Regeleinrichtung für ein hydrostatisches Getriebe oder eine Kolbenpumpe

Abstract

 Regeleinrichtung für ein hydrostatisches Getriebe oder vorzugsweise eine Hydrokolbenpumpe mit einem beiderseits mit Druck beaufschlagten als Differentialkolben ausgestalteten Stellkolben, der mit dem Stellglied des Getriebes bzw. der Pumpe verbunden ist, wobei ein Steuerventil die Druckbeaufschlagung der beiden Druckräume vor den Stirnflächen des Stellkolbens steuert und ein von Förderdruck beaufschlagter Steuerdruckmeßkolben gegen einen Winkelhebel anliegt, der durch ein Gelenk am Stellkolben gelagert ist und durch eine Feder gegen diesen abgestützt ist und das Steuerventil betätigt wobei das Steuerventil im Stellkolben quer zu dessen Langsachse angeordnet ist und die Feder gegen den anderen Arm des Winkelhebels anliegt und als Druckfeder ausgestaltet ist, deren Längsachse parallel zur Längsachse des Stellkolbens angeordnet ist

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung für ein hydrostatisches Getriebe oder vorzugsweise eine hydrostatische Kolbenpumpe,

[0002] Bei der Lösung nach dem Hauptpatent ist der Hebel, der die vom Steuerdruck erzeugte Kraft auf eine Regelfeder Uberträgt, als geradliniger, sich annähernd parallel zur Längserstreckung des Stellkolbens erstreckender Hebel ausgestaltet und sind sowohl das Steuerventil als auch die Regelfeder in Querbohrungen im Stellkolben angeordnet, Das hat den Nachteil, daß einerseits für die Regelfedern nur wenig Raum zur Verfüngung steht und daß zu einem Nachstellen des Widerlagers der Regelfeder zwecks Veränderung von deren Vorspannung der Stellkolben aus der Regeleinrichtung ausgebaut werden mu3.

[0003] Es ist zwar auch bereits eine Steuer- und Regeleinrichtung für eine hydrostatische Kolbenpumpe bekannt, bei der der Hebel als Winkelhebel ausgestaltet ist. Dabei erstreckt sich der sich annähernd parallel zur Längserstreckung des Stellkolbens erstreckende Hebelteil in einem Raum vor der einen Stirnfläche des Kolbens, also in einem Raum, in dem der Druck auf den Stellkolben wirkt. Infolgedessen wirkt dieser Stelldruck auch entgegen dem Steuerdruck auf die vom Steuerdruck beaufschlagten Kolben. Um diesen Nachteil zu beseitigen, sind bei der bekannten Einrichtung konstruktive Maßnahmen erforderlich, .indem zwei Kolben vorgesehen sind, die einander gegenüber liegen und miteinander verbuneine den sind und die unmittelbar gegen jeweils/von zwei Regelfedern wirken. Eine weitere, mit den Regelfedern zusammenwirkende Feder ist außerhalb der Steuer- und Regeleinrichtung angeordnet und mit dem Ventilschieber,der In einer Längsbohrung des Stellkolbens angeordnet ist,über eine Zugstange verbunden (CH-PS 5ol 835). Diese Ausgestaltungsform ist sehr aufwendig, benötigt einen großen Druckraum, in dem der Hebel verschiebbar ist, vor der einen Stirnfläche des Stellkolbens und benötigt viele relativ aufwendige Bauteile.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Regeleinrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die mit geringem Aufwand herstellbar ist und bei der das Widerlager der Regelfeder ; im Stellkolben derart angeordnet ist, daß eine Einstellung der Vorspannung der Feder möglich ist, ohne den Stellkolben ausbauen zu müssen.

[0005] Im Anspruch 2 ist eine besonders zweckmäßige Anordnung angegeben. Der Abschlußkörper dient einerseits zur Abdichtung des Raumes vor der Stirnfläche des Kolbens gegenüber dem drucklosen Raum, in dem die Feder und der Winkelhebel angeordnet ist, und dient andererseits als Widerlager für die Feder. Dieser Abschlußkörper ist durch ein Gewinde in der Längsbohrung gelagert und dadurch leicht in seiner Lage in der Längsbohrung einstellbar und in üblicher Weise durch eine Gegenmutter oder ein Verspannelement festlegbar. Diese Einstellung kann leicht von der Stirnseite des Stellkolbens erfolgen, ohne den Stellkolben ausbauen zu müssen. Somit kann durch Ändern der Lage dieses Abschlußkörpers leicht die Federvorspannung und damit die Regelcharakteristik des Reglers verändert und auf eine gewählte Leistung eingestellt werden.

[0006] In der Zeichnung ist ein Regler für eine Schwenkschlittenpumpe im Schnitt dargestellt.

[0007] Der Gehäuseboden 1 ist Abschlußteil eines in der Zeichnung nicht mehr dargestellten Gehäuses einer Schwenkschlittenpumpe, wobei auf der abgewandten Seite des Gehäusebodens 1 die Führungsbahn für den nicht mehr dargestellten Schwenkschlitten angeordnet ist. In einem vorgewölbten Teil 2 des Gehäusebodens 1 ist eine Längsbohrung 3 vorgesehen, die auf der einen Seite durch einen Deckel 4 abgeschlossen ist, der durch Schrauben 5 mit dem Teil 2 verbunden ist. Auf der dem Deckel 4 entgegengesetzten Seite ist ein Abschlußteil 6 durch Schrauben 5 mit dem Teil 2 verbunden, wobei dieses Abschlußteil 6 ein Büchsenteil 7 aufweist, welches in die Bohrung 3 hineinragt.

[0008] In dem Abschlußteil 6 ist eine Bohrung 8 vorgesehen, die im vorderen Teil als eine Zylinderbohrung 9 ausgestaltet ist, in der eine Gleitdichtung 10 angeordnet ist und in der das Teil 11 kleineren Durchmessers des Stellkolbens dichtend gleitet. Das Teil 11 ist fest verbunden mit dem Teil 12 größeren Durchmessers des Stellkolbens, das mit seinem Kopfteil 13 unmittelbar in der Bohrung 3 gleitet, wobei zur Dichtung ein Dichtring 14 vorgesehen ist.

[0009] In dem Gehäuseboden 1 ist ein in der Zeichnung nicht mehr dargestellter Kanal ausgestaltet, der mit dem Förderdruckkanal des Schwenkschlittens in Verbindung steht; Dieser Kanal ist mit einer Bohrung 15 verbunden, die mit einer Querbohrung 16 in Verbindung steht, die über die Bohrung 17 mit dem Innenraum der Bohrung 8 in Verbindung steht.

[0010] Die Bohrung 15 steht weiterhin mit dem Raum 18 in Verbindung, der durch einen Stopfen abgeschlossen ist. In den Raum 18 ragt ein Bauteil 20 hinein, das dichtend in das Teil 2 eingeschraubt ist. In dem Teil 20 ist eine Zylinderbohrung vorgesehen, in der der Steuerdruckkolben 21 verschiebbar ist. Dieser stützt sich gegen einen Stützkörper 22 ab, der eine Nut 23 aufweist, damit auf beiden Stirnflächen dieses Stützkörpers 22 stets der gleiche Druck herrscht. Der Stützkörper 22 liegt gegen einen Winkelhebel 24 an, der mittels eines Gelenkbolzens 25 in dem Stellkolben 11, 12 schwenkbar gelagert ist. Gegen den zweiten Arm 26 des Winkelhebels 25, 26 liegt der Federteller 27 an, gegen den sich die Feder 28 abstützt, die in einer Bohrung 29 des Stellkolbens 11, 12 angeordnet ist und gegen einen Körper 30 abgestützt ist, der mittels eines Gewindes in ein Gewindeteil der Längsbohrung 29 eingeschraubt und in vorwählbarer Lage festlegbar ist.

[0011] Der Stellkolben 11, 12 ist durch einen Querbolzen 31 mit dem in der Zeichnung nicht mehr dargestellten Schwenkschlitten verbunden.

[0012] In dem Teil 11 des Stellkolbens 11, 12 ist eine Längsbohrung 32,vorgesehen, die an einer Schulter 33 in eine Bohrung 34 kleineren Durchmessers übergeht. In dieser Bohrung 32, 34 ist eine Feder 35 angeordnet, die sich auf der einen-Seite gegen eine Schulter 36 abstützt und auf der anderen Seite gegen einen Federtellerkörper 37 abstützt, der gegen einen Seeger-Ring 38 anliegt und in dem zwei Bohrungen 39 in eine Bohrung 40 münden und der eine Stirnfläche 61 aufweist.

[0013] Von der Bohrung 34 aus geht eine Bohrung 41 zu einer Querbohrung 42. Versetzt zu der Bohrung 41 schließt an die Querbohrung 42 eine Bohrung 43 an, die über eine Querbohrung 44 in der Zeichnung nicht mehr weiter dargestellter Weise mit dem Raum 45 vor der Stirnfläche des Stellkolbens 12, 12 in Verbindung steht. In der Querbohrung 42 ist ein Ventilkörper 46 eingesetzt, in dem ein Ventilschieber 47 verschiebbar ist, der gegen den Winkelhebel 24 anliegt und Ringnuten aufweist, während der Ventilkörper 46 Bohrungen aufweist, die mit den Bohrungen 41 und 43 in Verbindung stehen. Je nach Lage des Schieberkörpers 47 stellt die an diesem angeordnete Ringnut eine Verbindung zwischen den Kanälen 41 und 43 her oder verbindet eine andere Ausnehmung den Kanal 43 mit dem Raum vor der Stirnfläche des Ventilschiebers 47 in der Bohrung 42.

[0014] In das Abschlußteil 6 ist eine Anschlagschraube 49 eingeschraubt, die mittels einer Kontermutter 50 in beliebiger Lage einstellbar ist.

[0015] Die Wirkungsweise ist folgende: Der Förderdruck der Pumpe wirkt in dem Kanal 15 und damit in dem Raum l8 und wirkt in diesem auf die Stirnfläche des Steuerkolbens 21. Die aus dieser Druckwirkung auf die Stirnfläche resultierende Kraft wirkt auf den Zwischenstützkörper 22 und über diesen auf den langen Arm des Hebels 24. Dieser Kraft entgegen wirkt auf der anderen Seite die Kraft der Feder 28. Überwiegt das Produkt aus der von dem Druck auf die Stirnfläche des Steuerkolbens 21 ausgeübten Kraft mal dem zugeordneten Hebelarm das Produkt aus der Kraft der Feder 28 mal dem zugeordneten Hebelarm, so wird die Feder 28 zurückgedrückt. Damit wird der Hebel 24 nach in der Zeichnung rechts gedrückt und drückt damit auf den Steuerschieberkörper 47, der durch seine Ringnut damit eine Verbindung zwischen der Bohrung 41 und der Bohrung 43 herstellt. Damit.fließt Druckmittel aus dem-Kanal 15 durch die Bohrungen.16 und 17 und die Bohrung 8, die Bohrungen 39, die Bohrung 40 und die Bohrung 34, die Bohrung 41 und die Bohrungen 43 und 44 und den Raum 45 vor der großen Stirnfläche des Stellkolbens 11, 12. Da somit vor der großen Stirnfläche des_.Stellkblbens 11, 12 der gleiche Druck wirkt wie vor der kleinen Stirnfläche des Stellkolbenteils 11, bewegt sich der Stellkolben nach in der Zeichnung unten. Damit wird der Hebelarm verkleinert, an dem die Kraft des Steuerkolbens 21 wirkt, und zwar so lange, bis die Kraft der Feder 28 in der Lage ist, den Steuerkolben 21 zurückzudrücken mit der Folge, daß der Steuerschieberkörper 47 unter der Wirkung der Anlagefeder 62 in die in der Zeichnung dargestellte Lage zurückkehrt und die Verbindung zwischen den Bohrungen 41 und 43 absperrt. Damit hat der Stellkolben eine neue Gleichgewichtslage erreicht.

[0016] Sinkt nunmehr der Druck in dem Kanal 15 und damit im Raum 18, überwiegt das Produkt aus Kraft der Feder 28 mal Hebelarm das Produkt aus Kraft am Steuerkolben 21 mal zugeordnetem Hebelarm, so daß der Winkelhebel 24, 26 im Uhrzeigersinn schwenkt mit der Folge, daß der Steuerventilkörper 47 unter dem Druck der Feder 62 nach in der Zeichnung links verschoben wird und die Bohrung 43 mit der Bohrung 42 verbindet, die mit dem druckentlasteten Innenraum des Pumpengehäuses in Verbindung steht. Somit wird aus dem Raum 45 Druckmittel abgelassen und der Stellkolben wandert unter der Kraft des in der Bohrung 8 auf die Stirnfläche des Stellkolbenteils 11 wirkenden Drucks nach in der Zeichnung oben.

[0017] Ist die Pumpe in die Nähe der Nullförderlage geschwenkt, kommt der Federtellerkörper 37 an die Stirnfläche der Anschlagschraube 49 zum Anliegen und drückt bei weiterer Bewegung des Stellkolbens 11, 12 nach unten die Feder 35 zusammen, so daß die Feder 35, die somit über den Federtellerkörper 37 und die Anschlagschraube 49 am Gehäuse abgestützt ist, andererseits eine Kraft auf den Stellkolben 11, 12 ausübt derart, daß dadurch die Pumpe aus der Nullförderlage herausgeschwenkt wird.

[0018] Der Federtellerkörper 37 kann äußerstenfalls so tief in die Bohrung 32 hineingedrückt werden, daß die Stirnfläche 61 des Federtellerkörpers 37 gegen die Schulter 33 zum Anliegen kommt. Damit wird gleichzeitig die Minimalschwenklage für die Pumpe definiert. Somit kann die Minimalschwenklage durch Einstellen der Anschlagschraube 49 eingestellt werden.

[0019] Auch dann, wenn in der Minimalschwenklage die Pumpe keinen oder nur einen sehr geringen Strom fördert und deshalb keinen Förderdruck aufbaut, kann durch die Wirkung der Feder 35 somit doch die Pumpe aus der Nullförderlage bzw. einer dieser benachbarten Lage herausgeschwenkt werden.

[0020] Der Federtellerkörper 37 kann äußerstenfalls so tief in die Bohrung 32 hineingedrückt werden, daß die Stirnfläche 61 des Federtellerkörpers 37 gegen die Schulter 33 zum Anliegen kommt. Damit wird gleichzeitig die Minimalschwenklage für die Pumpe definiert. Somit kann die Minimalschwenklage durch Einstellen der Anschlagschraube 49 eingestellt werden.

[0021] Auch dann, wenn in der Minimalschwenklage die Pumpe keinen oder nur einen sehr geringen Strom fördert und deshalb keinen Förderdruck aufbaut, kann durch die Wirkung der Feder 35 somit doch die Pumpe aus der Nullförderlage bzw. einer dieser benachbarten Lage herausgeschwenkt werden.

[0022] Die Feder 62 stützt sich gegen einen Federteller 63 ab, der in der Bohrung 42 festgelegt ist. Der Stopfen 66 schließt die Bohrung 43 ab. Die Anschlagstellschraube 64 begrenzt den Maximalhub des Reglers und damit die Maximalschwenklage. Die Anschlagstellschraube 64 kann mittels der Mutter 65 festgelegt werden.

Ansprüche

1. Regeleinrichtung für ein hydrostatisches Getriebe oder vorzugsweise eine Hydrokolbenpumpe mit einem mit dem Stellglied des Getriebes bzw. der Pumpe verbundenden, beiderseits mit Druck beaufschlagten, als Differentialkolben ausgestalteten Stellkolben und mit einem die Druckbeaufschlagung der baden Druckräume vor den Stirnflächen des Stellkolbens steuernden Steuerventil und mit einem im Gehäuse verschiebbar angeordneten, vom Arbeitsdruck des Getriebes bzw. Föderdruck der Pumpe baufschlagten Steuerdruckmeßkolben, der gegan einen Hebel anliegt, der durch ein Gelenk mit dem Stellkolben verbunden und an diesem gelagert ist und durch eine Feder gegen diesen abgestützt ist und das Steuerventil betätigt, wobei das Steuerventil im Stellkolben quer zu dessen Längsachse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (wie an sich bekannt) als Winkelhebel (24, 26) ausgestaltet ist und daß die Feder (28) im Stellkolben (11, 12) angeordnet ist und gegen das sich annähernd quer zur Längsachse des Stellkolbens (11, 12) erstrekkende Teil (26) des Winkelhebels (24, 26) anliegt und als Druckfeder ausgestaltet ist, deren Längsachse parallel zur Längsachse des Stellkolbens (11, 12) verläuft.

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (28) in einer Längsbohrung (29) des Stellkolbens (11, 12) angeordnet ist und gegen einen Abschlußkörper (3₀) in dieser Bohrung (29) abgestützt ist, dessen Lage in axialer Richtung in der Bohrung (29) von der Stirnseite des Stellkolbens (11, 12) her einstellbar ist.

Zeichnung