CH717936A1

CH717936A1 - Axialkolbenmaschine mit Steuerventil.

Info

Publication number: CH717936A1
Application number: CH01269/20A
Authority: CH
Inventors: Wohlhauser Patrick
Original assignee: Liebherr Machines Bulle Sa
Priority date: 2020-10-06
Filing date: 2020-10-06
Publication date: 2022-04-14
Also published as: DE102021124684A1; US20220106946A1; CN113898549A; US12078165B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Axialkolbenmaschine umfassend eine Schrägscheibe, eine Triebwelle mit Triebwerk, einen oder mehrere darin verschiebbare Triebwerkskolben, deren Kolbenhub durch die Schrägscheibe einstellbar ist, eine mechanische Verstelleinrichtung zur Änderung des Schwenkwinkels der Schrägscheibe und ein extern ansteuerbares Steuerventil. Das Steuerventil weist ein Ventilgehäuse (32) mit einem verschiebbaren Steuerkolben (31) auf, wobei die Verstelleinrichtung mittels des Steuerventils hydraulisch betätigbar ist. Eine Stellkammer des Steuerventils ist zur Druckbeaufschlagung der Verstelleinrichtung über eine sich radial durch den Steuerkolben erstreckende Stelldruckverbindung je nach Schaltzustand des Steuerventils mit einem Hoch- oder einem Niederdruckeingang (T) verbindbar. In einem Regelbetrieb ist wahlweise eine Verbindung zwischen Hochdruckeingang (A) und Stelldruckverbindung über eine erste Steuerkante oder zwischen Niederdruckeingang (T) und Stelldruckverbindung über eine zweite Steuerkante herstellbar. In einem ersten Aspekt ist erfindungsgemäß in einem Notbetrieb ohne aktiver Ansteuerung eine Verbindung zwischen Nieder- oder Hochdruckeingang (A) und Stelldruckverbindung über eine weitere Steuerkante herstellbar. In einem zweiten Aspekt ist erfindungsgemäß ein Steuerdruckeingang (ST) des Steuerventils über ein integriertes oder angebautes Ventil mit einem Hydrauliktank oder einer -quelle verbindbar. Die Erfindung betrifft ferner ein Steuerventil für eine Axialkolbenmaschine gemäß dem ersten Aspekt.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft eine Axialkolbenmaschine umfassend eine Triebwelle, ein damit drehfest verbundenes Triebwerk mit ein oder mehreren darin axial verschieblich aufgenommenen Triebwerkskolben, deren Kolbenhub durch eine Schrägscheibe der Axialkolbenmaschine einstellbar ist, wobei eine Stelleinheit zur Änderung des Schwenkwinkels der Schrägscheibe vorgesehen ist, die mittels eines ansteuerbaren Steuerventils der Axialkolbenmaschine hydraulisch betätigbar ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Steuerventil für eine solche Axialkolbenmaschine.

[0002] Unter den Begriff der Axialkolbenmaschine fallen sowohl eine Axialkolbenpumpe als auch ein Axialkolbenmotor. Eine spezielle Bauart einer Axialkolbenmaschine ist die Schrägscheibenmaschine, die ein Triebwerk in Form einer Triebwerkstrommel umfasst, in die mehrere Triebwerkskolben in entsprechenden Zylinderbohrungen des Triebwerks axial verschieblich gelagert sind und sich über ihren jeweiligen Gleitschuh an der Schrägscheibe, die nicht der Triebwellen-Drehung folgt, abstützen. Das Triebwerk ist drehfest mit der Triebwelle der Axialkolbenmaschine verbunden, die beim Pumpenbetrieb durch die der Triebwelle zugeführten mechanischen Leistung in Rotation versetzt wird. Im Pumpenbetrieb vollziehen die Kolben ab einer bestimmten Anfangsposition während des daraufhin folgenden halben Umlaufs eine durch die Rückzugvorrichtung erzwungene Hubbewegung, um dadurch von der Niederdruckseite Hydraulikflüssigkeit, im Folgetext zur besseren Lesbarkeit als Hydrauliköl bezeichnet, anzusaugen, wohingegen sie während des verbleibenden halben Umlauf der Vollrotation um die Rotationsachse eine durch die Schrägstellung der Schwenkscheibe erzwungene Senkbewegung ausführen und dadurch das zuvor angesaugte Hydrauliköl auf das Hochdruckniveau gebracht wird und dem Arbeitsausgang, d.h. der Hochdruckseite zugeführt wird. Im Motorbetrieb liegt eine Umkehrung des Wirkprinzips vor. Hierbei wird durch eine gesteuerte Druckbetätigung der Triebwerkskolben eine Rotationsbewegung der Triebwelle erzeugt.

[0003] Über den Schwenkwinkel der Schrägscheibe lässt sich der Hub der Triebwerkskolben einstellen. Der maximale Hub der Triebwerkskolben ergibt sich aus dem maximal möglichen Schwenkwinkel der Schrägscheibe. Der minimale Hub der Triebwerkskolben ergibt sich aus dem minimal möglichen Schwenkwinkel der Schrägscheibe. Der gewünschte bzw. durch eine Regelung festgelegte Wert des Schwenkwinkels der Schrägscheibe wird mittels einer mechanischen Kraftübertragung durch die auf die Schrägscheibe einwirkende Stelleinheit erreicht. Die Kraft ergibt sich durch einen in der Stellkammer vorliegenden Öldruck, den sogenannten Stelldruck, der dort den zur Stelleinheit zugehörigen Stellkolben beaufschlagt. Das Druckniveau des Stelldrucks wird über ein der Stelleinheit hydraulisch vorgeschaltetes Steuerventil vorgegeben. Zwischen dem Steuerventil und der sogenannten Stellkammer besteht eine Fluidverbindung.

[0004] Das Steuerventil empfängt ein Eingangssignal, typischerweise in Form eines von einer vorgeschalteten Ventileinheit bereitgestellten Steuerdrucks, welches die Information über die Höhe des benötigten Druckniveaus des vom Steuerventil einzustellenden Stelldrucks übermittelt. Bei entsprechenden Anwendungen kann ein Ausfall dieses Eingangssignals zu einem sicherheitskritischen Fehlbetrieb der Axialkolbenmaschine führen.

[0005] Neben einem kompletten Ausfall der externen Ansteuerung des Steuerventils, beispielsweise bei einem Funktionsausfall einer elektrisch angesteuerten Ventileinheit oder einem Kabelbruch, kann ein Funktionsausfall einer solchen Einheit auch durch einen hydraulisch-mechanischen Defekt erfolgen, beispielsweise bei einem Verklemmen eines Ventilkolbens der vorgeschalteten Ventileinheit, über den der dem Steuerventil zugeführte Steuerdruck eingestellt wird. In diesem Fall fällt der Steuerdruck nicht komplett auf den (relativen) Wert 0 bar bzw. auf das Tankdruckniveau, sondern nimmt einen von der Steuerung bzw. Regelung der Axialkolbenmaschine nicht vorgesehenen, d.h. in Bezug auf das Sollverhalten willkürlichen Zwischenwert größer Null ein, der abweichend von demjenigen Druckwert ist, der im Fall einer funktionierenden Einheit bestehen würde. Auch hierbei kann es zu einem sicherheitskritischen Fehlbetrieb der Axialkolbenmaschine kommen.

[0006] Vor diesem Hintergrund ist es wünschenswert, das Steuerventil mit einer entsprechenden Sicherheits- und/oder Notfallfunktion auszuführen, die bei Vorliegen eines solchen Funktionsausfalls, also insbesondere bei einem Wegfall des Eingangssignals oder einem Vorliegen eines nicht gewünschten Zwischenwerts des Eingangssignals, einen Notbetrieb der Axialkolbenmaschine ermöglichen.

[0007] Diese Aufgabe wird in einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung durch eine Axialkolbenmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und in einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung durch eine Axialkolbenmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 21 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und der nachfolgenden Beschreibung.

[0008] Erfindungsgemäß wird gemäß einem ersten Aspekt eine Axialkolbenmaschine vorgeschlagen, die eine schwenkbar gelagerte Schrägscheibe, eine drehbar gelagerte Triebwelle, ein mit der Triebwelle drehfest verbundenes Triebwerk, einen oder mehrere im Triebwerk aufgenommene und axial verschiebbar gelagerte Triebwerkskolben, deren Kolbenhub durch die Schrägscheibe einstellbar ist, eine mechanische Verstelleinrichtung zur Änderung des Schwenkwinkels der Schrägscheibe und ein extern ansteuerbares Steuerventil umfasst. Das Steuerventil weist ein Ventilgehäuse mit einem in einer Bohrung verschiebbar gelagerten Steuerkolben auf, wobei die Verstelleinrichtung mittels des Steuerventils hydraulisch betätigbar ist. Eine Stellkammer des Steuerventils ist zur hydraulischen Druckbeaufschlagung der Verstelleinrichtung über eine sich radial durch den Steuerkolben erstreckende Stelldruckverbindung je nach Schaltzustand des Steuerventils mit einem Hochdruckeingang oder einem Niederdruckeingang des Steuerventils verbindbar.

[0009] Erfindungsgemäß ist in einem Regelbetrieb, d.h. bei aktiver externer Ansteuerung des Steuerventils, wahlweise eine Verbindung zwischen Hochdruckeingang und Stelldruckverbindung über eine erste Steuerkante oder eine Verbindung zwischen Niederdruckeingang und Stelldruckverbindung über eine zweite Steuerkante herstellbar. In einem Notbetrieb, d.h. ohne aktiver externer Ansteuerung, ist dagegen eine Verbindung zwischen dem Niederdruckeingang oder dem Hochdruckeingang und der Stelldruckverbindung über eine weitere Steuerkante herstellbar.

[0010] Für das Steuerventil wird also vorgeschlagen, die Stellkammer des Steuerventils, in der das benötigte Druckniveau für die hydraulische Betätigung der nachgeordneten Stelleinheit zur Einstellung des Schwenkwinkels vorherrscht, über die Stelldruckverbindung wahlweise mit einem Hochdruck- oder Niederdruckeingang des Steuerventils zu verbinden. Wird beispielsweise die Stelldruckverbindung und damit die Stellkammer mit dem Hochdruckeingang des Steuerventils verbunden, kann das Druckniveau innerhalb der Stellkammer erhöht werden und dementsprechend eine stärkere Kraft auf die nachgeordnete Stelleinheit zur Verstellung des Schwenkwinkels der Schrägscheibe in eine Richtung vorgegeben werden. Wird stattdessen die Stelldruckverbindung mit dem Niederdruckeingang des Steuerventils verbunden, kann über eine Druckentlastung der Stellkammer zu einem Hydrauliktank eine Veränderung des Schwenkwinkels in die entgegengesetzte Richtung erzielt werden.

[0011] Die Position des Steuerkolbens des Steuerventils wird über die Ansteuerung variiert. Dies kann hydraulisch (d.h. das Eingangssignal ist ein Steuerdruck) oder auch elektrisch (beispielsweise über einen Proportionalmagneten) erfolgen.

[0012] Konkret ist vorgesehen, dass eine Fluidverbindung zwischen Hochdruckeingang und Stelldruckverbindung über eine erste Steuerkante des Steuerkolbens bereitgestellt wird, während eine Fluidverbindung zwischen Stelldruckverbindung und Niederdruckeingang über eine zweite Steuerkante des Steuerkolbens erfolgt. Kommt es zum Ausfall der regulären Ansteuerung des Steuerventils, bewegt sich der Steuerkolben des Steuerventils in eine für eine Sicherheits- oder Notfallfunktion vorgesehene Position (= Notbetrieb), in der eine Fluidverbindung zwischen Niederdruckeingang und Stelldruckverbindung über eine weitere Steuerkante des Steuerkolbens hergestellt wird.

[0013] In einer ersten Variante des Steuerventils besteht in dieser für den Notbetrieb vorgesehenen Position eine Fluidverbindung zwischen Niederdruckeingang und Stelldruckverbindung, die über die weitere Steuerkante des Steuerkolbens hergestellt wird. Bei dieser für bestimmte Anwendungen geforderten Sicherheitsfunktion liegt in der Stellkammer ein Niederdruckniveau, z.B. das Niveau des Tankdrucks, vor und die Schrägscheibe der Axialkolbenmaschine wird auf den maximalen Schwenkwinkel eingestellt. Dies ist zwar energetisch ungünstig, gewährleistet jedoch, dass die Axialkolbenmaschine weiterhin einsatzfähig bzw. leistungsfähig ist. In einer Ausführung der Erfindung kann mittels der geöffneten weiteren Steuerkante eine Notfallfunktion der Axialkolbenmaschine ermöglicht werden, bei der ein oberhalb des Tankdruckniveaus liegender Druck in der Stellkammer anliegt.

[0014] In einer zweiten Variante des Steuerventils besteht in der für den Notbetrieb vorgesehenen Position eine Fluidverbindung zwischen Hochdruckeingang und Stelldruckverbindung, die über die weitere Steuerkante des Steuerkolbens hergestellt wird. Bei dieser für bestimmte Anwendungen geforderten Sicherheitsfunktion liegt in der Stellkammer ein am Hochdruckeingang herrschendes Hochdruckniveau, insbesondere das des Arbeitsdrucks, vor und die Schrägscheibe der Axialkolbenmaschine wird auf den minimalen Schwenkwinkel eingestellt.

[0015] Durch diese Ausgestaltung des Steuerventils ist es möglich, es bei einem kompletten Ausfall der externen Ansteuerung so zu betreiben, dass die Axialkolbenmaschine in einen für die jeweilige Anwendung günstigen Zustand (z.B. minimaler oder maximaler Schwenkwinkel) geschaltet und weiter betrieben wird.

[0016] In einer vorteilhaften Ausführung sind eine dritte und eine vierte Steuerkante vorgesehen, welche derart ausgebildet sind, dass im Notbetrieb (i) eine Verbindung zwischen Niederdruckeingang und Stelldruckverbindung über die vierte Steuerkante besteht, während eine Verbindung zwischen Hochdruckeingang und Stelldruckverbindung über die dritte Steuerkante gesperrt ist oder (ii) eine Verbindung zwischen Hochdruckeingang und Stelldruckverbindung über die vierte Steuerkante besteht, während eine Verbindung zwischen Niederdruckeingang und Stelldruckverbindung über die dritte Steuerkante gesperrt ist. Vorzugsweise sperrt beim Übergang in den Notbetrieb, also bei der Bewegung des Steuerkolbens in eine für den Notbetrieb vorgesehene Endanschlagsposition, die dritte Steuerkante, bevor die vierte Steuerkante öffnet.

[0017] In einer weiteren vorteilhaften Ausführung umfasst die Stelldruckverbindung mindestens eine radiale Stelldruckbohrung, vorzugsweise jedoch mehrere gleichmäßig auf Umfang des Steuerkolbens verteilte radiale Stelldruckbohrungen. Dadurch vergrößert sich der gesamte Strömungsquerschnitt der Stelldruckverbindung. Durch mehrere verteilte Bohrungen lassen sich Querkräfte vermeiden, die auf den Steuerkolben wirken könnten.

[0018] In einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist die weitere Steuerkante in einem Bereich ausgebildet, durch den im Regelbetrieb Hydraulikfluid fließt. Dadurch, dass die weitere Steuerkante auch im Regelbetrieb im Hauptfluidstrom angeordnet ist, können sich keine Ablagerungen bilden oder sonstige Probleme auftreten, die mit einer längeren Nichtbenutzung von Fluidkanälen / Steuerkanten einhergehen können.

[0019] In einer weiteren vorteilhaften Ausführung weist der Steuerkolben eine Stelldrucknut, eine Hochdrucknut und eine Niederdrucknut auf, die über dazwischenliegende Stege voneinander getrennt und insbesondere als umlaufende Radialaußennuten ausgebildet sind. Ferner ist in der Innenwandung des Ventilgehäuses eine insbesondere als Radialinnennut ausgebildete Verbindungsnut vorgesehen. Im Regelbetrieb ist eine Verbindung zwischen Hochdruckeingang und Stelldruckverbindung über die Hochdrucknut, die Verbindungsnut und/oder die Stelldrucknut herstellbar und eine Verbindung zwischen Niederdruckeingang und Stelldruckverbindung über die Niederdrucknut, die Verbindungsnut und/oder die Stelldrucknut herstellbar.

[0020] Ferner umfasst das Gehäuse des Steuerventils vorzugsweise mindestens eine Gehäuse-Hochdrucknut und eine Gehäuse-Niederdrucknut, die insbesondere jeweils als sich entlang seines Außenumfangs erstreckende Radialnuten ausgeführt sind. Es existiert mindestens eine vom Nutgrund der Gehäuse-Hochdrucknut die Gehäusewand durchstoßende Bohrung. Unabhängig von ihrer Anzahl werden diese Bohrungen insgesamt als Gehäuse-Hochdruckbohrung bezeichnet. Es existiert mindestens eine vom Nutgrund der Gehäuse-Niederdrucknut die Gehäusewand durchstoßende Bohrung. Unabhängig von ihrer Anzahl werden diese Bohrungen insgesamt als Gehäuse-Niederdruckbohrung bezeichnet. Im Regelbetrieb kann dadurch eine Fluidverbindung zwischen der Hochdruckzuleitung zum Steuerventil und der Stelldruckbohrung über die Gehäuse-Hochdrucknut, die Gehäuse-Hochdruckbohrung, die Hochdrucknut sowie die Stelldrucknut erzeugt werden. Eine Verbindung zwischen der Niederdruckzuleitung und der Stelldruckbohrung wird im Regelbetrieb demgegenüber über die Gehäuse-Niederdrucknut, die Gehäuse-Niederdruckbohrung, die Niederdrucknut sowie die Stelldrucknut erzeugt werden. Im Notbetrieb wird hingegen eine Verbindung zwischen der Niederdruckzuleitung und der Stelldruckbohrung über die Gehäuse-Niederdrucknut, die Gehäuse-Niederdruckbohrung sowie die Stelldrucknut ermöglicht.

[0021] In einer weiteren vorteilhaften Ausführung mündet die Stelldruckverbindung in die Stelldrucknut, wobei die die Stelldrucknut begrenzenden Stege im Bereich der Einmündung der Stelldruckverbindung jeweils mindestens eine Aussparung aufweisen, die mit den auf den anderen Seiten der Stege liegenden Niederdruck- bzw. Hochdrucknuten ein gemeinsames Volumen bilden und die Stege in ihrer Breite reduzieren. Die Aussparungen weisen vorzugsweise eine sich zur Stelldrucknut hin verringernde Breite auf. Bei den Aussparungen kann es sich um kreisrunde Senkbohrungen handeln, die dieselbe Tiefe wie die Niederdruck- bzw. Hochdrucknuten oder eine geringere / größere Tiefe aufweisen können. Anstelle einer kreisrunden Form können auch andere Formgebungen zum Einsatz kommen, beispielsweise (von oben gesehen) eine trapezförmige, dreieckige, ellipsoide oder anderweitig konische Form der Aussparung. Der Grund der Aussparungen kann relativ zum angrenzenden Nutgrund abgeschrägt sein.

[0022] Vorzugsweise ist die erste und/oder zweite Steuerkante an den Bereichen reduzierter Breite der Stege ausgebildet. Durch diese Aussparungen wird erreicht, dass im Übergangsbereich eine vergleichsweise große Positionsänderung des Steuerkolbens eine vergleichsweise kleine Änderung des Öffnungsquerschnitts der Steuerkanten bewirkt.

[0023] In einer weiteren vorteilhaften Ausführung erfolgt im Notbetrieb eine Verbindung zwischen Niederdruck- oder Hochdruckeingang und Stelldruckverbindung unmittelbar über die Stelldrucknut, d.h. nicht über die Hochdruck- oder Niederdrucknut.

[0024] In einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist der Steuerkolben als Hohlkolben ausgeführt, wobei der Steuerkolben über einen Hohlraum verfügt, der eine dauerhafte Fluidverbindung mit der Stellkammer aufweist.

[0025] In einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist der Steuerkolben als topfförmiger Hohlkolben ausgestaltet, wobei dessen geöffnete Längsseite dem Stellkolben zugewandt ist.

[0026] In einer weiteren vorteilhaften Ausführung weist das Steuerventil eine als Rückkopplungsfeder bezeichnete Druckfeder auf, die sich direkt oder indirekt zwischen dem Steuerkolben des Steuerventils und dem Stellkolben der Axialkolbenmaschine abstützt. Die Rückkopplungsfeder wirkt mit ihrer Federkraft einer durch das Steuersignal bzw. Eingangssignal erzeugten Stellkraft auf den Steuerkolben entgegen, wobei die Federkraft vorzugsweise mit zunehmendem Schwenkwinkel der Schrägscheibe zunimmt. Mit anderen Worten wirkt die Rückstellkraft der Rückkopplungsfeder einer durch die Ansteuerung des Steuerventils erzeugten Kraft (beispielsweise aus dem Steuerdruck) auf den Steuerkolben entgegen und wird beispielsweise bei zunehmendem Schwenkwinkel der Schrägscheibe durch die mechanisch-hydraulische Rückstellwirkung der Verstelleinrichtung verstärkt.

[0027] Im Regelbetrieb liegt ein Kräftegleichgewicht zwischen der Rückstellkraft der Verstelleinrichtung einerseits und der durch den Stelldruck auf den Stellkolben wirkenden Kraft bzw. der auf den Steuerkolben mittels der Ansteuerung erzeugten Kraft andererseits vor, sodass die Position des Steuerkolbens ohne Änderung der Ansteuerung stationär bleibt. Damit genau unter dieser Bedingung ein solches Kräftegleichgewicht herrscht, obwohl der Stelldruck auf der zur Verstelleinrichtung des Steuerkolbens hingewandten Seite wirkt, kann der Steuerkolben auf seiner gegenüberliegenden Stirnseite eine zusätzliche Wirkfläche aufweisen, die mit einem entsprechenden Druck beaufschlagt wird. Vorzugsweise ist die Sacklochbohrung des Ventilgehäuses für die Aufnahme des Steuerkolbens tiefer als die Kolbenlänge ausgestaltet, sodass zwischen dem Sacklochboden des Ventilgehäuses und der dem Boden zugewandten Stirnfläche des Steuerkolbens das entsprechende Volumen existiert. Bevorzugt ist dieses Volumen über eine Axialbohrung durch die zu ihm gerichtete Stirnfläche des Steuerkolbens mit dessen Hohlraum verbunden, sodass das entsprechende Stelldruckniveau ebenfalls in diesem zusätzlichen Volumen vorliegt. Dadurch hat der Stelldruck keine Auswirkung auf die Kolbenposition des Steuerkolbens. Bevorzugt umfasst die Axialbohrung wenigstens eine Durchmesserverengung, um durch die dadurch bedingte Drosselwirkung mögliche Druckschwankungen auszugleichen und/oder eine gedämpfte Funktionsbewegung des Steuerkolbens zu erwirken.

[0028] In einer weiteren vorteilhaften Ausführung verläuft die Fluidverbindung zwischen dem Steuerventil und der Stellkammer über die zueinander hingewandten Stirnseiten des Steuerkolbens und der Stellkammer.

[0029] In einer weiteren vorteilhaften Ausführung wird das Steuerventil hydraulisch angesteuert, wobei hierfür eine entsprechende Steuerkammer mit einer entsprechend ausgerichteten Steuerfläche vorzugsweise durch eine Radialnut am Außenumfang des Steuerkolbens gebildet ist.

[0030] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird zum Öffnen der ersten Steuerkante ein höheres Steuerdruckniveau als zum Öffnen der zweiten Steuerkante benötigt.

[0031] Im Allgemeinen wird die Stellkammer einer Axialkolbenmaschine durch das Volumen gebildet, welches von der Wirkfläche des Stellkolbens und der den Stellkolben beherbergenden Sacklochbohrung umschlossen wird. In einer weiteren vorteilhaften Ausführung wird die Stellkammer durch das Volumen zwischen der Wirkfläche des Stellkolbens und der den Stellkolben beherbergenden Sacklochbohrung und dem Verbindungsbereich bis hin zu der offenen Stirnseite des Steuerkolbens gebildet.

[0032] Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Verstelleinrichtung einen entsprechenden Stellkolben, der über eine mechanische Verbindung, beispielsweise in Form eines Stellhebels, auf die Schrägscheibe einwirkt.

[0033] In einer weiteren vorteilhaften Ausführung weist der Stellkolben an seiner Wirkfläche einen axialen Vorsprung auf, der in die offene Stirnseite des Steuerkolbens eindringen kann. Die Sacklochbohrung des Steuerventilgehäuses kann im Bereich der Schnittstelle zur Stelleinheit einen vergrößerten Bohrungsdurchmesser aufweisen. In den so gebildeten Ringraum zwischen dem Steuerkolben und dieser Sacklochbohrung kann wenigstens ein Ring eingebracht sein, der den Steuerkolben koaxial umgibt und für diesen eine Anlagefläche mit besonders günstigen Gleiteigenschaften darstellt. Denkbar ist es auch, dass der Ring gleichzeitig als axiale Anschlagsfläche für den Steuerkolben dient. Der Ring kann mittels eines Sicherungselements, insbesondere eines Wellensicherungsringes, in der Sacklochbohrung des Ventilgehäuses befestigt werden.

[0034] In einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist das Steuerventil in Patronenbauweise ausgeführt. Von Vorteil ist auch eine lösbare Einbringung des Steuerventils in die Axialkolbenmaschine, d.h. in die vorgesehene Gehäusebohrung der Axialkolbenmaschine. Hierbei erweist sich eine Anordnung des Steuerventils innerhalb der Anschlussplatte der Axialkolbenmaschine als besonders vorteilhaft, insbesondere wenn dieses Steuerventil in Patronenbauweise ausgeführt ist. In besonderer Ausführung ist das Steuerventil von außen an oder in das Gehäuse, insbesondere die Anschlussplatte, einschraubbar.

[0035] In einer weiteren vorteilhaften Ausführung liegt im Notbetrieb der maximale oder minimale Schwenkwinkel der Schrägscheibe mit maximalem / minimalem Triebwerkskolbenhub vor. Der minimale Schwenkwinkel kann hierbei einem Winkel von 0° oder einem beliebigen anderen Winkel entsprechen. Der maximale / minimale Schwenkwinkel muss dabei nicht einem mit der isoliert betrachteten Schrägscheibe generell maximal / minimal möglichen Winkel entsprechen, sondern bezeichnet insbesondere den mit der konkreten Konfiguration der Axialkolbenmaschine inklusive des Stellhebels, des Stellkolbens und der entsprechenden Endanschläge minimal / maximal einstellbaren Schwenkwinkel.

[0036] In einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist der Niederdruckeingang des Steuerventils mit dem Hydrauliktank verbunden, sodass in einem bestimmten Betriebszustand der Stelldruck dem Niederdruck des Hydrauliktanks entspricht und dadurch der maximale Schwenkwinkel der Schrägscheibe vorliegt. Ebenso ist es vorstellbar, dass die aus der Axialkolbenmaschine und dem Steuerventil umfassende hydraulische Vorrichtung mit einer oder mehreren zusätzlichen Ventileinheiten bzw. Regelventilen ausgestattet ist, über die der Niederdruckeingang des Steuerventils mit dem Hydrauliktank verbunden ist. Denkbar ist hier beispielsweise die Einbindung einer Load-Sensing-Stufe und/oder einer Druckabschneidung, die entweder integraler Bestandteil der Axialkolbenmaschine oder an diese angebaut sein können. Möglich ist natürlich auch eine externe Verschaltung entsprechender Ventileinheiten mit dem Niederdruckeingang des Steuerventils.

[0037] Mittels eines solchen Regelventils kann der Niederdruckausgang mit einem oberhalb eines Tankdruckniveaus liegenden Druckniveau beaufschlagt werden, wodurch eine Notfallfunktion der Axialkolbenmaschine im Notbetrieb verwirklicht werden kann, d.h. bei einem Ausfall der externen Ansteuerung des Steuerventils wird über die weitere Steuerkante ein bestimmtes, insbesondere einstellbares, Druckniveau bereitgestellt, sodass der Schwenkwinkel der Axialkolbenmaschine einen zwischen dem minimalen und dem maximalen Winkel liegenden Wert einnimmt.

[0038] Anstelle eines Regelventils wie der erwähnten Druckabschneidung bzw. Load-Sensing-Stufe kann auch ein einfacheres Ventil wie beispielsweise ein 2/2-Wegeventil mit dem Niederdruckeingang der Steuereinheit verbunden sein. Mittels des Ventils kann eine Verbindung zum Hydrauliktank zur Bereitstellung des Tankniveaus am Niederdruckeingang (das entspricht der zuvor beschriebenen Sicherheitsfunktion, bei der die Axialkolbenmaschine im Notbetrieb bei einem maximalen Schwenkwinkel betrieben wird) oder eine Verbindung zu einer Druckquelle wie z.B. einer Hydraulikpumpe zur Bereitstellung eines oberhalb des Tankniveaus liegenden Druckniveaus am Niederdruckeingang (das entspricht der zuvor beschriebenen Notfallfunktion, bei der die Axialkolbenmaschine im Notbetrieb bei einem bestimmten, unterhalb des maximalen Winkels liegenden Schwenkwinkel betrieben wird) hergestellt werden. Das 2/2-Wegeventil kann lediglich die Schaltstellungen geöffnet oder geschlossen aufweisen, was eine kostengünstige und robuste Lösung darstellt.

[0039] Für den Fall, dass der Niederdruckeingang über derartige Hydraulikkomponenten mit dem Hydrauliktank verbunden ist, kann in einem bestimmten Betriebszustand mittels der Load-Sensing-Stufe und/oder mittels der Druckabschneidung in der Notfallfunktion noch eine Volumenstromregelung der Axialkolbenmaschine bei geringerer Dynamikobergrenze erfolgen.

[0040] In allen Fällen der zuvor erläuterten Notfallfunktion kann selbstverständlich anstelle eines Zwischenwerts für das bereitgestellte Druckniveau auch der Arbeitsdruck der Axialkolbenmaschine als Druckniveau bereitgestellt werden, sodass die Axialkolbenmaschine im Notbetrieb einen minimalen Schwenkwinkel einnimmt. Ebenfalls kann es sich bei dem bereitgestellten Druckniveau in der Notfallfunktion um ein Druckniveau handeln, bei dem die Axialkolbenmaschine gemäß einer bevorzugten Drehzahl-Volumenstrom-Kennlinie arbeitet.

[0041] In einer weiteren vorteilhaften Ausführung weist das Steuerventil einen mit einer Steuerkammer verbundenen Steuerdruckeingang auf, in welchem ein extern, insbesondere über eine oder mehre hydraulische Komponenten wie z.B. eine Druckreduziereinheit, bereitgestellter Steuerdruck anliegt, wobei die Kolbenposition des Steuerkolbens vom Betrag des Steuerdrucks abhängt und wobei das Steuerventil vorzugsweise derart ausgebildet ist, dass es bei einem Wegfall des Steuerdrucks automatisch in den Notbetrieb übergeht.

[0042] In einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist eine Drucküberwachungseinrichtung vorgesehen, mittels welcher der Steuerdruck bzw. der am Steuerdruckeingang herrschende Druck erfassbar und mit einem Sollwert vergleichbar ist, wobei bei einem Vorliegen einer Abweichung des gemessenen Steuerdrucks vom Sollwert der Steuerdruckeingang mit einem Tankdruckniveau (Sicherheitsfunktion) oder einem einstellbaren Druckniveau (Notfallfunktion) beaufschlagbar ist, insbesondere durch elektrische Ansteuerung mindestens einer dem Steuerventil vorgeschalteten hydraulischen Komponente. Bei letzterer kann es sich um eine mit dem Steuerdruckeingang verbundene Druckreduziereinheit oder ein 2/2-Wegeventil wie vorstehend beschrieben handeln. Dadurch ist es möglich, nicht nur bei einem kompletten Ausfall des Steuerdrucks (z.B. durch einen Ausfall der Elektronik, beispielsweise ausgelöst durch einen Kabelbruch) in den Notbetrieb überzugehen, sondern auch bei anderen Störungen, bei der der Steuerdruck nicht auf (relativ) 0 bar fällt, sondern einen vom gewünschten Wert abweichenden Druckwert einnimmt. Ein Beispiel für einen solchen Fall ist das Verklemmen eines Kolbens einer Hydraulikkomponente, die der Bereitstellung des Steuerdrucks dient (sogenannter Kolbenklemmer). Die Drucküberwachungseinrichtung umfasst vorzugsweise einen Drucksensor, der an eine mit dem Steuerdruckeingang verbundene Hydraulikleitung angeschlossen ist.

[0043] Erfindungsgemäß wird in einem zweiten Aspekt der Erfindung eine gattungsgemäße Axialkolbenmaschine vorgeschlagen, deren Steuerventil einen mit einer Steuerkammer verbundenen Steuerdruckeingang aufweist, in welchem ein extern bereitgestellter Steuerdruck herrscht, wobei die Kolbenposition des Steuerkolbens vom Betrag des Steuerdrucks abhängt. Ein integriertes oder angebautes Ventil, insbesondere 2/2-Wegeventil, ist mit dem Steuerdruckeingang des Steuerventils verbunden, mittels welchem der Steuerdruckeingang mit einem Hydrauliktank oder, zur Beaufschlagung eines oberhalb des Tankdruckniveaus liegenden Druckniveaus, mit einer Druckquelle, insbesondere Hydraulikpumpe, verbindbar ist.

[0044] Durch diese Lösung ist es ebenfalls möglich, eine Sicherheitsfunktion oder eine Notfallfunktion des Steuerventils zu ermöglichen. Bei einem Ausfall der elektrischen Ansteuerung der hydraulischen Komponente(n), die den Steuerdruck bereitstellt, kann über das Ventil der Tankdruck oder ein bestimmtes Druckniveau (bei diesem kann es sich neben einem Zwischendruck auch um den Arbeitsdruck handeln) am Steuerdruckeingang bereitgestellt werden, um den Schwenkwinkel der Axialkolbenmaschine auf einen bestimmten Wert für den Notbetrieb einzustellen. Vorteilhafterweise führt ein Ausfall der Elektrik / Elektronik hierbei ebenfalls automatisch zu einem Schalten des Ventils, um die entsprechende Verbindung für die Notfall- oder Sicherheitsfunktion bereitzustellen.

[0045] In einer vorteilhaften Ausführung ist parallel zum Ventil eine Druckreduziereinheit mit dem Steuerdruckeingang verbunden, mittels welcher ein Arbeitsdruck der Axialkolbenmaschine auf den Steuerdruck reduzierbar ist, wobei die Druckreduzierungseinheit vorzugsweise elektrisch ansteuerbar ist.

[0046] In einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist das Ventil elektrisch ansteuerbar und derart ausgebildet, dass ohne elektrische Ansteuerung der Steuerdruckeingang mit dem Hydrauliktank oder einer hydraulischen Druckquelle verbunden ist, während bei einer elektrischen Ansteuerung die Verbindung unterbrochen ist.

[0047] In einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist das Steuerventil gemäß einem erfindungsgemäßen Steuerkolben, welcher im Rahmen der Axialkolbenmaschine nach dem ersten Aspekt beschrieben wurde, ausgebildet. D.h. der Steuerkolben weist mindestens eine weitere Steuerkante auf, über die im Notbetrieb eine Verbindung zwischen Niederdruck- oder Hochdruckeingang und Stelldruckverbindung herstellbar ist. Die zuvor behandelten vorteilhaften Ausgestaltungen gelten analog.

[0048] Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Steuerventil für eine erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Dabei ergeben sich dieselben Vorteile für zuvor bei der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine erläutert, weshalb hier auf eine wiederholende Beschreibung verzichtet wird.

[0049] Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung sollen nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen: Figur 1: einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel, Figur 2: ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen hydraulischen Vorrichtung, welche eine Notfallfunktion aufweist, mit einem Steuerventil gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, Figur 3: im Schnittbild eine Detailansicht eines erfindungsgemäßen Steuerventils, welches in einer vorteilhaften Weise in einer Axialkolbenmaschine integriert ist, Figur 4: eine Detailansicht eines Steuerventilausschnitts zur Verdeutlichung der Steuerkanten bei geöffneter zweiter Steuerkante zwischen Niederdruckeingang und Stelldruckbohrung, Figur 5: die Detailansicht gemäß Figur 4 im stationären Zustand während des Regelbetriebes, Figur 6: die Detailansicht gemäß Figur 4 bei geöffneter erster Steuerkante zwischen Hochdruckeingang und Stelldruckbohrung, Figur 7: die Detailansicht gemäß Figur 4 im Übergangsbetrieb zur Sicherheits- bzw. Notfallfunktion bei der Schließung der dritten Steuerkante, Figur 8: die Detailansicht gemäß Figur 4 im Betrieb mit der Sicherheits- bzw. Notfallfunktion mit geöffneter vierter Steuerkante, Figur 9: eine perspektivische Ansicht des Steuerkolbens, Figur 10: ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen hydraulischen Vorrichtung, welche eine Notfallfunktion aufweist, mit einem Steuerventil gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung und Figur 11: ein Schaltbild eines der Druckreduzierungseinheit nachgeschalteten 3/2-Wegeventils, welches alternativ zum 2/2-Wegeventil der Figur 10 eingesetzt werden kann.

[0050] Die Figur 1 zeigt einen axialen Längsschnitt durch eine als Ausführungsbeispiel dienende Axialkolbenmaschine, wobei es sich um eine vereinfachte und nicht maßstabsgetreue Abbildung handelt. Vorzugsweise ist das hier vereinfacht dargestellte Steuerventil 30 in der Anschlussplatte 11 der Axialkolbenmaschine integriert. Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Axialkolbenpumpe beschrieben, es wird jedoch explizit darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäßen Merkmale der Erfindung ohne Einschränkung auch bei einem Axialkolbenmotor zum Einsatz kommen können. Im Pumpenbetrieb einer Axialkolbenmaschine erfolgt eine Umwandlung von mechanischer in hydraulische Leistung und im Motorbetrieb liegt eine Umkehrung einer solchen Leistungsumwandlung vor.

[0051] Die Axialkolbenmaschine weist ein Gehäuse 8 auf, in welchem eine Schrägscheibe 6 schwenkbar gelagert ist. Eine drehbar gelagerte Triebwelle 1 ist durch die Schrägscheibe 6 hindurchgeführt. Auf der Triebwelle 1 sitzt ein Triebwerk 2, hier eine Zylindertrommel, in der trommelrevolverartig mehrere mit Triebwerkskolben 3 bestückte Zylinderbohrungen 4 eingearbeitet sind. Die Triebwerkskolben 3 stützen sich jeweils über einen Gleitschuh 5 auf der Schrägscheibe 6 ab. Bei einer Rotation des Triebwerks 2 um die Drehachse der Triebwelle 1, werden die der Drehbewegung folgenden Gleitschuhe 5 der Triebwerkskolben 3 in den Anteilen ihrer Arbeitsspiele, in denen ein Überdruck des auf die Triebwerkskolben 3 anliegenden Hydraulikfluids vorliegt, durch diesen Überdruck und während des verbleibenden Anteils der jeweiligen Arbeitsspiele durch die Rückzugvorrichtung an der schrägstehenden Gleitfläche der nicht mitdrehenden Schrägscheibe 6 angedrückt, wodurch eine Hubbewegung der Triebwerkskolben 3 in ihrer Längsrichtung erzwungen wird.

[0052] Bestandteile der Rückhaltevorrichtung sind die mit dem Triebwerk 2 verbundene Rückzugsplatte 10 sowie die koaxial auf der Triebwelle 1 sitzende und mit ihr drehfest verbundene Rückzugskugel 9. Letztere wird durch die Rückstellkraft der Zentralfeder 12 über die Triebwerktrommel 2 in Richtung der Schrägscheibe 6 gedrückt und stützt sich dabei auf der Rückzugplatte 10 ab, welche an den Überständen der Gleitschuhe 5 angreift und diese auf die Schrägscheibe 6 andrückt. Ergänzend wird das Triebwerk 2 durch die Zentralfeder 12 in Richtung der Steuerplatte 13 gedrückt. Der Hub der Triebwerkskolben 3 ergibt sich durch den Schwenkwinkel der Schrägscheibe 6, der über eine Verstelleinrichtung 20 im Betrieb vorgegeben werden kann.

[0053] Verschwenkt wird die Schrägscheibe 6 durch einen axialverschieblich in der Axialkolbenmaschine gelagerten Stellhebel 21 der Verstelleinrichtung 20. Im Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 ist die Stellkraft des Stellhebels 21 gegen die Federkraft einer Rückstellfeder 7 gerichtet, die sich zwischen dem Gehäuse 8 und der Schrägscheibe 6 abstützt. Der Stellhebel 21 weist endseitig einen kugeligen Bereich auf, über den er gelenkig und bevorzugt kugelgelenkig mit der Schrägscheibe 6 verbunden ist. Der Stellhebel 21 ist bevorzugt rotationssymmetrisch zu seiner Längsachse und/oder spiegelsymmetrisch zu seiner Vertikalachse ausgeführt und erstreckt sich in Axialrichtung näherungsweise parallel zur Triebwelle 1 von der Schrägscheibe 6 bis zu einem in der Anschlussplatte 11 verschiebbar geführten Stellkolben 22, der mit dem erfindungsgemäßen Steuerventil 30 in Wirkverbindung steht. Die Symmetrieachse der Triebwelle 1 und die Längsachse des Stellhebels 21 liegen auf einer gemeinsamen Ebene, die unabhängig von der Position des Stellhebels 21 immer identisch ist.

[0054] Das der Schrägscheibe 6 gegenüberliegende kugelförmige Stellhebelende berührt den Stellkolben 22, der dort bevorzugt die passende Kugelpfanne aufweist. Die gelenkige und bevorzugt kugelgelenkige Verbindung zwischen Stellhebel 21 und Schrägscheibe 6 kann so ausgeführt sein, dass in jedem Betriebszustand der Axialkolbenmaschine der Stellhebel 21 arretiert, z.B. über eine bajonettartige Ausführung der gelenkigen Verbindung, geführt ist. Selbiges gilt auch für die Verbindung zwischen Stellhebel 21 und Stellkolben 22. Der Stellkolben 22 ist innerhalb einer in die Anschlussplatte 11 eingebrachten Sacklochbohrung 11a axialverschieblich gelagert. Auf seiner der Pfanne gegenüberliegenden Stirnfläche weist der Stellkolben 22 einen geringen zylindrischen Überstand 23 auf, über den eine Rückkopplungsfeder 33 des Steuerventils 30 geführt ist. Für die Begrenzung der Axialbewegung des Stellhebels 21 sorgen zwei Anschläge im Bereich des Sackloches 11a. Ein erster Anschlag zur Begrenzung des maximalen Förderstroms Qmax wird durch den Boden des Sackloches 11a gebildet, sodass hier der maximale Einschubweg des Stellhebels 21 in das Sackloch 11a hinein begrenzt wird. Ein zweiter Anschlag bildet den Qmin-Anschlag, der durch eine Stufe des Gehäuses 8 im Übergang zur Anschlussplatte 11 gebildet wird.

[0055] Die Figuren 2-9 beziehen sich auf einen ersten Aspekt der Erfindung.

[0056] Die Figur 2 zeigt ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen hydraulischen Vorrichtung, welche eine Notfallfunktion aufweist, mit einem Steuerventil 30 gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Das erfindungsgemäße Steuerventils 30 wird über einen Steuerdruckeingang ST hydraulisch angesteuert, was bspw. im Schaltbild der Figur 2 und in der Figur 3 erkennbar ist. Der Steuerdruckeingang ST des Steuerventils 30 wird durch den Ausgangsdruck (auch als Steuerdruck bezeichnet) einer elektrisch angesteuerten Komponente, im Ausführungsbeispiel eine Druckreduzierungseinheit 50, beaufschlagt. Sofern das elektrische Steuersignal E für die Druckreduzierungseinheit 50 ausfällt, beispielsweise bei einem Kabelbruch, schließt diese vollständig, woraufhin der Steuerdruck am Eingang ST des Steuerventils 30 abfällt. Hierdurch schafft das Steuerventil 30 die Möglichkeit einer Sicherheitsfunktion.

[0057] In einer Anwendung, bei der ein fortgeführter Betrieb der Axialkolbenmaschine bei einem Ausfall des Steuerdrucks vorteilhaft oder zwingend ist, z.B. bei einem von der Axialkolbenmaschine angetriebenen Lüfter, wird ein Steuerventil 30 nach einer ersten Variante verwendet, bei der im Notbetrieb der maximale Schwenkwinkel eingestellt ist. In einer anderen Anwendung, bei der eine Abschaltung der Axialkolbenmaschine bei einem Ausfall des Steuerdrucks zwingend ist, z.B. bei einem von der Axialkolbenmaschine angetriebenen Drehwerk, wird ein Steuerventil 30 einer zweiten Variante verwendet, bei der im Notbetrieb der minimale Schwenkwinkel eingestellt ist. Eine solche Sicherheitsfunktion existiert für ein erfindungsgemäßes Steuerventil 30 bereits naturgemäß, wenn sein Niederdruckeingang T direkt mit dem Hydrauliktank verbunden ist und daher am Niederdruckeingang T der Tankdruck herrscht. Die Figuren 2-9 beziehen sich auf ein Steuerventil 30 der ersten Variante.

[0058] Mit Hilfe einer Erweiterung des Steuerventils 30 durch mindestens ein weiteres dem Niederdruckeingang T des Steuerventils 30 hydraulisch vorgeschaltetes Hydraulikventil, über welches der Niederdruckeingang T mit einem oberhalb des Tankniveaus liegenden variablen Druckniveau beaufschlagt werden kann, lässt sich eine über den Funktionsumfang der Sicherheitsfunktion (= Kurzschluss zum Hydrauliktank) hinausreichende Notfallfunktion der Axialkolbenmaschine erreichen (s.u.). Sofern anderweitig bereits ohnehin ein Hydraulikventil im Hydrauliksystem vorhanden ist, welches diese Möglichkeit aufweist, kann dieses zur Umsetzung dieser Notfallfunktion einbezogen werden.

[0059] Zusammengefasst wird vorliegend der Betrieb des Steuerventils 30 bei einem Wegfall der externen Ansteuerung (insbesondere des Steuerdrucks) als Notbetrieb bezeichnet, während eine Ausführung (gemäß der ersten Variante), bei der im Notbetrieb am Niederdruckeingang T der Tankdruck herrscht, als Sicherheitsfunktion und eine Ausführung, bei der im Notbetrieb am Niederdruckeingang T ein oberhalb des Tankdrucks liegendes Druckniveau herrscht, als Notfallfunktion bezeichnet werden.

[0060] In dem erfindungsgemäßen Anwendungsbeispiel nach der Figur 2 ist der Niederdruckanschluss T des Steuerventils 30 nicht direkt mit dem Hydrauliktank verbunden, sondern über eine jeweilige Steuerkante einer Druckabschneidung 51 und einer Load-Sensing Stufe 52, welche beispielsweise ohnehin zur Erfüllung anderweitiger Aufgaben im Hydrauliksystem vorgesehen sein können. Deshalb kann das dem Steuerventil 30 zugeführte Niederdruckniveau höher als das im Hydrauliktank vorliegende Tankdruckniveau sein (Notfallfunktion), weshalb der Niederdruckanschluss T bei einer solchen Anordnung auch als Regeldruckanschluss bezeichnet werden kann. Sollte aufgrund eines Defekts das Ausgangssignal der Druckreduzierungseinheit 50 (also der Steuerdruck) ausfallen, wird der Steuerkolben 31 des Steuerventils 30 von der Rückkopplungsfeder 33 zunächst allmählich auf die im Schaltbild der Figur 2 eingenommene und durch den Kreis markierte Schaltposition resp. diese Endposition gedrückt und zwar unabhängig davon, ob die erfindungsgemäße Vorrichtung lediglich die Sicherheitsfunktion oder die Fähigkeit einer Notfallfunktion aufweist. Wie erwähnt, wird diese Stellung des Steuerkolbens 31 durch das Vorhandensein des erfindungsgemäßen Steuerventils 30 ermöglicht.

[0061] Anstelle der Regelventile 51, 52 kann auch ein anderes Ventil, beispielsweise ein einfaches 2/2-Wegeventil, mit dem Niederdruckeingang T verbunden sein, über welches durch entsprechendes (vorzugsweise elektrisches) Schalten eine Verbindung zum Hydrauliktank oder einer hydraulischen Hochdruckquelle herstellbar ist. Bei einer Verbindung mit einem Hydrauliktank wird eine Sicherheitsfunktion, bei einer Verbindung mit einer Druckquelle eine Notfallfunktion ermöglicht. Dabei kann das Ventil derart ausgestaltet sein, dass bei einem Ausfall des das Ventil schaltenden elektronischen Aktuators die Verbindung mit dem Hydrauliktank / der Druckquelle besteht. Dadurch wird die entsprechende Sicherheits- oder Notfallfunktion bei einem globalen Ausfall der Elektronik, der auch die Bereitstellung des Steuerdrucks betrifft und den Notbetrieb auslöst, automatisch aktiviert. Bei dem 2/2-Wegeventil kann es sich vom Aufbau her um das in der Figur 10 mit dem Bezugszeichen 53 versehene Ventil handeln. Dieses kann, im Gegensatz zur in der Figur 10 gezeigten Ausführung und wie bereits erwähnt, anstelle eines Hydrauliktanks mit einer hydraulischen Hochdruckquelle verbunden sein.

[0062] Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft die vorteilhaften Gestaltungsmerkmale des Steuerventils 30, die im Folgetext beschrieben werden.

[0063] Sofern der Niederdruckeingang T des Steuerventils 30 eine direkte Fluidverbindung zum Hydrauliktank aufweist (anders als im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2) würde, nachdem der Steuerkolben 31 seine Endposition erreicht hat, der Schwenkwinkel der Schrägscheibe 6 seinen Maximalwert einnehmen, wodurch der maximal mögliche Hub der Triebwerkskolben 3 vorläge. Hierdurch erfolgt unter der jeweils vorliegenden Drehzahl der Axialkolbenpumpe eine Förderung des maximalen Volumenstroms Qmax. Unter der Voraussetzung, dass unter diesen Betriebsbedingungen keine Gefahr einer Überlastung der Hydraulikpumpe, der Hydraulikleitungen etc. besteht, kann, wie erwähnt, für bestimmte Anwendungen eine solche Betriebsweise der Axialkolbenpumpe der sichere Betriebszustand sein, z.B. wenn die Axialkolbenpumpe für eine Kühlfunktion Verwendung findet.

[0064] Die Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem erweiterten Funktionsumfang, der aufgrund des Vorhandenseins der beiden zusätzlich im Schaltbild vorhandenen Hydraulikventile 51, 52 besteht. Hierbei handelt es sich um eine Druckabschneidung (DA) 51 und eine Load-Sensing-Stufe (LS) 52, die beide in an sich bekannter Weise ausgeführt sein können. Sofern im Notbetrieb der Axialkolbenpumpe das Druckniveau an ihrem Arbeitsausgang A einen gewissen Schwellenwert erreicht, wird über die Druckabschneidung 51 aus dem am Arbeitsausgang A vorliegenden Hochdruck ein reduziertes Druckniveau gebildet und dem Niederdruckeingang T des Steuerventils 30 und damit letztlich der Stellkammer 34 zugeführt. Ein weiteres Ansteigen des Druckniveaus am Arbeitsausgang A der Axialkolbenmaschine führt zu einer zunehmenden Erhöhung des über die Druckabschneidung 51 der Stellkammer 34 zugeführten Druckniveaus, was mit einem stärkeren Zurückschwenken der Schrägscheibe 6 einhergeht.

[0065] In dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel des Steuerventils 30 liegt ein besonderer Fokus in der Erzielung einer geringen Bauteillänge. Aus diesem Grund weist der unter Vorliegen des Notbetriebs durch das Steuerventil 30 vorliegende Strömungsquerschnitt eine Verengung auf (s.u.), wodurch ein Ölfluss in Richtung der Stellkammer 34 und aus der Stellkammer 34 kommend deutlich niedriger als über die Hauptsteuerkanten, d.h. eine erste Steuerkante 41 und eine zweite Steuerkante 46, ist. Demzufolge ist unter einem solchen Notbetrieb der Axialkolbenpumpe (vgl. Figur 2) bzw. verallgemeinert für eine Axialkolbenmaschine die Dynamikobergrenze, mit der eine Positionsänderung des Stellkolbens 22 ausgelöst werden kann, deutlich eingeschränkt.

[0066] Aus der Perspektive einer Bedieneranwendung kann ein solcher Notbetrieb für eine als Fahrantrieb einer mobilen Arbeitsmaschine dienende Axialkolbenmaschine verwendet werden: tritt hierbei ein Ausfall des Stelldrucks am Stelldruckeingang ST auf - beispielsweise durch eine Unterbrechung der elektrischen Ansteuerung der Druckreduzierungseinheit 50 - kann durch den Notbetrieb die mobile Arbeitsmaschine aus einem Gefahrenbereich oder einem Bereich, wo beispielsweise ein liegengebliebenes Fahrzeug eine Behinderung darstellt, unmittelbar entfernt werden.

[0067] Klarerweise lässt sich eine höhere Verfügbarkeit einer Notfallfunktion erzielen, wenn das hierfür benutzte Hydraulikventil 51, 52 nicht elektrisch, sondern beispielsweise hydraulisch angesteuert wird (wie in der Figur 2 gezeigt), da ein Ausfall bzw. eine Störung in der Elektronik, die zu einem Funktionsausfall des Proportionalmagneten der Druckreduzierungseinheit 50 führt und den Notbetrieb auslöst, z.B. auch in der Spannungsversorgung der gesamten Elektrik/Elektronik auftreten kann und in einem solchen Fall die Notfallfunktion selbstverständlich nicht durch ein anderes elektrisch angesteuertes Element ausgeführt werden könnte. Aber selbst in einem solchen Fall bleibt unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Steuerventils 30 die Sicherheitsfunktion erhalten.

[0068] Bei der hier vorgestellten Volumenstrom-Regelung der Axialkolbenpumpe ist das Steuerventil 30 in deren Anschlussplatte 11 integriert. Der als Federkammer dienende Hohlraum 33a des topfförmigen Steuerkolbens 31 geht unmittelbar in die den Stellkolben 22 beherbergende Sacklochbohrung 11a und damit in die Stellkammer 34, d.h. in dasjenige Hohlvolumen, in welchem die Beaufschlagung des Stellkolbens 22 mit dem Stelldruck erfolgt, über. Je nach Position des Steuerkolbens 31 im Steuerventil 30 liegt im Regelbetrieb einer der drei folgenden Zustände vor: a) Im Steuerventil 30 liegt eine Fluidverbindung zwischen dem Hochdruckeingang A und der Stelldruckverbindung (vorliegend realisiert durch mehrere radiale Stelldruckbohrungen 35 - vgl. Figur 3) vor. In Bezug auf die Gesamtschaltung und entsprechend gleichermaßen in der realen Anordnung liegt in diesem Fall eine Fluidverbindung vom Hochdruckausgang A der Axialkolbenpumpe zur Stellkammer 34 vor (Figur 2: mittlerer Schaltzustand des Steuerventils 30). b) Die Stellkammer 34 ist mit dem Niederdruckeingang T verbunden (Figur 2: rechter Schaltzustand des Steuerventils 30). c) Die Stellkammer 34 ist weder mit dem Hochdruckeingang A noch mit dem Niederdruckeingang T verbunden (Figur 2: Zwischenstellung zwischen den mittleren und rechten Schaltzuständen des Steuerventils 30).

[0069] Ein konkreter Aufbau eines bevorzugten Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Steuerventil 30 lässt sich aus der Detailansicht gemäß Figur 3 entnehmen. Das Steuerventil 30 befindet sich in einem patronenförmigen Gehäuse 32, welches in die Anschlussplatte 11 der Axialkolbenpumpe eingeschraubt ist und dabei insbesondere von außen eingeschraubt werden kann. Die Figur 3 zeigt den Stellkolben 22 in seiner Endanschlagposition bei Vorliegen des maximalen Schwenkwinkels der Schrägscheibe 6. Ferner ist hier ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem das Steuerventil 30 derart in der Anschlussplatte 11 angeordnet ist, dass dessen Längsachse nicht senkrecht auf die, sondern schräg zur Stirnseite des Stellkolbens 22 steht. Genauso gut kann das Steuerventil 30 jedoch auch parallel zur Längsachse des Stellkobens 22 bzw. Stellhebels 21 orientiert sein, d.h. die Längsachse des Steuerventils 30 senkrecht zur Stirnseite des Stellkolbens 22 angeordnet sein.

[0070] Die Rückkopplungsfeder 33 des Steuerkolbens 31 stützt sich am Stellkolben 22 ab. Dadurch wird die von der Rückkopplungsfeder 33 auf den Steuerkolben 31 wirkende Rückstellkraft durch die Position des Stellkolbens 22, d.h. durch den Schwenkwinkel resp. durch den auf die Drehzahl der Triebwelle 1 bezogenen Volumenstrom beeinflusst. Der Steuerkolben 31 ist als topfförmiger Hohlkolben ausgeführt, wobei sich die geschlossene Stirnseite 38, d.h. die Topfboden-Außenfläche des Steuerkolbens 31, auf der vom Stellkolben 22 abgewandten Seite befindet. Die Anlagefläche der Rückkopplungsfeder 33 im Steuerkolben 31 ist ihr Sacklochgrund, d.h. die Topfboden-Innenfläche. Ein großer Längenabschnitt der Rückkopplungsfeder 33 befindet sich in dem inneren Hohlvolumen des Steuerkolbens 31. In der besagten Endanschlagstellung des Stellkolbens 22 gemäß Figur 3 befindet sich nahezu die gesamte Rückkopplungsfeder 33 in dem Hohlvolumen des Steuerkolbens 31. Dies bietet die vorteilhafte Möglichkeit einer Gestaltung des Steuerventils 30 mit einer besonders geringen Baulänge.

[0071] Gemäß der Abbildung der Figur 3 weist die Mantelfläche des Gehäuses 32 des Steuerventils 30 mindestens vier Radialnuten auf. Ausgehend vom jeweiligen Nutgrund dieser Nuten existiert jeweils mindestens eine durchgängige Bohrung. Diese jeweils von einer bestimmten Nut ausgehenden Bohrungen lassen sich wiederum in vier Gruppen einteilen: Steuerdruck ST, Niederdruck T, Hochdruck A und Leckage L. Vorzugsweise ist eine solche Bohrung radial zur Längsachse des Steuerventils 30 ausgerichtet. Zur besseren Lesbarkeit wird im Folgetext die Wortwahl Steuerdruckbohrung ST, Niederdruckbohrung T, Hochdruckbohrung A und Leckagebohrung L bzw. -anschluss verwendet. Bevorzugt sind allerdings jeweils für jede dieser Verbindungen mehrere solche Bohrungen als jeweils parallele Fluidverbindungen vorhanden. Bei dem eingeschraubten Steuerventil 30 treffen diese besagten Nuten auf die entsprechenden in der Anschlussplatte 11 eingebrachten Öldruckbohrungen, wodurch die Fluidverbindungen zum Steuerventil 30 gemäß dem Schaltbild (Figur 2) zustande kommen. Die sich durch die Anschlussplatte 11 der Axialkolbenpumpe erstreckende Niederdruck- und Hochdruckbohrungen sind in dem Schnitt der Figur 3 zu sehen, wohingegen die Steuerdruckbohrung und die Leckagebohrung hinter dem Steuerventil 30 angeordnet und daher nicht sichtbar sind.

[0072] Ferner existiert beim Steuerventil 30 in der Wand seiner Kolbenbohrung 31a in demjenigen Längenabschnitt, der einer als Radialaußennut ausgebildeten Stelldrucknut 35a des Steuerkolbens 31 im Regelbetrieb des Steuerventils 30 (s.u.) gegenüberliegt, eine Radialinnennut, die als Verbindungsnut 36 bezeichnet wird.

[0073] An der Außenseite der Mantelwand des Steuerkolbens 31 ist eine als Stelldrucknut 35a bezeichnete Radialaußennut eingebracht, die sich bevorzugt über den gesamten Umfang des Steuerkolbens 31 erstreckt, und an deren Grundfläche sich mindestens eine durchgängige Bohrung anschließt 35. Unabhängig von der Anzahl dieser als parallele Fluidverbindungen dienenden Bohrungen 35, die jeweils einen Teil des Nutgrunds durchstoßen, wird hierfür der Begriff Stelldruckbohrung 35 verwendet. Der bei entsprechender Axialposition (vgl. Figur 6) des Steuerkolbens 31 vom Hochdruckanschluss A kommende Zufluss von Hydraulikfluid in die Stellkammer 34 erfolgt längs der Stelldruckbohrung(en) 35 über den Hohlraum 33a des Steuerkolbens 31, der im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 zugleich die Federkammer 33a der Rückkopplungsfeder 33 ist, gleichermaßen der Ölabfluss in den Niederdruckanschluss T bei entsprechender Axialposition (vgl. Figur 4) des Steuerkolbens 31.

[0074] Die Außenseite der Mantelwand des Steuerkolbens 31 weist neben der Stelldrucknut 35a zwei weitere vorzugsweise sich über den gesamten Umfang des Steuerkolbens 31 erstreckende Radialaußennuten auf: links von der Stelldrucknut 35a (in Richtung Sacklochgrund der Bohrung 31a) befindet sich eine Niederdrucknut 44, die von der Stelldrucknut 35a durch einen Steg 45 getrennt ist; rechts von der Stelldrucknut 35a (in Richtung Stellkolben 22) befindet sich eine Hochdrucknut 42, die von der Stelldrucknut 35a ebenfalls durch einen Steg 43 getrennt ist. Die Niederdruck- und Hochdrucknuten 42, 44 können dieselbe Tiefe und/oder Breite oder unterschiedliche Tiefen und/oder Breiten aufweisen. Ferner kann die Stelldrucknut 35a tiefer ausgebildet sein als die Niederdruck- und/oder Hochdrucknut 42, 44. Die Stege 43, 45 können dieselbe oder unterschiedliche Breiten aufweisen.

[0075] Bevorzugt sind nicht nur eine einzige, sondern mehrere, besonders bevorzugt mehrere auf Umfang des Steuerkolbens 31 bzw. der Stelldrucknut 35a gleichmäßig verteilte, radiale Stelldruckbohrungen 35 vorgesehen, welche in ihrer Gesamtheit die Stelldruckverbindung bilden. Durch das Vorsehen mehrerer paralleler Radialbohrungen 35 wird einerseits der Gesamtströmungsquerschnitt der Stelldruckverbindung vergrößert (um den Stellhebel 21 schnell bewegen zu können, muss der Stellkammer 34 in kurzer Zeit ein relativ großes Volumen an Hydraulikfluid zur Verfügung gestellt werden können bzw. aus der Stellkammer 34 in kurzer Zeit ein relativ großes Volumen an Hydraulikfluid abgeführt werden können) und andererseits das Auftreten von auf den Steuerkolben 31 wirkenden Querkräften vermieden.

[0076] Die Durchmesser der die Stelldruckverbindung ergebenden Bohrungen 35 müssen funktionsbedingt klarerweise entsprechend groß sein, damit sich keine Drosselwirkung ergibt, sollen aber andererseits klein genug sein, um eine geringe Baulänge des Steuerkolbens 31 resp. des Steuerventils 30 zu ermöglichen. Bevorzugt weist die Breite der Stelldrucknut 35a die gleiche oder im Wesentlichen die gleiche Ausdehnung auf wie der Durchmesser der Stelldruckbohrungen 35, die wiederum bevorzugt am Nutgrund und besonders bevorzugt mittig am Nutgrund platziert sind. Dies ermöglicht bei einem vergleichsweise geringen Baulängenbedarf des Steuerkolbens 31 resp. des Steuerventils 30 einen vergleichsweise großen Gesamtquerschnitt der Stelldruckverbindung, d.h. der sich durch die Wand des Steuerkolbens 31 erstreckenden Fluidverbindung. Hierdurch wird erreicht, dass die Dynamik der Schrägscheibenverstellung durch den Strömungsquerschnitt der Stelldruckverbindung nicht bzw. nicht zu stark limitiert wird.

[0077] Im Bereich der Leckagebohrung L weist der Steuerkolben 31 eine als vorzugsweise vollständig umlaufende Radialaußennut ausgebildete Leckagenut 56 auf (vgl. Figur 9). Bevorzugt grenzt die Leckagenut 56 an der Anlagefläche des Ringes 39 an. Alternativ oder ergänzend weist die Leckagenut 56 mindestens eine vom Nutgrund ausgehende durchgängige Bohrung auf, wodurch eine Fluidverbindung zwischen dem Hohlvolumen des Steuerkolbens 31, welches im Ausführungsbeispiel die Federkammer 33a ist, und dem Leckageanschluss L des Steuerventils 30 besteht. Besonders bevorzugt bestehen mehrere solcher Bohrungen, wobei deren Lochdurchmesser erheblich kleiner als die der Stelldruckbohrung(en) 35 sind. Ganz besonders bevorzugt sind die die Leckagenut 56 durchstoßenden Bohrungen gleichmäßig über deren Umfang verteilt.

[0078] Bevorzugt ist auf dem Außenmantel des Steuerkolbens 31 eine weitere Radialaußennut 62 aufgebracht, die sich auf einem neben der Hochdrucknut 42 liegenden Steg befindet und sich über den gesamten Umfang des Steuerkolbens 31 erstreckt (vgl. Figur 9). Alternativ oder ergänzend befindet sich auf dem Außenmantel des Steuerkolbens 31 entlang des von der Steuerdrucknut 54 bis zum Kolbenende 38 reichenden Längenabschnitts eine weitere Radialaußennut 62, die sich über den gesamten Umfang des Steuerkolbens 31 erstreckt (vgl. Figur 9). Sinn und Zweck dieser beiden optionalen Entlastungsnuten 62 ist das Vermeiden eines jeweiligen Druckabfalls entlang des Umfangs des Steuerkolbens 31.

[0079] Die Rückkopplungsfeder 33 übt eine Kraft auf den Steuerkolben 31 aus, die in Richtung des geschlossenen Gehäuseendes des Steuerventils 30 wirkt. Dabei steigt diese Kraft mit zunehmendem Schwenkwinkel der Schrägscheibe 6 resp. mit der jeweils damit der einhergehenden Position des Stellhebels 21 und des Stellkolbens 22 an.

[0080] Das Ausführungsbeispiel der Figur 3 zeigt ein Steuerventil 30, welches hydraulisch angesteuert wird. Hierzu wird über einen Steuerdruckanschluss ST ein extern erzeugter Steuerdruck bis an den Steuerkolben 31 herangeführt, wo er auf eine als Radialaußennut des Steuerkolbens 31 ausgebildete Steuerdrucknut 54 trifft. Die Steuerdrucknut 54 bildet zusammen mit einem zwischen Steuerkolben 31 und Ventilgehäuse 32 bestehenden Ringraum 40 eine Kammer, deren Volumen von der Axialposition des Steuerkolbens 31 abhängt und auch als Steuerdruckkammer bezeichnet werden kann. Außerhalb des Ringraums 40, wo die Steuerdruckbohrung ST auf den Steuerkolben 31 trifft, ist der Außendurchmesser und damit die Querschnittsfläche des Steuerkolbens 31 auf der dem Stellkolben 22 zugewandten Seite größer als auf der anderen Seite, damit der an der durch die Steuerdruckkammer 40, 54 gebildeten Steuerfläche anliegende Steuerdruck - wie vorgesehen - eine Kraft auf den Steuerkolben 31 ausübt, die der Rückstellkraft der Rückkopplungsfeder 33 entgegenwirkt.

[0081] Da im Ausführungsbeispiel die zur Übertragung des Stelldrucks vom Steuerventil 30 zur Stellkammer 34 existierende Fluidverbindung in Axialrichtung von dem Steuerkolben 31 weggeführt ist, weist dieser eine erste Wirkfläche auf, die derart gerichtet ist, dass der anliegende Stelldruck (also der in der Federkammer 33a herrschende Druck) eine in die Richtung des Sacklochgrunds der Bohrung 31a wirkende Kraft auf den Steuerkolben 31 ausübt. Diese erste Wirkfläche setzt sich aus der Fläche des Sacklochgrunds des Hohlraums 33a des Steuerkolbens 31, d.h. dem Topfboden, sowie dem Flächeninhalt der Mantelwand des Steuerkolbens 31 an seinem der Stellkammer 34 zugewandten Ende, wo ebenfalls der Stelldruck anliegt, zusammen. Damit bei seiner Funktionsausübung in einem solchen Steuerventil 30 eine exakte Kompensation dieser Kraft vorliegt (also der Stelldruck auf beiden Seiten des Steuerkolbens 31 kompensiert wird) und bei der Fertigung eines solchen Steuerventils 30 der Steuerkolben 31 in das Ventilgehäuse 32 eingeschoben werden kann, ist Folgendes vorgesehen: Das Steuerventil 30 resp. der Steuerkolben 31 ist derart modifiziert, dass (i) für den Stelldruck eine zweite Wirkfläche vorliegt, die derart gerichtet ist, dass der anliegende Stelldruck eine Kraft auf den Steuerkolben 31 ausübt, die in die Richtung des Stellkolbens 22 wirkt und (ii) diese beiden sozusagen gegeneinander gerichteten ersten und zweiten Wirkflächen jeweils einen Flächeninhalt von gleicher Größe aufweisen, damit sich die entgegengesetzt wirkenden Kräfte aufheben.

[0082] Im Ausführungsbeispiel besteht am Sacklochgrund der Federkammer 33a des Steuerkolbens 31 eine durchgängige Bohrung 37 und ferner weist der Steuerkolben 31 an seinen beiden Endabschnitten einen Außendurchmesser der gleichen Größe auf. Letzteres wird ermöglicht, indem der Steuerkolben 31 an seinem dem Stellkolben 22 zugewandten Endabschnitt einen entsprechend verjüngten Außendurchmesser aufweist. Seinerseits weist der dem Stellkolben 22 zugewandte Abschnitt der Kolbenbohrung 31 a im Ventilgehäuse 32 einen größeren Durchmesser auf. Bei der Montage eines solchen Steuerventils 30 wird nach dem Einschieben des Steuerkolbens 31 in das Ventilgehäuse 32 der aufgrund dieser beiden besagten Ausnehmungen verbleibende ringförmige Zwischenraum durch einen geometrisch angepassten Ring 39 verschlossen. Der Ring 39 dient als Anlagefläche des Steuerkolbens 31 und trägt zu einer guten Kolbenführung bei. Außerdem vermeidet der Ring 39, dass ein nennenswerter Öldruck am Absatz der Mantelfläche des Steuerkolbens 31 vom kleineren zum größeren Außendurchmesser anliegt. Geringe Ölmengen, die den Spalt zwischen dem Steuerkolben 31 und dem Ring 39 - und die zur Aufrechterhaltung eines dortigen Schmierfilms erwünscht sind - oder den Spalt zwischen der Wand der Kolbenbohrung 31a und dem Ring 39 in Querrichtung passieren, werden über die Leckagenut 56 und die Leckagebohrung L abgeführt.

[0083] Der eingesetzte Ring 39 kann mit einem Wellensicherungsring 39a fixiert werden. Die Oberflächenbereiche, an denen sich der Ring 39 und der Steuerkolben 31 berühren, müssen so aufeinander abgestimmt sein, dass einerseits eine ausreichende Leckage von dem unter Stelldruck stehenden Hydraulikfluid in die Tankrückführung L vorliegt, damit auch im Fall niedriger Stelldrücke der benötigte Schmierfilm bestehen bleibt. Andererseits soll klarerweise die Leckage nicht unnötig hoch sein.

[0084] Ferner kann der Ring 39 einen axialen Endanschlag des Steuerkolbens 31 bilden, die eine Verschiebung des Steuerkolbens 31 in Richtung Stellkolben 22 begrenzt. Die andere Endposition des Steuerkolbens 31 ist durch den Boden der Bohrung 31 a definiert. Diese kann, wie in der Figur 3 gezeigt, eine Absenkung aufweisen. Hierdurch kann vermieden werden, dass der gesamte Boden der Sacklochbohrung 31 a und die gesamte zu diesem ausgerichtete Stirnseite 38 des Steuerkolbens 31 zur Erzielung eines exakten Anschlags entsprechend präzise gefertigt sein müssen, sondern der Anschlag lediglich durch jeweils hervorstehende sich genau gegenüberliegende Teilbereiche des Sacklochbodens und der Stirnseite 38 gebildet wird und daher nur diese mit der erhöhten Genauigkeit ausgearbeitet werden müssen, wohingegen ein Großteil jener Oberflächenbereiche ohne erhöhte Präzision ausgeführt werden kann, was zu einer Reduzierung der Herstellungskosten führt. Hierzu kann, wie in der Figur 9 gezeigt ist, die Stirnseite 38 des Steuerkolbens auf der dem Stellkolben 22 abgewandten Seite einen ringförmigen Vorsprung 38a aufweisen, welcher den Anschlag für den Grund der Gehäusebohrung 31a bildet und die zuvor angesprochene erhöhte Präzision aufweist.

[0085] Die axiale Bohrung 37 kann wie, im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 gezeigt, eine Verengung aufweisen. Dadurch kann in dieser Fluidverbindung bewusst eine definierte Drosselwirkung erzielt werden, um beispielsweise Druckpulsationen zu unterdrücken.

[0086] Der Steuerkolben 31 wird an den Innenwänden seiner ihn beherbergenden Bohrung 31a im Ventilgehäuse 32 und des Rings 39 entlang von zumindest vier Längenabschnitten geführt. Das sind beginnend vom dem Stellkolben 22 zugewandten Ende: Längenabschnitt I: Innenwand des Rings 39; Längenabschnitt II: Zwischenraum zwischen Leckagebohrung L und Hochdruckbohrung A; Längenabschnitt III: Zwischenraum zwischen Niederdruckbohrung T und Steuerdruckbohrung ST; und Längenabschnitt IV: Zwischenraum zwischen der Steuerdruckkammer 40, 54 und der Endanschlagsposition des Steuerkolbens 31, d.h. dem Grund der Gehäusebohrung 31a.

[0087] Der im Ausführungsbeispiel gezeigte Steuerkolben 31 weist an seinem dem Stellkolben 22 abgewandten Ende einen verhältnismäßig langen zylindrischen Längenabschnitt (zwischen Stirnseite 38 und Steuerdrucknut 54) mit gleichbleibendem Außendurchmesser auf. Durch einen solchen zusätzlichen Mantelflächenabschnitt, der - abgesehen von ggf. erforderlichen Spaltringdichtungen oder einer Entlastungsnut 62, die bekanntermaßen jeweils eine sehr geringe Breite aufweisen - frei von Radialnuten ist, verbessert sich die Kolbenführung in der Gehäusebohrung 31a. Der Wandabschnitt der Gehäusebohrung 31a, der diesem Endabschnitt als Anlagefläche dient, ist ebenfalls rein zylindrisch bei gleichbleibendem Durchmesser ausgearbeitet. Diese weitläufige Ausdehnung dieses Längenabschnitts IV trägt zu einer exakten Führung des Steuerkolbens 31 bei. Dies ist vorteilhaft, da durch eine unzureichende Kolbenführung die Neigung zu Kippbewegungen des Steuerkolbens 31 nicht ausreichend unterdrückt werden könnte. Als Folge davon wären die Öffnungsweiten der ersten und zweiten Steuerkante 41, 46 nicht allein von der axialen Kolbenstellung abhängig, was die Präzision einer Steuerung bzw. Regelung enorm verschlechtern würde; dies gilt gleichermaßen für eine Hysterese, die durch das mögliche Verkanten des Steuerkolbens 31 in seiner Kolbenbohrung 31a vorliegen könnte.

[0088] Ein weiterer Grund für die vergleichsweise große Ausdehnung des Längenabschnitts IV im Ausführungsbeispiel ist die Notwendigkeit, dass sich der Druck des Leckageöls, welches zwischen den Wänden des Steuerkolbens 31 und der Kolbenbohrung 31a in den Ringraum 40 abfließt, entlang des Leckagepfades abbaut, um zu verhindern, dass im Fall eines geringen von außen zugeführten Steuerdrucks aufgrund des Leckageöls eine erhöhte Druckbeaufschlagung der für den Steuerdruck vorgesehenen Steuerfläche eintritt. Zu Beginn des hier betrachteten Leckagepfades weist das Leckageöl das Druckniveau des Stelldrucks auf.

[0089] Wichtig für die Funktion des erfindungsgemäßen Steuerventils 30 gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung sind die Anordnungen seiner Steuerkanten 41, 46, 47, 48. Um die Wirkungsweise und Anordnung dieser Steuerkanten 41, 46, 47, 48 im Detail aufzuzeigen, dienen die Figuren 4 bis 9. Bei den Figuren 4 bis 8 handelt es sich um Detailansichten, welche jeweils einen Schnitt durch den Steuerkolben 31 und das Ventilgehäuse 32 im Nahbereich der Stelldruckbohrung 35 zeigen, wobei sich der Steuerkolben mit aufsteigender Figurennummer immer weiter von rechts nach links, also weg vom Stellkolben 22 bewegt. Mit diesen Abbildungen sind die wesentlichen Axialpositionen des Steuerkolbens 31 aufgezeigt. Eine übergeordnete Orientierung über das Auswirken der nachfolgend gezeigten Steuerkanten-Zustände ergibt sich aus der Figur 3. Die Figur 9 zeigt den Steuerkolben von außen in einer perspektivischen Ansicht, wobei die relative Anordnung der Steuerkanten 41, 46, 47, 48, Entlastungsnuten 62 und Stege 43, 45 deutlich sichtbar wird, ebenso wie deren formbezogene Ausgestaltung.

[0090] Es sei an dieser Stelle bemerkt, dass genau genommen die Kombination aus einer Kante des Steuerkolbens 31 und einer zugeordneten Kante des umgebenden Gehäuses 32 die eigentliche Steuerkante bildet. Der Einfachheit halber wird im vorliegenden Text jedoch der Begriff „Steuerkante“ für die entsprechende Kante des Steuerkolbens 31 verwendet.

[0091] Der Steuerkolben 31 in dem hier behandelten Ausführungsbeispiel weist vier Steuerkanten 41, 46, 47, 48 auf, von denen eine erste Steuerkante 41 und eine zweite Steuerkante 46 als Hauptsteuerkanten dienen, die im Regelbetrieb des Steuerventils 30 den Hydraulikfluidfluss steuern. Hierzu kann abhängig von der axialen Position des Steuerkolbens 31 über die erste Steuerkante 41 eine Fluidverbindung zwischen der Stelldruckverbindung (bzw. Stelldruckbohrung(en) 35) - und somit der Stellkammer 34 - und dem Hochdruckanschluss A und über die zweite Steuerkante 46 eine Fluidverbindung zwischen der Stelldruckverbindung und dem Niederdruckanschluss T gesteuert bzw. geöffnet und geschlossen werden. Eine dritte Steuerkante 47 und eine vierte Steuerkante 48 dienen dem Bereitstellen einer Funktionalität des Steuerkolbens 31 in einem Notbetrieb, in dem keine Beaufschlagung der Steuerdruckkammer 40, 54 mit einem extern bereitgestellten Steuerdruck stattfindet. In letzterem Fall befindet sich der Steuerkolben an seinem (mit Bezug auf die Figuren 4-8) linken Endanschlag.

[0092] Insgesamt weist der Steuerkolben 31 also vier Steuerkanten auf, die an drei Stegen ausgebildet sind. Die folgenden Abbildungen beziehen sich auf ein Anwendungsbeispiel des erfindungsgemäßen Steuerventils 30 gemäß Figur 3.

[0093] Ausgehend von einem Stationärzustand im Regelbetrieb, bei dem der Stellkolben 22 abseits einer Endposition in einer ansonsten beliebigen Position ausharrt, führt eine Erhöhung des Steuerdrucks zu einer Verschiebung des Steuerkolbens 31 nach rechts in Richtung des Stellkolbens 22. Diese Kolbenstellung ist in der Figur 4 dargestellt. Hierdurch öffnet die zweite Steuerkante 46, die durch den zwischen der Stelldrucknut 35a und der Niederdrucknut 44 liegenden Steg 45 gebildet wird (vgl. auch Figur 9). Wenn die Steuerkante 46 geöffnet ist, liegt eine Fluidverbindung zwischen dem Niederdruckeingang T und der Stellkammer 34 über die Niederdrucknut 44, die Verbindungsnut 36, die Stelldrucknut 35a, die Stelldruckbohrung(en) 35 und die Federkammer 33a vor. Die dadurch hergestellte Fluidverbindung zwischen Stelldruckbohrung 35 und Niederdruckeingang T ist durch den gepunkteten Pfeil 102 hervorgehoben, wobei Hydraulikfluid von der Federkammer 33a in den Niederdruckeingang T fließt. Die Fluidverbindung zwischen Hochdruckeingang A und Stelldruckverbindung ist gleichzeitig durch die erste Steuerkante 41, die durch den zwischen der Stelldrucknut 35a und der Hochdrucknut 42 liegenden Steg 43 gebildet wird (vgl. auch Figur 9), geschlossen.

[0094] Die Figur 5 zeigt die Kolbenstellung des Steuerkolbens 31 im Regelbetrieb bei Vorliegen eines stationären Zustands der Verstelleinrichtung 20. In diesem Zustand liegt weder eine Fluidverbindung zwischen der Stellkammer 34 und dem Hochdruckeingang A über die Steuerdruckbohrung 35 vor, noch liegt eine Fluidverbindung zwischen der Stellkammer 34 und dem Niederdruckeingang T über die Steuerdruckbohrung 35 vor. Demzufolge sind sowohl die erste Steuerkante 41 als auch die zweite Steuerkante 46 geschlossen. In einem Zeitraum, in dem diese beiden Steuerkanten 41, 46 geschlossen sind, wird die Axialkolbenpumpe bei gleichbleibendem Schwenkwinkel / Triebwerkkolbenhub betrieben.

[0095] Ausgehend von einem Stationärzustand im Regelbetrieb, bei dem der Stellkolben 22 abseits einer Endposition in einer ansonsten beliebigen Position ausharrt, führt eine Reduktion des Steuerdrucks zu einer Verschiebung des Steuerkolbens 31 nach links in Richtung des Sacklochbodens der Gehäusebohrung 31a. Diese Kolbenstellung ist in der Figur 6 dargestellt. Hierdurch öffnet die erste Steuerkante 41, sodass eine Fluidverbindung zwischen dem Hochdruckeingang A und der Stellkammer 34 über die Hochdrucknut 42, die Verbindungsnut 36, die Stelldrucknut 35a, die Stelldruckbohrung(en) 35 und die Federkammer 33a vorliegt. Die dadurch hergestellte Fluidverbindung zwischen Stelldruckbohrung 35 und Hochdruckeingang A ist durch den gepunkteten Pfeil 101 hervorgehoben, wobei Hydraulikfluid vom Hochdruckeingang A in die Federkammer 33a fließt. Die Fluidverbindung zwischen Niederdruckeingang T und Stelldruckverbindung ist gleichzeitig durch die zweite Steuerkante 46 geschlossen.

[0096] Im Anwendungsbeispiel gemäß Figur 2 wird die Höhe des auf den Steuerkolben 31 wirkenden Steuerdrucks durch einen elektrisch betätigten Aktuator vorgegeben bzw. mitbestimmt. Konkret handelt es sich um eine durch einen Proportionalmagnet angesteuerte Druckreduzierungseinheit 50, die aus dem ihr zur Verfügung gestellten Hochdruck aus dem Arbeitsausgang A der Axialkolbenpumpe einen Steuerdruck ableitet. Bereits aus dem Schaltbild der Figur 2 ist erkennbar, dass beim Ausbleiben des Magnetisierungsstroms die Fluidnachführung zur Aufrechterhaltung des Steuerdrucks unterbrochen ist. Aufgrund von Leckage fällt dann der Steuerdruck nach kurzer Zeit auf einen relativen Wert von 0 bar ab. Wie erwähnt, führt eine Abnahme des Steuerdrucks zu einer Verschiebung des Steuerkolbens 31 in Richtung des Sacklochbodens der Gehäusebohrung 31a. Bei Vorliegen eines relativen Steuerdrucks von 0 bar erreicht der Steuerkolben 31 seine dortige Anschlagposition.

[0097] Das erfindungsgemäße Steuerventil 30 zeichnet sich durch das Zusammenwirken einer Besonderheit dieser Anschlagposition und der konstruktionsbedingten Eigenschaft, einen vergleichsweise großen Strömungsquerschnitt zwischen der Stelldrucknut 35a und der Stellkammer 43 bereitzustellen, aus. Während der Verschiebung des Steuerkolbens 31 (in Richtung des Sacklochbodens der Gehäusebohrung 31a) in diese Anschlagposition durchläuft dieser zwei markante Momentanpositionen, wovon die dabei zuerst Durchschrittene in der Figur 7 dargestellt ist.

[0098] Die zuerst Durchlaufene dieser beiden Momentanpositionen zeigt die Figur 7 in der bereits genutzten Weise der Detaildarstellungen auf. Und zwar schließt in dieser Momentanposition eine dritte Steuerkante 47, die durch die der Steuerkante 41 gegenüberliegende Nutwand der Hochdrucknut 42 gebildet wird (vgl. auch Figur 9), was eine Unterbrechung der Fluidverbindung zwischen dem Hochdruckeingang A und der Stellkammer 34 bewirkt. Diese Steuerkante 47 bleibt bei der Weiterbewegung des Steuerkolbens 31 nach links in Richtung seiner Anschlagposition und auch bei deren Erreichung geschlossen.

[0099] Während einer in Richtung des Sacklochbodens der Gehäusebohrung 31a erfolgenden Verschiebung des Steuerkolbens 31 durchläuft dieser nach dem Durchschreiten der ersten markanten Momentanposition (vgl. Figur 7) und vor dem Erreichen der in Figur 8 gezeigten Endanschlagposition eine zweite markante Momentanposition. In dieser zweiten markanten Momentanposition des Steuerkolbens öffnet sich eine vierte Steuerkante 48, was zu einer Öffnung einer direkten Fluidverbindung zwischen dem Niederdruckeingang T und der Stellkammer 34 ohne Benutzung bzw. Durchströmen der Niederdrucknut 44 führt. Die direkte Fluidverbindung zwischen Stelldruckbohrung 35 und Niederdruckeingang T ist durch den gepunkteten Doppelpfeil 104 hervorgehoben. Bei Verwendung einer Notfallfunktion ist ein Fluidfluss in beide Richtungen (aus der oder in die Federkammer 33a) möglich.

[0100] Diese vierte Steuerkante 48 bleibt bei der Weiterbewegung des Steuerkolbens 31 lach links in Richtung seiner Endposition und auch bei deren Erreichung geöffnet. Bei einer Fortsetzung des Betriebs verharrt der Steuerkolben 31 in dieser Endanschlagposition. Die Figur 8 zeigt in einer Detaildarstellung den Nahbereich der Steuerkanten 41, 46, 47, 48 auf, wenn der Steuerkolben 31 seine Anschlagposition am Sacklochgrund der Bohrung 31a eingenommen hat (also nach dem Durchlaufen der zweiten markanten Momentanposition). Gut zu erkennen ist die geöffnete vierte Steuerkante 48, die durch die der zweiten Steuerkante 46 gegenüberliegende Seite des Stegs 45 gebildet wird.

[0101] Die dritte und vierte Steuerkante 47, 48 wird unter Normalbetrieb überhaupt nicht zum Steuern genutzt und wird nur einmal pro Übergang in die für eine Sicherheits- bzw. Notfallfunktion vorgesehene Anschlagposition verwendet / geschaltet. Daher sind diese Steuerkanten 47, 48 vorzugsweise so ausgeführt, dass der Fertigungsaufwand möglichst niedrig ist. Dadurch, dass die dritten und vierten Steuerkanten 47, 48 auch im Regelbetrieb im Hauptfluidstrom angeordnet sind, d.h. dem im Normalbetrieb fließenden Fluidstrom ausgesetzt sind, können sich keine Ablagerungen bilden oder sonstige Probleme auftreten, die mit einer längeren Nichtbenutzung von Fluidverbindungen, d.h. Fluidkanälen bzw. Steuerkanten einhergehen können.

[0102] Beim Schließvorgang der dritten Steuerkante 47 verkleinert sich zunächst der überlappende Öffnungsquerschnitt zwischen dem Hochdruckeingang A im Gehäuse 32 und der Hochdrucknut 42. Am Steuerkolben 31 ist keine Vorkehrung getroffen, die darauf einwirkt, dass beim Übergang von der noch geöffneten zu der bereits geschlossenen dritten Steuerkante 47 ein sanfter Übergang vorliegt. Bei einer gerade noch geöffneten dritten Steuerkante 47 liegt zwischen dem Hochdruckeingang A und der Hochdrucknut 42 längs ihres gesamten Umfangs ein verbliebener Öffnungsquerschnitt vor, der bei einer gerade schließenden Steuerkante 47 quasi in einem einzigen Augenblick unterbrochen wird.

[0103] Bei einem Öffnungsvorgang der vierten Steuerkante 48 trifft der gleiche Sachverhalt in umgekehrter Reihenfolge zu. Im Moment der Öffnung der vierten Steuerkante 48 zwischen dem Niederdruckeingang T und der Niederdrucknut 44 wird der Öffnungsquerschnitt längs ihres gesamten Umfangs freigelegt.

[0104] Was die sich ändernden Strömungsquerschnitte beim Öffnen und Schließen der Hauptsteuerkanten, d.h. der im Regelbetrieb wirksamen Steuerkanten des Steuerventils 30 betrifft, so handelt es sich jeweils um eine Teilfläche eines Kreises oder um mehrere Teilflächen mehrerer Kreise und zwar, weil die Fluidverbindungen über zylindrische Bohrungen durch das Ventilgehäuse 32 an den Steuerkolben 31 herangeführt sind. Eine solche Geometrie besänftigt den Übergang zwischen einer im Zuge der Bewegung des Steuerkolbens 31 sich öffnenden oder sich schließenden Steuerkante. Was hingegen die sich ändernden Strömungsquerschnitte beim Öffnen und Schließen von Steuerkanten des Steuerkolbens 31 betrifft, so handelt es sich bei einer Übertragung der Gegebenheiten auf eine Fläche jeweils um ein Rechteck, sofern am Steuerkolben 31 in Bezug auf die Steuerkantengestaltung keine Vorkehrungen getroffen worden sind, die einen Beitrag zur Erzielung einer präzisen Regelung bzw. Steuerung aufweisen.

[0105] Ein solcher Beitrag lässt sich durch eine Vermeidung erreichen, dass eine Steuerkante bereits bei einer sehr kleinen Bewegung des Steuerkolbens 31 von einer (nahezu) kompletten Öffnung in eine (nahezu) komplette Schließung überführt wird. Stattdessen soll im Übergangsbereich eine vergleichsweise große Positionsänderung des Steuerkolbens 31 eine vergleichsweise kleine Änderung des Öffnungsquerschnitts bewirken.

[0106] Um die Eignung des Steuerventils 30 in Bezug auf die Ausgestaltung der ersten Steuerkante 47 für Steuerungen und Regelungen zu verbessern, werden Senkbohrungen 60 derart im Steg 43 platziert, dass durch die über diese Senkbohrungen 60 entstehenden Aussparungen ein gemeinsames Volumen mit der Hochdrucknut 42 bilden und zugleich zu einer lokalen Verkürzung der Stegbreite des Steges 43, d.h. des Steges zwischen der Hochdrucknut 42 und der Stelldrucknut 35a, führen. Um die Eignung der zweiten Steuerkante 46 für Steuerungen und Regelungen zu verbessern, werden in analoger Weise Senkbohrungen 60 derart platziert, dass durch die über diese Senkbohrungen 60 entstehenden Aussparungen ein gemeinsames Volumen mit der Niederdrucknut 44 bilden und zugleich zu einer lokalen Verkürzung der Stegbreite des Steges 45, d.h. des Steges zwischen der Niederdrucknut 44 und der Stelldrucknut 35a, führen.

[0107] Diese Senkbohrungen 60 sind in der Figur 9 gut zu erkennen, wobei jeder Stelldruckbohrung 35 jeweils zwei Aussparungen an angrenzenden Stegen 43, 45 zugeordnet sind. Anstelle einer kreisrunden Form können auch andere Formgebungen zum Einsatz kommen, beispielsweise (von oben gesehen) eine trapezförmige, dreieckige, ellipsoide oder anderweitig konische Form, wobei bevorzugt die Breite der Aussparung 60 sich zur Stelldrucknut 35a hin verringert. Ferner ist es denkbar, dass die Mittelpunkte der Aussparungen 60 nicht wie in der Figur 9 auf einer Linie mit dem Mittelpunkt der zugeordneten Stelldruckbohrung 35 liegen, sondern seitlich dazu versetzt. Auch kann im Gegensatz zur Ausführungsform der Figur 9, bei der die Senkbohrungen 60 eine geringere Tiefe als die Niederdruck- bzw. Hochdrucknut 42, 44 aufweisen, vorgesehen sein, dass die Senkbohrungen 60 dieselbe oder eine größere Tiefe aufweisen. Ferner können die Böden der Senkbohrungen abgeschrägt sein.

[0108] In der Figur 9 sind ferner zwei als vollständig um den Steuerkolben 31 umlaufende Radialaußennuten mit im Vergleich zu den Hochdruck- und Niederdrucknuten 42, 44 verringerter Breite ausgebildete Entlastungsnuten 62 zu erkennen. Auch ein ringförmiger Überstand bzw. Vorsprung 38a an der Stirnseite 38 des Steuerkolbens 31, wie zuvor erwähnt zur Reduktion der mit erhöhter Präzision herzustellenden Fläche, ist erkennbar.

[0109] Die erfindungsgemäße Konstruktion ist nicht dadurch begrenzt, dass der Hohlraum 33a im Steuerkolben 31 und die Stellkammer 34 direkt aneinander angrenzen. Die erfindungsgemäße Konstruktion ist ebenfalls nicht dadurch begrenzt, dass die Rückkopplungsfeder 32 in den Hohlraum 33a des Steuerkolbens 31 hineinragt. Die erfindungsgemäße Konstruktion ist auch nicht auf Steuer- oder Regelventile 30 begrenzt, die im Gehäuse 8 oder in der Anschlussplatte 11 der Axialkolbenmaschine eingebaut sind, sondern kann auch auf Steuer- und Regelventile 30 angewendet werden, die außerhalb einer Axialkolbenmaschine installiert sind.

[0110] Außerdem ist eine Anwendung der erfindungsgemäßen Konstruktion auf solche Steuer- oder Regelventile 30 möglich, bei denen das Eingangssignal beispielsweise in Form einer extern erzeugten Kraft direkt auf die der Rückkopplungsfeder 33 abgewandte Stirnseite 38 des Steuerkolbens 31 aufgebracht wird, beispielsweise über einen durch einen Proportionalmagneten oder einen Stellmotor betätigten Stößel.

[0111] Einer der Vorteile des erfindungsgemäßen Steuerventils 30 gegenüber dem Stand der Technik besteht darin, dass im Fall einer bestehenden Fluidverbindung zwischen dem Niederdruckeingang T und der Stellkammer 34 im Regelbetrieb und im Notbetrieb die physischen Fluidverbindungen nahezu identisch sind und bereits während des Regelbetriebs die gesamten Oberflächenbereiche des Steuerkolbens 31 und die gesamten Oberflächenbereiche des Ventilgehäuses 32, die unter Einsetzen des Notbetriebs die Wandung des hierbei vorliegenden Hydraulikfluid-Hauptströmungspfades bilden, darunter auch insbesondere die Wandareale der dritten Steuerkante 47 und der vierten Steuerkante 48, einem Ölfluss ausgesetzt sind. Hingegen werden bei bekannten Steuerventilen, welche eine vergleichbare Sicherheitsfunktion ermöglichen, im Fall ihrer Aktivierung in der Regel vergleichsweise weitläufige Ölverbindungen genutzt, die seit dem Einbau des Steuerventils nicht mehr von Hydrauliköl durchströmt worden sind. Demzufolge muss bei Auftreten eines entsprechenden Defekts, beispielsweise eines Kabelbruchs, ein vergleichsweise langer Hydrauliköl-Strömungspfad augenblicklich funktionsfähig sein, der ggf. einige Jahre nicht mehr von Hydraulikfluid - wobei es sich hierbei in den meisten Anwendungen um Hydrauliköl handelt - durchströmt worden ist, was ein nicht zu unterschätzendes Risiko darstellt, dass die Sicherheitsfunktion schlussendlich nicht verfügbar ist.

[0112] Die Bereitstellung einer Sicherheits- oder Notfallfunktion ist nicht nur mittels eines Steuerventils 30 möglich, wie es in den Figuren 2-9 gezeigt wurde und einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung entspricht. Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung kann ein gattungsgemäßes Steuerventil, also ohne die mindestens eine weitere Steuerkante, ebenfalls derartige Funktionen erfüllen in Kombination mit einem dem Steuerdruckanschluss ST des Steuerventils 30 vorgeschalteten weiteren Ventil 53, wie dies für ein Ausführungsbeispiel in der Figur 10 als Schaltbild gezeigt ist.

[0113] Die Figur 10 zeigt eine Volumenstrom-Regelung/-Steuerung einer Axialkolbenpumpe auf, welche im Unterschied zur Figur 2 kein Steuerventil 30 mit einer dritten und/oder vierten Steuerkante 47, 48, sondern ein gattungsgemäßes Steuerventil 30 enthält (dieses kann die Hauptsteuerkanten 41 und 46 wie zuvor beschrieben aufweisen). Der hier gezeigte und der Druckreduzierungseinheit 50 vorgeschaltete Ölfilter wird generell in einer vergleichbaren Vorrichtung verwendet, ist aber nur optional vorhanden. Ferner zeigt das Schaltbild keine Druckabschneidung 51 und keine Load-Sensing-Stufe 52. Wie erwähnt, können eines oder beide dieser Ventile optional in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung enthalten sein.

[0114] Ergänzend zu dem Schaltbild der Figur 2 enthält das in der Figur 10 gezeigte Schaltbild ein elektrisch angesteuertes 2/2-Wegeventil 53, welches seinerseits eine Fluidverbindung zu der zwischen der Druckreduzierungseinheit 50 und dem Steuerventil 30 bestehenden Fluidverbindung, in der im Regelbetrieb der durch die Druckreduzierungseinheit 50 erzeugte Steuerdruck herrscht, aufweist. Sofern der dem 2/2-Wegeventil 53 zugeordnete elektrische Aktuator bestromt wird, befindet sich dieses im Sperrbetrieb und übt daher seinerseits keinen Einfluss auf die Stellung des Steuerkolbens 31 bzw. auf den Betrieb der Axialkolbenmaschine aus.

[0115] Bei einem Ausfall oder einer bewussten Abschaltung jenes elektrischen Aktuators, weist das 2/2-Wegeventil 53 die in der Figur 10 dargestellte Schaltposition auf und leitet daher einen von der Druckreduzierungseinheit 50 abgegebenen Ölfluss, der zur Ausbildung eines Steuerdrucks für das Steuerventil 30 führen würde, in die Tankrückleitung. Wie durch die zusätzlich eingetragene Drossel 50a hervorgehoben werden soll, kann über das 2/2-Wegeventil 53 ein wesentlich größerer Ölfluss zum Hydrauliktank zurückgeführt werden, als von der Druckreduzierungseinheit 50 bereitgestellt wird. Folglich wird dem Steuerventil 30 ein Streuerdruck von quasi 0 bar (relativ) zugeführt, weswegen der Steuerkolben 31 des Steuerventils 30 in einem solchen Fall die dargestellte Schaltstellung einnehmen würde. In einem solchen Fall wird unter der jeweils vorliegenden Drehzahl die Axialkolbenpumpe eine Förderung des maximalen Volumenstroms ausführen, was der zuvor bereits beschriebenen Sicherheitsfunktion entspricht.

[0116] Damit mit einer solchen Vorrichtung auch eine Notfallfunktion ermöglicht wird, also insbesondere bei solchen Anwendungen, bei denen im Fehlerfall ein sicherer Betriebszustand dann vorliegt, wenn die Axialkolbenmaschine quasi keinen Volumenstrom mehr fördert, lässt sich die Anordnung gemäß Figur 10 dahingehend abändern, dass der entsprechende Anschluss des 2/2-Wegeventils 53 nicht mit einer Tankrückleitung ausgestattet wird, sondern eine Fluidverbindung zu einer hydraulischen Hochdruckquelle erhält, beispielsweise an den Arbeitsausgang einer hydraulischen Hilfspumpe. Sofern ein entsprechendes Druckniveau bereitgestellt werden kann, muss hierfür selbstverständlich nicht ein Druckniveau zugeführt werden, bei dem der Steuerkolben 31 des Steuerventils 30 seine Endposition einnimmt; vielmehr kann ein Druckniveau verwendet werden, bei dem die Axialkolbenmaschine im Notbetrieb gemäß einer bevorzugten Drehzahl-Volumenstrom-Kennlinie arbeitet.

[0117] Bevorzugt kommt als 2/2-Wegeventil 53 ein Ventil zum Einsatz, welches lediglich die Schaltstellung geöffnet und geschlossen aufweist, da dieses aufgrund des einfachen Aufbaus kostengünstiger und prinzipiell robuster ist.

[0118] Neben einem elektrischen Funktionsausfall einer hydraulischen Einheit, die elektrisch angesteuert wird und in Abhängigkeit davon ein Drucksignal bzw. einen Steuerdruck erzeugt, wie z.B. die Druckreduzierungseinheit 50 der Figur 10, kann ein Funktionsausfall einer solchen Einheit auch durch einen hydraulisch-mechanischen Defekt erfolgen, beispielsweise durch das Verklemmen eines Ventilkolbens („Kolbenklemmer“) der hydraulischen Einheit, über den der dem Steuerventil 30 zugeführte Steuerdruck eingestellt wird.

[0119] Bei Vorliegen eines solchen hydraulisch-mechanischen Defekts, weist der dem Steuerventil 30 zugeführte Steuerdruck nicht einen Wert von fälschlicherweise 0 bar (relativ) auf, sondern einen in Bezug auf das Sollverhalten willkürlichen Wert, der abweichend von demjenigen Druckwert ist, der im Fall einer funktionierenden Einheit bestehen würde.

[0120] Tritt ein solcher Defekt auf, kann der dem 2/2-Wegeventil 53 zugeordnete elektrische Aktuator abgeschaltet werden, wodurch - je nachdem, ob das 2/2-Wegeventil 53 am besagten Anschluss mit der Tankrückführung oder mit einer Hochdruckquelle verbunden ist, dem Steuerdruckeingang ST das Tankdruckniveau oder ein anderes Druckniveau zugeführt wird. Auf diese Weise kann eine Sicherheitsfunktion bzw. eine Notfallfunktion realisiert werden, die auch bei einem mechanisch-hydraulischen Defekt der Druckreduzierungseinheit 50 eingreift.

[0121] Unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Steuerventils 30 gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung im Zusammenwirken mit der Möglichkeit, dem Niederdruckeingang T des Steuerventils 30 ein variables Druckniveau zuführen zu können, lässt sich unter Hinzunahme der besagten Ergänzung durch das 2/2-Wegeventil 53 eine Synergie bilden. Denn mit einer solchen Anordnung lässt sich eine über den Funktionsumfang der Sicherheitsfunktion hinausgehende Notfallfunktion nicht nur bei einem Ausfall des elektrischen Aktuators der Druckreduzierungseinheit 50 (beispielsweise bei einem Kabelbruch) erreichen, sondern auch bei einem mechanisch-hydraulischen Defekt (z.B. Kolbenklemmer) der Druckreduzierungseinheit 50 bzw. einer in ihrer Funktion vergleichbaren hydraulischen Einheit.

[0122] Bevorzugt erfolgt mindestens eine Überwachung des am Steuerdruckeingang ST herrschenden Druckniveaus, über die ein entsprechender mechanisch-hydraulischer Defekt festgestellt werden kann. Besonders bevorzugt erfolgt eine solche Überwachung mittels einer Druckmessung längs der Fluidverbindung für den Steuerdruck (in der Figur 10 nicht eingezeichnet) und einem entsprechenden Vergleich mit mindestens einem Sollwert für den Steuerdruck. Bevorzugt löst das Erkennen eines hydraulisch-mechanischen Defekts eine entsprechende Ansteuerung des 2/2-Wegeventils 53 aus, die das Inkraftsetzen der Sicherheits- bzw. Notfallfunktion aktiviert.

[0123] Optional könnte sich das verwendete 2/2-Wegeventil 53 dahingehend unterscheiden, dass die Sicherheits- bzw. Notfallfunktion unter Bestromung seines elektrischen Aktuators ausgelöst wird, was allerdings von Nachteil sein kann, insbesondere unter dem Aspekt, dass bei einem Defekt der Elektrik/Elektronik beide elektrische Aktuatoren (also auch derjenige der Druckreduzierungseinheit 50) davon betroffen sein können.

[0124] Letzten Endes werden Funktionen des Steuerventils 30 gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung dadurch erreicht, dass der dem Steuerventil 30 zugeführte Steuerdruck durch eine zusätzliche Vorrichtung auf das Tankdruckniveau (Sicherheitsfunktion) oder auf ein ausreichendes bzw. bevorzugtes Hochdruckniveau (Notfallfunktion) gesetzt werden kann.

[0125] Die Figur 11 zeigt ein 3/2-Wegeventil 70, welches anstelle des 2/2-Wegeventils 53 entsprechend „fluidisch“ in der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Figur 10 verwendet werden könnte. Hierbei ist ein Beispiel für eine Drucküberwachungseinrichtung 72 eingezeichnet.

Bezugszeichenliste:

[0126] 1 Triebwelle 2 Triebwerk 3 Triebwerkskolben 4 Zylinderbohrung 5 Gleitschuh 6 Schrägscheibe 7 Rückstellfeder 8 Gehäuse 9 Rückzugskugel 10 Rückzugsplatte 11 Anschlussplatte 11a Sacklochbohrung 12 Zentralfeder 13 Steuerplatte 20 Verstelleinrichtung 21 Stellhebel 22 Stellkolben 23 Überstand 30 Steuerventil 31 Steuerkolben 31a Bohrung 32 Ventilgehäuse 33 Rückkopplungsfeder 33a Hohlraum (Federkammer) 34 Stellkammer 35 Stelldruckbohrung 35a Stelldrucknut 36 Verbindungsnut 37 Axialbohrung 38 Stirnseite 38a Ringförmiger Vorsprung 39 Ring 39a Wellensicherungsring 40 Ringraum 41 Erste Steuerkante 42 Hochdrucknut 43 Steg 44 Niederdrucknut 45 Steg 46 Zweite Steuerkante 47 Dritte Steuerkante 48 Vierte Steuerkante 50 Druckreduzierungseinheit 50a Drossel 51 Druckabschneidung (DA) 52 Load-Sensing-Stufe (LS) 53 Ventil (2/2-Wegeventil) 54 Steuerdrucknut 56 Leckagenut 60 Aussparung 62 Entlastungsnut 70 3/2-Wegeventil 72 Drucküberwachungseinrichtung 101 Fluidverbindung 102 Fluidverbindung 104 Fluidverbindung A Hochdruckeingang E Steuersignal L Leckageanschluss S Sauganschluss ST Steuerdruckeingang T Niederdruckeingang QminMinimaler Förderstrom QmaxMaximaler Förderstrom

Claims

1. Axialkolbenmaschine umfassend eine schwenkbar gelagerte Schrägscheibe (6), eine drehbar gelagerte Triebwelle (2), ein mit der Triebwelle (1) drehfest verbundenes Triebwerk (2), einen oder mehrere im Triebwerk (2) aufgenommene und axial verschiebbar gelagerte Triebwerkskolben (3), deren Kolbenhub durch die Schrägscheibe (6) einstellbar ist, eine mechanische Verstelleinrichtung (20) zur Änderung des Schwenkwinkels der Schrägscheibe (6) und ein extern ansteuerbares Steuerventil (30), wobei das Steuerventil (30) ein Ventilgehäuse (32) mit einem in einer Bohrung (31a) verschiebbar gelagerten Steuerkolben (31) aufweist, wobei die Verstelleinrichtung (20) mittels des Steuerventils (30) hydraulisch betätigbar ist und wobei eine Stellkammer (34) des Steuerventils (30) zur hydraulischen Druckbeaufschlagung der Verstelleinrichtung (20) über eine sich radial durch den Steuerkolben (31) erstreckende Stelldruckverbindung je nach Schaltzustand des Steuerventils (31) mit einem Hochdruckeingang (A) oder einem Niederdruckeingang (T) des Steuerventils (30) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Regelbetrieb bei aktiver externer Ansteuerung des Steuerventils (30) wahlweise eine Verbindung zwischen Hochdruckeingang (A) und Stelldruckverbindung über eine erste Steuerkante (41) oder eine Verbindung zwischen Niederdruckeingang (T) und Stelldruckverbindung über eine zweite Steuerkante (46) herstellbar ist, während in einem Notbetrieb ohne aktiver externer Ansteuerung eine Verbindung zwischen Niederdruckeingang (T) oder Hochdruckeingang (A) und Stelldruckverbindung über eine weitere Steuerkante (47, 48) herstellbar ist.

2. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte und eine vierte Steuerkante (47, 48) vorgesehen sind, welche derart ausgebildet sind, dass im Notbetrieb eine Verbindung zwischen Niederdruckeingang (T) / Hochdruckeingang (A) und Stelldruckverbindung über die vierte Steuerkante (48) besteht, während eine Verbindung zwischen Hochdruckeingang (A) / Niederdruckeingang (T) und Stelldruckverbindung über die dritte Steuerkante (47) gesperrt ist, wobei vorzugsweise beim Übergang des Steuerkolbens (31) in eine für den Notbetrieb vorgesehene Endanschlagposition die dritte Steuerkante (47) sperrt, bevor die vierte Steuerkante (48) öffnet.

3. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelldruckverbindung mindestens eine radiale Stelldruckbohrung (35), vorzugsweise mehrere gleichmäßig auf Umfang des Steuerkolbens (31) verteilte radiale Stelldruckbohrungen (35), umfasst.

4. Axialkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Steuerkante (47, 48) in einem Bereich ausgebildet ist, durch den im Regelbetrieb Hydraulikfluid fließt.

5. Axialkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (31) eine Stelldrucknut (35a), eine Hochdrucknut (42) und eine Niederdrucknut (44) aufweist, die über dazwischenliegende Stege (43, 45) voneinander getrennt und insbesondere als umlaufende Radialaußennuten ausgebildet sind, und dass in der Innenwandung des Ventilgehäuses (32) eine insbesondere als Radialinnennut ausgebildete Verbindungsnut (36) vorgesehen ist, wobei im Regelbetrieb eine Verbindung zwischen Hochdruckeingang (A) und Stelldruckverbindung über die Hochdrucknut (42), die Verbindungsnut (36) und/oder die Stelldrucknut (35a) herstellbar ist und eine Verbindung zwischen Niederdruckeingang (T) und Stelldruckverbindung über die Niederdrucknut (44), die Verbindungsnut (36) und/oder die Stelldrucknut (35a) herstellbar ist.

6. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelldruckverbindung in die Stelldrucknut (35a) mündet, wobei die die Stelldrucknut (35a) begrenzenden Stege (43, 45) im Bereich der Einmündung der Stelldruckverbindung jeweils mindestens eine Aussparung (60) aufweisen, die mit den Niederdruck- bzw. Hochdrucknuten (42, 44) ein gemeinsames Volumen bilden und die Stege (43, 45) in ihrer Breite reduzieren und wobei die Aussparungen (60) vorzugsweise eine sich zur Stelldrucknut (35a) hin verringernde Breite aufweisen, wobei vorzugsweise die erste und/oder zweite Steuerkante (41, 46) an den Bereichen reduzierter Breite der Stege (43, 45) ausgebildet ist.

7. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Notbetrieb eine Verbindung zwischen Niederdruckeingang (T) oder Hochdruckeingang (A) und Stelldruckverbindung unmittelbar über die Stelldrucknut (35a) erfolgt.

8. Axialkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (31) als Hohlkolben ausgestaltet und die Stelldruckverbindung über den Hohlraum (33a) dauerhaft mit der Stellkammer (34) verbunden ist

9. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Hohlraums (33a) des Steuerkolbens (31) eine Rückkopplungsfeder (33) angeordnet ist, deren Federkraft einer durch das Steuersignal erzeugten Stellkraft auf den Steuerkolben (31) entgegenwirkt, wobei die Federkraft vorzugsweise mit zunehmendem Schwenkwinkel der Schrägscheibe (6) zunimmt.

10. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Boden der Bohrung (31a) zur Aufnahme des Steuerkolbens (31) und der dem Boden zugewandten Stirnfläche (38) des Steuerkolbens (31) ein Volumen vorliegt, das über eine Axialbohrung (37) mit dem Hohlraum (33a) des Steuerkolbens (31) verbunden ist, wobei die Axialbohrung (37) vorzugsweise eine Durchmesserverengung aufweist.

11. Axialkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (30) hydraulisch gesteuert ist, wobei eine entsprechende Steuerdruckkammer durch eine Radialnut (54) am Außenumfang des Steuerkolbens (31) und vorzugsweise einen Ringraum zwischen Steuerkolben (31) und Ventilgehäuse (32) gebildet ist, und wobei bevorzugt zum Öffnen der ersten Steuerkante (41) ein geringeres Steuerdruckniveau als zum Öffnen der zweiten Steuerkante (46) benötigt wird.

12. Axialkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stelldruck der Stellkammer (34) an einem Stellkolben (22) der Verstelleinrichtung (20) angreift, wobei die druckbedingte Axialverschiebung des Stellkolbens (22) vorzugsweise über einen Stellhebel (21) auf die Schrägscheibe (6) übertragen wird.

13. Axialkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (31a) im Bereich der Schnittstelle zur Verstelleinrichtung (20) einen vergrößerten Bohrungsdurchmesser aufweist und in den zwischen Steuerkolben (31) und Bohrung (31a) liegenden Raum ein Ring (39) eingebracht ist, der insbesondere koaxial auf dem Außenumfang des Steuerkolbens (31) sitzt, wobei der Ring (39) bevorzugt durch einen Wellensicherungsring (39a) fixiert ist und besonders bevorzugt der Ring (39) oder Wellensicherungsring (39a) einen Endanschlag des Steuerkolbens (31) bilden.

14. Axialkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Endanschlag des Steuerkolbens (31) durch den Boden der Bohrung (31a) gebildet ist, wobei vorzugsweise lediglich jeweils hervorstehende und sich genau gegenüberliegende Teilbereiche des Bodens der Bohrung (31a) und der Stirnseite (38) des Steuerkolbens (31) mit erhöhter Genauigkeit zur Ausbildung des Endanschlages ausgearbeitet sind.

15. Axialkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (30) in Patronenbauweise ausgeführt ist und die Ventilpatrone von außen an ein oder in ein Gehäuse (8) der Axialkolbenmaschine einbringbar bzw. einschraubbar ist, wobei das Steuerventil (30) vorzugsweise in einer Anschlussplatte (11) der Axialkolbenmaschine angeordnet ist.

16. Axialkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Notbetrieb der maximale oder minimale Schwenkwinkel der Schrägscheibe (6) mit maximalem / minimalem Triebwerkskolbenhub vorliegt.

17. Axialkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein integriertes oder angebautes Regelventil, insbesondere eine Druckabschneidung- und/oder Load-Sensing-Stufe (51, 52), mit dem Niederdruckeingang (T) des Steuerventils (30) verbunden ist, wobei mittels des mindestens einen Regelventils der Niederdruckeingang (T) mit einem oberhalb eines Tankdruckniveaus liegenden Druckniveau beaufschlagbar ist.

18. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein integriertes oder angebautes Ventil, insbesondere 2/2-Wegeventil, mit dem Niederdruckeingang (T) des Steuerventils (30) verbunden ist, wobei mittels des Ventils der Niederdruckeingang (T) mit einem Hydrauliktank oder zur Beaufschlagung eines oberhalb des Tankdruckniveaus liegenden Druckniveaus mit einer Druckquelle, insbesondere eine Hydraulikpumpe, verbindbar ist.

19. Axialkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (30) einen mit einer Steuerkammer (40, 54) verbundenen Steuerdruckeingang (ST) aufweist, in welchem ein extern bereitgestellter Steuerdruck herrscht, wobei die Axialposition des Steuerkolbens (31) vom Betrag des Steuerdrucks abhängt und wobei das Steuerventil (30) vorzugsweise derart ausgebildet ist, dass es bei einem Wegfall des Steuerdrucks automatisch in den Notbetrieb übergeht.

20. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drucküberwachungseinrichtung (72) vorgesehen ist, mittels welcher der am Steuerdruckeingang (ST) anliegende Druck erfassbar und mit einem Sollwert vergleichbar ist, wobei bei einem Vorliegen einer Abweichung des gemessenen Steuerdrucks vom Sollwert der Steuerdruckeingang (ST) mit einem Tankdruckniveau oder einem einstellbaren Druckniveau beaufschlagbar ist, insbesondere durch elektrische Ansteuerung mindestens einer dem Steuerventil (30) vorgeschalteten hydraulischen Komponente.

21. Axialkolbenmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wobei das Steuerventil (30) einen mit einer Steuerkammer (40, 54) verbundenen Steuerdruckeingang (ST) aufweist, in welchem ein extern bereitgestellter Steuerdruck herrscht, wobei die Axialposition des Steuerkolbens (31) vom Betrag des Steuerdrucks abhängt, wobei ein integriertes oder angebautes Ventil (53), insbesondere 2/2-Wegeventil, mit dem Steuerdruckeingang (ST) verbunden ist und wobei mittels des Ventils (53) der Steuerdruckeingang (ST) mit einem Hydrauliktank oder zur Beaufschlagung eines oberhalb des Tankdruckniveaus liegenden Druckniveaus mit einer Druckquelle, insbesondere Hydraulikpumpe, verbindbar ist.

22. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zum Ventil (53) eine Druckreduziereinheit (50) mit dem Steuerdruckeingang (ST) verbunden ist, wobei mittels der Druckreduziereinheit (50) ein Arbeitsdruck der Axialkolbenmaschine auf den Steuerdruck reduzierbar ist und wobei die Druckreduziereinheit (50) vorzugsweise elektrisch ansteuerbar ist.

23. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (53) elektrisch ansteuerbar und derart ausgebildet ist, dass ohne elektrische Ansteuerung der Steuerdruckeingang (ST) mit dem Hydrauliktank oder der Druckquelle verbunden ist, während bei einer elektrischen Ansteuerung diese Verbindung unterbrochen ist.

24. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Steuerventil (30) um ein Steuerventil (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 20 handelt.

25. Steuerventil (30) für eine Axialkolbenmaschine einem der Ansprüche 1 bis 20.