WO2010086134A1 - Verstellvorrichtung einer hydrostatischen maschine - Google Patents

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WO2010086134A1
WO2010086134A1 PCT/EP2010/000434 EP2010000434W WO2010086134A1 WO 2010086134 A1 WO2010086134 A1 WO 2010086134A1 EP 2010000434 W EP2010000434 W EP 2010000434W WO 2010086134 A1 WO2010086134 A1 WO 2010086134A1
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WO
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driver
piston
control valve
adjusting device
arms
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/000434
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English (en)
French (fr)
Inventor
Timo Nafz
Clemens Krebs
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Filing date
Publication date
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Priority to US13/146,101 priority patent/US20110277624A1/en
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    • 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
    • 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
    • F04B1/30—Control of machines or pumps with rotary cylinder blocks
    • F04B1/32—Control of machines or pumps with rotary cylinder blocks by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • F04B1/324—Control of machines or pumps with rotary cylinder blocks by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block by changing the inclination of the swash plate
    • 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
    • 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
    • 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

Definitions

  • the invention relates to an adjusting device of a hydrostatic machine.
  • Hydrostatic machines are often adjustable via an adjusting device in their pumping or suction volume.
  • an adjusting device for example, e.g. the pumping or suction volume of axial piston machines over the angle of a swivel plate swivel adjustable.
  • the adjusting device has at least one actuating piston, the pressurization of which is controlled via a control valve.
  • the control force of the control valve should be directly proportional to the volume to be adjusted and thus also directly proportional to the position of the actuating piston. Therefore, the position of the actuating piston is fed back by a driver connected to the actuator piston on the control valve.
  • the German patent DE 100 63 525 B4 discloses such an adjustment.
  • the driver is designed as a slotted eye valve side, which includes a spring sleeve of the control valve.
  • the position of the driver can be adjusted during assembly on the spring sleeve and is fixed by the clamping of the slotted eye on the side facing away from the actuating piston side.
  • On the side of the actuator piston is the
  • a disadvantage of the adjusting device described is that the driver is expensive to install both the valve side and the setting piston side.
  • the slotted eye of the driver must also be aligned with respect to the spring sleeve so that the force applied to a valve piston corresponds to a proper pumping or suction volume and then secured. This is both time consuming and error prone.
  • the cost of materials and the weight of such a driver are very high.
  • Adjustment of a hydrostatic machine has at least one control piston, a control valve and a mounted between the control piston and control valve driver, which returns the position of the control piston to the control valve.
  • the driver branches control valve side into two arms which comprise a component operatively connected to the control valve open and are elastically deformable connected to a rigid shaft portion of the driver.
  • the driver can be mounted on a component of the control valve by simply pressing the opening between the two ends of the arms during assembly of the adjusting device.
  • the arms of the driver are pressed apart elastically and the component can thus slide into the enlarged opening created by the arms.
  • the driver preferably has between the rigid shaft portion and the arms formed by introducing a slot elastic shaft portion.
  • a preassembled control valve must only be plugged onto a driver mounted on the control piston, without having to align the position of the driver with respect to the control valve or the control piston during placement.
  • the driver can be fixed by simply inserting the driver and its snap rings in the bore of the actuating piston.
  • the feedback of the position of the actuating piston is determined by the bore in the actuating piston and the mounting position of the receiving device and no longer needs to be adjusted by a complex orientation of the driver.
  • Pressing apart of the two arms of the driver facilitates, since the flattening reduces the resistance in the introduction of the receiving device in the opening between the driving arms.
  • guide surfaces are formed on the shaft, which form an assembly aid.
  • a further advantageous continuation of the invention is the insides of the ends of the arms which form the opening form, flattened to realize so that the arms open during the assembly process.
  • FIG. 1 shows a partial section through an embodiment of the adjusting device according to the invention a hydrostatic axial piston machine.
  • Fig. 2 is an enlargement of the driver of the
  • FIG 3 shows an embodiment of the control valve of the adjustment device according to the invention in the assembly or disassembly state.
  • FIG. 4 shows two front views of the driver of the embodiment of the adjusting device according to the invention.
  • Fig. 5 is an enlargement of the control valve of the embodiment of the adjusting device according to the invention.
  • Fig. 1 shows a partial section through an adjusting device 1 of a hydrostatic axial piston machine 2 with an adjustable swash plate 4 for adjusting a pumping or swallowing volume of the axial piston machine 2.
  • the hydrostatic machine can be designed both as a motor and as a pump and is not only on
  • the invention is suitable for all adjustable hydrostatic machines 2 whose pumping or absorption volume is adjustable via at least one actuating piston 5.
  • the swash plate 4 is adjusted via two adjusting pistons 5 and 6.
  • the adjusting pistons 5 and 6 are respectively arranged axially displaceably in adjusting cylinders 40 and 41 and mechanically coupled to the swash plate 4 as adjusting mechanism of the hydrostatic machine 2.
  • the two adjusting pistons 5 and 6 close in each case in the adjusting cylinders 40 and 41 with their expiring as a piston punch pistons 5 and 6 a control pressure chamber 10 and 11 from.
  • the adjusting piston 5 and 6 can be moved axially by regulating the pressure in at least one of the control pressure chambers 10 and 11, wherein in each case a compressive force on the control piston 5 and 6 against a spring force of the springs 7 and 8 must be applied, the two adjusting pistons 5 and 6 always presses in the direction of a neutral position of the axial piston machine 2. In unpressurized machine, the axial piston machine 2 is therefore in its neutral position.
  • the adjusting device according to the invention is not limited to spring-loaded adjusting piston, but may also have one or more springless actuating piston in an alternative embodiment.
  • the two adjusting pistons 5 and 6 each form a spherical head on the piston end facing the swash plate, which is mounted in each case in a ball joint receptacle of a connecting element of the swash plate 4.
  • a longitudinal bore 17 of the control pressure chamber 10 in the actuator piston head allows lubrication and hydrostatic discharge of the ball joint. Since the swash plate 4 is mounted centrally and the two adjusting pistons 5 and 6 are mounted on two sides of the swash plate 4, the actuating piston 5 and 6 must be oppositely applied and moved to achieve an adjustment of the angle of the swash plate 4.
  • the Auslenkstellzylinder 41 in this case has a larger cross-sectional area than the counter-adjusting cylinder 40, which is why the deflection piston 6 also has a larger pressure-loaded surface than the opposing piston 5.
  • the opposing piston 5 can be subjected to a constant high pressure, for example the pump pressure, and the deflection piston 6 to a lower control pressure which adjusts the desired swashplate angle.
  • this is not limiting for the invention and it can also be both control pistons 5 and 6 are equal and be acted upon by a variable control pressure.
  • the control pressure is adjusted via a control valve 3.
  • the control valve 3 has a control element, which is preferably designed as a control piston 12 as in the embodiment.
  • the control piston 12 is axially movably clamped in the valve housing 13 between a spring 9 on a first side of the control piston 12 and a feedback spring 18 on an opposite second side.
  • the feedback spring 18 is arranged between a first spring bearing seated on the second side of the control piston 12 and a second spring bearing 27, as can be seen in the enlargements in FIGS. 2 and 5.
  • the second spring bearing 27 and the counter-piston 5 are mechanically coupled via a driver 20.
  • the position of the second spring bearing 27 is determined in dependence on the position of the counter-piston 5, and thus a force of the feedback spring 18 is exerted on the control piston 12, which is directly or almost directly proportional to the position of the counter-piston 5.
  • the control piston 12 can be acted upon in addition to the spring 9 on the first side by a force generated by a first proportional solenoid 16.
  • On the second side of the control piston 12 can be acted in addition to the feedback spring 18 with a force generated by a second proportional solenoid 15.
  • the control piston In the balance of forces of all acting on the control piston 12 forces, the control piston is in its control position. For de-energized magnets this control position is the neutral position.
  • the control piston is displaceable from a control position by varying the forces of the proportional magnets 15 and 16 between two end positions.
  • the proportional magnet 16 can act on the control piston 12 directly on the first side.
  • On the second side of the control piston 12 can be acted upon by a second proportional solenoid 15 via a rod 19. If the control piston 12 is deflected out of its control position in the direction of the first side (left in FIG. 1) by a force of the proportional magnet 15, the control pressure chamber 11 is connected to a high pressure and thus the pressure in the control pressure chamber 11 is increased.
  • the driver 20 bifurcates at a first end 43 in two arms 32, 32 '.
  • the arms 32, 32 ' form on their inner sides a circular opening 31 which has an opening in the direction of the first end of the driver 20. This results in a non-closed circular opening 31.
  • the ends of the arms 32 are flattened so that their surfaces 30 are tilted starting from the driving axis by an acute angle to the outside. This angle is preferably 45 °. As a result, an object pressing on the surfaces 30 causes the arms 32 to be pushed apart by forces which allow them to snap into the opening 31.
  • An elastic shaft portion 42 is formed subsequent to the arms 32, 32 '.
  • the elastic shaft portion 42 exhibits an elastic behavior transversely to the longitudinal axis of the control valve 3 and a stiff behavior along the valve longitudinal axis.
  • 32 of the shaft of the driver is slotted centrally up to a bore 21 between the two arms, so that the driver 20 in the elastic shaft portion 42 has two bending soft shank flanks 34, 34 ', each opening into the arms 32 at the first end 43.
  • the bore 21 prevents a notch effect in a pulling apart of the arms 32, 32 'and the skirt flanks 34, 34'.
  • Driver 20 is formed. At the second end of the driver 20, in the second mounting portion 45, the driver 20 has a stepped, compared to the rigid shaft portion 44 reduced radius. For mounting of the driver 20 on the counter-piston 5, a bore whose radius corresponds to that of the driver 20 in the second mounting region 45, mounted in the counter-piston 5. The driver 20 is inserted with the second attachment portion 45 through a guide gap 14 in the housing of the axial piston machine 2 in the bore of the counter-piston 5. The driver 20 has in the introduced into the bore second mounting portion 45 a snap ring 22 which in the complete
  • the driver 20 In the region of the longitudinal bore 17 through the counter-piston 5, the driver 20 has a radial taper 23 which forms a channel for the hydraulic fluid and thus keeps the longitudinal bore 17 open.
  • the control valve 3 is already pre-assembled before the arrangement on the axial piston machine 2.
  • Pages 30 of the arms 32, 32 ' This causes an outwardly acting force on the arms 32, 32 'and the associated shank flanks 34, 34', as shown on the left in Fig. 4 exaggerated.
  • the through-passage opening 33 is widened until it reaches the maximum diameter of the receiving device 26 and this can slip into the opening 31. If the receiving device 26 is located completely in the opening 31, the arms 32, 32 'return to their original position and enclose the receiving device 26 to more than half the circumference. Due to the pressure of the feedback spring 18, the spring bearing 27 against the
  • the spring bearing 27 is fixed by a mounting screw 28 as a holding element in the preassembled control valve 3, as shown in Fig. 3.
  • a hole in the spring holder 27 is mounted, which is aligned so that it lies exactly between the arms 32 which largely surround the receiving device 26.
  • the valve housing 13 is pierced so that the bore through the housing to the bore in the second
  • Spring bearing 27 meets in the mounting position. By an assembly or disassembly screw or a pin through the two holes, the spring holder 27 can be held in the mounting position.
  • a mounting position is a position of the spring holder 27, in which the receiving device 26 is mounted and not electromagnetically acted control valve 3 at the same height with the mounted driver 20, wherein the counter-piston 5, on which the driver 20 is mounted during the Assembly is not pressurized and is in its neutral position.
  • the control valve can. 3 are bolted to the axial piston machine 2 and the mounting screw 28 are replaced by a plug 24, as shown in Fig. 1 and Fig. 2.
  • the plug 24 is replaced by a disassembly screw again, in order to remove the
  • Control valve 3 to prevent a displacement of the spring bearing 27 from the mounting position.
  • the assembly or disassembly screw fixes the receiving device 26 both in the direction of the valve longitudinal axis and in the directions transverse to the valve longitudinal axis.
  • the material of the follower 20 must be selected so as to allow elastic deformation of the arms 32 and in particular of the skirt flanks 34 without plastic deformation until the distance between the two flattened ends of the arms 32, 32 'corresponds to the maximum diameter of the receiving device. At the same time it should withstand the spring forces of the feedback spring 18 and deform as little elastic as possible to transmit the position of the counter-piston 5 as directly as possible.
  • the driver 20 can additionally be fixed in the axial direction of the control piston 12 by a closure, not shown in the figures, of the receiving device 26. This can be a
  • Recording device closure be designed so that the receiving device 26 extends radially to a receiving area for the driver 20 to prevent axial displacement of the driver 20. This is just an extra safeguard against slipping
  • the driver 20 may also be attached to the deflection piston 6.
  • the control valve 3 would only have be adapted according to the direction reversal of the feedback of the actuating piston position
  • the opening 31 need not be circular, but only correspond to the shape of the receiving device 26 of the Federhaittation 27. Furthermore, the opening should be capable of bending the arms 32, 32 'outwards solely by pressing the opening 31 of the carrier 20 on the receiving device 26 and, after receiving the receiving device 26 in the opening 31
  • the opening 31 must therefore be formed so that the passage opening 33 is so much narrower than the maximum, to be moved through the passage opening 33 part of the receiving device 26 that the arms 32, when they enclose the receiving device 26 open, the receiving device 26 hold ,
  • the passage opening 33 must still be so large that only the pressure of the receiving device 26 on the passage opening 33 is sufficient to push the arms 32 apart. That is, after the through hole 33, the opening 31 widens to a maximum diameter and tapers again.
  • the term “comprise open” or “openly enclose” in the context of the present invention means that the driver 20 bifurcates into two arms 32, 32 'which hold a receiving device 26, wherein the ends of the two arms 32, 32' a Form through opening 33. This means that the ends of the two arms 32, 32 'on the first side of the driver 2 do not touch.
  • the invention is not limited to the illustrated embodiment. Rather, individual features of the adjusting device according to the invention can be combined in an advantageous manner.

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Abstract

Eine erfindungsgemäße Verstellvorrichtung einer hydrostatischen Maschine (2) weist zumindest einen Stellkolben (5), ein Regelventil (3) und einen zwischen Stellkolben (5) und Regelventil (3) angebrachten Mitnehmer (20), der die Position des Stellkolbens (5) an das Regelventil (3) zurückkoppelt, auf. Der Mitnehmer (20) verzweigt sich regelventilseitig in zwei Arme (32, 32'), die ein mit dem Regelventil (3) in Wirkverbindung stehendes Bauteil offen umfassen und elastisch mit einem Schaft des Mitnehmers (20) verbunden sind.

Description

Verstellvorrichtung einer hydrostatischen Maschine
Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung einer hydrostatischen Maschine.
Hydrostatische Maschinen sind oft über eine Verstellvorrichtung in ihrem Pump- oder Saugvolumen einstellbar. So ist z.B. das Pump- oder Saugvolumen von Axialkolbenmaschinen über den Winkel einer schwenkbaren Schrägscheibe einstellbar. Die Verstellvorrichtung weist dabei zumindest einen Stellkolben auf, dessen Druckbeaufschlagung über ein Regelventil angesteuert wird. Die Regelkraft des Regelventils soll direkt proportional zu dem einzustellenden Volumen und damit auch direkt proportional zu der Position des Stellkolbens sein. Deshalb wird die Position des Stellkolbens durch einen mit dem Stellkolben verbundenen Mitnehmer auf das Regelventil zurückgekoppelt .
Die deutsche Patentschrift DE 100 63 525 B4 offenbart eine solche Verstellvorrichtung. Der Mitnehmer ist dabei ventilseitig als geschlitztes Auge ausgeführt, welches eine Federhülse des Regelventils umfasst . Die Position des Mitnehmers kann bei der Montage auf der Federhülse eingestellt werden und wird durch das Zusammenklemmen des geschlitzten Auges auf der vom Stellkolben abgewandten Seite fixiert. Auf der Seite des Stellkolbens ist der
Mitnehmer in T-Form ausgeführt und über eine Schraube und zwei Stifte starr mit dem Stellkolben der Verstellvorrichtung verbunden.
Nachteilig an der beschriebenen Verstellvorrichtung ist, dass der Mitnehmer sowohl ventilseitig als auch stellkolbenseitig aufwendig zu montieren ist . Auf der Ventilseite muss das geschlitzte Auge des Mitnehmers zusätzlich noch gegenüber der Federhülse ausgerichtet werden, damit die auf einen Ventilkolben angelegte Kraft einem richtigen Pump- oder Saugvolumen entspricht, und danach befestigt werden. Dies ist sowohl zeitaufwendig als auch fehleranfällig. Selbst bei einer Vormontage des Mitnehmers in der Regelventileinheit muss der Mitnehmer noch mit dem Stellkolben verschraubt werden. Zusätzlich sind der Materialaufwand und das Gewicht eines solchen Mitnehmers sehr hoch.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, die beschriebenen
Nachteile zu beseitigen und vor allem eine einfache und schnelle Montage des Mitnehmers zu gewährleisten.
Die Aufgabe wird durch eine erfinderische Verstellvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Die
Verstellvorrichtung einer hydrostatischen Maschine weist zumindest einen Stellkolben, ein Regelventil und einen zwischen Stellkolben und Regelventil angebrachten Mitnehmer auf, der die Position des Stellkolbens an das Regelventil zurückkoppelt. Der Mitnehmer verzweigt sich regelventilseitig in zwei Arme, die ein mit dem Regelventil in Wirkverbindung stehendes Bauteil offen umfassen und elastisch verformbar mit einem steifen Schaftbereich des Mitnehmers verbunden sind.
Durch eine solche Verstellvorrichtung lässt sich der Mitnehmer bei der Montage der Verstellvorrichtung durch ein einfaches Drücken der Öffnung zwischen den beiden Enden der Arme auf ein Bauteil des Regelventils montieren. Durch den Druck werden die Arme des Mitnehmers elastisch auseinandergedrückt und das Bauteil kann so in die durch die Arme erzeugte vergrößerte Öffnung rutschen. Damit wird eine einfache und zeiteffizient zusammenzubauende Lösung für die Rückkopplung des Stellkolbens an ein Regelventil erzielt. Hierzu sind keine Schrauben und damit verbundene aufwendige Schraubvorgänge nötig.
Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung. Der Mitnehmer weist vorzugsweise zwischen dem steifen Schaftbereich und den Armen einen durch Einbringen eines Schlitzes ausgebildeten elastischen Schaftbereich auf.
Besonders vorteilhaft ist es, eine Aufnahmevorrichtung für die Arme des Mitnehmers am Regelventil durch ein Halteelement gegenüber einem Ventilgehäuse des Regelventils in eine Montage- oder Demontageposition zu fixieren. Dadurch muss ein vormontiertes Regelventil nur auf einen an dem Stellkolben montierten Mitnehmer gesteckt werden, ohne die Position des Mitnehmers bezüglich des Regelventils oder des Stellkolbens während des Aufsetzens ausrichten zu müssen.
Weiterhin ist es vorteilhaft, den Mitnehmer in einer Bohrung im Stellkolben durch einen am Mitnehmerschaft angebrachten Sprengring, der in eine korrespondierende Nut in der Bohrung sitzt, zu befestigen. Dadurch kann der Mitnehmer durch einfaches Einführen des Mitnehmers und dessen Sprengrings in die Bohrung des Stellkolbens fixiert werden. Die Rückkopplung der Position des Stellkolbens wird durch die Bohrung in dem Stellkolben und der Montageposition der Aufnahmevorrichtung festgelegt und muss nicht mehr durch eine aufwendige Ausrichtung des Mitnehmers eingestellt werden.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, die zwei gegenüberliegenden Außenseiten des Schafts des Mitnehmers abgeflacht zu realisieren. Dadurch wird das
Auseinanderdrücken der beiden Arme des Mitnehmers erleichtert, da die Abflachung den Widerstand bei der Einführung der Aufnahmevorrichtung in die Öffnung zwischen den Mitnehmerarmen reduziert. Gleichzeitig werden Führungsflächen an dem Schaft ausgebildet, die eine Montagehilfe bilden.
Eine weitere vorteilhafte Weiterführung der Erfindung ist es, die Innenseiten der Enden der Arme, die die Öffnung formen, abgeflacht zu realisieren, sodass sich die Arme beim Montagevorgang öffnen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert . Es zeigen:
Fig. 1 einen Teilschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung einer hydrostatischen Axialkolbenmaschine;
Fig. 2 eine Vergrößerung des Mitnehmers des
Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung aus Fig. 1;
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel des Regelventils der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung im Montageoder Demontagezustand;
Fig. 4 zwei Frontansichten des Mitnehmers des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung; und
Fig. 5 eine Vergrößerung des Regelventils des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung .
Fig. 1 zeigt einen Teilschnitt durch eine Verstellvorrichtung 1 einer hydrostatischen Axialkolbenmaschine 2 mit einer verstellbaren Schrägscheibe 4 zum Einstellen eines Pump- oder Schluckvolumens der Axialkolbenmaschine 2. Die hydrostatische Maschine kann sowohl als Motor als auch als Pumpe ausgeführt sein und ist nicht nur auf
Axialkolbenmaschinen beschränkt. Die Erfindung ist für alle verstellbaren hydrostatischen Maschinen 2 geeignet, deren Pump- oder Schluckvolumen über zumindest einen Stellkolben 5 einstellbar ist. In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Schrägscheibe 4 über zwei Stellkolben 5 und 6 verstellt. Die Stellkolben 5 und 6 sind jeweils in Stellzylindern 40 und 41 axial verschiebbar angeordnet und mit der Schrägscheibe 4 als Verstellmechanismus der hydrostatischen Maschine 2 mechanisch gekoppelt. Die beiden Stellkolben 5 und 6 schließen jeweils in den Stellzylindern 40 und 41 mit ihren als Stempel auslaufenden Stellkolben 5 und 6 einen Stelldruckraum 10 bzw. 11 ab. Die Stellkolben 5 und 6 können durch Regulierung des Drucks in zumindest einem der Stelldruckräume 10 und 11 axial bewegt werden, wobei jeweils eine Druckkraft auf die Stellkolben 5 und 6 gegen eine Federkraft der Federn 7 und 8 aufgebracht werden muss, die die beiden Stellkolben 5 und 6 immer in Richtung einer Neutralposition der Axialkolbenmaschine 2 drückt. Bei druckloser Maschine befindet sich die Axialkolbenmaschine 2 daher in ihrer Neutralposition. Die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung ist nicht auf federbeaufschlagte Stellkolben beschränkt, sondern kann in einem alternativen Ausführungsbeispiel auch einen oder mehrere federlose Stellkolben aufweisen.
Die beiden Stellkolben 5 und 6 bilden jeweils an dem zu der Schrägscheibe weisenden Kolbenende einen kugelförmigen Kopf aus, welcher jeweils in einer Kugelgelenkaufnahme eines Verbindungselements der Schrägscheibe 4 angebracht ist. Eine Längsbohrung 17 von dem Stelldruckraum 10 in den Stellkolbenkopf erlaubt eine Schmierung und hydrostatische Entlastung des Kugelgelenks. Da die Schrägscheibe 4 mittig gelagert ist und die beiden Stellkolben 5 und 6 auf zwei Seiten der Schrägscheibe 4 angebracht sind, müssen die Stellkolben 5 und 6 entgegengesetzt beaufschlagt und bewegt werden, um eine Verstellung des Winkels der Schrägscheibe 4 zu erzielen.
Der Auslenkstellzylinder 41 weist dabei eine größere Querschnittsfläche als der Gegenstellzylinder 40, weshalb der Auslenkkolben 6 auch eine größere druckbeaufschlagte Fläche als der Gegenkolben 5 aufweist. Dadurch kann der Gegenkolben 5 mit einem konstant hohem Druck, z.B. dem Pumpendruck, und der Auslenkkolben 6 mit einem niedrigerem, den gewünschten Schrägscheibenwinkel einstellenden Steuerdruck beaufschlagt werden. Dies ist aber nicht beschränkend für die Erfindung und es können auch beide Stellkolben 5 und 6 gleich groß sein und mit einem variablen Steuerdruck beaufschlagt werden.
Der Steuerdruck wird über ein Regelventil 3 eingestellt. Das Regelventil 3 weist ein Regelelement auf, welches wie in dem Ausführungsbeispiel bevorzugt als Regelkolben 12 ausgeführt ist. Der Regelkolben 12 ist axial bewegbar in dem Ventilgehäuse 13 zwischen einer Feder 9 auf einer ersten Seite des Regelkolbens 12 und einer Rückkoppelfeder 18 auf einer entgegen gesetzten zweiten Seite eingespannt. Durch die Vorspannung der Feder 9 ist die Neutralstellung des Regelkolbens 12 einstellbar. Die Rückkoppelfeder 18 ist zwischen einem auf der zweiten Seite des Regelkolbens 12 aufsitzenden ersten Federlager und einem zweiten Federlager 27 angeordnet, wie es in den Vergrößerungen in Fig. 2 und 5 zu sehen ist. Das zweite Federlager 27 und der Gegenkolben 5 sind über einen Mitnehmer 20 mechanisch gekoppelt. Damit wird in Abhängigkeit der Position des Gegenkolbens 5 die Position des zweiten Federlagers 27 festgelegt und somit eine Kraft der Rückkoppelfeder 18 auf den Regelkolben 12 ausgeübt, die direkt oder nahezu direkt proportional zu der Position des Gegenkolbens 5 ist. Der Regelkolben 12 kann zusätzlich zu der Feder 9 auf der ersten Seite durch eine von einem ersten Proportionalmagneten 16 erzeugte Kraft beaufschlagt werden. Auf der zweiten Seite kann der Regelkolben 12 zusätzlich zu der Rückkoppelfeder 18 mit einer von einem zweiten Proportionalmagneten 15 erzeugten Kraft beaufschlagt werden. Im Kräftegleichgewicht aller auf den Regelkolben 12 wirkenden Kräfte, ist der Regelkolben in seiner Regelposition. Bei stromlosen Magneten ist diese Regelposition die Neutralposition. Der Regelkolben ist aus einer Regelposition durch Variation der Kräfte der Proportionalmagneten 15 und 16 zwischen zwei Endpositionen verschiebbar. Der Proportionalmagnet 16 kann in dem Ausführungsbeispiel den Regelkolben 12 direkt auf der ersten Seite beaufschlagen. Auf der zweiten Seite ist der Regelkolben 12 über einen Stab 19 von einem zweiten Proportionalmagnet 15 beaufschlagbar. Wird der Regelkolben 12 durch eine Kraft des Proportionalmagneten 15 aus seiner Regelposition in Richtung der ersten Seite (in der Fig. 1 links) ausgelenkt, wird die Stelldruckkammer 11 mit einem Hochdruck verbunden und damit der Druck in der Stelldruckkammer 11 erhöht. Dies führt zu einer erhöhten Kraft auf den Auslenkkolben 6 und damit zu einer Verschiebung des Auslenkkolbens 6 in Richtung der Schrägscheibe und einer Verschiebung des Gegenkolbens 5 in Richtung des Stellzylinders 40, da der Druck in der Stelldruckkammer 10 konstant bleibt. Dies bewirkt eine Verschiebung des Winkels der Schrägscheibe 4, aber auch des Mitnehmers 20 entgegen der Auslenkrichtung des Regelkolbens 12. Dies führt zu geringeren Spannung der Rückkoppelfeder 18 und damit zu einer Verringerung der Kraft auf die zweite Seite des Regelkolbens 12. Deshalb bleibt der Regelkolben 12 nur solange ausgelenkt, bis sich ein neues Kräftegleichgewicht eingestellt hat. Ist das Kräftegleichgewicht des Regelkolbens 12 wieder hergestellt, befindet sich der Regelkolben 12 wieder in seiner Regelposition.
Eine entgegen gesetzt wirkende, resultierende Kraft auf den Regelkolben 12 bewirkt eine Auslenkung in die andere Richtung, die den Stelldruckraum 11 mit einer Niederdruckquelle, z.B. einem Tank, verbindet und den Druck aus dem Stelldruckraum 11 lässt. Dadurch wird die Schrägscheibe in die entgegen gesetzte Richtung geschwenkt, bis der Regelkolben 12 sich wieder im Kräftegleichgewicht befindet. In der Produktion werden das Regelventil 3 und die Axialkolbenmaschine 2, die normalerweise den Verstellmechanismus zum Verstellen des Schrägscheibenwinkels enthält, vormontiert. Bei der Montage muss dann das Regelventil 3 über den Mitnehmer 20 mit dem Gegenkolben 5 gekoppelt werden. Um dies so einfach wie möglich zu realisieren, wurde ein Mitnehmer 20 erfindungsgemäß, wie in Fig. 4 dargestellt, konstruiert.
Der Mitnehmer 20 gabelt sich an einem ersten Ende 43 in zwei Arme 32, 32'. Die Arme 32, 32' formen an deren Innenseiten eine kreisförmige Öffnung 31, die in Richtung des ersten Endes des Mitnehmers 20 eine Öffnung aufweist. Dadurch entsteht eine nicht geschlossene kreisförmige Öffnung 31. Die Enden der Arme 32 sind so abgeflacht, dass deren Flächen 30 ausgehend von der Mitnehmerachse um einen spitzen Winkel nach außen gekippt werden. Dieser Winkel liegt vorzugsweise bei 45°. Dadurch verursacht ein auf die Flächen 30 drückender Gegenstand die Arme 32 auseinanderdrückende Kräfte, die ein Einschnappen in die Öffnung 31 ermöglichen.
Ein elastischer Schaftabschnitt 42 ist im Anschluss an die Arme 32, 32' ausgebildet. Der elastische Schaftabschnitt 42 zeigt quer zur Längsachse des Regelventils 3 ein elastisches Verhalten und entlang der Ventillängsachse ein steifes Verhalten. Hierzu wird mittig zwischen den beiden Armen 32 der Schaft des Mitnehmers bis zu einer Bohrung 21 geschlitzt, so dass der Mitnehmer 20 im elastischen Schaftabschnitt 42 zwei biegeweiche Schaftflanken 34, 34' aufweist, die jeweils in die Arme 32 am ersten Ende 43 münden. Die Bohrung 21 verhindert eine Kerbwirkung bei einem Auseinanderziehen der Arme 32, 32' und der Schaftflanken 34, 34'. Nach der Bohrung in Richtung des zweiten Endes ist ein steifer Schaftbereich 44 des
Mitnehmers 20 ausgebildet. Am zweiten Ende des Mitnehmers 20, in dem zweiten Befestigungsabschnitt 45, weist der Mitnehmer 20 einen abgestuften, gegenüber dem steifen Schaftbereich 44 reduzierten Radius auf. Zur Montage des Mitnehmers 20 auf dem Gegenkolben 5, wird eine Bohrung, deren Radius dem des Mitnehmers 20 im zweiten Befestigungsbereich 45 entspricht, in dem Gegenkolben 5 angebracht. Der Mitnehmer 20 wird mit dem zweiten Befestigungsabschnitt 45 durch einen Führungsspalt 14 im Gehäuse der Axialkolbenmaschine 2 in die Bohrung des Gegenkolbens 5 gesteckt. Der Mitnehmer 20 weist in dem in die Bohrung eingeführten zweiten Befestigungsabschnitt 45 einen Sprengring 22 auf, der bei der vollständigen
Einführung des zweiten Befestigungsabschnitts 45 in die Bohrung in eine Nut einrastet und somit dem Mitnehmer 20 in dem Gegenkolben 5 befestigt . In dem Bereich der Längsbohrung 17 durch den Gegenkolben 5, weist der Mitnehmer 20 eine radiale Verjüngung 23 auf, die einen Kanal für die Hydraulikflüssigkeit bildet und so die Längsbohrung 17 weiterhin offen hält.
Das Regelventil 3 ist vor der Anordnung an der Axialkolbenmaschine 2 bereits vormontiert. Eine
Flachdichtung wird auf die Montagefläche des Regelventils 3 auf der Axialkolbenmaschine 2 gelegt und das Regelventil 3 auf die Montagefläche der Axialkolbenmaschine 2 gelegt . Dabei muss der Mitnehmer 20, dessen erstes Ende aus dem Führungsspalt 14 der Axialkolbenmaschine 2 heraussteht, in die Mitnehmeröffnung 46 in dem Ventilgehäuse 13 eingeführt werden. Das zweite Federlager 27 weist eine etwa zylinderförmige Aufnahmevorrichtung 26 auf, deren Querschnitt dem Querschnitt der Öffnung 31 des Mitnehmers 20 entspricht. Das Regelventil wird nun so auf den Mitnehmer 20 geschoben, dass die Öffnung 31 an der Aufnahmevorrichtung 26 des zweiten Federlagers 27 anliegt. Durch das Ausüben einer bestimmten Kraft auf das Regelventil 3 und damit auf die Aufnahmevorrichtung 26, drückt die Aufnahmevorrichtung 26 auf die abgeflachten
Seiten 30 der Arme 32, 32' . Dies bewirkt eine nach außen wirkende Kraft auf die Arme 32, 32' und die damit verbundenen Schaftflanken 34, 34', wie es in Fig. 4 links übertrieben dargestellt ist. Durch das Auseinanderbiegen der Arme 32, 32', die elastisch über die Schaftflanken 34, 34' mit dem stabilen Schaftbereich 44 verbunden sind, wird die Durchgangsgangsöffnung 33 geweitet bis sie den maximalen Durchmesser der Aufnahmevorrichtung 26 erreicht und diese in die Öffnung 31 rutschen kann. Befindet sich die Aufnahmevorrichtung 26 vollständig in der Öffnung 31, so kehren die Arme 32, 32' in ihre Ursprungsposition zurück und umschließen die Aufnahmevorrichtung 26 zu mehr als dem halben Umfang. Durch den Druck der Rückkoppelfeder 18 wird das Federlager 27 gegen den
Mitnehmer 20 gedrückt und schafft so eine feste Kopplung zwischen dem Gegenkolben 5 über den Mitnehmer 20, das Federlager 27 und die Rückkoppelfeder 18 auf den Regelkolben 12.
Damit die Aufnahmevorrichtung 26 sich beim Einsetzen in die Öffnung 31 in einer Montageposition befindet, wird in dem vormontierten Regelventil 3 das Federlager 27 durch eine Montageschraube 28 als Halteelement fixiert, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Dazu wird eine Bohrung in der Federhalterung 27 angebracht, die so ausgerichtet wird, dass sie genau zwischen den Armen 32 liegt, die die Aufnahmevorrichtung 26 weitgehend umschließen. Das Ventilgehäuse 13 wird so durchbohrt, dass die Bohrung durch das Gehäuse auf die Bohrung in dem zweiten
Federlager 27 in der Montageposition trifft. Durch eine Montage- oder Demontageschraube oder einen Stift durch die beiden Bohrungen kann die Federhalterung 27 in der Montageposition gehalten werden. Eine Montageposition ist dabei eine Position der Federhalterung 27, in der sich die Aufnahmevorrichtung 26 bei montiertem und nicht elektromagnetisch beaufschlagten Regelventil 3 auf der gleichen Höhe mit dem montierten Mitnehmer 20 befindet, wobei der Gegenkolben 5, auf dem der Mitnehmer 20 montiert ist, während der Montage nicht druckbeaufschlagt ist und sich in seiner Neutralposition befindet.
Sind die Arme 32, 32' des Mitnehmers 20 auf der Aufnahmevorrichtung 26 eingerastet, kann das Regelventil 3 mit der Axialkolbenmaschine 2 verschraubt werden und die Montageschraube 28 durch einen Stopfen 24 ersetzt werden, wie es in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellt ist. Zur Demontage wird der Stopfen 24 wieder durch eine Demontageschraube ersetzt, um bei einem Abziehen des
Regelventils 3, eine Verschiebung des Federlagers 27 aus der Montageposition zu verhindern. Die Montage- bzw. Demontageschraube fixiert dabei die Aufnahmevorrichtung 26 sowohl in Richtung der Ventillängsachse als auch in den Richtungen quer zu der Ventillängsachse.
Das Material des Mitnehmers 20 muss so gewählt sein, dass es eine elastische Verformung der Arme 32 und insbesondere der Schaftflanken 34 ohne eine plastische Verformung erlaubt, bis der Abstand zwischen den beiden abgeflachten Enden der Arme 32, 32' dem maximalen Durchmesser der Aufnahmevorrichtung entspricht. Gleichzeitig sollte es den Federkräften der Rückkoppelfeder 18 standhalten und sich möglichst wenig elastisch verformen, um die Position des Gegenkolbens 5 möglichst direkt zu übertragen.
Der Mitnehmer 20 kann zusätzlich durch einen in den Figuren nicht dargestellten Abschluss der Aufnahmevorrichtung 26 in axialer Richtung des Regelkolbens 12 fixiert werden. Hierzu kann ein
Aufnahmevorrichtungsabschluss so ausgebildet sein, dass die Aufnahmevorrichtung 26 sich nach einem Aufnahmebereich für den Mitnehmer 20 radial erweitert, um eine axiales Verschieben des Mitnehmers 20 zu verhindern. Dies ist nur eine zusätzliche Absicherung gegen Verrutschen des
Mitnehmers 20, da dieser bereits durch die Spannung der Rückkoppelfeder 18 gegen das Federlager 27 gedrückt wird. Damit wird auch bei einem Federbruch eine sichere Fixierung des Aufnahmeelements 26 in der Öffnung 31 gewährleistet.
Alternativ kann der Mitnehmer 20 auch an dem Auslenkkolben 6 angebracht sein. Das Regelventil 3 müsste nur entsprechend an die Richtungsumkehr der Rückkopplung der Stellkolbenposition angepasst werden
Die Öffnung 31 muss nicht kreisförmig sein, sondern nur der Form der Aufnahmevorrichtung 26 der Federhaiterung 27 entsprechen. Des Weiteren sollte die Öffnung geeignet sein, alleine durch das Drücken der Öffnung 31 des Mitnehmers 20 auf die Aufnahmevorrichtung 26 die Arme 32, 32' nach außen zu biegen und nach dem Aufnehmen der Aufnahmevorrichtung 26 in der Öffnung 31 die
Aufnahmevorrichtung 26 zu fixieren. Die Öffnung 31 muss deshalb so ausgebildet sein, dass die Durchgangsöffnung 33 um so viel schmaler als der maximale, durch die Durchgangsöffnung 33 zu bewegende Teil der Aufnahmevorrichtung 26 ist, dass die Arme 32, wenn sie den Aufnahmevorrichtung 26 offen umschließen, die Aufnahmevorrichtung 26 festhalten. Andererseits muss die Durchgangsöffnung 33 noch so groß sein, dass alleine der Druck der Aufnahmevorrichtung 26 auf die Durchgangsöffnung 33 ausreicht, die Arme 32 auseinander zu drücken. Das heißt nach der Durchgangsöffnung 33 weitet sich die Öffnung 31 bis zu einem maximalen Durchmesser und verjüngt sich wieder. Der Ausdruck „offen umfassen" oder „offen umschließen" bedeutet im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung, dass der Mitnehmer 20 sich in zwei Arme 32, 32' gabelt, die eine Aufnahmevorrichtung 26 festhalten, wobei die Enden der beiden Arme 32, 32' eine Durchgangsöffnung 33 formen. Das bedeutet, dass die Enden der beiden Arme 32, 32' auf der ersten Seite des Mitnehmers 2 sich nicht berühren.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt . Vielmehr sind auch einzelne Merkmale der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung in vorteilhafter Weise kombinierbar.

Claims

Ansprüche
1. Verstellvorrichtung einer hydrostatischen Maschine (2) mit zumindest einen Stellkolben (5) , mit einem Regelventil (3) und mit einem zwischen Stellkolben (5) und Regelventil
(3) angeordneten Mitnehmer (20), der die Position des Stellkolbens (5) an das Regelventil (3) zurückkoppelt, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Mitnehmer (20) regelventilseitig in zwei Arme (32, 32') gabelt, die ein mit dem Regelventil (3) in Wirkverbindung stehendes Bauteil (26) offen umfassen und die elastisch verformbar mit einem steifen Schaftbereich
(44) verbunden sind.
2. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer zwischen dem steifen Schaftbereich (44) und den Armen (32, 32 λ ) einen durch Schlitzen des Schaftes ausgebildeten elastischen Schaftbereich (42) aufweist.
3. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelventil (3) eine Rückkoppelfeder (18), die in einem Federlager (27) sitzt, aufweist und dass die Arme (32, 32') eine Aufnahmevorrichtung (26) des Federlagers (27) umfassen.
4. Verstellvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückkoppelfeder (18) die Federhalterung (27) gegen den Mitnehmer (20) drückt.
5. Verstellvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (20) zwischen dem Federlager (27) und einem radial ausgedehnten Aufnahmevorrichtungsabschluss fixierbar ist.
6. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtung (26) eine Bohrung aufweist, die zwischen den offenen Enden der beiden Arme (32, 32') des Mitnehmers (20) liegt.
7. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtung (26) durch ein Halteelement (28) gegenüber einem Ventilgehäuse (13) des Regelventils (3) in eine Montage- oder Demontageposition fixierbar ist.
8. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Mitnehmer (20) ein Sprengring (22) angebracht ist und der Mitnehmer (20) durch den Sprengring (22) in einer Nut einer Bohrung im Stellkolben (5) befestigbar ist.
9. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (20) aus einem elastisch verformbaren Material besteht, das ein Auseinanderziehen der beiden Enden der offenen Arme (32, 32') des Mitnehmers (20) auf den maximalen Durchmesser der Aufnahmevorrichtung (26) ohne plastische Verformung des Materials gewährleistet.
10. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseiten (30, 30') der Enden der Arme (32, 32') abgeflacht sind.
11. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwei gegenüberliegende Außenseiten des Schafts des Mitnehmers (20) abgeflacht sind.
12. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Abflachungen parallel zu einem zwei Schaftflanken (34, 34') ausbildenden Schlitz verlaufen.
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