein­ richtungen. Das Zurückstellen der Axialkolbenmaschine in die Neutral­ lage auch dann, wenn der Vorsteuerkolben infolge einer Störung, beispielsweise infolge des Zwischensetzens von Schmutzteilchen, hängen bleibt, wird insbesondere dann besonders sicher erzielt, wenn eine vom Steuerdruck beaufschlagte, bei Absenken des Steuerdrucks eine Verbindung zwischen der zu dem Stelldruckraum des Stellzylinders auf der anderen Seite der hydrostatischen Axialkolbenmaschine führende Stelldruckleitung und der Ablaufleitung herstellende Ein­ richtung als Sicherheitseinrichtung vorgesehen ist. Durch diese Weiterausgestaltung wird also auf jeden Fall der Druck im Stellzylinder abgebaut, wenn der Vorsteuerdruck abgesenkt wird, unabhängig davon, ob der Vorsteuerkolben die vorge­ sehene Funktion ausführt oder nicht.

Eine besonders zweckmäßige bevorzugte Ausgestaltungsform einer solchen zweiten Einrichtung, bei der die Verbindung zwischen Stelldruckleitung, die zu den Stelldruckräumen führt, und der Ablaufleitung bei Absenken des Vorsteuer­ drucks auch dann hergestellt wird, wenn der Vorsteuer­ kolben in ausgesteuerter Stellung hängenbleibt und bei der diese zweite Einrichtung als Sicherheitseinrichtung im Vorsteuerkolben selbst angeordnet ist, ist im An­ spruch 8 angegeben.

Durch die Merkmale des Anspruchs 9 wird eine zweckmäßige Reihenfolge der Steuerfunktionsvorgänge erzielt.

Durch den Anschlag gemäß Anspruch 10 wird bewirkt, daß dann, wenn der Vorsteuerdruck auf den Wert null abge­ senkt ist, also der Vorsteuerdruck auf den Vorsteuer­ kolben keine Kraft ausübt und damit der Vorsteuerkolben unter der Wirkung der Einstellfeder in die Endlage ge­ drückt wird, der Sicherheitskolben im Vorsteuerkolben in die Lage gebracht wird, in der er sich befindet, wenn Vorsteuerdruck auf den Vorsteuerkolben wirkt, das heißt, wenn der Vorsteuerkolben die Lage einnimmt, die er bei abgesenktem Vorsteuerdruck einnehmen soll, ist die Wirkung des Sicherheitskolbens ausgeschaltet und somit bei normal­ funtionierendem Vorsteuerkolben die Verbindung zwischen der zu den Stelldruckräumen der Stellzylinder führenden Stelldruckleitung und der Ablaufleitung unterbrochen, so daß nicht über den Sicherheitskolben unnötig Stell­ druckmittel abfließen kann.

Der Drosselspalt gemäß Anspruch 11 ist vorgesehen, da in dem Fall, daß der Vorsteuerkolben in ausgesteuerter Lage hängen bleibt, die Stelldruckzulaufleitung mit der Ablaufleitung verbunden wäre. Durch den Drosselspalt 8 wird ungehindertes Nachfließen des Stelldruckmittels aus der Stelldruckzuführungsleitung verhindert. Darüber hinaus hat dieser Drosselspalt 8 auch noch eine zweite Funktion, insofern als er bei normaler Funktion der Einstelleinrichtung die Stellzeit begrenzt, das heißt die Nachströmgeschwindigkeit begrenzt.

Weil bei der Ausgestaltungsform gemäß Anspruch 8 der Sicherheitskolben innerhalb des Vorsteuerkolbens ange­ ordnet ist, muß bei dieser Anordnung der Vorsteuerkolben einen wesentlich größeren Durchmesser aufweisen als dann erforderlich ist, wenn auf solchen Sicherheitskolben ver­ zichtet wird oder dieser außerhalb des Vorsteuerkolbens angeordnet wird. Infolge dieses größeren Durchmessers des Vorsteuerkolbens wirkt bei einem gegebenen Vorsteuer­ druck auf den Vorsteuerkolben auch eine größere Kraft, so daß eine größere Regelfeder erforderlich ist. Eine Verstärkung der Regelfeder geht auf Kosten des Federweges. Wenn der Stellkolben, in dem die Regelfeder angeordnet ist, ausfährt, ist der Weg, den der Stellkolben zurücklegt, größer als der Weg, auf dem eine hinreichend starke Feder eine hinreichend große Kraft ausüben kann. Deshalb wird der maximale Weg der Regelfeder auf den Weg begrenzt, auf dem sie eine hinreichende Vorspannkraft aufweisen kann. Eine für diesen Zweck geeignete Maßnahme ist im Anspruch 12 angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.

Fig. 1 zeigt eine halbschematische Schnittdarstellung.

Fig. 2 zeigt ein Detail aus Fig. 1 in größerem Maßstab.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch einen Stellzylinder in der Weiterausgestaltungsform mit einer Sicherheitsein­ richtung.

Der obere Teil der Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Schrägscheibenaxialkolbenmaschine in der Ebene, in der zwei Stellzylinderachsen liegen, und der untere Teil der Fig. 1 zeigt einen zweiten Schnitt durch die gleiche Axialkolbenmaschine in der Ebene, in der die Achsen der beiden anderen Stellzylinder liegen, wobei die beiden Schnittebenen parallel zueinander senkrecht zu der Schwenk­ achse 1 stehend angeordnet sind.

Die Wiege 2 ist um die Schwenkachse 1 schwenkbar in dem in der Zeichnung nicht mehr dargestellten Gehäuse gelagert, das durch den Gehäuseboden 3 (Steuerbodenaufnahme) nach der in der Zeichnung rechten Seite abgeschlossen ist. Die in der Zeichnung nicht mehr dargestellte Zylindertrommel ist rotierbar um eine Drehachse 4. Parallel zur Drehachse 4 sind in der in der Zeichnung oberen Schnittebene zwei ab­ gesetzte Bohrungen 5 im Gehäuseboden 3 vorgesehen. In jede Bohrung 5 ist ein Fußteil 6 eines Stellzylinders 7 einge­ setzt. Das Fußteil 6 weist eine Ringnut auf, die durch eine Querbohrung 8 mit dem Innenraum des Stellzylinders 7 ver­ bunden ist. In jedem der beiden Stellzylinder 7 ist ein Stellkolben 9 verschiebbar, der mit seiner Stirnfläche gegen ein Anschlagteil 10 anliegt, das aus gehärtetem Material besteht und mit einem Gewindefuß 11 in eine Gewindebohrung 12 der Wiege 2 eingesetzt ist.

In eine koaxiale Gewindebohrung des Fußteiles 6 ist ein Gewindeteil 13 eines Anschlagbolzens 14 eingeschraubt, der mit dem Bund seines Kopfes 15 gegen einen Innenbund des Federtellers 16 anliegt, gegen den die Feder 17 abgestützt ist, die andererseits gegen das Bodenteil des Stell­ zylinders 7 abgestützt ist. Das Gewindeteil 13 des Anschlag­ bolzens 14 ist durch eine Gegenmutter 18 gesichert und an der Stirnseite mit einem Schlitz für einen Schraubendreher versehen, so daß die Lage des Kopfes 15 durch Verdrehen des Anschlagbolzens 14 leicht fixiert werden kann. Der Ge­ windestopfen 19 ist in ein Innengewinde des Fußteiles 6 ein­ geschraubt, so daß der Gewindestopfen 19 gegen die eine Schulter der Bohrung 5 und das Bodenteil des Stellzylinders 7 gegen die andere Schulter der Bohrung 5 anliegt, so daß durch Festziehen des Gewindebolzens 19 der Stellzylinder 7 im Gehäuseboden 3 festgelegt ist.

In der zweiten, in der Zeichnung unteren Schnittebene sind ebenfalls im Gehäuseboden 3 zwei Bohrungen vorgesehen, die hier mit 25 bezeichnet sind. In jede Bohrung ist eine Hülse 24 eingesetzt, die ihrerseits eine koaxiale Längs­ bohrung aufweist, die am in der Zeichnung rechten Ende mit einem Innengewinde versehen ist, in das ein Gewinde­ stopfen 23 eingeschraubt ist, der sich mit seiner Bund­ fläche wiederum gegen die Stirnfläche des Gehäusebodens 3 abstützt.

Während der Stellzylinder 7 mit dem Fußteil 6 aus einem Teil besteht und entsprechend ein Bodenplattenteil auf­ weist, weisen die in der Schnittebene, die in Fig. 1 unten angeordnet ist angeordneten Stellzylinder 27 nur den äußeren Ring 22 einer Bodenplatte auf, der gegen die Schulter 21 der Bohrung 25 anliegt und gegen den die Schulter 26 der Hülse 24 anliegt, so daß durch die mittels des Gewindebolzens 23 festgespannte Hülse 24 der Boden­ ring 22 und damit der Stellzylinder 27 im Gehäuseboden 3 festgelegt ist.

Im Stellzylinder 27 ist wiederum ein Stellkolben 9 ver­ schiebbar, gegen dessen Innenseite ein Federteller 29 an­ liegt, gegen den eine äußere Feder 30 und eine innere Feder 31 abgestützt sind. Beide Federn 30 und 31 stützen sich gegen einen zweiten Federteller 32 ab, der sich gegen einen Stützfortsatz 33 des Vorsteuerkolbens 34 abstützt, der auf der anderen Seite durch eine Einstellfeder 35 gegen den Gewindestopfen 23 abgestützt ist, wobei in einer Ge­ windebohrung desselben ein Anschlageinstellstift 36 ver­ schiebbar und mittels einer Mutter 36a festlegbar ist.

In der Hülse 24 sind vier Radialbohrungen 37, 38, 39 und 40 vorgesehen, die jeweils über eine Ringnut mit einer Bohrung im Gehäuse in Verbindung stehen, wobei die Bohrung 37 der in Fig. 1 unteren Hülse 24 mit einer Bohrung 41 im Gehäuseboden 3 und die Bohrung 37 der in der Fig. 1 oberen Hülse 24 mit einer Gehäusebohrung 42 in Verbindung steht. Die Bohrung 38 steht mit einer Bohrung 43 in Verbindung, die Bohrung 39 in der Hülse 24 steht mit einer Bohrung 44 im Gehäuseboden 3 in Verbindung und schließlich steht die Bohrung 40 in der Hülse 24 mit einer Bohrung 45 im Gehäuseboden 3 in Verbindung. An die Bohrung 41 ist eine in der Zeichnung nicht mehr dargestellte Leitung angeschlossen, die zu einer in der Zeichnung ebenfalls nicht mehr dargestellten Quelle für einstellbaren Steuer­ druck führt. Die Bohrung 42 ist an eine zweite, ebenfalls in der Zeichnung nicht mehr dargestellte Leitung ange­ schlossen, die zu einer zweiten, ebenfalls in der Zeichnung nicht mehr dargestellten Steuerdruckquelle führt.

Beide Bohrungen 43 sind an je eine Leitung 47 angeschlossen, die sich in einer Leitung 48 fortsetzen, die zu einer in der Zeichnung nicht mehr dargestellten Stelldruck­ quelle, beispielsweise einer Speisepumpe für das hydro­ statische Getriebe, zu der die Axialkolbenmaschine gehört, führt. An die in der Zeichnung untere der Bohrungen 44 ist eine Leitung 49 angeschlossen, von der aus eine Teil­ leitung 50 zu einem Kanal 51a führt, von dem aus eine Radialnut 52a und eine Axialbohrung 53 zum Innenraum des in der Zeichnung oberen Stellzylinders 27 führt. Eine weitere, von der Leitung 49 ausgehende Zweigteilleitung 51 führt durch einen Kanal im Gehäuseboden 3 zu der Bohrung 8 im Stellzylinderfuß 6 des ebenfalls oberen Stell­ zylinders 7.

Von der Bohrung 44, die dem oberen Vorsteuerkolben 34 zugeordnet ist, geht eine Leitung 52 aus, die sich in zwei Zweigteilleitungen 53 und 54 aufteilt, die zu den Innenräumen der jeweils unteren Stellzylinder führen. An die beiden Bohrungen 45 ist je eine drucklose Ablauf­ leitung 55 angeschlossen.

Die Wirkungsweise ist folgende: Wird durch die zugeordnete Steuerdruckquelle auf den Anschluß 41 Steuerdruck gegeben, so wird durch diesen der in der Zeichnung untere Vorsteuer­ kolben 34 derart nach in der Zeichnung links verschoben, daß er die Leitung 47 mit der Leitung 49 verbindet, so daß das durch die Leitung 48 zufließende Stelldruckmittel durch die Leitung 49 und von dieser durch die Teilzweig­ leitungen 50 und 51 in die jeweils in der Zeichnung oberen Stellzylinder 7 und 27 strömt und den jeweils in diesen befindlichen Stellkolben 9 nach in der Zeichnung links verdrängt, wobei die Wiege 2 entgegengesetzt dem Uhrzeiger­ sinn verschwenkt und dadurch die in der Zeichnung unteren Stellkolben 9 zurückdrückt, wobei die jeweils unteren Federn 17 und 30, 31 zusammengedrückt werden. Dabei wirkt der in dem in der Zeichnung oberen Stellzylinder 27 an­ stehende Druck auch auf die in der Zeichnung linke Stirn­ fläche des in der Zeichnung oberen Vorsteuerkolbens 34, so daß selbst dann, wenn auf den Anschluß 42 Steuerdruck gegeben würde, der in der Zeichnung obere Vorsteuer­ kolben 34 durch diesen Steuerdruck nicht nach in der Zeich­ nung links verschoben werden kann, also auch nicht die ihm zugeordnete Leitung 47 mit der Leitung 52 verbinden kann. Wird im Anschluß 41 der Steuerdruck abgesenkt, so verbindet der in der Zeichnung untere Vorsteuerkolben 34 die Leitung 49 mit der Leitung 55, so daß über die Leitung 49 und die Teilzweigleitungen 50 und 51 aus den oberen Stellzylindern 7 und 27 wieder Stelldruckmittel abgelassen wird.

In entsprechender Weise ergibt sich eine Wirkung, wenn Steuerdruck auf den Steuerdruckanschluß 42 gegeben wird, so daß sich der in der Zeichnung obere Vorsteuerkolben 34 nach in der Zeichnung links verschiebt und die ihm zuge­ ordnete Leitung 47 mit der Leitung 52 verbindet, mit dem Ergebnis, daß die in der Zeichnung unteren Stellzylinder 7 und 27 mit Stelldruck beaufschlagt werden und die Wiege 2 im Uhrzeigersinn um die Achse 2 herumschwenkt.

Die Federn 30 und 31 haben unterschiedliche Länge. Funktionell ist das ohne Bedeutung, jedoch ist das aus baulichen Gründen für die Federn zweckmäßig, weil die kleinere schlecht derart gestaltet werden kann, daß sie den ganzen Hub des Stellkolbens 9 mitmachen kann. In Neu­ trallage der Wiege 2 liegen beide Federn 30 und 31 an beiden zugeordneten Federtellern 29 und 32 an. Das ist auch auf einem wesentlichen ersten Teil des Hubes der Fall, wenn der Stellkolben 9 aus dem Stellzylinder 27 austritt. Erst auf dem letzten Teil des Verschiebeweges des aus dem Stellzylinder 27 austretenden Stellkolbens 9 hebt die kleinere Feder von ihrem Federteller ab.

In der Stirnfläche der Hülse 24, an der der Federteller 32 gegen diese Stirnfläche der Hülse 24 anliegt, ist eine Nut 62 angeordnet, durch die Flüssigkeit aus dem Raum vor der Stirnfläche des Vorsteuerkolbens 34 in den Innen­ raum des Zylinders 27 übertreten kann.

Bei Verschwenken der Wiege 2 in der Schwenkrichtung, die in der Zeichnung dem Uhrzeigersinn entspricht, strecken sich die in der Zeichnung unteren Federn 30 und 31 und wird die in der Zeichnung obere Feder 17 zusammengedrückt, während die in der Zeichnung untere Feder 17 wirkungslos bleibt, weil der Federteller 16, gegen den diese Feder 17 abgestützt ist, gegen den Anschlag am Kopf 17 des Bolzens 14 anliegt und diese Feder sich somit nicht strecken kann. Die Rückstellkraft ist also gegeben durch den Über­ schuß der Kraft der Feder 17 gegenüber der Kraft der Summe der Federn 30 und 31. In der Neutrallage ("Nullhub­ lage") der Wiege 2 liegt sowohl der Federteller 16 der oberen Feder 17 als auch der in der Zeichnung untere Federteller 16 der in der Zeichnung unteren Feder 17 gegen den Anschlagkopf 15 an und liegt andererseits die Stirnseite des Kolbens 9 gegen das zugeordnete Anschlag­ teil 10 an, so daß die Neutrallage einerseits konkret definiert ist, andererseits durch Einstellen der Bolzen 14 genau eingestellt werden kann.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausgestaltungsform mit Sicherheitseinrichtung ist in einer Bohrung 25a des Ge­ häusebodens 3a eine Ventilhülse 141 eingesetzt, in der Radialbohrungen 144, 145, 134 und 136 vorgesehen sind, von denen die Radialbohrungen 144 mit einer Steuerdruck­ zuführungsleitung 139 im Gehäuseboden 3a in Verbindung stehen und die Bohrungen 145 mit einer Stelldruckzuführungs­ leitung 140 in Verbindung stehen und die Bohrungen 136 über die Bohrungen 135 im Gehäuse 3a mit einer Stelldruck­ leitung in Verbindung stehen, die zu dem Innenraum des in der Zeichnung nicht mehr dargestellten Stellzylinders führt, der auf der entgegengesetzten Seite der Schwenk­ achse der Wiege angeordnet ist. Die Radialbohrungen 134 stehen mit der Leitung 133 in Verbindung, die zu einem drucklosen Behälter führt. Mit einem Gewinde 164 ist die Ventilhülse 141 in das Bodenteil 165 des Stellzylinders 27 eingeschraubt, in dem ein Stellkolben 9 verschiebbar ist. Der Innenraum des Stellzylinders 27 steht über eine Leitung 147 mit dem in der Zeichnung nicht mehr darge­ stellten Steuerventil in Verbindung, das auf der anderen Seite der Ebene, in der Schwenkachse und Drehachse der hydrostatischen Maschine, zu der dieses Ventil gehört, liegen, angeordnet ist, so daß die Leitung 147 auf der anderen Seite dieser Ebene der Leitung 135 auf dieser Seite der Ebene entspricht.

In einer Innenbohrung 100 der Ventilhülse 141 ist der Vorsteuerkolben 34a verschiebbar gelagert, gegen dessen in der Zeichnung oberes Endteil 33a ein Federteller 32a abgestützt ist, gegen den die Regelfeder 7a anliegt. Diese Regelfeder 7a liegt ihrerseits mit ihrem anderen Ende gegen einen Federteller 123 an, der in der in der Zeichnung dar­ gestellten Lage gegen die Innenseite des Bodens des Stell­ kolbens 9 anliegt.

Am äußeren Umfang des Vorsteuerkolbens 34a sind Ring­ nuten 115, 117 und 150 vorgesehen, wobei an die Ring­ nut 117 ein Drosselspalt 118 anschließt und von der Ring­ nut 117 Radialbohrungen 151 ausgehen, während von der Ringnut 115 Radialbohrungen 114 ausgehen.

Der Vorsteuerkolben 34a ist gegen eine Einstellfeder 35a abgestützt, die sich andererseits gegen die Bodenfläche der Verschlußschraube 109 stützt, die in ein Innengewinde der Ventilhülse 141 eingeschraubt ist. Zum Zwecke des Einstellens der Vorspannung der Einstellfeder 35a sind zwischen diese und die Verschlußschraube 109 Einleg­ scheiben 119 zwischengelegt, wobei durch die Anzahl und die Wandstärke dieser Einstellscheiben 119 die Vor­ spannung der Einstellfeder 35a bestimmt wird. Das er­ möglicht der Verschlußschraube 109 eine eindeutige Lage, in der diese fest angezogen ist zu geben, so daß nicht die Gefahr besteht, daß durch äußere Eingriffe Ver­ änderungen herbeigeführt werden. Hinzu kommt, daß die Verschlußschraube 109 mit einem Halsteil versehen ist, an dem eine Anschlagfläche 108 gebildet ist, gegen die das untere Ende des Vorsteuerkolbens 34a anliegen kann.

Koaxial zum Vorsteuerkolben 34a ist in diesem eine Sack­ bohrung 131 vorgesehen, in der ein Sicherheitskolben 102 verschiebbar ist, der eine Ringnute 110 und von dieser ausgehende Radialbohrungen 111 aufweist, welche in einer Axialbohrung 112 münden, von der wiederum Radial­ bohrungen 113 ausgehen.

Der Sicherheitskolben 102 ist gegen eine Feder 104 abge­ stützt, die sich andererseits gegen den Boden der Sack­ bohrung 131 abstützt. Gegen diesen Boden der Sack­ bohrung 131 kann die Anschlagfläche 105 anliegen, die die Stirnfläche zu einem Fortsatz 160 des Sicherheitskolbens ist. Auch am entgegengesetzten - in Fig. 3 unteren - Ende weist der Sicherheitskolben 102 einen Fortsatz 161 auf, an dessen Stirnfläche eine Anschlagfläche 106 ge­ bildet ist, die gegen die Innenfläche der Verschluß­ schraube 109 anlaufen kann.

In das obere Teil 33a des Vorsteuerkolbens 34a ist ein Anschlagbolzen 14ä eingeschraubt, der ein Kopfteil 15a aufweist, gegen dessen Grundfläche 122 der Federteller 123 anliegen kann.

Die Wirkungsweise im Normalbetrieb ist folgende: Durch die Steuerdruckzuführungsleitung 139 und die Bohrungen 144 wird Steuerdruck zugeführt, der sich durch die Bohrung 154 in dem Steuerdruckraum 132 auswirkt und damit auf die in der Zeichnung untere Stirnfläche des Vorsteuerkolbens 34a und des Sicherheitskolbens 102 einwirkt. Ist der Vorsteuer­ druck groß genug, um die Kraft der Feder 104 überwinden zu können, wird der Sicherheitskolben 102 im Vorsteuer­ kolben 34a soweit hoch gedrückt, daß die Anschlagfläche 105 am Boden der Sackbohrung 131 zum Anliegen kommt. Steigt der Vorsteuerdruck soweit an, daß der insgesamt auf die Stirnfläche des Vorsteuerkolbens 34a einschließlich der Stirnfläche des Sicherheitskolbens 102 wirkende Druck eine Kraft erzeugt, die größer ist als die Vorspannkraft der Regelfeder 7a, so wird der Vorsteuerkolben 34a nach in der Zeichnung oben gedrückt und stellt damit eine Ver­ bindung zwischen der Leitung 140, durch die Stelldruck zugeführt wird, und der Leitung 135, durch die Stelldruck dem in der Zeichnung nicht mehr dargestellten Stell­ zylinder auf der anderen Seite zugeführt wird, her. Sinkt der Vorsteuerdruck, wird der Vorsteuerkolben 34a unter der Wirkung der Kraft der Regelfeder 7a nach in der Zeichnung unten verschoben, so daß die Ringnut 115 eine Verbindung zwischen der Leitung 135 und der Abfluß­ leitung 133 herstellt, so daß aus dem Stellzylinder auf der anderen Seite der Axialkolbenmaschine Druckmittel abgelassen wird.

Liegt der Sicherheitskolben 102 mit der Anschlagfläche 105 am Boden der Sackbohrung 131 an, verschließt der in der Zeichnung unterhalb der Ringnut 110 liegende Teil des Sicherheitskolbens 102 die Radialbohrungen 116.

Wenn jedoch dieses Zurückschieben des Vorsteuerkolbens 34a unter der Wirkung der Regelfeder 7a nicht möglich ist - beispielsweise weil sich an einer der Kanten des Vor­ steuerkolbens 34a ein Schmutzteilchen in der Bohrung 25a festgesetzt hat - bleibt also auch bei Absinken des Vor­ steuerdrucks im Steuerdruckraum 132 der Vorsteuerkolben 34a in der in der Zeichnung nach oben verschobenen Stellung. Infolge des Absinkens des Vorsteuerdrucks in dem Steuer­ druckraum 132 wird jedoch der Sicherheitskolben 102 unter der Wirkung der Feder 104 nach in der Zeichnung unten verschoben. Die Stärke der Feder 104 ist so ausgelegt, daß bei einem Vorsteuerdruck, der etwas unter dem Regel­ beginn des Vorsteuerkolbens 34a liegt, der Sicherheits­ kolben 102 am Anschlag 105 im Inneren des Vorsteuer­ kolbens 34a zur Anlage kommt. Bei nach in der Zeichnung unten verschobenem Sicherheitskolben 102 wird über die Ringnut 110 und die Bohrungen 111, 112 und 113 in diesem sowie über die Bohrung 114 und den Ringkanal 115 im Vor­ steuerkolben 34a eine Verbindung zwischen der Leitung 135, die zum Innenraum des Stellzylinders auf der anderen Seite der Axialkolbenmaschine führt, und der Leitung 133, die zu einem druck­ losen Behälter führt, hergestellt, so daß auch dann, wenn der Vorsteuerkolben 34a nicht zurückgeschoben wird, die Leitung 135 von Druck entlastet wird. In dieser nicht zurückgeschobene Stellung des Vorsteuerkolbens 34a hat nämlich der Ringkanal 110 Verbindung mit der Bohrung 116 im Vorsteuerkolben 34a und weiterhin der Ringkanal 117 des Vorsteuerkolbens 34a Verbindung mit der Leitung 135 zum Stellzylinder. Diese Verbindung besteht jedoch nur dann, wenn der Vorsteuerkolben 34a in der Öffnungstellung verharrt, obwohl der Steuerdruck unterhalb des für den Regelbeginn vorgesehenen Wertes abgesenkt ist, das heißt, wenn die Regelfeder 7a, obwohl der Vorsteuerdruck abge­ baut ist, nicht in der Lage ist, den Vorsteuerkolben 34a in Richtung gegen die Anschlagfläche 108 zu schieben, so daß der Vorsteuerkolben 34a die für den Normalbetrieb vorgesehene Verbindung über den Ringkanal 115 der druck­ losen Ablaufleitung 133 nicht öffnet. Das heißt in diesem Fall, in dem eine Fehlfunktion durch Festhängen des Vorsteuerkolbens 101 auftritt, wird durch die Funktion des zusätzlichen Sicherheitskolbens 102 die angestrebte Wirkung erzielt. Unter Berücksichtigung der Tatsache, daß in diesem Zustand auch die Stelldruckzuführungs­ leitung 140 mit der Ablaufleitung 133 verbunden ist, enthält der Vorsteuerkolben 34a den Drosselspalt 118, der ein ungehindertes Nachfließen des Stelldruckmittels durch die Drosselung im Drosselspalt 118 verhindert beziehungs­ weise den nachfließenden Strom vermindert. Diese Strom­ begrenzung im Drosselspalt 118 bewirkt bei normaler Funktion der Ventileinrichtung gleichzeitig eine Stell­ zeitbegrenzung.

Wenn bei normaler Funktion des Vorsteuerkolbens 34a dieser infolge der Kraft der Regelfeder 7a so weit nach in der Zeichnung unten verschoben ist, daß das Endteil des Vor­ steuerkolbens 34a gegen die Anschlagfläche 108 anliegt, dann bewirkt der Anschlag 106 am in der Zeichnung unteren Fortsatz des Sicherheitskolbens 102, daß dieser gegen die Kraft der Feder 104 innerhalb des Vorsteuerkolbens 34a hochgedrückt wird.

Ist in den Innenraum des Stellzylinders 27 soviel Druck­ mittel unter einem so hohen Druck eingeführt, daß der Stellkolben 9 sehr weit ausfährt, entspannt sich die Regel­ feder 7a trotzdem nicht, weil der Federteller 123 gegen den Anschlag 122 anliegt und dadurch den Entspannungsweg der Regelfeder 7a begrenzt. Wird andererseits der Stell­ kolben 9 unter Wirkung des Stellkolbens, der auf der anderen Seite der Maschine angeordnet ist, in den Stell­ zylinder 27 weit genug hinein gedrückt, kommt der Feder­ teller 32a zum Anlegen gegen die Oberfläche der Ventil­ hülse 141 mit der Folge, daß bei einem weiteren Hinein­ drücken des Stellkolbens 9 in den Stellzylinder 27 der Federteller 123 von der Anschlaggrundfläche 122 abhebt. Vom Augenblick des Abhebens an steht aber die volle Vorspannkraft der Regelfeder 7a zur Verfügung.

Die Ablassleitung 133 ist bei dem Ausführungsbeispiel gebildet durch eine Radialnut 166, die in einen am Umfang des Zylinders 27 gebildeten Spalt 167 mündet, der seiner­ seits mit dem Innenraum des in der Zeichnung nicht mehr dargestellten Gehäuses in Verbindung steht.

Claims (12)

1. Hydraulische Stelleinrichtung für eine nach zwei Seiten aus einer Neutrallage heraus einstellbare hydrostatische Axialkolbenmaschine mit einem gegen eine Feder in einem Stellzylinder verschiebbar, mit dem verschwenkbaren Teil der hydrostatischen Axialkolbenmaschine in Wirkverbindung stehenden Stellkolben und mit einem gegen die Kraft einer Feder verschiebbaren, mit Steuerdruck beauf­ schlagbaren, koaxial zum Stellzylinder angeordneten Vorsteuerkolben, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

• a) für jede Schwenkrichtung aus der Neutrallage heraus ist je ein Stellzylinder-Stellkolben-Aggregat (7, 9 bzw. 27, 9) vorgesehen
• b) für jede Schwenkrichtung aus der Neutrallage heraus ist je ein Vorsteuerkolben (34 bzw. 34a) vorgesehen
• c) der Vorsteuerkolben (34 bzw. 34a) ist jeweils auf der anderen Seite der Schwenkachse (1) angeordnet wie der von ihm beaufschlagte Stellzylinder (7, 27).

2. Stelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Druck in dem Stellzylinder (27) auf den auf der gleichen Seite der Schwenkachse ange­ ordneten Vorsteuerkolben (34) auf dessen der vom Vorsteuerdruck beaufschlagten Stirnfläche entgegen­ gesetzten Stirnfläche einwirkt.

3. Stelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Vorsteuerkolben (34) in einer Hülse (24) verschiebbar ist, die im Gehäuseboden (3) der hydrostatischen Axialkolbenmaschine festgelegt ist.

4. Stelleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß durch die Hülse (24) in der der Vor­ steuerkolben (34) verschiebbar ist, der zugeordnete Stellzylinder (27) festlegbar ist.

5. Stelleinrichtung nach einem der vorangegangenen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung in der Hülse (24), in der der Vorsteuerkolben (34) verschiebbar ist, koaxial zur Achse des Stell­ zylinders (27) angeordnet ist.

6. Stelleinrichtung nach einem der vorangegangenen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Seite der Schwenkachse (2) zwei Stellzylinder (7, 27) ange­ ordnet sind, die an die gleiche, von jeweils einem Vorsteuerkolben gesteuerte Leitung (49 bzw. 52) an­ geschlossen sind.

7. Stelleinrichtung nach einem der vorangegangenen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine von Steuerdruck beaufschlagte, bei Absenken des Steuer­ drucks eine Verbindung zwischen der zu dem Stellraum des Stellzylinders auf der anderen Seite der hydro­ statischen Axialkolbenmaschine führenden Stelldruckleitung (135) und der Ablaufleitung (133) herstellende Sicherheits­ einrichtung (102, 104) vorgesehen ist.

8. Stelleinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Vorsteuerkolben (34a) eine zum Steuer­ druckraum (132) offene Sackbohrung (131) angeordnet ist, in der ein Sicherheitskolben (102) gegen die Kraft einer gegen den Boden der Sackbohrung (131) abgestützten Feder (104) verschiebbar ist, wobei der Vorsteuer­ kolben (34a) zwei Gruppen von Radialbohrungen (114 und 117) aufweist, die in die Sackbohrung (131) münden und von denen die Radialbohrungen (114) in die mit der Ab­ laufleitung (133) verbindbare Ringnut (115) des Vor­ steuerkolbens (34a) münden und die Bohrungen (116) in die mit der Stelldruckleitung (135) verbindbare Ring­ nut des Vorsteuerkolbens (34a) münden, wobei ferner der Sicherheitskolben (102) einen gegen den Boden der Sackbohrung (101) anlegbaren Anschlag (105) sowie eine Ringnut (110) und Bohrungen (111, 112 und 113) aufweist, wobei die Ringnut (110) derart angeordnet ist, daß das die Ringnut (110) zum Steuerdruckraum (132) hin begrenzende Wandteil des Sicherheitskolbens (102) die im Vorsteuerkolben (34a) angeordneten Bohrungen (116) bei gegen den Anschlag (105) anliegendem Sicherheits­ kolben (102) verschließt und daß die Ringnut (110) bei unter der Wirkung der Feder (104) verschobenem Sicher­ heitskolben (102) mit der im Vorsteuerkolben (34a) an­ geordneten Ringnut (116) verbunden ist.

9. Stelleinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Spannung der Feder (104) derart ge­ wählt ist, daß der Sicherheitskolben (102) unter der Wirkung eines Steuerdrucks, der geringer ist als der Vorsteuerdruck, bei dem die Regelwirkung des Vorsteuer­ kolbens (34a) beginnt, gegen den Anschlag (105) gedrückt ist.

10. Stelleinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß am steuerdruckraumseitigen Ende des Sicherheitskolbens (102) ein weiterer Anschlag (106) angeordnet ist, der gegen den Abschlußdeckel (Ver­ schlußschraube 109) des Steuerdruckraumes (132) an­ legbar ist.

11. Stelleinrichtung nach Anspruch 8, dadruch gekenn­ zeichnet, daß am Vorsteuerkolben (34a) anschließend an die Ringnut (117) ein Drosselspalt (118) vorge­ sehen ist.

12. Stelleinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mit dem Stirnteil (33a) des Vorsteuer­ kolbens (34a) ein Anschlagbolzen (14a) verbunden ist, der mit einem Anschlagbund (122) versehen ist, gegen den ein Federteller (123) anlegbar ist.