EP2138720A2 - Adjustment device for the adjustment of axial piston engines. - Google Patents

Adjustment device for the adjustment of axial piston engines. Download PDF

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EP2138720A2
EP2138720A2 EP09007975A EP09007975A EP2138720A2 EP 2138720 A2 EP2138720 A2 EP 2138720A2 EP 09007975 A EP09007975 A EP 09007975A EP 09007975 A EP09007975 A EP 09007975A EP 2138720 A2 EP2138720 A2 EP 2138720A2
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EP
European Patent Office
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control
adjusting
adjusting device
actuating
piston
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Withdrawn
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EP09007975A
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German (de)
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EP2138720A3 (en
Inventor
Manfred Kirchhoff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mali Holding AG
Original Assignee
Mali Holding AG
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Filing date
Publication date
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Publication of EP2138720A2 publication Critical patent/EP2138720A2/en
Publication of EP2138720A3 publication Critical patent/EP2138720A3/en
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/26—Control
    • F04B1/28—Control of machines or pumps with stationary cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F04B1/2014—Details or component parts
    • F04B1/2042—Valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/002—Hydraulic systems to change the pump delivery
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/10—Other safety measures

Definitions

  • the present invention generally relates to the hydraulic adjustment of mechanical systems, wherein the adjustment range of the respective system extends in opposite directions to either side of a zero crossing.
  • the adjustment range can be a swivel range but also a linear range.
  • the invention relates to an adjusting device according to the preamble of claim 1.
  • the pumping or driving action depends on the pivoting angle of the respective pivotable element. At zero swing angle, the pumping or driving action of the machine is zero, while it increases with swinging out of zero position with increasing swing angle.
  • hydraulically actuated actuators are often used, e.g. be controlled by solenoid operated multi-way valves.
  • an adjustable axial piston machine in swash plate construction in which the swash plate surface is formed on a pivotable about a pivot axis, substantially semi-cylindrical cradle body, with its semi-cylindrical outer surface in a corresponding hollow cylindrical Support surface is mounted in the machine housing of the axial piston machine, and provided for pivoting the cradle body actuating means which are in operative connection with a lever which is connected to the cradle body and whose longitudinal central axis intersects the pivot axis.
  • the adjusting devices are designed as double-acting actuating cylinder adjusting piston units, each with two arranged in the opposite effective direction control piston surfaces.
  • the actuating cylinder actuating piston unit comprises a transverse split actuating piston consisting of two adjusting piston parts.
  • the two Stellkolbenmaschine be braced by spring assemblies against each other, have the same dimensions and produce the same size, oppositely directed spring forces.
  • neutral position Nullhub too of the machine
  • the weighing body is held by the spring assemblies on the Stellkolbenmaschine in its center position. Since only the spring assemblies are responsible for the zero position, they must be sufficiently strong in relation to the spring force, which must be overcome in normal operation at a deflection from the zero position significant counter forces.
  • a hydrostatic displacement unit in the form of a swashplate axial piston machine with an actuatable by an actuator adjusting device for adjusting the displacement volume is known, wherein the actuating device is in operative connection with a restoring force generating neutral position centering.
  • the zero position centering has a first functional position in which the actuating device can be acted upon by the restoring force and has a second functional position in which the actuating device can be relieved of the restoring force.
  • two return pistons of the neutral position centering are longitudinally displaceably mounted in a housing bore of the housing of the displacer unit, which operatively connected to opposite contact surfaces of a driver element of the pivotally mounted swash plate can be brought.
  • the return piston can be acted upon by means of a respective spring, which is arranged in a control pressure chamber, in the direction of the driver element.
  • Each of the return pistons has a control pressure surface counteracting the spring, wherein the control pressure chamber arranged in front of the control pressure surface is connected to a control pressure line in which, for example, a control pressure is applied, which acts on a setting cylinder of the control device that is in operative connection with the lift actuator.
  • a mechanical feedback device for resetting the control piston.
  • This includes a return lever which engages in a corresponding groove in the actuating piston.
  • the return lever is in operative connection with the control piston.
  • the return lever of the return device is pivotally mounted about an axis.
  • a pin is formed, which deflects one of two rocker arms upon pivoting of the return lever.
  • a return spring is arranged between the hook-shaped end portions of the rocker arm.
  • the rocker arms engage with the spool to apply the aforementioned restoring force.
  • the return spring causes the centering of the control piston after switching off the control pressures acting on the control piston.
  • Additionally are on the adjusting piston Centering arranged by which the actuator piston is centered in the neutral position.
  • the mechanical return means are coupled via opposing acting, the restoring force generating springs in such a manner to the actuating means that the effect of the tension springs in the neutral position of the actuating means and the control repeals.
  • control means comprise a valve arrangement
  • control element comprises a valve slide of the valve arrangement.
  • a control valve is associated with each of the pressure surfaces within the valve arrangement, wherein the control valves work in opposite directions and the control slide of the two control valves are mechanically rigidly coupled and form a common valve spool.
  • control valves can each be designed as 3/3-way valves and be electromagnetically controllable.
  • the mechanical return means comprise a pivotable mounted about a pivot axis, two-armed return lever, that the tension springs engage with one end on one arm of the return lever, and that the other arm of the return lever so mechanically with the control is coupled, that a pivoting movement of the return lever is converted into a deflection movement of the control.
  • adjusting means are provided with which the restoring force generated by the tension springs in the neutral position of the actuating means and the control element can be adjusted to zero, wherein the adjusting means comprise in particular equipped with an eccentric adjusting mechanism, with which the Pivoting axis of the return lever in the pivoting plane can be offset.
  • a further embodiment of the invention is characterized in that the adjusting means comprise two oppositely operating, mechanically coupled to each other actuating piston, the via associated control pressure chambers can be acted upon with a control pressure, and that the tension springs are each secured with one end to one of the control piston.
  • the two actuating pistons engage via associated piston rods on an adjusting lever, by means of which an axial piston machine (hydrostat) mounted pivotably with a bearing journal can be pivoted to change the volume throughput.
  • an axial piston machine hydrostat mounted pivotably with a bearing journal
  • adjusting means comprise a hydraulic cylinder adjustable in displaced directions, whose actuating forces can be transmitted in both directions by means of corresponding piston rods, and that the tension springs each engage with one end on one of the piston rods.
  • the hydraulic cylinder may advantageously be a steering cylinder of a hydraulically assisted vehicle steering system.
  • the adjusting device according to the invention can be used with particular advantage in a machine unit equipped with an axial piston machine, in particular a continuously variable transmission.
  • Fig. 1 is shown in a simplified functional diagram, a first embodiment of an adjusting device according to the invention.
  • the adjusting device 10 comprises as actuating means two control pistons 12 and 15, which are each slidably mounted in an associated cylinder 11 and 14 and with the cylinder 11, 14 define a control pressure chamber 13 and 16, respectively, via control pressure lines 30 and 33 with a control pressure can be acted upon.
  • the two adjacent to the control pressure chambers 13, 16 pressure surfaces (51, 52 in Fig. 2A ) of the actuating piston 12, 15 act in the opposite direction.
  • the two adjusting pistons 12, 15 are rigidly connected in the example shown via a rod-like connecting element 18, but can also - as in Fig.
  • control pressures for the control pressure chambers 13, 16 of the actuating piston 12, 15 are provided via a control valve arrangement, which is connected on the input side to a feed line 35.
  • the control valve arrangement consists of two opposite directions arranged, electromagnetically actuated control valves 28 and 31, which are designed as 3/3-way valves (instead of the electromagnetic shown in the example but also just as good hydraulic or other actuators can be used).
  • Each of the control valves 28, 31 is actuated by means of an actuator (electromagnet) 29 and 32, respectively, and outputs in a conventional manner a control force to the control valve Valve slide, which is thereby displaced in the axial direction, so that the control pressure to the associated actuating piston 12, 15 passed and at the same time the respective opposite control pressure chamber 13, 16 relieved to the tank.
  • valve slide 27 by a corresponding control signal to one of the electromagnets 29, 32 to the left or right from the in Fig. 1 deflected shown neutral position, one of the control pressure chambers 13, 14 is acted upon by a corresponding control pressure and the actuating piston assembly 12, 15 is also made of their in Fig. 1 shown neutral position deflected.
  • To control the adjustment is generated by increasing the deflection of the restoring force by means of the deflection of the piston assembly 12, 15 and introduced into the valve spool 27 by a mechanical feedback so that it counteracts the magnetic force of the controlled electromagnet 29 and 32 respectively.
  • a pivot lever assembly which comprises a two-armed, pivotable about a pivot axis 24 return lever 23 which engages with a fork-shaped coupling piece 25 at the free end of one arm mounted on a valve spool 27 coupling pin 26.
  • two tension springs 21 and 22 are fixed with their one end in opposite directions.
  • the tension springs 21, 22 are attached to one of the adjusting pistons 12, 15.
  • valve spool 27 is deflected to the right and it flows according to Fig. 2C Hydraulic fluid via the control pressure line 30 in the control pressure chamber 13 of the control pressure piston 12 and there builds a control pressure, while 15 hydraulic fluid is discharged via the control pressure line 33 from the control pressure chamber 16 of the other actuating piston.
  • valve spool 27 is deflected due to the no longer compensated tensile force of the stretched tension spring in the opposite direction and causes an automatic and accurate return of the actuating piston 12, 15 in the neutral position.
  • Fig. 3A shows again the neutral position
  • Fig. 3B analogous to Fig. 2D the deflection to the right
  • the adjusting pistons 12, 15 act via the piston rods 18a, 18b and the bearing axle 36 on an adjusting lever 37 which is fastened to the (indicated) bearing journal 38 of an axial piston machine.
  • the displacement of the actuating piston thus leads to a pivoting of the axial piston machine and an associated change in the volume flow rate.
  • FIG. 4 Another embodiment of the adjustment device according to the invention, as is particularly suitable for hydraulic steering systems or the like, is known in Fig. 4 schematically illustrated:
  • a steering cylinder or generally a hydraulic cylinder 41 has a arranged in the cylinder center Control piston 53, which can be acted upon from either side via corresponding lines with a control pressure.
  • To control the control pressure turn two control valves 48 and 49 are provided, which analogous to Fig. 1 interact.
  • From the actuating piston 53 extending from both sides of the cylinder 41 outstanding two piston rods 42, 43, which are equipped at the free end with means (eg holes, eyes or the like.)
  • means eg holes, eyes or the like.
  • the tension springs 46, 47 engage a return lever 50, which, like the return lever 23 Fig. 1 the restoring forces on the valve assembly 48, 49 and preferably is also equipped with an adjustment mechanism 39.

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Abstract

The adjusting device (10) has a hydraulically operated control units, which are movable by admission of pressure areas (51,52) working against each other with a positioning pressure alternatively from a neutral position into opposite directions. The mechanical feedback unit is coupled at the control units over tension springs (21,22) producing resetting force, working in opposite directions in such a manner that the effect of the tension waives in the neutral position of the control unit and a control element.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich generell auf die hydraulische Verstellung von mechanischen Systemen, wobei sich der Verstellbereich des jeweiligen Systems in entgegengesetzten Richtungen zu beiden Seiten eines Nulldurchgangs erstreckt. Der Verstellbereich kann dabei eine Schwenkbereich aber auch eine linearer Bereich sein. Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention generally relates to the hydraulic adjustment of mechanical systems, wherein the adjustment range of the respective system extends in opposite directions to either side of a zero crossing. The adjustment range can be a swivel range but also a linear range. The invention relates to an adjusting device according to the preamble of claim 1.

Bei Axialkolbenmaschinen in Schrägachsen- oder Schrägscheibenbauweise beispielsweise hängt die Pump- bzw. Antriebswirkung vom Schwenkwinkel des jeweiligen verschwenkbaren Elements ab. Beim Schwenkwinkel Null (Nullstellung) ist die Pump- bzw. Antriebswirkung der Maschine Null, während sie beim Ausschwenken aus der Nullstellung mit zunehmendem Schwenkwinkel zunimmt. Für das Verschwenken werden häufig hydraulisch betätigte Stellvorrichtungen eingesetzt, die z.B. durch elektromagnetisch betätigte Mehrwegeventile gesteuert werden.For example, in axial piston machines of a bent-axis or swash-plate design, the pumping or driving action depends on the pivoting angle of the respective pivotable element. At zero swing angle, the pumping or driving action of the machine is zero, while it increases with swinging out of zero position with increasing swing angle. For pivoting, hydraulically actuated actuators are often used, e.g. be controlled by solenoid operated multi-way valves.

In vielen Fällen ist es - unter anderem aus Sicherheitsgründen - erwünscht oder vorgeschrieben, dass bei Ausfall oder Unterbrechung bestimmter Systemfunktionen wie z.B. des für die elektromagnetisch betätigten Ventile benötigten Stroms, die Maschinen selbsttätig in die Nullstellung zurückschwenken und dort verharren. Dies gilt insbesondere aber auch für hydraulische Lenkhilfen von Fahrzeugen, wie sie in Form von Lenkzylindern beispielsweise aus der EP-A2-0 544 086 bekannt sind.In many cases, it is desirable or prescribed, among other things for safety reasons, that in case of failure or interruption of certain system functions, such as the current required for the electromagnetically actuated valves, the machines automatically return to the zero position and remain there. This applies in particular but also for hydraulic power steering of vehicles, as in the form of steering cylinders, for example, from the EP-A2-0 544 086 are known.

Aus der Druckschrift DE-A1-40 02 017 ist beispielsweise eine verstellbare Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise bekannt, bei der die Schrägscheibenfläche an einem um eine Schwenkachse schwenkbaren, im wesentlichen halbzylindrischen Wiegenkörper gebildet ist, der mit seiner halbzylindrischen Aussenfläche in einer dazu korrespondierenden hohlzylindrischen Stützfläche im Maschinengehäuse der Axialkolbenmaschine gelagert ist, und die zum Schwenken des Wiegenkörpers vorgesehene Stelleinrichtungen aufweisen, die in Wirkverbindung mit einem Hebel stehen, der mit dem Wiegenkörper verbunden ist und dessen Längsmittelachse die Schwenkachse schneidet. Die Stelleinrichtungen sind als doppelt wirkende Stellzylinder-Stellkolben-Aggregate mit je zwei in entgegengesetzter Wirkrichtung angeordneten Stellkolbenflächen ausgebildet. Das eine Stellzylinder-Stellkolben-Aggregat umfasst einen aus zwei Stellkolbenteilen bestehenden quergeteilten Stellkolben. Die beiden Stellkolbenteile werden durch Federpakete gegeneinander verspannt, die gleiche Abmessungen aufweisen und gleich grosse, entgegengesetzt gerichtete Federkräfte erzeugen. In Neutralstellung (Nullhubstellung) der Maschine wird der Wiegenkörper durch die Federpakete über die Stellkolbenteile in seiner Mittelstellung gehalten. Da ausschliesslich die Federpakete für die Nullstellung zuständig sind, müssen sie im Bezug auf die Federkraft ausreichend stark dimensioniert sein, wodurch im Normalbetrieb bei einer Auslenkung aus der Nullstellung erhebliche Gegenkräfte überwunden werden müssen.From the publication DE-A1-40 02 017 For example, an adjustable axial piston machine in swash plate construction is known, in which the swash plate surface is formed on a pivotable about a pivot axis, substantially semi-cylindrical cradle body, with its semi-cylindrical outer surface in a corresponding hollow cylindrical Support surface is mounted in the machine housing of the axial piston machine, and provided for pivoting the cradle body actuating means which are in operative connection with a lever which is connected to the cradle body and whose longitudinal central axis intersects the pivot axis. The adjusting devices are designed as double-acting actuating cylinder adjusting piston units, each with two arranged in the opposite effective direction control piston surfaces. The actuating cylinder actuating piston unit comprises a transverse split actuating piston consisting of two adjusting piston parts. The two Stellkolbenteile be braced by spring assemblies against each other, have the same dimensions and produce the same size, oppositely directed spring forces. In neutral position (Nullhubstellung) of the machine, the weighing body is held by the spring assemblies on the Stellkolbenteile in its center position. Since only the spring assemblies are responsible for the zero position, they must be sufficiently strong in relation to the spring force, which must be overcome in normal operation at a deflection from the zero position significant counter forces.

Aus der Druckschrift DE-A1-199 26 965 ist weiterhin eine hydrostatische Verdrängereinheit in Form einer Schrägscheiben-Axialkolbenmaschine mit einer von einem Aktuator betätigbaren Stelleinrichtung zur Einstellung des Verdrängungsvolumens bekannt, wobei die Stelleinrichtung mit einer eine Rückstellkraft erzeugenden Nulllagenzentrierung in Wirkverbindung steht. Im Unterschied zur Lösung der oben genannten DE-A1-40 02 017 soll hier ein Betrieb der Stelleinrichtung mit einer geringen Betätigungskraft ermöglicht werden. Dies wird dadurch erreicht, dass die Nulllagenzentrierung eine erste Funktionsstellung aufweist, in der die Stelleinrichtung mit der Rückstellkraft beaufschlagbar ist und eine zweite Funktionsstellung aufweist, in der die Stelleinrichtung von der Rückstellkraft entlastbar ist.From the publication DE-A1-199 26 965 Furthermore, a hydrostatic displacement unit in the form of a swashplate axial piston machine with an actuatable by an actuator adjusting device for adjusting the displacement volume is known, wherein the actuating device is in operative connection with a restoring force generating neutral position centering. In contrast to the solution of the above DE-A1-40 02 017 should here be allowed operation of the actuator with a low actuation force. This is achieved in that the zero position centering has a first functional position in which the actuating device can be acted upon by the restoring force and has a second functional position in which the actuating device can be relieved of the restoring force.

Dazu sind in einer Gehäusebohrung des Gehäuses der Verdrängereinheit zwei Rückstellkolben der Nulllagenzentrierung längsverschiebbar gelagert, die mit gegenüberliegenden Anlageflächen eines Mitnehmerelements der schwenkbar gelagerten Schrägscheibe in Wirkverbindung bringbar sind. Die Rückstellkolben sind mittels jeweils einer Feder, die in einem Steuerdruckraum angeordnet ist, in Richtung des Mitnehmerelements beaufschlagbar. Die Rückstellkolben weisen jeweils eine der Feder entgegenwirkende Steuerdruckfläche auf, wobei der vor der Steuerdruckfläche angeordnete Steuerdruckraum an eine Steuerdruckleitung angeschlossen ist, in der beispielsweise ein Stelldruck ansteht, der einen mit dem Huberzeuger in Wirkverbindung stehenden Stellzylinder der Stelleinrichtung beaufschlagt. Wird Stelldruck auf den Steuerdruckraum gegeben, fährt der zugehörige Rückstellkolben aus der Nulllagenzentrierungsstellung zurück und drückt die Feder zusammen, so dass die federbedingte Rückstellwirkung auf den Kolben aufgehoben wird. Fällt der Stelldruck im Steuerdruckraum dagegen ab, drückt die Feder den Rückstellkolben und damit auch das Mitnehmerelement in die Nulllage. Auf diese Weise wird die Nulllagenzentrierung nur aktiv, wenn die zugehörige Steuerung ausfällt. Nachteilig ist bei dieser Lösung eine deutliche erhöhte Komplexität in der Steuerung. Darüber hinaus müssen auch in diesem Fall wieder die Federkräfte für die Rückstellung so gross gewählt, dass sie allein die Rückstellung in die Nulllage bewirken können.For this purpose, two return pistons of the neutral position centering are longitudinally displaceably mounted in a housing bore of the housing of the displacer unit, which operatively connected to opposite contact surfaces of a driver element of the pivotally mounted swash plate can be brought. The return piston can be acted upon by means of a respective spring, which is arranged in a control pressure chamber, in the direction of the driver element. Each of the return pistons has a control pressure surface counteracting the spring, wherein the control pressure chamber arranged in front of the control pressure surface is connected to a control pressure line in which, for example, a control pressure is applied, which acts on a setting cylinder of the control device that is in operative connection with the lift actuator. If control pressure is applied to the control pressure chamber, the associated return piston moves back from the neutral position centering position and compresses the spring so that the spring-related restoring action on the piston is released. On the other hand, if the signal pressure in the control pressure chamber drops, the spring pushes the return piston and thus also the driver element into the zero position. In this way, the neutralization is only active if the associated controller fails. A disadvantage of this solution is a significant increase in complexity in the controller. In addition, in this case too, the spring forces for the provision must again be so large that they alone can bring about the provision for the zero position.

Aus der DE-C1-195 40 654 ist eine Verstellvorrichtung zum Verstellen eines auf das Verdrängungsvolumen einer hydrostatischen Maschine einwirkenden, über Stelldruckkammern mit Stelldruck beaufschlagbaren Stellkolbens bekannt, bei der zur Rückstellung des Stellkolbens eine mechanische Rückführeinrichtung vorgesehen ist. Dies umfasst einen Rückführhebel, der in eine entsprechende Nut im Stellkolben eingreift. Der Rückführhebel steht mit dem Steuerkolben in Wirkverbindung. Der Rückführhebel der Rückführeinrichtung ist um eine Achse schwenkbar gelagert. An einer Verlängerung des Rückführhebels ist ein Zapfen angeformt, der bei Verschwenken des Rückführhebels einen von zwei Kipphebeln auslenkt. Zwischen den hakenförmig ausgeformten Endbereichen der Kipphebel ist eine Rückstellfeder angeordnet. Die Kipphebel stehen mit dem Steuerkolben in Eingriff, um die oben erwähnte Rückstellkraft auszuüben. Die Rückstellfeder bewirkt die Zentrierung des Steuerkolbens nach Abschalten der auf den Steuerkolben einwirkenden Steuerdrücke. Zusätzlich sind am Stellkolben Zentrierfedern angeordnet, durch die der Stellkolben in der Neutralstellung zentriert wird.From the DE-C1-195 40 654 is an adjusting device for adjusting an acting on the displacement volume of a hydrostatic machine, acted upon by actuating pressure chambers with control pressure actuating piston known in which a mechanical feedback device is provided for resetting the control piston. This includes a return lever which engages in a corresponding groove in the actuating piston. The return lever is in operative connection with the control piston. The return lever of the return device is pivotally mounted about an axis. On an extension of the return lever, a pin is formed, which deflects one of two rocker arms upon pivoting of the return lever. Between the hook-shaped end portions of the rocker arm, a return spring is arranged. The rocker arms engage with the spool to apply the aforementioned restoring force. The return spring causes the centering of the control piston after switching off the control pressures acting on the control piston. Additionally are on the adjusting piston Centering arranged by which the actuator piston is centered in the neutral position.

Durch die Rückführeinrichtung wird eine der Verstellung des Stellkolbens aus seiner Neutralstellung proportionale Rückstellkraft auf den zur Steuerung des Stellkolbens vorgesehenen Steuerkolben ausgeübt, die der von dem Steuerdruck auf den Steuerkolben ausgeübten Stellkraft entgegenwirkt. Nach Erreichen des Kräftegleichgewichts zwischen der Stellkraft und der Rückstellkraft wächst der Druck in den Stelldruckkammern nicht weiter an und die dem Steuerdruck proportionale Stellung des Stellkolbens ist erreicht.By the return means an adjustment of the actuating piston from its neutral position proportional restoring force is exerted on the control piston intended for controlling the control piston, which counteracts the force exerted by the control pressure on the control piston actuating force. After reaching the equilibrium of forces between the actuating force and the restoring force, the pressure in the control pressure chambers does not increase any further and the control pressure proportional position of the control piston is reached.

Eine vergleichbare Konfiguration ist aus der Druckschrift DE-A1-102 59 314 bekannt. Beide Lösungen sind jedoch sehr aufwändig und beanspruchen für die schwenkbar gelagerten Schenkel und die Rückstellfeder zusätzlichen Platz. Darüber hinaus ist die mechanische Kopplung zwischen Stellkolben und Rückführhebel mechanisch anspruchsvoll und zugleich störanfällig. Ausserdem ist diese Art der Rückführung für grössere Verstellwege ungeeignet und daher auf kleinere Verstellwege beschränkt.A comparable configuration is from the document DE-A1-102 59 314 known. However, both solutions are very complex and require additional space for the pivotally mounted legs and the return spring. In addition, the mechanical coupling between actuator piston and return lever is mechanically demanding and at the same time prone to failure. In addition, this type of return is unsuitable for larger adjustment and therefore limited to smaller adjustment.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Verstellvorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzuentwickeln, dass die Nachteile der bekannten Lösungen vermieden werden, und dass insbesondere auf einfache und funktionssichere Weise mit geringem Zusatzaufwand und ohne Beschränkung beim Verstellweg die notwendigen Rückstellkräfte erzeugt werden.It is therefore an object of the invention to develop an adjustment of the type mentioned so that the disadvantages of the known solutions are avoided, and that in particular in a simple and reliable manner with little additional effort and without restriction in the adjustment, the necessary restoring forces are generated.

Die Aufgabe wird durch die Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.The object is solved by the entirety of the features of claim 1.

Wesentlich für die Erfindung ist, dass die mechanischen Rückführungsmittel über gegenläufig wirkende, die Rückstellkraft erzeugende Zugfedern derart an die Stellmittel angekoppelt sind, dass sich die Wirkung der Zugfedern in der Neutralstellung der Stellmittel und des Steuerelements aufhebt. Hierdurch lassen sich sehr einfach und funktionssicher die notwendigen Rückstellkräfte erzeugen, wobei ohne Schwierigkeiten grosse Verstellwege der Stellmittel realisiert werden können.It is essential for the invention that the mechanical return means are coupled via opposing acting, the restoring force generating springs in such a manner to the actuating means that the effect of the tension springs in the neutral position of the actuating means and the control repeals. This makes it possible to easily and reliably the necessary Generate restoring forces, with great difficulty adjusting paths of the actuating means can be realized without difficulty.

Eine Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuermittel eine Ventilanordnung umfassen, und dass das Steuerelement einen Ventilschieber der Ventilanordnung umfasst. Vorzugsweise ist innerhalb der Ventilanordnung jeder der Druckflächen ein Regelventil zugeordnet, wobei die Regelventile gegenläufig arbeiten und die Regelschieber der beiden Regelventile mechanisch starr gekoppelt sind und einen gemeinsamen Ventilschieber bilden.An embodiment of the invention is characterized in that the control means comprise a valve arrangement, and in that the control element comprises a valve slide of the valve arrangement. Preferably, a control valve is associated with each of the pressure surfaces within the valve arrangement, wherein the control valves work in opposite directions and the control slide of the two control valves are mechanically rigidly coupled and form a common valve spool.

Insbesondere können die Regelventile jeweils als 3/3-Wegeventile ausgebildet und elektromagnetisch ansteuerbar sein.In particular, the control valves can each be designed as 3/3-way valves and be electromagnetically controllable.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Rückführungsmittel einen um eine Schwenkachse schwenkbar gelagerten, zweiarmigen Rückführhebel umfassen, dass die Zugfedern mit ihrem einen Ende am einen Arm des Rückführhebels angreifen, und dass der andere Arm des Rückführhebels derart mit dem Steuerelement mechanisch verkoppelt ist, dass eine Schwenkbewegung des Rückführhebels in eine Auslenkbewegung des Steuerelements umgesetzt wird.Another embodiment of the invention is characterized in that the mechanical return means comprise a pivotable mounted about a pivot axis, two-armed return lever, that the tension springs engage with one end on one arm of the return lever, and that the other arm of the return lever so mechanically with the control is coupled, that a pivoting movement of the return lever is converted into a deflection movement of the control.

Zur Erhöhung der Genauigkeit ist es von Vorteil, wenn Justiermittel vorgesehen sind, mit welchen die von den Zugfedern erzeugte Rückstellkraft in der Neutralstellung der Stellmittel und des Steuerelements auf Null einjustierbar ist, wobei die Justiermittel insbesondere einen mit einem Exzenter ausgestatteten Justiermechanismus umfassen, mit welchen die Schwenkachse des Rückführhebels in der Schwenkebene versetzt werden kann.To increase the accuracy, it is advantageous if adjusting means are provided with which the restoring force generated by the tension springs in the neutral position of the actuating means and the control element can be adjusted to zero, wherein the adjusting means comprise in particular equipped with an eccentric adjusting mechanism, with which the Pivoting axis of the return lever in the pivoting plane can be offset.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Stellmittel zwei gegensinnig arbeitende, mechanisch miteinander gekoppelte Stellkolben umfassen, die über zugehörige Stelldruckkammern mit einem Stelldruck beaufschlagbar sind, und dass die Zugfedern jeweils mit ihrem einen Ende an einem der Stellkolben befestigt sind.A further embodiment of the invention is characterized in that the adjusting means comprise two oppositely operating, mechanically coupled to each other actuating piston, the via associated control pressure chambers can be acted upon with a control pressure, and that the tension springs are each secured with one end to one of the control piston.

Gemäss einer bevorzugten Weiterbildung greifen die beiden Stellkolben über zugehörige Kolbenstangen an einem Stellhebel an, mittels dessen eine mit einem Lagerzapfen schwenkbar gelagerte Axialkolbenmaschine (Hydrostat) zur Veränderung des Volumendurchsatzes verschwenkt werden kann.According to a preferred development, the two actuating pistons engage via associated piston rods on an adjusting lever, by means of which an axial piston machine (hydrostat) mounted pivotably with a bearing journal can be pivoted to change the volume throughput.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Stellmittel einen in entegengesetzte Richtungen verstellbaren Hydraulikzylinder umfassen, dessen Stellkräfte in beiden Richtungen mittels entsprechender Kolbenstangen übertragbar sind, und dass die Zugfedern jeweils mit ihrem einen Ende an einer der Kolbenstangen angreifen.Another embodiment of the invention is characterized in that the adjusting means comprise a hydraulic cylinder adjustable in displaced directions, whose actuating forces can be transmitted in both directions by means of corresponding piston rods, and that the tension springs each engage with one end on one of the piston rods.

Der Hydraulikzylinder kann mit Vorteil ein Lenkzylinder einer hydraulisch unterstützten Fahrzeuglenkung sein.The hydraulic cylinder may advantageously be a steering cylinder of a hydraulically assisted vehicle steering system.

Andere Einsatzmöglichkeiten der erfindungsgemässen Verstellvorrichtung sind überall dort denkbar, wo eine geregelte hydraulische Verstellung über einen grossen Verstellbereich mit Neutralstellung realisiert werden muss.Other possible uses of the adjustment device according to the invention are conceivable everywhere where a regulated hydraulic adjustment over a large adjustment range with neutral position has to be realized.

Erfindungsgemäss kann die Verstellvorrichtung nach der Erfindung mit besonderem Vorteil in einer mit einer Axialkolbenmaschine ausgestatteten Maschineneinheit, insbesondere einem stufenlosen Getriebe eingesetzt werden.According to the invention, the adjusting device according to the invention can be used with particular advantage in a machine unit equipped with an axial piston machine, in particular a continuously variable transmission.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1
in einem vereinfachten Funktionsschema ein erstes Ausführungsbeispiel einer Verstellvorrichtung nach der Erfindung;
Fig. 2A-2G
in mehreren Teilfiguren (2A bis 2G) verschiedene Betriebszustände einer zu Fig. 1 vergleichbaren Verstellvorrichtung nach der Erfindung;
Fig. 3A,B
das Funktionsschema der in Fig. 2 gezeigten Verstellvorrichtung in der Neutralstellung (3A) und bei einer Auslenkung nach rechts (3B); und
Fig. 4
eine anderes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Verstellvorrichtung im Rahmen einer hydraulischen Lenkung.
The invention will be explained in more detail with reference to embodiments in conjunction with the drawings. Show it
Fig. 1
in a simplified functional diagram, a first embodiment of an adjusting device according to the invention;
Fig. 2A-2G
in several sub-figures (2A to 2G) different operating conditions one to Fig. 1 comparable adjusting device according to the invention;
Fig. 3A, B
the functional scheme of in Fig. 2 shown adjusting device in the neutral position (3A) and at a deflection to the right (3B); and
Fig. 4
another embodiment of an inventive adjustment in the context of a hydraulic steering.

In Fig. 1 ist in einem vereinfachten Funktionsschema ein erstes Ausführungsbeispiel einer Verstellvorrichtung nach der Erfindung wiedergegeben. Die Verstellvorrichtung 10 umfasst als Stellmittel zwei Stellkolben 12 und 15, die jeweils in einem zugehörigen Zylinder 11 bzw. 14 verschiebbar gelagert sind und mit dem Zylinder 11, 14 eine Stelldruckkammer 13 bzw. 16 begrenzen, die über Stelldruckleitungen 30 bzw. 33 mit einem Stelldruck beaufschlagbar sind. Die beiden an die Stelldruckkammern 13, 16 angrenzenden Druckflächen (51, 52 in Fig. 2A) der Stellkolben 12, 15 wirken in entgegengesetzter Richtung. Die beiden Stellkolben 12, 15 sind im dargestellten Beispiel über ein stangenartiges Verbindungselement 18 starr verbunden, können aber auch - wie in Fig. 2 und 3 gezeigt - auf andere Weise (nichtstarr über eine Gelenkverbindung oder dgl.) miteinander gekoppelt sein. Die von den Stellkolben 12, 15 aufgebrachten Verstellkräfte können über ein Betätigungselement 17 abgenommen werden, das am Verbindungselement 18 befestigt ist. Es ist aber auch denkbar, dass (in Fig. 1 gestrichelt eingezeichnet) von den Stellkolben 12, 15 einzelne Betätigungselemente 19, 20 nach aussen geführt sind, wie dies ähnlich beim Hydraulikzylinder bzw. Lenkzylinder der Fig. 4 der Fall ist.In Fig. 1 is shown in a simplified functional diagram, a first embodiment of an adjusting device according to the invention. The adjusting device 10 comprises as actuating means two control pistons 12 and 15, which are each slidably mounted in an associated cylinder 11 and 14 and with the cylinder 11, 14 define a control pressure chamber 13 and 16, respectively, via control pressure lines 30 and 33 with a control pressure can be acted upon. The two adjacent to the control pressure chambers 13, 16 pressure surfaces (51, 52 in Fig. 2A ) of the actuating piston 12, 15 act in the opposite direction. The two adjusting pistons 12, 15 are rigidly connected in the example shown via a rod-like connecting element 18, but can also - as in Fig. 2 and 3 shown - otherwise (non-rigidly via a hinge connection or the like.) Coupled with each other. The adjusting forces applied by the adjusting pistons 12, 15 can be removed via an actuating element 17, which is fastened to the connecting element 18. But it is also conceivable that (in Fig. 1 dashed lines drawn) of the adjusting piston 12, 15 individual actuators 19, 20 are guided to the outside, as is similar to the hydraulic cylinder or steering cylinder of the Fig. 4 the case is.

Die Stelldrücke für die Stelldruckkammern 13, 16 der Stellkolben 12, 15 werden über eine Regelventilanordnung bereitgestellt, die eingangsseitig an eine Speiseleitung 35 angeschlossen ist. Im Beispiel der Fig. 1 besteht die Regelventilanordnung aus zwei gegenläufig angeordneten, elektromagnetisch betätigbaren Regelventilen 28 und 31, die als 3/3-Wegeventile ausgebildet sind (anstelle der im Beispiel gezeigten elektromagnetischen können aber auch ebenso gut hydraulische oder andere Stellglieder verwendet werden). Die Regelschieber der beiden Regelventile 28, 31 sind starr miteinander verbunden und bilden einen (gemeinsamen) Ventilschieber 27. Jedes der Regelventile 28, 31 wird mittels eines Stellgliedes (Elektromagneten) 29 bzw. 32 betätigt und gibt in an sich bekannter Weise eine Steuerkraft auf den Ventilschieber, der dadurch in axialer Richtung verschoben wird, so dass der Stelldruck zum dazugehörigen Stellkolben 12, 15 geleitet und gleichzeitig die jeweils gegenüberliegende Stelldruckkammer 13, 16 zum Tank hin entlastet wird.The control pressures for the control pressure chambers 13, 16 of the actuating piston 12, 15 are provided via a control valve arrangement, which is connected on the input side to a feed line 35. In the example of Fig. 1 the control valve arrangement consists of two opposite directions arranged, electromagnetically actuated control valves 28 and 31, which are designed as 3/3-way valves (instead of the electromagnetic shown in the example but also just as good hydraulic or other actuators can be used). Each of the control valves 28, 31 is actuated by means of an actuator (electromagnet) 29 and 32, respectively, and outputs in a conventional manner a control force to the control valve Valve slide, which is thereby displaced in the axial direction, so that the control pressure to the associated actuating piston 12, 15 passed and at the same time the respective opposite control pressure chamber 13, 16 relieved to the tank.

Wird der Ventilschieber 27 durch ein entsprechendes Steuersignal an einem der Elektromagneten 29, 32 nach links oder rechts aus der in Fig. 1 gezeigten Neutralstellung ausgelenkt, wird eine der Stelldruckkammern 13, 14 mit einem entsprechenden Stelldruck beaufschlagt und die Stellkolbenanordnung 12, 15 wird ebenfalls aus ihrer in Fig. 1 gezeigten Neutralstellung ausgelenkt. Zur Regelung des Verstellweges wird mittels der Auslenkung der Kolbenanordnung 12, 15 eine mit zunehmender Auslenkung steigende Rückstellkraft erzeugt und in den Ventilschieber 27 durch eine mechanische Rückführung so eingeleitet, dass sie der Magnetkraft des angesteuerten Elektromagneten 29 bzw. 32 entgegenwirkt.If the valve slide 27 by a corresponding control signal to one of the electromagnets 29, 32 to the left or right from the in Fig. 1 deflected shown neutral position, one of the control pressure chambers 13, 14 is acted upon by a corresponding control pressure and the actuating piston assembly 12, 15 is also made of their in Fig. 1 shown neutral position deflected. To control the adjustment is generated by increasing the deflection of the restoring force by means of the deflection of the piston assembly 12, 15 and introduced into the valve spool 27 by a mechanical feedback so that it counteracts the magnetic force of the controlled electromagnet 29 and 32 respectively.

Zur Erzeugung und Rückführung der Rückstellkräfte ist eine Schwenkhebelanordnung vorgesehen, die einen zweiarmigen, um eine Schwenkachse 24 schwenkbaren Rückführhebel 23 umfasst, der mit einem gabelförmigen Kupplungsstück 25 am freien Ende des einen Arms einen am Ventilschieber 27 angebrachten Kupplungsbolzen 26 umgreift. Am freien Ende des anderen Arms sind in gegenläufigen Richtungen zwei Zugfedern 21 und 22 mit ihrem einen Ende befestigt. Mit dem jeweils anderen Ende sind die Zugfedern 21, 22 an einem der Stellkolben 12, 15 befestigt.To generate and return the restoring forces a pivot lever assembly is provided which comprises a two-armed, pivotable about a pivot axis 24 return lever 23 which engages with a fork-shaped coupling piece 25 at the free end of one arm mounted on a valve spool 27 coupling pin 26. At the free end of the other arm, two tension springs 21 and 22 are fixed with their one end in opposite directions. At the other end, the tension springs 21, 22 are attached to one of the adjusting pistons 12, 15.

Die Wirkungsweise der in Fig. 1 gezeigten Anordnung kann an den verschiedenen Betriebszuständen der in Fig. 2A-G dargestellten, vergleichbaren Verstellvorrichtung 10' verdeutlicht werden. Dort ist lediglich die starre Verbindung (Verbindungselement 18) zwischen den Stellkolben 12, 15 durch eine gelenkige Verbindung mit den Kolbenstangen 18a, 18b und der Lagerachse 36 ersetzt, die zur Schwenkverstellung einer Axialkolbenmaschine (Hydrostat) oder eines damit ausgerüsteten stufenlosen Getriebes mit Leistungsverzweigung notwendig ist, wie sie beispielsweise in der Druckschrift DE-A1-100 43 451 oder der EP-B1-1 802 896 offenbart sind.The mode of action of in Fig. 1 shown arrangement can at the various operating conditions of in Fig. 2A-G illustrated, comparable adjustment 10 'are clarified. There, only the rigid connection (connecting element 18) between the actuating pistons 12, 15 is replaced by an articulated connection with the piston rods 18a, 18b and the bearing axle 36, which is necessary for the pivoting adjustment of an axial piston machine (hydrostat) or a continuously variable transmission with power split equipped therewith , as for example in the publication DE-A1-100 43 451 or the EP-B1-1 802 896 are disclosed.

In der in Fig. 2A gezeigten Neutralstellung von Ventilschieber 27 und Stellkolben 12, 15 greifen die auf Zug belasteten Zugfedern 21, 22 mit gleich grossen, sich gegenseitig aufhebenden Zugkräften FF1 und FF2 am oberen langen Hebelarm (Armlänge I2) des Rückführhebels 23 an. Am unteren kurzen Hebelarm des Rückführhebels (Armlänge I1) wirkt ebenfalls keine resultierende Kraft, weil keine Magnetkräfte oder gleich grosse, entgegengesetzte Magnetkräfte FM1 und FM2 wirken. Es gilt dann beispielsweise F M ⁢ 1 = F M ⁢ 2 = 0 und F F ⁢ 1 = F F ⁢ 2

Figure imgb0001
In the in Fig. 2A shown neutral position of valve spool 27 and actuator piston 12, 15 engage the train loaded tension springs 21, 22 with equal, mutually canceling tensile forces F F1 and F F2 on the upper long lever arm (arm length I 2 ) of the return lever 23 at. At the lower short lever arm of the return lever (arm length I 1 ) also no resultant force acts, because no magnetic forces or equal, opposite magnetic forces F M1 and F M2 act. It then applies, for example F M ⁢ 1 = F M ⁢ 2 = 0 and F F ⁢ 1 = F F ⁢ 2
Figure imgb0001

Wird jetzt gemäss Fig. 2B auf das linke Regelventil 28 eine Steuerungskraft FM1 ausgeübt, wird (in den Figuren nicht dargestellt) der Ventilschieber 27 nach rechts ausgelenkt und es strömt gemäss Fig. 2C Hydraulikfluid über die Stelldruckleitung 30 in die Stelldruckkammer 13 des Stelldruckkolbens 12 und baut dort einen Stelldruck auf, während aus der Stelldruckkammer 16 des anderen Stellkolbens 15 Hydraulikfluid über die Stelldruckleitung 33 ausgelassen wird.Will now according to Fig. 2B on the left control valve 28 exerted a control force F M1 , (not shown in the figures), the valve spool 27 is deflected to the right and it flows according to Fig. 2C Hydraulic fluid via the control pressure line 30 in the control pressure chamber 13 of the control pressure piston 12 and there builds a control pressure, while 15 hydraulic fluid is discharged via the control pressure line 33 from the control pressure chamber 16 of the other actuating piston.

Der am Stellkolben 12 anstehende Stelldruck schiebt den Kolben nach rechts. Am Ende des Stellvorgangs (Fig. 2D) sind beide Stellkolben nach rechts verschoben, während der Rückführhebel 23 vergleichsweise nur geringfügig verschwenkt worden ist. Dies hat zur Folge, dass sich die linke Zugfeder 21 unter Abnahme der Zugkraft zusammengezogen hat, während die rechte Zugfeder unter Erhöhung der Zugkraft auseinander gezogen worden ist. Daraus resultiert die Drehmomentgleichung: F M ⁢ 1 * l 1 + F F ⁢ 2 * l 2 = F F ⁢ 1 * l 2

Figure imgb0002
The signal applied to the actuating piston 12 actuating pressure pushes the piston to the right. At the end of the adjustment process ( Fig. 2D ) Both adjusting pistons are shifted to the right, while the return lever 23 has been pivoted comparatively only slightly. As a consequence, that the left tension spring 21 has contracted with the decrease of the tensile force, while the right tension spring has been pulled apart while increasing the tensile force. This results in the torque equation: F M ⁢ 1 * l 1 + F F ⁢ 2 * l 2 = F F ⁢ 1 * l 2
Figure imgb0002

Wird gemäss Fig. 2E auf das andere Regelventil 31 die Steuerungskraft FM2 gegeben, läuft der Vorgang in umgekehrter Richtung ab, und es wird die Stelldruckkammer 16 mit einem Stelldruck beaufschlagt, während die Stelldruckkammer 13 entleert wird (Fig. 2F). Es resultiert dann der in Fig. 2G gezeigte Zustand, in dem gilt: F M ⁢ 2 * l 1 + F F ⁢ 1 * l 2 = F F ⁢ 2 * l 2

Figure imgb0003
Is according to Fig. 2E given the control force F M2 to the other control valve 31, the process proceeds in the reverse direction, and it is applied to the control pressure chamber 16 with a control pressure, while the control pressure chamber 13 is emptied ( Fig. 2F ). It then results in the Fig. 2G shown state in which: F M ⁢ 2 * l 1 + F F ⁢ 1 * l 2 = F F ⁢ 2 * l 2
Figure imgb0003

Fällt die Steuerkraft in Fig. 2D oder 2G weg, wird der Ventilschieber 27 aufgrund der nicht länger kompensierten Zugkraft der gedehnten Zugfeder in die Gegenrichtung ausgelenkt und verursacht eine automatische und präzise Rückstellung der Stellkolben 12, 15 in die Neutralstellung.If the tax force falls in Fig. 2D or 2G away, the valve spool 27 is deflected due to the no longer compensated tensile force of the stretched tension spring in the opposite direction and causes an automatic and accurate return of the actuating piston 12, 15 in the neutral position.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 und 3 (Fig. 3A zeigt noch einmal die Neutralstellung, Fig. 3B analog zu Fig. 2D die Auslenkung nach rechts) wirken die Stellkolben 12, 15 über die Kolbenstangen 18a, 18b und die Lagerachse 36 auf einen Stellhebel 37, der am (angedeuteten) Lagerzapfen 38 einer Axialkolbenmaschine befestigt ist. Die Verschiebung der Stellkolben führt so zu einem Verschwenken der Axialkolbenmaschine und einer damit verbundenen Änderung des Volumendurchsatzes.In the embodiment of Fig. 2 and 3 ( Fig. 3A shows again the neutral position, Fig. 3B analogous to Fig. 2D the deflection to the right) the adjusting pistons 12, 15 act via the piston rods 18a, 18b and the bearing axle 36 on an adjusting lever 37 which is fastened to the (indicated) bearing journal 38 of an axial piston machine. The displacement of the actuating piston thus leads to a pivoting of the axial piston machine and an associated change in the volume flow rate.

Eine andere Ausgestaltung der erfindungsgemässen Verstellvorrichtung, wie sie für hydraulische Lenkungen oder dgl. besonders geeignet ist, ist in Fig. 4 schematisch dargestellt: Ein Lenkzylinder oder allgemein ein Hydraulikzylinder 41 hat einen in der Zylindermitte angeordneten Stellkolben 53, der wahlweise von beiden Seiten über entsprechende Leitungen mit einem Stelldruck beaufschlagt werden kann. Zur Steuerung des Stelldrucks sind wiederum zwei Regelventile 48 und 49 vorgesehen, die analog zu Fig. 1 zusammenwirken. Vom Stellkolben 53 aus erstrecken sich zu beiden Seiten aus dem Zylinder 41 herausragend zwei Kolbenstangen 42, 43, die am freien Ende mit Mitteln (z.B. Bohrungen, Augen oder dgl.) zum Verbinden mit zu verstellenden Einrichtungen ausgestattet sind. An den Kolbenstangen 42, 43 sind Abgriffe 44, 45 angebracht, an denen zwei Zugfedern 46, 47 befestigt sind. Die Zugfedern 46, 47 greifen an einem Rückführhebel 50 an, der wie der Rückführhebel 23 aus Fig. 1 die Rückstellkräfte auf die Ventilanordnung 48, 49 zurückführt und vorzugsweise ebenfalls mit einem Justiermechanismus 39 ausgestattet ist.Another embodiment of the adjustment device according to the invention, as is particularly suitable for hydraulic steering systems or the like, is known in Fig. 4 schematically illustrated: A steering cylinder or generally a hydraulic cylinder 41 has a arranged in the cylinder center Control piston 53, which can be acted upon from either side via corresponding lines with a control pressure. To control the control pressure turn two control valves 48 and 49 are provided, which analogous to Fig. 1 interact. From the actuating piston 53 extending from both sides of the cylinder 41 outstanding two piston rods 42, 43, which are equipped at the free end with means (eg holes, eyes or the like.) For connecting to adjusting devices. On the piston rods 42, 43 taps 44, 45 are attached to which two tension springs 46, 47 are attached. The tension springs 46, 47 engage a return lever 50, which, like the return lever 23 Fig. 1 the restoring forces on the valve assembly 48, 49 and preferably is also equipped with an adjustment mechanism 39.

Für den Verstellmechanismus gemäss Fig. 4 lässt sich eine Vielzahl von Anwendungen finden, in denen grossen Verstellwege in zwei entgegengesetzte Richtungen mit einer automatischen Rückführung in die Neutralstellung gefordert sind und ein geringer Platzbedarf von Vorteil ist.For the adjustment mechanism according to Fig. 4 A variety of applications can be found in which large adjustment paths in two opposite directions with an automatic return to the neutral position are required and a small footprint is beneficial.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10,10'10.10 '
Verstellvorrichtungadjustment
11,1411.14
Zylindercylinder
12,1512.15
Stellkolbenactuating piston
13,1613.16
StelldruckkammerAdjusting pressure chamber
1717
Betätigungselementactuator
1818
Verbindungselementconnecting element
18a,b18a, b
Kolbenstangepiston rod
19,2019.20
Betätigungselementactuator
21,2221.22
Zugfedermainspring
2323
Rückführhebel (zweiarmig)Return lever (two-armed)
2424
Schwenkachseswivel axis
2525
Kupplungsstück (gabelförmig)Coupling piece (forked)
2626
Kupplungsbolzencoupling pin
2727
Ventilschiebervalve slide
28,3128.31
Regelventil (3/3-Wegeventil)Control valve (3/3-way valve)
29,3229.32
Stellglied (elektrisch oder hydraulisch; z.B. Elektromagnet)Actuator (electric or hydraulic, e.g., solenoid)
30,3330.33
StelldruckleitungSetting pressure line
3434
Rückleitung (Hydraulikfluid)Return line (hydraulic fluid)
3535
Speiseleitung (Hydraulikfluid)Feed line (hydraulic fluid)
3636
Lagerachsebearing axle
3737
Stellhebellever
3838
Lagerzapfen (Hydrostat)Bearing pin (hydrostat)
3939
Justiermechanismus (Exzenter)Adjusting mechanism (eccentric)
4040
Verstellvorrichtungadjustment
4141
Hydraulikzylinder (Lenkzylinder)Hydraulic cylinder (steering cylinder)
42,4342.43
Kolbenstangepiston rod
44,4544.45
Abgrifftap
46,4746.47
Zugfedermainspring
48,4948.49
3/3-Wegeventil3/3-way valve
5050
RückführhebelReturn lever
51,5251.52
Druckflächeprint area
5353
Stellkolbenactuating piston

Claims (12)

Verstellvorrichtung (10, 10', 40), umfassend hydraulisch betätigbare Stellmittel (11,..,20; 41,..,43), welche durch Beaufschlagung von gegeneinander wirkenden Druckflächen (51, 52) mit einem Stelldruck von einer Neutralstellung aus wahlweise in entgegengesetzte Richtungen auslenkbar sind, sowie weiterhin umfassend Steuermittel (27,..,35; 48, 49), durch welche nach Massgabe eines Steuersignals die beiden Druckflächen (51, 52) wahlweise mit einem Stelldruck beaufschlagbar ist, welche Steuermittel (27,..,35) ein verschiebbares Steuerelement (27) umfassen, welches nach Massgabe des Steuersignals aus einer Neutralstellung heraus in entgegengesetzte Richtungen auslenkbar ist, und in einer ausgelenkten Position je nach Richtung der Auslenkung die eine oder die andere Druckfläche (51 bzw. 52) mit einem mit der Grösse der Auslenkung zunehmenden Stelldruck beaufschlagt, wobei zwischen den Stellmitteln (11,..,20; 41,..,43) und dem Steuerelement (27) mechanische Rückführungsmittel (21,..,26; 50) angeordnet sind, welche eine mit der Auslenkung der Stellmittel (11,..,20; 41,..,43) zunehmende Rückstellkraft auf das verschiebbare Steuerelement (27) ausüben, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Rückführungsmittel (21,..,26; 50) über gegenläufig wirkende, die Rückstellkraft erzeugende Zugfedern (21, 22; 46, 47) derart an die Stellmittel (11,..,20; 41,..,43) angekoppelt sind, dass sich die Wirkung der Zugfedern (21, 22; 46, 47) in der Neutralstellung der Stellmittel (11,..,20; 41,..,43) und des Steuerelements (27) aufhebt.Adjusting device (10, 10 ', 40), comprising hydraulically actuable adjusting means (11, .., 20, 41, .., 43), which by applying mutually acting pressure surfaces (51, 52) with a control pressure of a neutral position of either in direction opposite, and further comprising control means (27, .., 35, 48, 49) through which the two pressure surfaces (51, 52) can be acted upon optionally with a control pressure in accordance with a control signal, which control means (27,. ., 35) comprise a displaceable control element (27) which can be deflected in opposite directions from the neutral position in accordance with the control signal, and in one deflected position the one or the other pressure surface (51 or 52) depending on the direction of the deflection a control pressure increasing with the magnitude of the deflection is applied, mechanical return means (21,..., 26) being provided between the adjusting means (11, .., 20; 41,..., 43) and the control element (27) 50) are arranged, which one with the deflection of the adjusting means (11, .., 20; 41, .., 43) exert increasing restoring force on the displaceable control element (27), characterized in that the mechanical return means (21, .., 26; 50) act via oppositely acting, the restoring force generating tension springs (21, 22, 46, 47) are coupled to the adjusting means (11, .., 20, 41, .., 43) in such a way that the action of the tension springs (21, 22, 46, 47) in the neutral position of the adjusting means (11,. 20, 41, .., 43) and the control element (27) cancels. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (27,..,35; 48, 49) eine Ventilanordnung (28, 31; 48, 49) umfassen, und dass das Steuerelement einen Ventilschieber (27) der Ventilanordnung umfasst.Adjusting device according to claim 1, characterized in that the control means (27, .., 35, 48, 49) comprise a valve arrangement (28, 31, 48, 49), and in that the control element comprises a valve slide (27) of the valve arrangement. Verstellvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Ventilanordnung (28, 31; 48, 49) jeder der Druckflächen (51, 52) ein Regelventil (28, 48 bzw. 31, 49) zugeordnet ist, dass die Regelventile (28, 31 bzw. 48, 49) gegenläufig arbeiten, und dass die Regelschieber der beiden Regelventile (28, 31 bzw. 48, 49) mechanisch starr gekoppelt sind und einen gemeinsamen Ventilschieber (27) bilden.Adjusting device according to claim 2, characterized in that within the valve arrangement (28, 31, 48, 49) each of the pressure surfaces (51, 52) is assigned a control valve (28, 48 or 31, 49) in that the control valves (28, 31 and 48, 49) work in opposite directions, and that the control slide of the two control valves (28, 31 and 48, 49) are mechanically rigidly coupled and form a common valve spool (27). Verstellvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelventile (28, 31 bzw. 48, 49) jeweils als 3/3-Wegeventile ausgebildet sind.Adjusting device according to claim 3, characterized in that the control valves (28, 31 and 48, 49) are each designed as 3/3-way valves. Verstellvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, das die Regelventile (28, 31 bzw. 48, 49) elektromagnetisch ansteuerbar sind.Adjusting device according to claim 3 or 4, characterized in that the control valves (28, 31 and 48, 49) are electromagnetically controllable. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Rückführungsmittel (21,..,26; 50) einen um eine Schwenkachse (24) schwenkbar gelagerten, zweiarmigen Rückführhebel (23; 50) umfassen, dass die Zugfedern (21, 22; 46, 47) mit ihrem einen Ende am einen Arm des Rückführhebels (23; 50) angreifen, und dass der andere Arm des Rückführhebels (23; 50) derart mit dem Steuerelement (27) mechanisch verkoppelt ist, dass eine Schwenkbewegung des Rückführhebels (23; 50) in eine Auslenkbewegung des Steuerelements (27) umgesetzt wird.Adjusting device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the mechanical return means (21, .., 26, 50) comprise a two-armed return lever (23, 50) pivotably mounted about a pivot axis (24), that the tension springs (21 , 22, 46, 47) engage with their one end on one arm of the return lever (23, 50), and in that the other arm of the return lever (23, 50) is mechanically coupled to the control element (27) in such a way that a pivoting movement of the Return lever (23, 50) is converted into a deflection movement of the control element (27). Verstellvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Justiermittel (39) vorgesehen sind, mit welchen die von den Zugfedern (21, 22; 46, 47) erzeugte Rückstellkraft in der Neutralstellung der Stellmittel (11,..,20; 41,..,43) und des Steuerelements (27) auf Null einjustierbar ist, und dass die Justiermittel einen mit einem Exzenter ausgestatteten Justiermechanismus (39) umfassen, mit welchen die Schwenkachse (24) des Rückführhebels (23; 50) in der Schwenkebene versetzt werden kann.Adjusting device according to claim 6, characterized in that adjusting means (39) are provided with which the restoring force generated by the tension springs (21, 22; 46, 47) in the neutral position of the adjusting means (11, .., 20; 41, .. , 43) and the control element (27) can be adjusted to zero, and in that the adjusting means comprise an eccentric adjusting mechanism (39) with which the pivot axis (24) of the return lever (23, 50) can be displaced in the pivoting plane. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellmittel (11,..,20; 41,..,43) zwei gegensinnig arbeitende, mechanisch miteinander gekoppelte Stellkolben (12, 15) umfassen, die über zugehörige Stelldruckkammern 13 bzw. 16) mit einem Stelldruck beaufschlagbar sind, und dass die Zugfedern (21, 22; 46, 47) jeweils mit ihrem einen Ende an einem der Stellkolben (12, 15) befestigt sind.Adjusting device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the adjusting means (11, .., 20; 41, .., 43) comprise two actuating pistons (12, 15) which operate in opposite directions and are mechanically coupled to one another, which via associated actuating pressure chambers 13 or 16) can be acted upon by an actuating pressure, and that the tension springs (21, 22, 46, 47) are each fastened with their one end to one of the actuating pistons (12, 15). Verstellvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Stellkolben (12, 15) über zugehörige Kolbenstangen (18a,b) an einem Stellhebel (37) angreifen, mittels dessen eine mit einem Lagerzapfen (38) schwenkbar gelagerte Axialkolbenmaschine (Hydrostat) zur Veränderung des Volumendurchsatzes verschwenkt werden kann.Adjusting device according to claim 8, characterized in that the two actuating pistons (12, 15) via associated piston rods (18a, b) engage an adjusting lever (37), by means of which with a bearing pin (38) pivotally mounted axial piston machine (hydrostatic) to change the volume flow rate can be pivoted. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellmittel einen in entgegengesetzte Richtungen verstellbaren Hydraulikzylinder (41) umfassen, dessen Stellkräfte in beiden Richtungen mittels entsprechender Kolbenstangen (42, 43) übertragbar sind, und dass die Zugfedern (46, 47) jeweils mit ihrem einen Ende an einer der Kolbenstangen (42, 43) angreifen.Adjusting device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the adjusting means comprise an adjustable in opposite directions hydraulic cylinder (41) whose actuating forces in both directions by means of corresponding piston rods (42, 43) are transferable, and that the tension springs (46, 47 ) each with its one end on one of the piston rods (42, 43) attack. Verstellvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikzylinder ein Lenkzylinder (41) einer hydraulisch unterstützten Fahrzeuglenkung ist.Adjusting device according to claim 10, characterized in that the hydraulic cylinder is a steering cylinder (41) of a hydraulically assisted vehicle steering system. Anwendung einer Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 in einer mit einer Axialkolbenmaschine ausgestatteten Maschineneinheit, insbesondere einem stufenlosen Getriebe.Application of an adjusting device according to one of claims 1 to 9 in a machine unit equipped with an axial piston machine, in particular a continuously variable transmission.
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