DE1295377B

DE1295377B - Einrichtung zum drehzahlabhaengigen Veraendern der Neigung der Taumelscheibe einer Axialkolbenmaschine

Info

Publication number: DE1295377B
Application number: DE1961R0031200
Authority: DE
Original assignee: Renault SA
Current assignee: Renault SA
Priority date: 1960-11-21
Filing date: 1961-10-02
Publication date: 1969-05-14
Also published as: FR1290143A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum drehzahlabhängigen Verändern der Neigung der Taumelscheibe einer Axialkolbenmaschine (Pumpe oder Motor) durch einen außen am Maschinengehäuse angeordneten hydraulischen Schubtrieb mit drehzahlbeeinflußter Steuerung.
Es ist zwar schon bekannt, die Neigung einer Platte einer Axialkolbenmaschine kontinuierlich zu steuern, doch geschieht dies nur als Funktion einer einzigen Veränderlichen, nänflich des Arbeitsdruckes der Pumpe, wobei angestrebt ist, diesen Druck konstant zu halten.
Eine andere bekannte Axialkolbenmaschine weist zwar druckbeeinflußbare Steuerkolben auf, läßt jedoch nicht erkennen, wie die Höhe des Steuerdruckes geregelt wird.
Schließlich ist auch noch eine, Axialkolbenmaschine, der im ersten Absatz dieser Beschreibung erwähnten Art bekannt, die zwar eine drehzahlabhängige Verstelleinrichtung, nicht aber eine gleichzeitig wirkende Hand- bzw. Fußverstellung aufweist. Außerdem ist hier der Drehzahlregler nicht baulich mit der Pumpe vereinigt.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einer äußerst gedrungenen Bauform die stufenlose Verstellung der Taumelscheiben so bewirkt, daß einerseits die Drehzahl der Axialkolben, maschine willkürlich durch eine Hand- bzw. Fußverstellung verändert werden kann, andererseits aber diese einmal vorgewählte Drehzahl, unabhängig von der momentanen Belastung, selbsttätig aufrechterhalten wird.
Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß der Schubtrieb aus einem das umlaufende Maschinengehäuse umgebenden und auf diesem längs verschiebbaren Zylinder besteht, der mit der am Gehäuse schwenkbar gelagerten Taumelscheibe verbunden ist und mit dem Gehäuse zwei Arbeitsräume bildet, von denen der eine mit Niederdruckflüssigkeit gleichbleibenden Druckes undder andere mit Hochdruckflüssigkeit veränderbaren Druckes beaufschlagt ist, wobei der Hochdrucksteuerschieber einerseits von einer hand- oder fußbeeinflußbaren Feder, andererseits von einem hydraulischen Druck betätigt wird, der von einem drehzahlbeeinflußten, als Differentialkolben ausgebildeten, senkrecht zum Maschinengehäuse verschiebbaren Hilfssteuerschieber verändert wird.
Dem ermittelten Stand der Technik sind keine Hinweise zu entnehmen, die hydraulische Verstelleinrichtung am Umfang des Pumpengehäuses und die Drehzahlregeleinrichtung sowie die Hand- bzw. Fußverstelleinrichtung innerhalb des Pumpengehäuses anzuordnen.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung, die einen Längsschnitt durch eine mit der erfindungsgemäßenVerstelleinrichtung versehene Axialkolbenmaschine darstellt, näher beschrieben.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, besteht die Axialkolbenmaschine aus einem sich drehenden Gehäuse 1, in dessen Innerem die beiden Taumelscheiben 2 und 3 für die Kolben 4 bzw. 5 der beiden feststehenden Zylinderblöcke 6 bzw. 7 angeordnet sind, wobei der eine dieser Blöcke zu der anderen durch den umlaufenden Steuerkörper 8 hindurch fördert.
Ein hydraulischer Schubtrieb ist um das Gehäuse herum angebracht und besteht aus einem Zylinder 9, der längs des Gehäuses 1 gleiten kann; er ist dazu bestimmt, die Stellung der Taumelscheiben 2 und 3 zu ändern. Hierzu ist der Zylinder 9 mit Schlitzen versehen, in welche mit Hebeln fest verbundene Zapfen hineinragen, wobei diese Hebel an dem Ende von Achsen 2' und 3' sitzen, die in dem Gehäuse gelagert sind und auf denen die Taumelscheiben 2 bzw. 3 sitzen. Das Ende 10 des Zylinders 9 umschließt einen Arbeitsraum 11, in welchen durch A zuströmendes Hochdrucköl eindringt, an einem kreisrunden Vorsprun.o, 12 des Gehäuses 1 einen Widerstand findet und dadurch auf den Zylinder 9 im Sinne des Pfeils F einwirkt.
Ein weiterer Zustrom von öl unter einem geringeren Druck als dem des bei A zuströmenden Oles erfolgt durch eine Rohrleitung B, die durch eine Nut mit einem Kanal 31, einem Kanal 35 und einem zweiten Arbeitsraum 36 in Verbindung steht. In diesem findet das Drucköl einen Widerstand an einem Anschla- 37 des Gehäuses 1, wodurch das öl eine Rückstellwirkung auf den Zylinder 9 ausübt. Durch den Kanal 35 hindurch wird auch der Steuerkörper 8 der Axialkolbenmaschine gespeist und somit die beiden Zylinderblöcke 6 und 7.
Der Regler besteht aus folgenden Teilen: 1. einem leicht beweglichen Hilfssteuerschleber 14, dessen Achse zu der Längsachse der Axialkolbenmaschine senkrecht verläuft, so daß er der Wirkung der Fliehkraft ausgesetzt ist, Dadurch verschiebt er sich nach außen.
Der Hilfssteuerschieber 14 ist ein Differentialkolben, dessen durch die Kolbenstange 14" miteinander verbundenen Kolbenteile 17 und 18 in Bohrungen 15 bzw. 16 verschiedenen Durchmessers gleiten. Die einen Anschlag bildende Schulter 19 der Bohrung 16 begrenzt den Hub des Schiebers 14. Die Bohrung 15 steht durch einen Kanal 32 mit dem Kanal 31 der Druckölzuleitung B, durch einen Kanal 33 mit dem hinteren Teil 34 des nachstehend beschriebenen Hochdrucksteuerschiebers in Verbindung.
Außerdem mündet die Bohrung 15 außerhalb des Gehäuses bzw. an dessen Umfang, um eine Verbindung mit der Außenluft zu schaffen.
2. Zu dem Regler gehört ferner ein Hochdrucksteuerschieber mit einem Kolben 20, der in einer Bohrung 22 gleitet, die im Inneren eines sich an das Gehäuse 1 anschließenden Gehäuses 21 in der Längsachse der Axialkolbenmaschine verläuft. Eine am Ende dieser Bohrung vorgesehene Feder 23 wirkt dauernd auf ein Ende 24 des Kolbens 20 ein. Mittels eines Fußhebels 25 und eines Gestänges 26 kann die Spannung dieser Feder vergrößert werden.
Die Bohrung 22 steht durch eine Nut 29 und einen Kanal 38 mit der HochdruckölzuleitungA, durch eine Nut 30 und den vorerwähnten Kanal 13 mit dem Arbeitsraum 11 des Zylinders 9 in Verbindung und außerdem durch eine Nut 40 und den Kanal 41 mit der Außenhift.
Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Verstelleinrichtung ist folgende: 1. Der Kolben 20 des Hochdrucksteuerschiebers befindet sich meist in der Stellung, in der er gleichzeiti- die Nuten 29 und 40 verdeckt; das ist die normale Gleichgewichtslage.
2. Der Hilfssteuerschieber 14 (bekannter Bauart) ändert den öldruck in Kanal und Hohlraum 33 in Abhängigkeit von der Drehzahl. Hierbei bewegt er sich zwischen zwei Grenzlagen; bei einer wird der Kanal 32 für den Zustrom des Niederdruckbls freigegeben, in der anderen wird der Kanal 15' frei, der das Gehäuse mit der Außenluft verbindet. Der bei 33 resultierende Druck dient infolge des Unterschiedes der Kolbendurchmesser zum Auscleich der auf den Hilfssteuerschieber einwirkenden Fliehkraft.
Der Hochdrucksteuerschieber ist in jedem Augenblick im Gleichgewicht, einmal weil auf das Ende 34 des Kolbens 20 ein öldruck einwirkt, moduliert durch den Hilfssteuerschieber 14 in Abhängigkeit von der Drehzahl der Maschine, und weil auf das andere Ende 24 die Feder 23 drückt, die durch den Fußhebel 25 zusammengepreßt wird.
Bei jeder Lage des Fußhebels 25 stellt sich auf der Stirnseite 34 des Kolbens 20 ein Gleichgewichtsdruck ein.
Wird beispielsweise der Fußhebel 25 in dem Sinne des Pfeils Y' verschoben, dann wird die Feder 23 weiter zusammengedrückt und übt dabei auf die Stirnfläche 24 des Kolbens 20 einen erhöhten Druck aus, wodurch der Kolben nach links verschoben wird und die Ringnut 29 freigibt. Dadurch erhöht sich in dem Kanal 13 und in dem Arbeitsraum 11 der Druck. Das hat zur Folge, daß sich der Zylinder 9 im Sinne des Pfeils F verschiebt und die Neigung der Taumelscheiben 2 und 3 ändert. Wird dagegen die Feder 23 durch Freigeben des Fußhebels 25 wieder entspannt, dann verschiebt sich der Kolben 20 nach rechts und gibt den Kanal 40 zur Außenluft frei, wodurch der Druck in dem Kanal 13 und dem Arbeitsraum 11 absinkt und der Zylinder 9 sich im Sinne des Pfeils F' verschiebt.
Bei einer gegebenen Stellung des Fußhebels 25 wird die Drehzahl der Maschine, falls sich die Betriebsverhältnisse (Belastung) ändern, zunächst entweder höher oder niedriger.
Im Falle einer Erhöhung der Drehzahl verschiebt sich der frei bewegliche Hilfssteuerschleber 14 unter der Einwirkung der Fliehkraft nach dem Umfang des Gehäuses zu, wobei der Kanal 32 freigegeben wird und der in dem Kanal 33 herrschende Druck zunimmt. Der Kolben 20 wird dann nach rechts verschoben. Durch die öffnung der Ringnut 40 kommt die Ringnut 30 mit der Außenluft in Verbindung. Infolge des Absinkens des Druckes im Kanal 13 und im Arbeitsraum 11 verschiebt sich der Zylinder 9 im Sinne des Pfeils F', wodurch die Untersetzung der Axialkolbemriaschine vermindert und damit die anfängliche Erhöhung der Drehzahl wieder rückgängig gemacht wird.
Im Falle eines Absinkens der Drehzahl bewegt sich der Hilfssteuerschieber 14 nach innen, wobei er den Kanal 32 für den Olzustrom verschließt. Der Kanal 15' kommt mit der Außenluft in Verbindung, der Druck im Kanal 33 sinkt ab, der Kolben 20 verschiebt sich nach links und gibt dabei die Ringnut 29 für den Zustrom des Hochdrucköls frei. Der Druck in der Ringnut 30, im Kanal 13 und im Arbeitsraum 11 nimmt zu. Der Zylinder 9 verschiebt sich im Sinne des Pfeils F, wodurch die Untersetzung der Maschine zunimmt und diese ihre ursprüngliche Drehzahl wieder erreicht.
Jeder Stellung der Feder 23 ist also ein bestimmtes Untersetzungsverhältnis und damit eine bestimmte Drehzahl der Axialkolbenmaschine zugeordnet, nämlich diejenige, bei welcher der durch den Hilfssteuerschieber gelieferte Druck den Schub bzw. den Druck der Feder so ausgleicht, daß der Hochdrucksteuerschieber eine Lage einnimmt, bei welcher die Ringnut 29 für den Zustrom des Hochdrucköls und die Ringnut 40 für die Verbindung des Gehäuses mit der Außenluft beide verschlossen bzw. abgedeckt sind.

Claims

Patentanspruch: Einrichtung zum drehzahlabhängigen Verändern der Neigung der Taumelscheibe einer Axialkolbenmaschine (Pumpe oder Motor) durch einen außen am Maschinengehäuse angeordneten hydraulischen Schubtrieb mit drehzahlbeeinflußter Steuerung, dadurch gekennzeichnet, daß der Schubtrieb aus einem das umlaufende Maschinengehäuse(1) umgebenden und auf diesem längsverschiebbaren Zylinder (9) besteht, der mit der am Gehäuse schwenkbar gelagerten Taumelscheibe (2 bzw. 3) verbunden ist und mit dem Gehäuse zwei Arbeitsräume (11, 36) bildet, von denen der eine mit Niederdruckflüssigkeit gleichbleibenden Druckes und der andere mit Hochdruckflüssigkeit veränderbaren Druckes beaufschlagt ist, wobei der Hochdrucksteuerschieber einerseits von einer hand- oder fußbeeinflußbaren Feder (23), andererseits von einem hydraulischen Druck betätigt wird, der von einem drehzahlbeeinflußten, als Differentialkolben ausgebildeten, senkrecht zum Maschinengehäuse verschiebbaren Hilfssteuerschieber (14) verändert wird.