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DE102008050835B4 - Hydrostatic displacement machine with an adjustable displacement volume and with an adjusting pressure regulating valve integrated into the adjusting piston and acted upon by the adjusting piston return spring - Google Patents

Hydrostatic displacement machine with an adjustable displacement volume and with an adjusting pressure regulating valve integrated into the adjusting piston and acted upon by the adjusting piston return spring Download PDF

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DE102008050835B4
DE102008050835B4 DE102008050835.7A DE102008050835A DE102008050835B4 DE 102008050835 B4 DE102008050835 B4 DE 102008050835B4 DE 102008050835 A DE102008050835 A DE 102008050835A DE 102008050835 B4 DE102008050835 B4 DE 102008050835B4
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piston
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Rolf Lasaar
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Linde Material Handling GmbH
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Linde Material Handling GmbH
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    • F04B1/26—Control
    • F04B1/30—Control of machines or pumps with rotary cylinder blocks
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Abstract

Hydrostatische Verdrängermaschine (1) mit einem verstellbaren Verdrängervolumen, wobei ein Verdrängervolumenstellorgan (2) mittels einer Stelleinrichtung (3) verstellbar ist, die mindestens einen mit dem Verdrängervolumenstellorgan (2) in Wirkverbindung stehenden längsverschiebbaren Stellkolben (5) aufweist, der mittels eines von einem Stelldruckregelventil (8) erzeugten Stelldrucks beaufschlagbar ist, wobei der Stellkolben (5) entgegen dem Stelldruck von einer Rückstellfeder (11) beaufschlagbar ist und das Stelldruckregelventil (8) mittels eines Ansteuersignals betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stelldruckregelventil (8) als Lageregelventil ausgebildet ist und in dem Stellkolben (5) integriert ist, wobei das Stelldruckregelventil (8) von dem Ansteuersignal sowie der Rückstellfeder (11) des Stellkolbens (5) beaufschlagt ist, wobei das Stelldruckregelventil (8) einen in einer Längsbohrung (15) des Stellkolbens (5) längsverschiebbar angeordneten Steuerschieber (16) aufweist, der von dem Ansteuersignal entgegen der Rückstellfeder (11) beaufschlagbar ist, wobei in dem Stellkolben (5) schlitzförmige Führungsausnehmungen (37a; 37b) ausgebildet sind, in denen ein senkrecht zum Steuerschieber (16) angeordneter Querstift (27) angeordnet ist, wobei der Querstift (27) mit einer ersten Stirnfläche des Steuerschiebers (16) und einem Federteller (26) der Rückstellfeder (11) in Wirkverbindung steht.Hydrostatic displacement machine (1) with an adjustable displacement volume, wherein a Verdrängervolumenstellorgan (2) by means of an adjusting device (3) is adjustable, which has at least one with the Verdrängervolumenstellorgan (2) operatively connected longitudinally displaceable actuating piston (5), by means of one of an adjusting pressure control valve (8) generated actuating pressure can be acted upon, wherein the actuating piston (5) against the control pressure of a return spring (11) can be acted upon and the control pressure control valve (8) by means of a control signal is actuated, characterized in that the control pressure control valve (8) is designed as a position control valve and in the control piston (5) is integrated, wherein the control pressure regulating valve (8) by the drive signal and the return spring (11) of the actuating piston (5) is acted upon, wherein the control pressure control valve (8) in a longitudinal bore (15) of the actuating piston (5 ) longitudinally displaceably arranged spool (16 ), which is acted upon by the drive signal against the return spring (11), wherein in the actuating piston (5) slit-shaped guide recesses (37a; 37b) are formed, in which a transverse to the spool (16) arranged transverse pin (27) is arranged, wherein the transverse pin (27) with a first end face of the spool (16) and a spring plate (26) of the return spring (11) in operative connection stands.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Verdrängermaschine mit einem verstellbaren Verdrängervolumen, wobei ein Verdrängervolumenstellorgan mittels einer Stelleinrichtung verstellbar ist, die mindestens einen mit dem Verdrängervolumenstellorgan in Wirkverbindung stehenden längsverschiebbaren Stellkolben aufweist, der mittels eines von einem Stelldruckregelventil erzeugten Stelldrucks beaufschlagbar ist, wobei der Stellkolben entgegen dem Stelldruck von einer Rückstellfeder beaufschlagbar ist und das Stelldruckregelventil mittels eines Ansteuersignals betätigbar ist.The invention relates to a hydrostatic displacement machine with an adjustable displacement volume, wherein a displacer volume actuator is adjustable by means of an adjusting device which has at least one longitudinally displaceable actuating piston operatively connected to the displacer volume actuator, which can be acted upon by means of a control pressure generated by a control pressure regulating valve, wherein the actuating piston counteracts the control pressure is acted upon by a return spring and the adjusting pressure control valve is actuated by means of a drive signal.

Verdrängermaschinen mit einem einstellbaren Verdrängervolumen sind oftmals mit einem proportionalen Verstellverhalten ausgeführt, bei dem das Verdrängervolumen proportional zu dem Ansteuersignal stufenlos einstellbar ist. Das das Stelldruckregelventil beaufschlagende Ansteuersignal kann hierbei als elektrisches, hydraulisches oder elektrohydraulisches Ansteuersignal ausgebildet sein.Displacement machines with an adjustable displacement volume are often designed with a proportional adjustment behavior in which the displacement volume is infinitely adjustable proportional to the drive signal. The control signal which acts on the control pressure regulating valve can here be designed as an electrical, hydraulic or electrohydraulic control signal.

Durch eine Beaufschlagung des Stelldruckregelventils durch das Ansteuersignal wird hierbei ein Sollwert für das Verdrängervolumen und somit die Sollposition des Verdrängervolumenstellorgans vorgegeben. Der Regelkreis des Stelldruckregelventils wird geschlossen, in dem die Istposition des Verdrängervolumenstellorgans an das Stelldruckregelventil zurückgemeldet wird. Hierzu ist es bekannt, die Istposition mittels eines Kraftabgleichs an das Stelldruckregelventil zurückzumelden. Das Stelldruckregelventil ist hierbei von dem Ansteuersignal entgegen einer Regelfeder beaufschlagt, wobei die Regelfeder mechanisch mittels eines Verbindungselements mit dem Verdrängervolumenstellorgan verbunden ist. Bei einer Beaufschlagung des Stelldruckregelventils durch das Ansteuersignal wird das Stelldruckregelventil in eine Steuerstellung ausgelenkt, in der der Stellkolben mit einem Stelldruck beaufschlagt wird. Der Stellkolben verstellt hierbei das Verdrängervolumenstellorgan, das mittels des Verbindungselements mit der Regelfeder in Verbindung steht. Das Verdrängervolumenstellorgan wird hierbei solange verstellt, bis über das Verbindungselement ein Kraftabgleich am Stelldruckregelventil erfolgt ist und somit das Stelldruckregelventil die Beaufschlagung des Stellkolbens mit einem Stelldruck beendet.By applying the control pressure signal by the control signal in this case a desired value for the displacer volume and thus the desired position of the displacer volume actuator is specified. The control loop of the control pressure control valve is closed, in which the actual position of the displacement volume actuator is reported back to the control pressure control valve. For this purpose, it is known to report the actual position by means of a force balance to the signal pressure control valve. The control pressure control valve is acted upon by the control signal against a control spring, wherein the control spring is mechanically connected by means of a connecting element with the displacer volume actuator. When the control pressure signal is acted upon by the control signal, the control pressure control valve is deflected into a control position in which the control piston is acted on by a control pressure. The adjusting piston in this case adjusts the displacement volume actuator, which is connected by means of the connecting element with the control spring. The displacer volume actuator is in this case adjusted until a force balance on the signal pressure control valve is carried out via the connecting element and thus the signal pressure control valve terminates the admission of the actuating piston with a control pressure.

Eine derartige Rückmeldung der Istposition des Verdrängervolumenstellorgans mittels eines an der Regelfeder des Stelldruckregelventils durchgeführten Kraftabgleichs schränkt die Verstellpräzision der Verdrängermaschine aufgrund von Störkräften am Stelldruckregelventil ein, beispielsweise am Stelldruckregelventil auftretenden Reibungskräften. Insbesondere bei einer Ansteuerung des Stelldruckregelventils durch ein elektrisches, mittels eines Magneten erzeugten Ansteuersignals, können die Störkräfte bei dem Kraftabgleich am Stelldruckregelventil aufgrund des geringen Kraftniveaus des mittels des Magneten erzeugten Ansteuersignals eine Begrenzung der Verstellpräzision bedeuten.Such feedback of the actual position of the displacer volume actuator by means of a force adjustment performed on the control spring of the control pressure regulating valve restricts the Verstellpräzision the displacer due to disturbing forces on the control pressure control valve, for example, occurring at the control pressure control valve friction forces. In particular, in a control of the control valve by an electric control signal generated by a magnet, the disturbance forces in the force balance on the control valve can mean a limitation of Verstellpräzision due to the low force level of the drive signal generated by the magnet.

Eine verbesserte Stellpräzision und somit Verstellgenauigkeit des Verdrängungsvolumens der Verdrängermaschine kann durch eine direkte mechanische Positionsrückführung des Verdrängervolumenstellorgans an das Stelldruckregelventil erzielt werden. Eine derartige, als Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise ausgebildete Verdrängereinheit ist aus der DE 101 27 907 A1 bekannt. Das Stelldruckregelventil weist hierbei einen mittels eines lagegeregelten Proportionalmagneten beaufschlagten Steuerschieber auf, der in einer längsverschiebbaren Hülse längsverschiebbar gelagert ist. Die Hülse steht mittels eines hebelförmigen Positionsgebers mit dem als Schrägscheibe ausgebildeten Verdrängervolumenstellorgan in Verbindung und ist in einer Gehäusebohrung längsverschiebbar angeordnet. Die Verdrängermaschine weist jedoch aufgrund der längsverschiebbaren Hülse des Stelldruckregelventils und des mit der Schrägscheibe verbundenen Positionsgebers einen hohen Bauaufwand auf. Zudem benötigt die Anordnung des Stelldruckregelventils mit dem Positionsgeber zusätzlichen Bauraumbedarf.An improved setting precision and thus adjustment accuracy of the displacement volume of the displacement machine can be achieved by a direct mechanical position feedback of the displacement volume control member to the control pressure control valve. Such, designed as an axial piston machine in swash plate design displacement unit is from the DE 101 27 907 A1 known. The variable-pressure control valve in this case has an acted upon by a position-controlled proportional solenoid spool, which is mounted longitudinally displaceable in a longitudinally displaceable sleeve. The sleeve is connected by means of a lever-shaped position sensor with the displacer volume actuator designed as a swash plate and is arranged longitudinally displaceably in a housing bore. However, due to the longitudinally displaceable sleeve of the control pressure regulating valve and the position transmitter connected to the swash plate, the displacement machine has a high construction cost. In addition, the arrangement of the control valve with the position sensor requires additional space.

Aus der DE 969 121 B ist eine Verstelleinrichtung einer hydrostatsichen Maschine bekannt, bei der ein Verdrängervolumenstellorgan mittels einer Stelleinrichtung verstellbar ist, die einen mit dem Verdrängervolumenstellorgan in Wirkverbindung stehenden längsverschiebbaren Stellkolben aufweist. Ein Stelldruckregelventil, das als Lageregelventil ausgebildet ist, ist in dem Stellkolben integriert.From the DE 969 121 B An adjusting device of a hydrostatic machine is known in which a displacer volume adjusting member is adjustable by means of an adjusting device which has a longitudinally displaceable adjusting piston operatively connected to the displacer volume adjusting member. An adjusting pressure control valve, which is designed as a position control valve, is integrated in the actuating piston.

Die US 3 116 728 A offenbart eine Verstelleinrichtung einer hydrostatischen Maschine, bei der ein Verdrängervolumenstellorgan mittels einer Stelleinrichtung verstellbar ist, die einen mit dem Verdrängervolumenstellorgan in Wirkverbindung stehenden längsverschiebbaren Stellkolben aufweist. Ein Ventil, das die Beaufschlagung eines Druckraums des Stellkolbens steuert, ist in dem Stellkolben eingebaut. Der Stellkolben ist von einer Rückstellfeder entgegen dem im Druckraum anstehenden Druck beaufschlagt.The US 3 116 728 A discloses an adjustment of a hydrostatic machine in which a displacer volume actuator is adjustable by means of an adjusting device which has a longitudinally displaceable actuating piston operatively connected to the displacer volume actuator. A valve, which controls the admission of a pressure chamber of the adjusting piston, is installed in the adjusting piston. The actuating piston is acted upon by a return spring counter to the pressure present in the pressure chamber.

Die DE 1 031 578 B offenbart eine Vorrichtung zum Verstellen des Einspritzbeginns für eine auf Rechts- und Linkslauf umsteuerbare Brennkraftmaschine. Die Vorrichtung weist eine erste Hohlwelle auf, innerhalb der eine zweite Hohlwelle angeordnet, die mit einem Kolben versehen ist. Innerhalb der zweiten Hohlwelle sind Steuerschieber angeordnet, die von Fliehkraftgewichten und Federn betätigt sind. Die Federn sind auf der ersten Hohlwelle angeordnet. Die Federn und die Fliehkraftgewichte greifen an Widerlagern an, die auf der ersten Hohlwelle angeordnet sind. Die Widerlager sind über Bolzen, die sich durch Längsnuten der beiden Hohlwellen erstrecken, mit dem entsprechenden Steuerschieber zu dessen Betätigung verbunden.The DE 1 031 578 B discloses a device for adjusting the start of injection for a reversible on right and left rotation internal combustion engine. The device has a first hollow shaft, within which a second hollow shaft is provided, which is provided with a piston. Within the second hollow shaft spool valves are arranged, which are actuated by centrifugal weights and springs. The springs are arranged on the first hollow shaft. The springs and centrifugal weights are acting on abutments on the first hollow shaft are arranged. The abutments are connected by bolts which extend through longitudinal grooves of the two hollow shafts, with the corresponding spool for the actuation thereof.

Die AT 230 147 B offenbart eine Verstelleinrichtung einer hydrostatischen Maschine, bei der ein Verdrängervolumenstellorgan mittels einer Stelleinrichtung verstellbar ist. Die Verstelleinrichtung weist zwei Stellkolben auf, wobei eine erste Feder auf den ersten Stellkolben wirkt und eine zweite Feder zwischen den beiden Stellkolben angeordnet ist. Übersteigt der Druck in einem Druckraum des zweiten Stellkolbens, der gleichzeitig in einem Druckraum des ersten Stellkolbens ansteht, die Kraft der ersten Feder, bewegt sich nur der erste Stellkolben an einen Anschlag im zweiten Stellkolben und betätigt das Verdrängervolumenstellorgan in eine erste Stellrichtung. Steigt der Druck in den Druckräumen weiter an, wird der zweite Stellkolben zusammen mit dem am Anschlag des zweiten Stellkolbens befindlichen ersten Stellkolben entgegen der Kraft der zweiten Feder betätigt und das Verdrängervolumenstellorgan in eine entgegengesetzte Stellrichtung betätigt.The AT 230 147 B discloses an adjusting device of a hydrostatic machine, in which a displacer volume adjusting member is adjustable by means of an adjusting device. The adjusting device has two actuating pistons, wherein a first spring acts on the first actuating piston and a second spring is arranged between the two actuating pistons. Exceeds the pressure in a pressure chamber of the second actuating piston, which is present simultaneously in a pressure chamber of the first actuating piston, the force of the first spring, only the first actuating piston moves to a stop in the second actuating piston and actuates the displacement volume actuator in a first direction of adjustment. If the pressure in the pressure chambers continues to increase, the second actuating piston, together with the first actuating piston located at the stop of the second actuating piston, is actuated against the force of the second spring and the displacer volume actuator is actuated in an opposite direction of adjustment.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verdrängermaschine mit einem zu dem Ansteuersignal proportionalen Verstellverhalten des Verdrängervolumenstellorgans zur Verfügung zu stellen, die mit geringem Bauaufwand und Bauraumbedarf für die Stelleinrichtung versehen ist.The present invention has for its object to provide a positive displacement machine with a proportional to the control signal adjustment behavior of the Verdrängervolumenstellorgans available, which is provided with low construction costs and space requirements for the adjusting device.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Stelldruckregelventil als Lageregelventil ausgebildet ist und in dem Stellkolben integriert ist, wobei das Stelldruckregelventil von dem Ansteuersignal sowie der Rückstellfeder des Stellkolbens beaufschlagt ist, wobei das Stelldruckregelventil einen in einer Längsbohrung des Stellkolbens längsverschiebbar angeordneten Steuerschieber aufweist, der von dem Ansteuersignal entgegen der Rückstellfeder beaufschlagbar ist, wobei in dem Stellkolben schlitzförmige Führungsausnehmungen ausgebildet, in denen ein senkrecht zum Steuerschieber angeordneter Querstift angeordnet ist, wobei der Querstift mit einer ersten Stirnfläche des Steuerschiebers und einem Federteller der Rückstellfeder in Wirkverbindung steht. Der erfindungsgemäße Gedanke besteht somit darin, das Stelldruckregelventil platzsparend in dem längsverschiebbaren Stellkolben anzuordnen und das Stelldruckregelventil entgegen der Rückstellfeder des Stellkolbens von dem Ansteuersignal zu beaufschlagen. Hierdurch kann auf einfache Weise ein proportionaler Zusammenhang zwischen dem Ansteuersignal und der Auslenkung des Stelldruckregelventils erzielt werden. Die Rückstellfeder weist hierbei neben der Funktion der Beaufschlagung des Stellkolbens zum Zurückstellen des Verdrängervolumenstellorgans weiterhin die Funktion zur Vorgabe der Sollposition des Stelldruckregelventils und somit des Verdrängervolumenstellorgans auf. Zudem weist bei der erfindungsgemäßen Stelleinrichtung der Stellkolben eine Doppelfunktion auf, der einerseits durch die Beaufschlagung mit Stelldruck die Kraft zum Verstellen des Verdrängervolumenstellorgans erzeugt und somit zur Verstellung des Verdrängervolumenstellorgans dient und gleichzeitig zur direkten mechanischen Zurückführung der Istposition des Verdrängervolumenstellorgans an das als Lageregelventil ausgebildete Stelldruckregelventil dient. Insgesamt wird somit eine Verdrängermaschine mit einem proportionalen Verstellverhalten erzielt, die aufgrund der Doppelfunktionen der Rückstellfeder und des Stellkolbens eine geringe Teileanzahl und somit einen geringen Bauaufwand aufweist, wobei sich durch die Integration des Steuerdruckregelventils in dem längsverschiebbaren Stellkolben weiterhin ein geringer Bauraumbedarf für die Stelleinrichtung ergibt. Zudem wird durch die direkte mechanische Rückführung der Istposition des Verdrängervolumenstellorgans mittels des Stellkolbens an das Steuerdrucklageregelventil durch den Entfall eines Kraftabgleichs an dem Stelldruckregelventil eine Robustheit gegenüber Störeinflüssen, insbesondere von Reibungskräften gebildeten Störkräften, und eine Erhöhung der Verstellgenauigkeit des Verdrängervolumenstellorgans und somit der Präzision der Einstellung des Verdrängervolumens der Verdrängermaschine erzielt. Bei der erfindungsgemäßen Stelleinrichtung wird das Stelldruckregelventil aufgrund der Beaufschlagung durch die Rückstellfeder des Stellkolbens zudem mit einem hohen Kraftniveau des Ansteuersignals betätigt, wodurch weiterhin Störkräfte an dem Stelldruckregelventil einen geringen Einfluss auf die Verstellgenauigkeit haben. Darüber hinaus werden durch die Integration des Stelldruckregelventils in den Stellkolben kurze Signalwege erzielt, die zu einer hohen Verstelldynamik der erfindungsgemäßen Verdrängermaschine führen.This object is achieved in that the adjusting pressure control valve is designed as a position control valve and is integrated in the control piston, wherein the control pressure control valve is acted upon by the control signal and the return spring of the actuating piston, wherein the control pressure control valve has a longitudinally displaceable in a longitudinal bore of the actuating piston arranged spool, the slit-shaped guide recesses are formed in the actuating piston, in which a transverse pin arranged perpendicular to the control slide is arranged, wherein the transverse pin is in operative connection with a first end face of the control slide and a spring plate of the return spring. The idea according to the invention therefore consists of arranging the control pressure control valve in a space-saving manner in the longitudinally displaceable control piston and of pressurizing the control pressure control valve against the return spring of the control piston by the control signal. As a result, a proportional relationship between the drive signal and the deflection of the control pressure regulating valve can be achieved in a simple manner. The return spring has in addition to the function of loading the actuating piston for resetting the displacement volume actuator further the function for specifying the desired position of the control pressure control valve and thus the displacement volume actuator. In addition, in the adjusting device according to the invention, the actuating piston on a double function, on the one hand by the application of control pressure generates the force for adjusting the Verdrängervolumenstellorgans and thus serves to adjust the Verdrängervolumenstellorgans and at the same time for direct mechanical return of the actual position of the Verdrängervolumenstellorgans serves as a position control valve control pressure control valve , Overall, therefore, a positive displacement machine is achieved with a proportional adjustment behavior, which has a low number of parts and thus a low construction cost due to the double functions of the return spring and the actuator piston, resulting in the longitudinally displaceable actuating piston continues to be a small space requirement for the actuator by the integration of the control pressure control valve. In addition, by the direct mechanical feedback of the actual position of the displacer volume actuator by means of the control piston to the control pressure control valve by eliminating a force balance on the control pressure control valve robustness against interference, in particular frictional forces generated by frictional forces, and increasing the Verstellgenauigkeit the Verdrängervolumenstellorgans and thus the precision of the setting of Displacer volume of the positive displacement machine achieved. In the adjusting device according to the invention, the adjusting pressure control valve is also actuated due to the action of the return spring of the actuating piston with a high force level of the drive signal, whereby further disturbing forces on the control pressure regulating valve have a small influence on the adjustment accuracy. In addition, short signal paths are achieved by the integration of the setting pressure control valve in the actuating piston, which lead to a high Verstelldynamik the positive displacement machine according to the invention.

Das Stelldruckregelventil kann von einem in dem Stellkolben angeordneten längsverschiebbaren Steuerschieber, der mit dem Stellkolben zusammenwirkt, auf einfache Weise gebildet werden. Der Steuerschieber weist hierbei ebenfalls eine Doppelfunktion auf und dient einerseits zur Ansteuerung des Stellkolbens mit einem Stelldruck und andererseits weiterhin zur direkten Vorgabe der Sollposition des Verdrängervolumenstellorgans. Der Steuerschieber und der Stellkolben weisen hierbei denselben Verfahrweg auf, wodurch eine hohe Verstellpräzision der erfindungsgemäßen Verdrängermaschine erzielbar ist.The adjusting pressure control valve can be formed by a arranged in the actuating piston longitudinally displaceable spool, which cooperates with the actuating piston, in a simple manner. The spool also has a dual function and serves on the one hand to control the control piston with a control pressure and on the other hand continue to direct specification of the desired position of the displacement volume actuator. The spool and the actuating piston in this case have the same travel, whereby a high Verstellpräzision the Verdrängermaschine invention is achievable.

Über den in den Führungsausnehmungen in axialer Richtung des Stellkolbens längsverschiebbar angeordneten Querstift, der zwischen dem Federteller der Rückstellfeder und einer Stirnfläche des Steuerschiebers angeordnet ist, kann auf einfache Weise eine Beaufschlagung des Steuerschiebers durch die Rückstellfeder des Stellkolbens und somit eine Abstützung des Steuerschiebers an der Rückstellfeder des Stellkolbens erzielt werden. Die axiale Erstreckung der schlitzförmigen Führungsausnehmungen bildet gleichzeitig auf einfache Weise eine Hubbegrenzung für den Steuerschieber innerhalb des Stellkolbens.About the longitudinally displaceably arranged in the guide grooves in the axial direction of the actuating piston transverse pin, which is arranged between the spring plate of the return spring and an end face of the spool, can be easily acted upon by the return spring of the actuating piston and thus a Supporting the spool on the return spring of the actuating piston can be achieved. The axial extension of the slot-shaped guide recesses at the same time forms a stroke limitation for the spool within the actuating piston in a simple manner.

Das Stelldruckregelventil weist hierbei zweckmäßigerweise eine erste Steuerstellung auf, in der ein Druckraum des Stellkolbens mit einer Stelldruckquelle verbunden ist, und eine zweite Steuerstellung auf, in der der Druckraum des Stellkolbens zu einem Behälter entlastet ist, wobei das Stelldruckregelventil von der Rückstellfeder in Richtung der zweiten Steuerstellung und von dem Ansteuersignal in Richtung der ersten Steuerstellung beaufschlagbar ist. Der Steuerschieber ist somit von dem Ansteuersignal entgegen der Kraft der Rückstellfeder in die erste Steuerstellung beaufschlagt, in der der Druckraum des Stellkolbens mit dem Stelldruck beaufschlagt wird. Der Steuerschieber wird hierbei durch das Ansteuersignal betätigt und spannt die Rückstellfeder, bis sich ein Kräftegleichgewicht am Steuerschieber zwischen dem Ansteuersignal und der Kraft der Rückstellfeder einstellt. Hierdurch kann auf einfache Weise ein proportionaler Zusammenhang zwischen dem Ansteuersignal und der axialen Position des Steuerschiebers und somit der Sollposition des Verdrängervolumenstellorgans erzielt werden.The adjusting pressure control valve expediently has a first control position, in which a pressure chamber of the actuating piston is connected to a control pressure source, and a second control position, in which the pressure chamber of the actuating piston is relieved to a container, wherein the control pressure control valve of the return spring in the direction of the second Control position and can be acted upon by the drive signal in the direction of the first control position. The spool is thus acted upon by the drive signal against the force of the return spring in the first control position, in which the pressure chamber of the actuating piston is acted upon by the control pressure. The spool is in this case actuated by the drive signal and biases the return spring until an equilibrium of forces is established on the spool valve between the drive signal and the force of the return spring. In this way, a proportional relationship between the drive signal and the axial position of the spool and thus the desired position of the displacer volume actuator can be achieved in a simple manner.

Der Steuerschieber kann direkt durch ein elektrisches Ansteuersignal mittels eines zu einem elektrischen Ansteuersignal proportionalen Steuerdrucks oder durch ein anderweitig extern erzeugtes hydraulisches Ansteuersignal betätigt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Ansteuersignal als elektro-hydraulischer Steuerdruck ausgebildet, der mittels eines elektrisch angesteuerten Vorsteuerventils, insbesondere eines Druckminderventils, erzeugbar ist. Mit einem elektrischen, das Vorsteuerventil ansteuernden Steuersignal kann hierbei auf einfache Weise ein hydraulischer Steuerdruck erzeugt werden, der dem Kraftniveau der Rückstellfeder entspricht, um den Steuerschieber zu betätigen, wobei auf einfache Weise ein proportionaler Zusammenhang zwischen dem elektrischen Steuersignal, dem von dem Vorsteuerventil erzeugten Steuerdruck, der axialen Position des Steuerschiebers und somit der Sollposition des Verdrängervolumenstellorgans erzielbar ist.The spool can be actuated directly by an electrical drive signal by means of a proportional to an electrical drive signal control pressure or by another externally generated hydraulic drive signal. According to a preferred embodiment of the invention, the drive signal is designed as an electro-hydraulic control pressure which can be generated by means of an electrically controlled pilot valve, in particular a pressure-reducing valve. With an electrical control signal activating the pilot valve, a hydraulic control pressure can be generated in a simple manner, which corresponds to the force level of the return spring, to actuate the spool, in a simple manner a proportional relationship between the electrical control signal, the control pressure generated by the pilot valve , the axial position of the spool and thus the desired position of the displacer volume actuator is achievable.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung weist der Stellkolben einen Kolbenabschnitt auf, der in einer Stellkolbenaufnahmebohrung eines Gehäuses der Verdrängermaschine längsverschiebbar angeordnet ist, und einen Kolbenstangenabschnitt auf, der mit dem Verdrängervolumenstellorgan der Verdrängermaschine in Wirkverbindung steht, wobei das Stelldruckregelventil, insbesondere der Steuerschieber, in dem Kolbenabschnitt angeordnet ist und die an einem Gehäuse der Verdrängermaschine abgestützte Rückstellfeder im Bereich des Kolbenstangenabschnitts angeordnet ist. Hierdurch kann mit geringem Bauaufwand der Steuerschieber des Stelldruckregelventils und somit das Stelldruckregelventil platzsparend in dem Stellkolben angeordnet werden, wobei der Steuerschieber und somit das Stelldruckregelventil keinen zusätzlichen Bauraum verursacht.According to a preferred embodiment of the invention, the actuating piston on a piston portion which is arranged longitudinally displaceable in an actuating piston receiving bore of a housing of the positive displacement machine, and a piston rod portion which communicates with the Verdrängervolumenstellorgan the positive displacement machine in operative connection, wherein the signal pressure control valve, in particular the spool, in the Piston portion is arranged and which is supported on a housing of the displacement machine supported return spring in the region of the piston rod portion. As a result, the spool of the signal pressure control valve and thus the signal pressure control valve can be arranged to save space in the control piston with little construction effort, the spool and thus the control valve does not cause additional space.

Mit besonderem Vorteil sind in dem Kolbenstangenabschnitt des Stellkolbens die schlitzförmigen Führungsausnehmungen ausgebildetWith particular advantage, the slot-shaped guide recesses are formed in the piston rod portion of the actuating piston

Sofern gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung der Federteller auf dem Kolbenstangenabschnitt längsverschiebbar gelagert ist, können Querkrafteinflüsse der Rückstellfeder auf den Steuerschieber und somit Störeinflüsse an dem Steuerschieber auf einfache Weise vermieden werden.If according to an advantageous embodiment of the invention, the spring plate is mounted longitudinally displaceably on the piston rod portion, lateral force influences of the return spring on the spool and thus disturbing influences on the spool can be avoided in a simple manner.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung bildet die Längsbohrung an einem dem Druckraum zugewandten Bereich einen Ansteuerdruckraum einer zweiten Stirnfläche des Steuerschiebers, wobei ein rohrförmiges Steuerdruckführungsrohr vorgesehen ist, das den Ansteuerdruckraum des Steuerschiebers mit der Steuerdruckversorgung längsverschiebbar verbindet. Mit einem derartigen Steuerdruckführungsrohr, an dem beispielsweise der Kolbenabschnitt im Bereich der Längsbohrung längsverschiebbar angeordnet ist, kann der hydraulische Steuerdruck auf einfache Weise in den im längsverschiebbaren Stellkolben ausgebildeten Ansteuerdruckraum zur Beaufschlagung der zweiten Stirnfläche des Steuerschiebers geführt werden.According to an expedient embodiment of the invention, the longitudinal bore forms a control pressure chamber of a second end face of the spool on a region facing the pressure chamber, wherein a tubular control pressure pipe is provided which connects the control pressure chamber of the spool with the control pressure supply longitudinally displaceable. With such a control pressure guide tube, on which, for example, the piston portion is longitudinally displaceable in the longitudinal bore, the hydraulic control pressure can be performed in a simple manner in the longitudinally displaceable actuating piston control pressure chamber for acting on the second end face of the spool.

Zweckmäßigerweise ist das Steuerdruckführungsrohr in einem den Druckraum des Stellkolbens begrenzenden gehäusefesten Anschlussdeckel befestigt. Hierdurch wird erzielt, dass die infolge der Druckbeaufschlagung des Steuerdruckführungsrohrs mit dem Steuerdruck erzeugte Axialkraft nicht auf den Stellkolben ausgeübt wird, sondern neutral am Gehäuse abgestützt wird. Zudem führt das Steuerdruckführungsrohr hierdurch keinen Hub aus, so dass es in einer zweckmäßigen Ausführungsform in den einseitig hohl gebohrten Steuerschieber bauraumseitig eintauchen kann.Appropriately, the control pressure guide tube is fixed in a pressure chamber of the actuating piston limiting housing-fixed connection cover. This ensures that the axial force generated as a result of the pressurization of the control pressure guide tube with the control pressure is not exerted on the actuating piston, but is supported neutral on the housing. In addition, the control pressure guide tube thereby performs no stroke, so that it can dive in a suitable embodiment in the hollow side drilled control valve on one side.

In dem Anschlussdeckel ist bevorzugt ein mit dem Vorsteuerventil in Verbindung stehender Steuerdruckkanal ausgebildet. Der Druckraum kann auf einfache mit einem Anschlussdeckel nach der Montage des Stellkolbens in der Stellkolbenaufnahmebohrung verschlossen werden, wobei in dem Anschlussdeckel ein mit dem elektrisch betätigten Vorsteuerventil in Verbindung stehender Steuerdruckkanal auf einfache Weise hergestellt werden kann.In the connection cover, a control pressure channel communicating with the pilot valve is preferably formed. The pressure chamber can be closed in a simple manner with a connection cover after mounting the adjusting piston in the actuating piston receiving bore, wherein a control pressure channel communicating with the electrically operated pilot valve in the connection cover can be produced in a simple manner.

Sofern gemäß einer Weiterbildung der Erfindung das Steuerdruckführungsrohr mittels eines Kugelgelenks am Gehäuse befestigt ist, kann bei einer axialen Bewegung des mit dem Verdrängervolumenstellorgan in Wirkverbindung stehenden Stellkolbens eine Relativbewegung zwischen dem Stellkolben und dem Steuerdruckführungsrohr auf einfache Weise ausgeglichen werden. If, according to a development of the invention, the control pressure pipe is fastened to the housing by means of a ball joint, a relative movement between the control piston and the control pressure pipe can be easily compensated for an axial movement of the actuator piston operatively connected to the displacer volume actuator.

Das Steuerdruckführungsrohr kann hierbei direkt in der den Steuerschieber aufnehmenden Längsbohrung des Kolbenabschnitts des Stellkolbens längsverschiebbar angeordnet sein. Zudem ist es möglich, die Längsbohrung des Kolbenabschnitts im Bereich des Ansteuerdruckraums des Steuerschiebers mittels eines am Kolbenabschnitt befestigten Steuerdeckels zu verschließen, wobei der Steuerdeckel auf dem Steuerdruckführungsrohr längsverschiebbar gelagert ist.The control pressure guide tube may in this case be arranged to be longitudinally displaceable directly in the longitudinal bore of the piston section of the actuating piston receiving the control slide. In addition, it is possible to close the longitudinal bore of the piston section in the region of the control pressure chamber of the control slide by means of a control cover attached to the piston section, wherein the control cover is mounted longitudinally displaceable on the control pressure guide tube.

Zweckmäßigerweise ist zur Abdichtung des Ansteuerdruckraums gegenüber dem Steuerdruckführungsrohr eine Dichtungseinrichtung vorgesehen. Mit einer derartigen Dichtungseinrichtung, die zwischen der Längsbohrung und dem Steuerdruckführungsrohr bzw. dem Steuerdeckel und dem Steuerdruckführungsrohr angeordnet ist, kann auf einfache Weise der Ansteuerdruckraum des Steuerschiebers gegenüber dem Druckraum des Stellkolbens abgedichtet werden.Conveniently, a sealing device is provided for sealing the control pressure chamber relative to the control pressure guide tube. With such a sealing device, which is arranged between the longitudinal bore and the control pressure guide tube or the control cover and the control pressure guide tube, the control pressure chamber of the spool can be sealed relative to the pressure chamber of the actuating piston in a simple manner.

Es ist jedoch ebenfalls möglich, das Steuerdruckführungsrohr an dem Stellkolben zu befestigen, beispielsweise mittels eines Kugelgelenks.However, it is also possible to attach the control pressure pipe to the actuating piston, for example by means of a ball joint.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist in dem Kolbenabschnitt des Stellkolbens ein zu dem Druckraum geführter Steuerkanal ausgebildet, der mittels des Steuerschiebers mit einem in dem Kolbenabschnitt des Stellkolbens ausgebildeten Stelldruckversorgungskanal und mit einem in dem Stellkolben, insbesondere dem Kolbenstangenabschnitt des Stellkolbens, ausgebildeten Entlastungskanal verbindbar ist, der mit dem Gehäuseinnenraum in Verbindung steht. Mit einem derartigen, in dem Stellkolben ausgebildeten Steuerkanal, einem in dem Stellkolben ausgebildeten Stelldruckversorgungskanal und einem in dem Stellkolben ausgebildeten Entlastungskanal kann der Druckraum des Stellkolbens auf einfache Weise in der ersten Steuerstellung des Steuerschiebers mit der Steuerdruckquelle verbunden werden und in der zweiten Steuerstellung über den Gehäuseinnenraum zu einem Behälter entlastet werden.According to an advantageous embodiment of the invention, a guided to the pressure chamber control passage is formed in the piston portion of the actuating piston, which is connectable by means of the control slide with a formed in the piston portion of the actuating piston actuating pressure supply channel and with a in the actuating piston, in particular the piston rod portion of the actuating piston, relief channel which communicates with the housing interior. With such, formed in the actuator piston control channel, formed in the control piston Stelldruckversorgungskanal and formed in the actuator piston discharge chamber of the pressure chamber of the actuating piston can be easily connected in the first control position of the spool with the control pressure source and in the second control position on the housing interior be relieved to a container.

Die Verbindung des in dem Stellkolben ausgebildeten Stelldruckversorgungskanals mit der Stelldruckquelle kann mit geringem Bauaufwand erfolgen, wenn der Stelldruckversorgungskanal mit einer am Außenumfang des Kolbenabschnitts ausgebildeten Ringnut des Stellkolbens verbunden ist, wobei die Ringnut über den gesamten Stellkolbenweg mit einer mit der Stelldruckquelle in Verbindung stehenden Stelldruckversorgungsleitung in Verbindung steht. Mit einer derartigen am Kolbenabschnitt des Stellkolbens ausgebildeten Ringnut kann auf einfache Weise über den gesamten Stellkolbenweg eine Verbindung des Stelldruckversorgungskanals im Stellkolben mit einer an die Stellkolbenaufnahmebohrung angeschlossenen Stelldruckversorgungsleitung der Stelldruckquelle erzielt werden.The connection of the actuating pressure supply channel formed in the actuating pressure supply channel with the control pressure source can be done with little construction, if the actuating pressure supply channel is connected to a trained on the outer circumference of the piston portion annular groove of the actuating piston, wherein the annular groove over the entire control piston path with a signal pressure source in communication with Stelldruckversorgungsleitung in Connection stands. With such an annular groove formed on the piston section of the actuating piston, a connection of the actuating pressure supply channel in the actuating piston with a control pressure supply line of the control pressure source connected to the actuating piston receiving bore can be achieved in a simple manner over the entire actuating piston path.

Zweckmäßigerweise ist hierbei die Ringnut mittels in dem Kolbenabschnitt angeordneten Dichtungseinrichtungen gegenüber dem Druckraum und dem Gehäuseinnenraum abgedichtet.Appropriately, in this case, the annular groove is sealed by means arranged in the piston portion sealing means relative to the pressure chamber and the housing interior.

Der Steuerschieber weist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung zur Ansteuerung der Verbindung des Steuerdruckversorgungskanals mit dem Steuerkanal eine erste Steuerausnehmung und zur Ansteuerung der Verbindung des Steuerkanals mit dem Entlastungskanal eine zweite Steuerausnehmung auf. Mit derartigen, beispielsweise als ringförmige Steuernuten ausgebildeten Steuerausnehmungen des Steuerschiebers kann auf einfache Weise die Verbindung des Druckraumes des Stellkolbens mit der Stelldruckquelle und dem Gehäuseinnenraum und somit dem Behälter gesteuert werden.The spool has according to an advantageous embodiment of the invention for controlling the connection of the control pressure supply channel with the control channel to a first control recess and for controlling the connection of the control channel with the discharge channel on a second control recess. With such, for example, designed as an annular control grooves Steuerausnehmungen the spool can be easily controlled, the connection of the pressure chamber of the actuating piston with the control pressure source and the housing interior and thus the container.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung ist die Verdrängermaschine einseitig im Verdrängervolumen verstellbar und befindet sich bei nicht angesteuertem Stelldruckregelventil mittels der Regelfeder in einer Stellung mit minimalem Verdrängervolumen. Bei einer derartigen einseitig verstellbaren Verdrängermaschine kann mit lediglich einem Stellkolben eine Verstellung des Verdrängervolumenstellorgans erzielt werden. Durch die Einstellung des Verdrängervolumenstellorgans auf minimales Verdrängervolumen bei nicht angesteuertem Stelldruckregelventil kann eine hohe Sicherheit der Verdrängermaschine und der von der Verdrängermaschine betätigten Verbraucher erzielt werden, da bei einem Fehler des Ansteuersignals, beispielsweise einem Verlust des das Vorsteuerventil ansteuernden elektrischen Steuersignals, oder bei einem Zusammenbrechen des Stelldrucks bei einem Fehler der Stelldruckquelle, der Stellkolben durch die Rückstellfeder selbstständig das Verdrängervolumenstellorgan in die Stellung mit minimalem Verdrängervolumen bewegt. Zudem wird hierbei erzielt, dass bei nicht angesteuertem Stelldruckregelventil und somit im stromlosen Zustand des elektrisch angesteuerten Vorsteuerventils und insbesondere bei nicht vorhandener Stelldruckversorgung, die Verdrängermaschine auf minimales Verdrängervolumen eingestellt ist, wobei bei einer mobilen Arbeitsmaschine beim Anlassen einer die Verdrängermaschine antreibenden Verbrennungsmaschine, beispielsweise einem Dieselmotor, durch eine geringe Menge von umzuwälzendem Druckmittel eine geringe Anlasserleistung erforderlich ist, insbesondere bei kalter Witterung mit zähem Druckmittel.According to a preferred embodiment of the invention, the displacement machine is adjustable on one side in the displacer volume and is located at not controlled signal pressure control valve by means of the control spring in a position with a minimum displacement volume. In such a one-sided adjustable displacement machine can be achieved with only one actuator piston, an adjustment of the displacement volume actuator. By adjusting the displacement volume actuator to minimum displacement volume at not controlled variable-pressure control valve high security of the positive displacement machine and operated by the positive displacement machine consumers can be achieved because at a fault of the drive signal, such as a loss of the pilot valve controlling electrical control signal, or at a collapse of the Signaling pressure in case of a fault of the control pressure source, the actuator piston by the return spring automatically moves the Verdrängervolumenstellorgan in the position with minimum displacement volume. In addition, it is achieved here that when not actuated control pressure control valve and thus in the de-energized state of the electrically controlled pilot valve and in particular in the absence of control pressure supply, the positive displacement machine is set to minimum displacement, with a mobile machine when starting a the displacement machine driving Combustion engine, such as a diesel engine, a small amount of revolving pressure medium, a low starting power is required, especially in cold weather with tough pressure medium.

Es ist ebenfalls möglich, die Verdrängermaschine beidseitig im Verdrängervolumen zu verstellen, wobei gegebenenfalls zwei an dem Verdrängervolumenstellorgan gegenüberliegend angeordnete Stellkolben mit jeweils einem integrierten Steuerschieber des Stelldruckregelventils vorgesehen sind.It is also possible to adjust the displacement machine on both sides in the displacer volume, where appropriate, two provided on the Verdrängervolumenstellorgan oppositely disposed actuating piston, each with an integrated spool of the control pressure control valve are provided.

Die erfindungsgemäße Verdrängermaschine kann als Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise mit einem als Schrägscheibe ausgebildeten Verdrängervolumenstellorgan ausgebildet sein.The positive displacement machine according to the invention can be designed as an axial piston machine in a swash plate design with a displacer volume actuator designed as a swashplate.

Zudem kann die erfindungsgemäße Verdrängermaschine als Axialkolbenmaschine in Schrägachsenbauweise mit einem als Zylindertrommel ausgebildeten Verdrängervolumenstellorgan ausgebildet sein.In addition, the positive displacement machine according to the invention can be designed as an axial piston machine in a bent-axis design with a displacement-volume actuator designed as a cylinder drum.

Weiterhin ist es möglich, die erfindungsgemäße Verdrängermaschine als Radialkolbenmaschine oder Flügelzellenmaschine mit einem als Hubring ausgebildeten Verdrängervolumenstellorgan auszuführen.Furthermore, it is possible to carry out the displacement machine according to the invention as a radial piston machine or vane machine with a displacer volume actuator designed as a lifting ring.

Die Verdrängermaschine kann hierbei weiterhin als Pumpe oder Motor ausgebildet sein.The displacement machine can continue to be designed as a pump or motor.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigen

  • 1 eine erfindungsgemäße Verdrängermaschine in einer Prinzipdarstellung,
  • 2 eine Ausführungsform der Stelleinrichtung in einer vergrößerten Darstellung und
  • 3 die Stelleinrichtung gemäß der 2 in einer weiteren Betriebsstellung.
Further advantages and details of the invention will be explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the schematic figures. Show here
  • 1 a displacement machine according to the invention in a schematic representation,
  • 2 an embodiment of the adjusting device in an enlarged view and
  • 3 the adjusting device according to the 2 in another operating position.

In der 1 ist eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen, beispielsweise als Axialkolben-Schrägscheibenmaschine, ausgebildeten Verdrängermaschine 1 mit verstellbarem Verdrängervolumen dargestellt. Ein als Schwenkwiege ausgebildetes Verdrängervolumenstellorgan 2 ist mittels einer Stellenrichtung 3 in der Neigung einstellbar.In the 1 is a schematic diagram of an inventive, designed for example as axial piston swash plate machine, displacement machine 1 shown with adjustable displacement volume. A trained as pivoting cradle displacement volume actuator 2 is by means of a job direction 3 adjustable in inclination.

Die Stelleinrichtung 3 weist einen Stellkolben 5 auf, der mit einem Kolbenabschnitt 5a in einer Stellkolbenaufnahmebohrung 6 eines Gehäuses der Verdrängermaschine 1 längsverschiebbar angeordnet ist und mit einem Kolbenstangenabschnitt 5b mittels eines Gelenks 7, beispielsweise eines Kugelgelenks, mit dem Verdrängervolumenstellorgan 2 in Verbindung steht.The adjusting device 3 has an actuating piston 5 on that with a piston section 5a in an actuator piston receiving bore 6 a housing of the positive displacement machine 1 is arranged longitudinally displaceable and with a piston rod portion 5b by means of a joint 7 , For example, a ball joint, with the displacement volume actuator 2 communicates.

Die Stelleinrichtung 3 weist ein Stelldruckregelventil 8 auf, mittels dem ein Druckraum 9 des Stellkolbens 5 mit einem Stelldruck einer Stelldruckquelle 10, beispielsweise einer Steuerdruckpumpe, beaufschlagbar oder zu einem Behälter entlastbar ist. Der Stellkolben 5 ist entgegen dem im Druckraum 9 anstehenden Stelldruck von auf das Verdrängungsvolumenstellorgan 2 wirkenden Eigenstellmomenten 60 und von einer Rückstellfeder 11 beaufschlagt, die mit einem Ende mittels eines Federtellers 12 an dem Gehäuse der Verdrängermaschine 1 abgestützt ist und im Bereich des Kolbenstangenabschnitts 5b des Stellkolbens 5 angeordnet ist.The adjusting device 3 has a signal pressure control valve 8th on, by means of a pressure chamber 9 of the adjusting piston 5 with a control pressure of a control pressure source 10 , For example, a control pressure pump, acted upon or relieved to a container. The adjusting piston 5 is opposite to the pressure chamber 9 Pending signal pressure from the displacement volume actuator 2 acting eigenstellmomenten 60 and a return spring 11 acted upon, with one end by means of a spring plate 12 on the housing of the displacement machine 1 is supported and in the area of the piston rod section 5b of the adjusting piston 5 is arranged.

Das Stelldruckregelventil 8 ist als Lageregelventil ausgebildet, das erfindungsgemäß in dem Stellkolben 5 integriert ist und von einem Ansteuersignal entgegen der Rückstellfeder 11 beaufschlagt ist.The signal pressure control valve 8th is designed as a position control valve according to the invention in the control piston 5 is integrated and by a drive signal against the return spring 11 is charged.

Der Kolbenabschnitt 5a des Stellkolbens 5 ist hierzu mit einer Längsbohrung 15 versehen, in der ein als Längsschieber ausgebildeter Steuerschieber 16 des Stelldruckregelventils 8 längsverschiebbar angeordnet ist. Der Steuerschieber 16 ist mittels eines als elektro-hydraulischer Steuerdruck ausgebildeten Ansteuersignals, der in einer Steuerdruckleitung 17 ansteht, in Richtung einer ersten Steuerstellung 16a betätigbar und mittels der Rückstellfeder 11 in Richtung einer zweiten Steuerstellung 16b.The piston section 5a of the adjusting piston 5 is this with a longitudinal bore 15 provided in a trained as a longitudinal slide spool 16 the signal pressure control valve 8th is arranged longitudinally displaceable. The spool 16 is by means of a designed as electro-hydraulic control pressure drive signal in a control pressure line 17 is pending, toward a first control position 16a actuated and by means of the return spring 11 in the direction of a second control position 16b ,

In der ersten Steuerstellung 16a des Steuerschiebers 16 ist der Druckraum 9 des Stellkolbens 5 an die Stelldruckquelle 10 angeschlossen. Hierzu ist in dem Kolbenabschnitt 5a des Stellkolbens 5 ein von der Längsbohrung 15 zu dem Druckraum 9 geführter Steuerkanal 20 ausgebildet, der mittels des Steuerschiebers 16 in der ersten Steuerstellung 16a mit einem in dem Kolbenabschnitt 5a ausgebildeten Stelldruckversorgungskanal 21 verbindbar ist. Der Stelldruckversorgungskanal 21 mündet hierbei in eine am Außenumfang des Kolbenabschnittes 5a ausgebildete Ringnut 22, wobei eine mit der Stelldruckquelle 10 verbundene Stelldruckversorgungsleitung 23 derart an die Stellkolbenaufnahmebohrung 6 des Gehäuses angeschlossen ist, dass die Ringnut 22 über den gesamten Stellweg des Stellkolbens 5 mit der Stelldruckversorgungsleitung 23 verbunden ist.In the first control position 16a of the spool 16 is the pressure room 9 of the adjusting piston 5 to the control pressure source 10 connected. This is in the piston section 5a of the adjusting piston 5 one from the longitudinal bore 15 to the pressure room 9 guided control channel 20 formed, by means of the spool 16 in the first control position 16a with one in the piston section 5a trained signal pressure supply channel 21 is connectable. The signal pressure supply channel 21 in this case opens into a on the outer circumference of the piston section 5a trained annular groove 22 , one with the control pressure source 10 connected signal pressure supply line 23 such to the actuator piston receiving bore 6 connected to the housing is that the annular groove 22 over the entire travel of the actuator piston 5 with the signal pressure supply line 23 connected is.

An dem Kolbenabschnitt 5a sind hierbei beispielsweise als O-Ringe ausgebildete Dichtungseinrichtungen 24a, 24b angeordnet, wobei die Ringnut 22 mittels der Dichtungseinrichtung 24a gegenüber dem Druckraum 9 und mittels der Dichtungseinrichtung 24b gegenüber dem Gehäuseinnenraum abgedichtet ist.At the piston section 5a are here, for example, designed as O-rings sealing devices 24a . 24b arranged, with the annular groove 22 by means of the sealing device 24a opposite the pressure chamber 9 and by means of the sealing device 24b is sealed against the housing interior.

In der zweiten Steuerstellung 16b des Steuerschiebers 16 ist der Druckraum 9 mit dem Gehäuseinnenraum verbunden und somit zu einem Behälter entlastet. In dem Kolbenabschnitt 5a des Stellkolbens 5 ist hierzu ein zu dem Gehäuseinnenraum geführter Entlastungskanal 25 angeordnet, der in der zweiten Steuerschaltung 16b des Steuerschiebers 16 mit dem Steuerkanal 20 verbunden ist. In the second control position 16b of the spool 16 is the pressure room 9 connected to the housing interior and thus relieved to a container. In the piston section 5a of the adjusting piston 5 this is a guided to the housing interior discharge channel 25 arranged in the second control circuit 16b of the spool 16 with the control channel 20 connected is.

Die Rückstellfeder 11 stützt sich mit einem zweiten Ende an einem Federteller 26 ab, der mittels eines in dem Kolbenstangenabschnitt 5b in axialer Richtung des Stellkolbens 5 längsverschiebbar gelagerten Querstiftes 27 mit dem Steuerschieber 16 in Wirkverbindung steht.The return spring 11 supports with a second end to a spring plate 26 from, by means of one in the piston rod section 5b in the axial direction of the actuating piston 5 longitudinally displaceably mounted transverse pin 27 with the spool 16 is in active connection.

Der in der Steuerdruckleitung 17 anstehende Steuerdruck ist mittels eines elektrisch angesteuerten Vorsteuerventils 30 erzeugbar, beispielsweise mittels eines elektrisch angesteuerten Druckminderventils. Das Vorsteuerventil 30 ist eingangsseitig an die als Steuerdruckpumpe ausgebildete Stelldruckquelle 10 angeschlossen.The in the control pressure line 17 Pending control pressure is by means of an electrically controlled pilot valve 30 producible, for example by means of an electrically controlled pressure reducing valve. The pilot valve 30 is the input side to the control pressure pump designed as a control pressure source 10 connected.

Die Längsbohrung 15 des Kolbenabschnitt 5a des Stellkolbens 5 bildet in dem dem Druckraum 9 zugewandten Bereich einen Ansteuerdruckraum 31 für die in der 1 unten dargestellte Stirnfläche des Steuerschiebers 16. Die Steuerdruckleitung 17 ist hierbei an ein rohrförmiges Steuerdruckführungsrohr 32 angeschlossen, das in einem die Stellkolbenaufnahmebohrung 6 im Bereich des Druckraumes 9 abschließenden gehäuseseitigen Anschlussdeckel 33 befestigt ist. Der Kolbenabschnitt 5a des Stellkolbens 5 ist mit der Längsbohrung 15 auf dem Steuerdruckführungsrohr 32 gelagert, wobei mittels einer Dichtungseinrichtung 34 der Druckraum 9 des Stellkolbens 5 gegenüber dem Ansteuerdruckraum 31 des Steuerschiebers 16 abgedichtet ist.The longitudinal bore 15 the piston section 5a of the adjusting piston 5 forms in the pressure chamber 9 facing area a driving pressure chamber 31 for those in the 1 bottom face of the spool shown below 16 , The control pressure line 17 is in this case to a tubular control pressure guide tube 32 connected in one the adjusting piston receiving bore 6 in the area of the pressure chamber 9 final housing-side connection cover 33 is attached. The piston section 5a of the adjusting piston 5 is with the longitudinal bore 15 on the pilot pressure pipe 32 stored, wherein by means of a sealing device 34 the pressure room 9 of the adjusting piston 5 opposite the drive pressure chamber 31 of the spool 16 is sealed.

In den 2 und 3 ist eine konstruktive Ausführungsform der Stelleinrichtung 3 einer einseitig im Fördervolumen verstellbaren hydrostatischen Verdrängermaschine 1 dargestellt. Gleiche Bauteile sind hierbei mit gleichen Bezugsziffern versehen.In the 2 and 3 is a constructive embodiment of the actuating device 3 a one-sided in the delivery volume adjustable hydrostatic Verdrängermaschine 1 shown. The same components are provided here with the same reference numerals.

Gemäß den 2 und 3 ist in dem Anschlussdeckel 33 ein Steuerdruckkanal 17a ausgebildet, der an den mit dem Vorsteuerventil 30 verbundenen Steuerdruckkanal 17 angeschlossen ist. Das rohrförmige Steuerdruckführungsrohr 32 ist mittels eines Kugelgelenks 35 in dem gehäuseseitigen Anschlussdeckel 33 befestigt. Der Ansteuerdruckraum 31 des Steuerschiebers 16 ist mittels eines in der Längsbohrung 15 des Kolbenabschnittes 5a befestigten Steuerdeckels 36 abgeschlossen, der auf dem Steuerdruckführungsrohr 32 längsverschiebbar gelagert ist. Die Dichtungseinrichtung 34 ist hierbei in einer entsprechenden Nut des Steuerdeckels 36 angeordnet.According to the 2 and 3 is in the connection cover 33 a control pressure channel 17a designed to be connected to the pilot valve 30 connected control pressure channel 17 connected. The tubular control pressure pipe 32 is by means of a ball joint 35 in the housing-side connection cover 33 attached. The driving pressure chamber 31 of the spool 16 is by means of one in the longitudinal bore 15 of the piston section 5a attached control cover 36 completed on the control pressure pipe 32 is mounted longitudinally displaceable. The sealing device 34 is here in a corresponding groove of the control cover 36 arranged.

Der Kolbenstangenabschnitt 5b des Stellkolbens 5 ist mit zwei gegenüberliegend angeordneten, in axialer Richtung des Stellkolbens 5 angeordneten schlitzförmigen Führungsausnehmungen 37a, 37b versehen, in denen der mit der in den 2, 3 oben dargestellten Stirnfläche des Steuerschiebers 16 in Verbindung stehenden Querstift 27 in axialer Richtung des Stellkolbens 5 geführt ist. Der Federteller 26 ist mit einem rohrförmigen Führungsabschnitt versehen, der auf einem zapfenförmigen Abschnitt des Kolbenstangenabschnitts 5b des Stellkolbens 5 längsverschiebbar gelagert ist.The piston rod section 5b of the adjusting piston 5 is arranged with two opposite, in the axial direction of the actuating piston 5 arranged slot-shaped guide recesses 37a . 37b provided in which the with in the 2 . 3 shown above face of the spool 16 related cross pin 27 in the axial direction of the actuating piston 5 is guided. The spring plate 26 is provided with a tubular guide portion which on a pin-shaped portion of the piston rod portion 5b of the adjusting piston 5 is mounted longitudinally displaceable.

Der in dem Kolbenabschnitt 5a angeordnete Steuerschieber 16 ist mit einer ersten nutförmigen Steuerausnehmung 40 versehen, mittels der der mit der Ringnut 22 verbundene Stelldruckversorgungskanal 21 in der in der 2 dargestellten ersten Steuerstellung an den zu dem Druckraum 9 geführten Steuerkanal 20 anschließbar ist. Der Steuerkanal 20 ist hierbei an eine in der Längsbohrung 15 des Stellkolbens 5 ausgebildete Ringnut 38 angeschlossen. Der Steuerschieber 16 ist mit einer zweiten nutförmigen Steuerausnehmung 41 versehen, mittels der in der 3 dargestellten zweiten Steuerstellung des Steuerschiebers 16 der Steuerkanal 20 mit dem Entlastungskanal 25 verbunden ist. Der Entlastungskanal 25 ist hierbei in dem Kolbenstangenabschnitt 5b des Stellkolbens 5 angeordnet und mündet oberhalb des Federtellers 26 in den Gehäuseinnenraum. An einem die Steuerausnehmung 41 begrenzenden Durchmesser 42 des Steuerschiebers 16 können hierbei mehrere Durchgangsöffnungen ausgebildet werden.The in the piston section 5a arranged spool 16 is with a first groove-shaped control recess 40 provided by means of the with the annular groove 22 connected signal pressure supply channel 21 in the in the 2 shown first control position to the to the pressure chamber 9 guided control channel 20 is connectable. The control channel 20 is here to one in the longitudinal bore 15 of the adjusting piston 5 trained annular groove 38 connected. The spool 16 is with a second groove-shaped control recess 41 provided by means of in the 3 shown second control position of the spool 16 the control channel 20 with the discharge channel 25 connected is. The discharge channel 25 is here in the piston rod section 5b of the adjusting piston 5 arranged and opens above the spring plate 26 in the housing interior. At one the control recess 41 limiting diameter 42 of the spool 16 In this case, a plurality of through holes can be formed.

Das Vorsteuerventil 30 gemäß den 1 bis 3 ist eingangsseitig mit der Stelldruckquelle 10 verbunden und mittels einer elektrischen Betätigungseinrichtung 50, beispielsweise eines Proportionalmagneten, durch ein elektrisches, in einer Steuerleitung 51 geführtes Steuersignal in Richtung einer einen in der Steuerdruckleitung 17 anstehenden hydraulischen Steuerdruck erzeugenden Stellung betätigbar.The pilot valve 30 according to the 1 to 3 is input side with the signal pressure source 10 connected and by means of an electrical actuator 50 , For example, a proportional solenoid, by an electrical, in a control line 51 guided control signal in the direction of a in the control pressure line 17 actuated pending hydraulic control pressure generating position.

Die erfindungsgemäße Verdrängereinheit arbeitet wie folgt:The displacer unit according to the invention operates as follows:

Die Verdrängermaschine gemäß den 2 und 3 befindet sich bei nicht angesteuerter Betätigungseinrichtung 50 des Vorsteuerventils 30 in der in der 2 dargestellten Stellung mit minimalem Verdrängervolumen, wobei der Steuerschieber 16 mittels der Rückstellfeder 11 in die zweite Steuerstellung 16b beaufschlagt ist und der Stellkolben 5 mit dem Steuerdeckel 36 an dem gehäuseseitigen Anschlussdeckel 33 anliegt. Zum Ausschwenken der Verdrängermaschine 1 in Richtung des in der 3 dargestellten maximalen Verdrängervolumens wird die elektrische Betätigungseinrichtung 50 des Vorsteuerventils 30 mittels eines entsprechenden elektrischen Steuersignals angesteuert, wodurch mittels des Vorsteuerventils 30 in der Steuerdruckleitung 17 ein entsprechender, zu dem elektrischen Steuersignal proportionaler Steuerdruck erzeugt wird, der über den im Anschlussdeckel 33 ausgebildeten Steuerdruckkanal 17a und das Steuerdruckführungsrohr 32 in dem Ansteuerdruckraum 31 des Steuerschiebers 16 ansteht und den Steuerschieber 16 nach in der 2 oben entgegen der Kraft der Rückstellfeder 11 in Richtung der ersten, in der 2 dargestellten Steuerschaltung 16a beaufschlagt, bis sich ein Kräftegleichgewicht am Steuerschieber 16 zwischen dem im Ansteuerdruckraum 31 anstehenden Steuerdruck und der Kraft der Rückstellfeder 11 einstellt. Der Steuerschieber 16 stützt sich hierbei mit der oberen Stirnfläche an dem Querstift 27 ab, der in den Führungsausnehmungen 37a, 37b des Stellkolbens 5 in axialer Richtung geführt ist und über den Federteller 26 die Rückstellfeder 11 vorspannt. Hierdurch ist ein proportionaler Zusammenhang zwischen dem das Vorsteuerventil 30 ansteuernden elektrischen Steuersignal bzw. dem von dem Vorsteuerventil 30 erzeugten Steuerdruck und der axialen Position des Ventilschiebers 16 erzielbar, wobei die axiale Position des Steuerschiebers 16 und somit die Auslenkung des Steuerschiebers 16 die Sollposition des Stellkolbens 5 und somit des Verdrängervolumenstellorgans 2 vorgibt.The displacement machine according to the 2 and 3 is located at not controlled actuator 50 the pilot valve 30 in the in the 2 shown position with minimum displacement volume, wherein the spool 16 by means of the return spring 11 in the second control position 16b is acted upon and the actuator piston 5 with the timing cover 36 on the housing-side connection cover 33 is applied. For swinging out the positive displacement machine 1 in the direction of in the 3 shown maximum displacement volume is the electrical actuator 50 of pilot valve 30 controlled by a corresponding electrical control signal, whereby by means of the pilot valve 30 in the control pressure line 17 a corresponding, proportional to the electrical control signal control pressure is generated, via the in the connection cover 33 trained control pressure channel 17a and the pilot pressure pipe 32 in the drive pressure space 31 of the spool 16 pending and the spool 16 after in the 2 above against the force of the return spring 11 towards the first, in the 2 shown control circuit 16a subjected to a balance of power on the spool 16 between that in the control pressure chamber 31 pending control pressure and the force of the return spring 11 established. The spool 16 relies here with the upper end face on the cross pin 27 starting in the guide holes 37a . 37b of the adjusting piston 5 is guided in the axial direction and over the spring plate 26 the return spring 11 biases. This is a proportional relationship between the pilot valve 30 driving electrical control signal or the of the pilot valve 30 generated control pressure and the axial position of the valve spool 16 achievable, wherein the axial position of the spool 16 and thus the deflection of the spool 16 the desired position of the actuating piston 5 and thus the displacer volume actuator 2 pretends.

In der ersten Steuerstellung 16a des Steuerschiebers 16 ist mittels der ersten Steuerausnehmung 40 des Steuerschiebers 16 der Stelldruckversorgungskanal 21 mit dem Steuerkanal 20 verbunden, so dass der in der Stelldruckversorgungsleitung 23 anstehende Stelldruck der Stelldruckquelle 10 über den Ringraum 22, den Stelldruckversorgungskanal 21 und den Steuerkanal 20 im Druckraum 9 ansteht und den Stellkolben 5 nach in der 2 oben beaufschlagt, wodurch der Stellkolben 5 der Bewegung des Steuerschiebers 16 folgt, bis eine Abgleichstellung erzielt ist, in der die Verbindung des Steuerkanals 20 mit dem Stelldruckversorgungskanal 21 über die erste Steuerausnehmung 40 geschlossen ist.In the first control position 16a of the spool 16 is by means of the first control recess 40 of the spool 16 the signal pressure supply channel 21 with the control channel 20 connected, so that in the signal pressure supply line 23 Pending signal pressure of the signal pressure source 10 over the annulus 22 , the signal pressure supply channel 21 and the control channel 20 in the pressure room 9 is present and the actuator piston 5 after in the 2 applied above, causing the actuator piston 5 the movement of the spool 16 follows until a balance position is achieved, in which the connection of the control channel 20 with the signal pressure supply channel 21 over the first control recess 40 closed is.

Zum Zurückschwenken der Verdrängermaschine 1, beispielsweise aus der Stellung mit maximalem Verdrängervolumen, wird gemäß der 3 das elektrische Steuersignal der das Vorsteuerventil 30 betätigenden Betätigungseinrichtung 50 vermindert und somit der in dem Ansteuerdruckraum 31 des Steuerschiebers 16 anstehenden Steuerdruck verringert, wodurch der Steuerschieber 16 von der gespannten Rückstellfeder 11 über den Federteller 26 und den Querstift 27 nach in der 3 unten in Richtung der zweiten Steuerstellung 16b beaufschlagt wird, bis ein Kräftegleichgewicht zwischen der Kraft der Rückstellfeder 11 und dem im Ansteuerdruckraum 31 anstehenden Ansteuerdruck herrscht. Die axiale Position des Steuerschiebers 16 und somit die Auslenkung des Steuerschiebers 16 gibt hierbei wiederum die Sollposition des Stellkolbens 5 und somit des Verdrängervolumenstellorgans 2 vor. In der zweiten Steuerschaltung 16b ist mittels der zweiten Steuerausnehmung 41 der Steuerkanal 20 über die in dem Durchmesser 42 des Steuerschiebers 16 angeordneten Durchgangsöffnungen mit dem Entlastungskanal 25 und somit dem mit dem Behälter verbundenen Gehäuseinnenraum verbunden, so dass der Stellkolben 5 von den Eigenstellmomenten 60 des als Schwenkwiege ausgebildeten Verdrängervolumenstellorgans 2 und der Rückstellfeder 11 nach in der 3 unten beaufschlagt wird und somit der Auslenkung des Steuerschiebers 16 folgt, bis eine Abgleichstellung erreicht ist, in der die Verbindung des Steuerkanals 20 mit dem Entlastungskanal 25 über die zweite Steuerausnehmung 42 geschlossen wird.For swinging back the positive displacement machine 1 , For example, from the position with maximum displacement volume is, according to the 3 the electrical control signal of the pilot valve 30 actuated actuator 50 reduced and thus the in the control pressure chamber 31 of the spool 16 pending control pressure decreases, reducing the spool 16 from the tensioned return spring 11 over the spring plate 26 and the cross pin 27 after in the 3 down towards the second control position 16b is applied until an equilibrium of forces between the force of the return spring 11 and in the control pressure chamber 31 prevailing driving pressure prevails. The axial position of the spool 16 and thus the deflection of the spool 16 in turn gives the desired position of the actuating piston 5 and thus the displacer volume actuator 2 in front. In the second control circuit 16b is by means of the second control recess 41 the control channel 20 about in the diameter 42 of the spool 16 arranged passage openings with the discharge channel 25 and thus connected to the housing interior connected to the container, so that the actuating piston 5 from the self-adjusting moments 60 the trained as pivoting cradle displacement actuator 2 and the return spring 11 after in the 3 is acted upon below and thus the deflection of the spool 16 follows until an adjustment position is reached, in which the connection of the control channel 20 with the discharge channel 25 over the second control recess 42 is closed.

Wie aus den 2 und 3 ersichtlich ist, ist die Stelldruckversorgungsleitung 23 derart an die Stellkolbenaufnahmebohrung 6 angeschlossen, dass mittels der Ringnut 22 der Stelldruckversorgungskanal 21 im Stellkolben 5 über den gesamten Stellweg des Stellkolbens 5 mit der Stelldruckquelle 10 verbunden ist.Like from the 2 and 3 it can be seen, is the signal pressure supply line 23 such to the actuator piston receiving bore 6 connected that by means of the annular groove 22 the signal pressure supply channel 21 in the actuator piston 5 over the entire travel of the actuator piston 5 with the signal pressure source 10 connected is.

Bei der erfindungsgemäßen Verdrängermaschine 1 mit dem in dem Stellkolben 5 integrierten Steuerschieber 16 des Stelldruckregelventils 8 gibt der Steuerschieber 16 proportional zu dem Ansteuersignal die Sollposition des Stellkolbens 5 und somit des Verdrängervolumenstellorgans 2 durch Vorspannen bzw. Entlasten der Rückstellfeder 11 vor, wobei der Stellkolben 5 der Bewegung des Steuerschiebers 16 folgt und der Stellkolben 5 die Istposition des Verdrängervolumenstellorgans 2 an den Steuerschieber 16 direkt mechanisch zurückmeldet.In the displacement machine according to the invention 1 with the in the control piston 5 integrated spool 16 the signal pressure control valve 8th gives the spool 16 proportional to the drive signal, the desired position of the actuating piston 5 and thus the displacer volume actuator 2 by preloading or relieving the return spring 11 before, the adjusting piston 5 the movement of the spool 16 follows and the actuator piston 5 the actual position of the displacement volume actuator 2 to the spool 16 directly reports back mechanically.

Bei der erfindungsgemäßen Verdrängermaschine 1 weist der Steuerschieber 16 neben der Funktion zur Steuerung der Beaufschlagung des Druckraumes 9 des Stellkolbens 5 weiterhin die Funktion eines die Sollposition des Verdrängervolumenstellorgans 2 vorgebenden Organs auf. Die Rückstellfeder 11 weist ebenfalls eine Doppelfunktion auf und dient zur Vorgabe der Sollposition der Verdrängervolumenstellorgans 2 durch die Beaufschlagung des Steuerschiebers 16 sowie zum Zurückschwenken des Verdrängervolumenstellorgans 2 durch die Beaufschlagung des Stellkolbens 5. Zudem weist der Stellkolben 5 eine Doppelfunktion auf, der über den im Druckraum 9 anstehenden Ansteuerdruck die Kraft zum Verstellen des Verdrängervolumenstellorgans 2 erzeugt und gleichzeitig zur direkten mechanischen Rückführung der Istposition des Verdrängervolumenstellorgans 2 an den Steuerschiebers 16 des Stelldruckregelventils 8 dient.In the displacement machine according to the invention 1 points the spool 16 in addition to the function for controlling the admission of the pressure chamber 9 of the adjusting piston 5 Furthermore, the function of the desired position of the displacement volume actuator 2 of the predetermining organ. The return spring 11 also has a dual function and is used to specify the desired position of the displacement volume actuator 2 by the action of the control slide 16 and for pivoting back the displacement volume actuator 2 by the action of the actuating piston 5 , In addition, the actuator piston 5 a double function that over the pressure in the room 9 applied driving pressure, the force for adjusting the displacement volume actuator 2 generated and at the same time for the direct mechanical return of the actual position of the displacement volume actuator 2 at the spool 16 the signal pressure control valve 8th serves.

Bei der erfindungsgemäßen Verdrängermaschine 1 weist die Stelleinrichtung 3 eine geringe Teileanzahl und einen geringen Bauraumbedarf auf. Zudem weist die Stelleinrichtung 3 eine Robustheit gegenüber Störeinflüssen, beispielsweise Reibungskräfte am Steuerschieber 16 des Stelldruckregelventils 8, auf, wobei weiterhin eventuell auftretende Störeinflüsse aufgrund des hohen Kraftniveaus der Stelleinrichtung 3 einen geringen Störeinfluss ausüben. Zudem weist die erfindungsgemäße Verdrängermaschine 1 aufgrund der Integration des Steuerschiebers 16 des Stelldruckregelventils 8 in dem Stellkolben 5 kurze Signalwege auf, die eine hohe Verstelldynamik der erfindungsgemäßen Verdrängermaschine 1 bewirken.In the displacement machine according to the invention 1 has the adjusting device 3 a small number of parts and a small space requirement. In addition, the adjusting device 3 a robustness against interference, such as frictional forces on the spool 16 the signal pressure control valve 8th , on, with further possibly occurring interference due to the high level of force of the actuator 3 exert a low level of interference. In addition, the positive displacement machine according to the invention 1 due to the integration of the spool valve 16 the signal pressure control valve 8th in the actuator piston 5 short signal paths, the high displacement dynamics of the positive displacement machine according to the invention 1 cause.

Insgesamt wird somit eine Verdrängermaschine 1 mit einem zu dem elektrischen Steuersignal und somit dem Ansteuersignal proportionalen Verstellverhalten des Verdrängervolumenstellorgans 2 mit einer hohen Stellpräzision und Verstelldynamik zur Verfügung gestellt, wobei die Stelleinrichtung 3 einen geringen Bauaufwand und geringen Bauraumbedarf verursacht.Overall, thus becomes a positive displacement machine 1 with a proportional to the electrical control signal and thus the control signal adjustment behavior of the displacement volume actuator 2 provided with a high adjusting precision and adjusting dynamics, wherein the adjusting device 3 caused a low construction cost and low space requirement.

Der Stellkolben 5 kann als einfach wirkender oder doppelt wirkender Stellkolben ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Stellkolbenaufnahmebohrung 6 auch als Stufenbohrung ausgebildet sein und der Stellkolben 5 einen druckraumseitigen, in den 2 und 3 unten dargestellten um einige Millimeter vergrößerten Durchmesser aufweisen, wodurch eine vom Versorgungsdruck in der Stelldruckversorgungsleitung 23 abhängige und vom Betriebsdruck unabhängige Kraft in Rückschwenkrichtung erzeugt wird, die das Rückschwenkverhalten bei geringen Betriebsdrücken und fehlenden Eigenstellmomenten unterstützt. Anstelle der konzentrischen Anordnung des Steuerschiebers 16 in dem Stellkolben 5 gemäß den 1 bis 3 ist ebenfalls eine exzentrische Anordnung des Steuerschiebers 16 im Stellkolben 5 möglich.The adjusting piston 5 can be designed as a single-acting or double-acting actuator piston. For example, the actuator piston receiving bore 6 be designed as a stepped bore and the actuator piston 5 a pressure chamber side, in the 2 and 3 shown below enlarged by a few millimeters diameter, whereby one of the supply pressure in the control pressure supply line 23 dependent and independent of the operating pressure force is generated in the return pivot direction, which supports the return pivoting behavior at low operating pressures and lack of self-adjusting torque. Instead of the concentric arrangement of the spool 16 in the actuator piston 5 according to the 1 to 3 is also an eccentric arrangement of the spool 16 in the actuator piston 5 possible.

Claims (24)

Hydrostatische Verdrängermaschine (1) mit einem verstellbaren Verdrängervolumen, wobei ein Verdrängervolumenstellorgan (2) mittels einer Stelleinrichtung (3) verstellbar ist, die mindestens einen mit dem Verdrängervolumenstellorgan (2) in Wirkverbindung stehenden längsverschiebbaren Stellkolben (5) aufweist, der mittels eines von einem Stelldruckregelventil (8) erzeugten Stelldrucks beaufschlagbar ist, wobei der Stellkolben (5) entgegen dem Stelldruck von einer Rückstellfeder (11) beaufschlagbar ist und das Stelldruckregelventil (8) mittels eines Ansteuersignals betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stelldruckregelventil (8) als Lageregelventil ausgebildet ist und in dem Stellkolben (5) integriert ist, wobei das Stelldruckregelventil (8) von dem Ansteuersignal sowie der Rückstellfeder (11) des Stellkolbens (5) beaufschlagt ist, wobei das Stelldruckregelventil (8) einen in einer Längsbohrung (15) des Stellkolbens (5) längsverschiebbar angeordneten Steuerschieber (16) aufweist, der von dem Ansteuersignal entgegen der Rückstellfeder (11) beaufschlagbar ist, wobei in dem Stellkolben (5) schlitzförmige Führungsausnehmungen (37a; 37b) ausgebildet sind, in denen ein senkrecht zum Steuerschieber (16) angeordneter Querstift (27) angeordnet ist, wobei der Querstift (27) mit einer ersten Stirnfläche des Steuerschiebers (16) und einem Federteller (26) der Rückstellfeder (11) in Wirkverbindung steht.Hydrostatic displacement machine (1) with an adjustable displacement volume, wherein a Verdrängervolumenstellorgan (2) by means of an adjusting device (3) is adjustable, which has at least one with the Verdrängervolumenstellorgan (2) operatively connected longitudinally displaceable actuating piston (5), by means of one of an adjusting pressure control valve (8) generated actuating pressure can be acted upon, wherein the actuating piston (5) against the control pressure of a return spring (11) can be acted upon and the control pressure control valve (8) by means of a control signal is actuated, characterized in that the control pressure control valve (8) is designed as a position control valve and in the control piston (5) is integrated, wherein the control pressure regulating valve (8) by the drive signal and the return spring (11) of the actuating piston (5) is acted upon, wherein the control pressure control valve (8) in a longitudinal bore (15) of the actuating piston (5 ) longitudinally displaceably arranged spool (1 6), which is acted upon by the drive signal against the return spring (11), wherein in the actuating piston (5) slit-shaped guide recesses (37a; 37b) are formed, in which a transverse to the spool (16) arranged transverse pin (27) is arranged, wherein the transverse pin (27) with a first end face of the spool (16) and a spring plate (26) of the return spring (11) in operative connection stands. Verdrängermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stelldruckregelventil (8) eine erste Steuerstellung (16a) aufweist, in der ein Druckraum (9) des Stellkolbens (5) mit einer Stelldruckquelle (10) verbunden ist, und eine zweite Steuerstellung (16b) aufweist, in der der Druckraum (9) des Stellkolbens (5) zu einem Behälter entlastet ist, wobei das Stelldruckregelventil (8) von der Rückstellfeder (11) in Richtung der zweiten Steuerstellung (16b) und von dem Ansteuersignal in Richtung der ersten Steuerstellung (16a) beaufschlagbar ist.Displacer after Claim 1 , characterized in that the adjusting pressure control valve (8) has a first control position (16a), in which a pressure chamber (9) of the actuating piston (5) with a control pressure source (10) is connected, and a second control position (16b), in the the pressure chamber (9) of the control piston (5) is relieved to a container, wherein the control pressure control valve (8) of the return spring (11) in the direction of the second control position (16b) and of the drive signal in the direction of the first control position (16a) can be acted upon , Verdrängermaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansteuersignal als elektro-hydraulischer Steuerdruck ausgebildet ist, der mittels eines elektrisch angesteuerten Vorsteuerventils (30), insbesondere eines Druckminderventils, erzeugbar ist.Displacer after Claim 1 or 2 , characterized in that the drive signal is designed as an electro-hydraulic control pressure, by means of an electrically controlled pilot valve (30), in particular a pressure reducing valve, can be generated. Verdrängermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellkolben (5) einen Kolbenabschnitt (5a) aufweist, der in einer Stellkolbenaufnahmebohrung (6) eines Gehäuses der Verdrängermaschine (1) längsverschiebbar angeordnet ist, und einen Kolbenstangenabschnitt (5b) aufweist, der mit dem Verdrängervolumenstellorgan (2) der Verdrängermaschine (1) in Wirkverbindung steht, wobei das Stelldruckregelventil (8), insbesondere der Steuerschieber (16), in dem Kolbenabschnitt (5a) angeordnet ist und die an einem Gehäuse der Verdrängermaschine (1) abgestützte Rückstellfeder (11) im Bereich des Kolbenstangenabschnitts (5b) angeordnet ist.Positive displacement machine according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the actuating piston (5) has a piston portion (5a) which is arranged longitudinally displaceably in an actuating piston receiving bore (6) of a housing of the displacement machine (1), and has a piston rod portion (5b) which communicates with the displacement volume actuator (2). the positive displacement machine (1) is in operative connection, wherein the control pressure control valve (8), in particular the spool (16), in the piston portion (5a) is arranged and on a housing of the positive displacement machine (1) supported return spring (11) in the region of the piston rod portion (5b) is arranged. Verdrängermaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kolbenstangenabschnitt (5b) des Stellkolbens (5) die schlitzförmigen Führungsausnehmungen (37a; 37b) ausgebildet sind.Displacer after Claim 4 , characterized in that in the piston rod portion (5b) of the adjusting piston (5), the slot-shaped guide recesses (37a, 37b) are formed. Verdrängermaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Federteller (26) auf dem Kolbenstangenabschnitt (5b) längsverschiebbar gelagert ist.Displacer after Claim 4 or 5 , characterized in that the spring plate (26) on the piston rod portion (5b) is mounted longitudinally displaceable. Verdrängermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsbohrung (15) an einem einem Druckraum (9) zugewandten Bereich einen Ansteuerdruckraum (31) einer zweiten Stirnfläche des Steuerschiebers (16) bildet, wobei ein Steuerdruckführungsrohr (32) vorgesehen ist, das den Ansteuerdruckraum (31) des Steuerschiebers (16) mit der Steuerdruckversorgung längsverschiebbar verbindet. Positive displacement machine according to one of the Claims 1 to 6 , characterized in that the longitudinal bore (15) at a pressure chamber (9) facing a drive pressure chamber (31) of a second end face of the spool (16), wherein a control pressure guide tube (32) is provided, which the Ansteuerdruckraum (31) of the Spool (16) connects to the control pressure supply longitudinally displaceable. Verdrängermaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerdruckführungsrohr (32) in einem den Druckraum (9) des Stellkolbens (5) begrenzenden gehäusefesten Anschlussdeckel (33) befestigt ist.Displacer after Claim 7 , characterized in that the control pressure guide tube (32) in a the pressure chamber (9) of the actuating piston (5) limiting housing-fixed connection cover (33) is attached. Verdrängermaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Anschlussdeckel (33) ein mit einem Vorsteuerventil (30) in Verbindung stehender Steuerdruckkanal (17a) ausgebildet ist.Displacer after Claim 8 , characterized in that in the connection cover (33) with a pilot valve (30) in communication standing control pressure channel (17a) is formed. Verdrängermaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerdruckführungsrohr (32) mittels eines Kugelgelenks (35) am Gehäuse befestigt ist.Positive displacement machine according to one of the Claims 7 to 9 , characterized in that the control pressure guide tube (32) by means of a ball joint (35) is secured to the housing. Verdrängermaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsbohrung (15) mittels eines an einem Kolbenabschnitt (5a) befestigten Steuerdeckels (36) verschlossen ist und der Steuerdeckel (36) auf dem Steuerdruckführungsrohr (32) längsverschiebbar gelagert ist.Positive displacement machine according to one of the Claims 7 to 10 , characterized in that the longitudinal bore (15) by means of a on a piston portion (5a) attached control cover (36) is closed and the control cover (36) is mounted longitudinally displaceable on the control pressure guide tube (32). Verdrängermaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abdichtung des Ansteuerdruckraums (31) gegenüber dem Steuerdruckführungsrohr (32) eine Dichtungseinrichtung (34) vorgesehen ist.Positive displacement machine according to one of the Claims 7 to 11 , characterized in that for sealing the Ansteuerdruckraums (31) relative to the control pressure pipe (32) a sealing means (34) is provided. Verdrängermaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinrichtung (34) zwischen dem Steuerdeckel (36) und dem Steuerdruckführungsrohr (32) angeordnet ist.Displacer after Claim 12 , characterized in that the sealing means (34) between the control cover (36) and the control pressure guide tube (32) is arranged. Verdrängermaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kolbenabschnitt (5a) des Stellkolbens (5) ein zu einem Druckraum (9) geführter Steuerkanal (20) ausgebildet ist, der mittels des Steuerschiebers (16) mit einem in dem Kolbenabschnitt (5a) des Stellkolbens (5) ausgebildeten Stelldruckversorgungskanal (21) und mit einem in dem Stellkolben (5), insbesondere dem Kolbenstangenabschnitt (5b) des Stellkolbens (5), ausgebildeten Entlastungskanal (25) verbindbar ist, der mit dem Gehäuseinnenraum in Verbindung steht.Positive displacement machine according to one of the Claims 4 to 13 , characterized in that in the piston portion (5a) of the actuating piston (5) to a pressure chamber (9) guided control channel (20) is formed by means of the control slide (16) with a in the piston portion (5a) of the actuating piston (5 ) formed Stelldruckversorgungskanal (21) and with a in the actuating piston (5), in particular the piston rod portion (5b) of the actuating piston (5), formed relief channel (25) is connected, which is in communication with the housing interior. Verdrängermaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Stelldruckversorgungskanal (21) mit einer am Außenumfang des Kolbenabschnitts (5a) ausgebildeten Ringnut (22) des Stellkolbens (5) verbunden ist, wobei die Ringnut (5) über den gesamten Stellkolbenweg mit einer mit einer Stelldruckquelle (10) in Verbindung stehenden Stelldruckversorgungsleitung (23) in Verbindung steht.Displacer after Claim 14 , characterized in that the actuating pressure supply channel (21) with a on the outer circumference of the piston portion (5a) formed annular groove (22) of the actuating piston (5) is connected, wherein the annular groove (5) over the entire Stellkolbenweg with a with a control pressure source (10) communicating signal pressure supply line (23) is in communication. Verdrängermaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnut (22) mittels in dem Kolbenabschnitt (5a) angeordneten Dichtungseinrichtungen (24a; 24b) gegenüber dem Druckraum (9) und dem Gehäuseinnenraum abgedichtet ist.Displacer after Claim 15 , characterized in that the annular groove (22) is sealed off from the pressure chamber (9) and the housing interior by means of sealing devices (24a, 24b) arranged in the piston section (5a). Verdrängermaschine nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerschieber (16) zur Ansteuerung der Verbindung des Steuerdruckversorgungskanals (21) mit dem Steuerkanal (20) eine erste Steuerausnehmung (40) und zur Ansteuerung der Verbindung des Steuerkanals (20) mit dem Entlastungskanal (25) eine zweite Steuerausnehmung (41) aufweist.Positive displacement machine according to one of the Claims 14 to 16 , characterized in that the control slide (16) for controlling the connection of the control pressure supply channel (21) with the control channel (20) a first control recess (40) and for controlling the connection of the control channel (20) with the discharge channel (25) has a second control recess (41). Verdrängermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrängermaschine (1) einseitig im Verdrängervolumen verstellbar ist und sich bei nicht angesteuertem Stelldruckregelventil (8) mittels der Regelfeder (11) in einer Stellung mit minimalem Verdrängervolumen befindet.Positive displacement machine according to one of the Claims 1 to 17 , characterized in that the displacement machine (1) is adjustable on one side in the displacer volume and is located in non-actuated control pressure control valve (8) by means of the control spring (11) in a position with minimum displacement volume. Verdrängermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrängermaschine (1) beidseitig im Verdrängervolumen verstellbar ist.Positive displacement machine according to one of the Claims 1 to 17 , characterized in that the displacement machine (1) is adjustable on both sides in the displacer volume. Verdrängermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrängermaschine (1) als Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise mit einem als Schrägscheibe ausgebildeten Verdrängervolumenstellorgan (2) ausgebildet ist.Positive displacement machine according to one of the Claims 1 to 19 , characterized in that the displacement machine (1) is designed as an axial piston machine in swash plate design with a swirl disk designed as a displacement volume control member (2). Verdrängermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrängermaschine (1) als Axialkolbenmaschine in Schrägachsenbauweise mit einem als Zylindertrommel ausgebildeten Verdrängervolumenstellorgan (2) ausgebildet ist.Positive displacement machine according to one of the Claims 1 to 19 , characterized in that the displacement machine (1) is designed as an axial piston machine in oblique-axis design with a cylinder drum designed as Verdrängervolumenstellorgan (2). Verdrängermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrängermaschine (1) als Radialkolbenmaschine oder Flügelzellenmaschine mit einem als Hubring ausgebildeten Verdrängervolumenstellorgan (2) ausgebildet ist. Positive displacement machine according to one of the Claims 1 to 19 , characterized in that the displacement machine (1) as a radial piston machine or vane machine with a designed as a cam displacement piston actuator (2) is formed. Verdrängermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrängermaschine (1) als Pumpe ausgebildet ist.Positive displacement machine according to one of the Claims 1 to 22 , characterized in that the displacement machine (1) is designed as a pump. Verdrängermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrängermaschine (1) als Motor ausgebildet ist.Positive displacement machine according to one of the Claims 1 to 22 , characterized in that the displacement machine (1) is designed as a motor.
DE102008050835.7A 2008-10-08 2008-10-08 Hydrostatic displacement machine with an adjustable displacement volume and with an adjusting pressure regulating valve integrated into the adjusting piston and acted upon by the adjusting piston return spring Active DE102008050835B4 (en)

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