DE3027580A1

DE3027580A1 - Servomotor mit einem einen hydraulischen axialkolbenmotor steuernden servoventil

Info

Publication number: DE3027580A1
Application number: DE19803027580
Authority: DE
Inventors: Roger Bougival Maistrelli
Original assignee: Renault SAS; Regie Nationale des Usines Renault
Current assignee: Renault SAS; Regie Nationale des Usines Renault
Priority date: 1979-09-06
Filing date: 1980-07-21
Publication date: 1981-03-12
Also published as: IT8068333A0; DE8019530U1; FR2465099B1; FR2465099A1; IT1128996B; US4381701A; GB2058235A; JPS5640203U; GB2058235B

Description

REGIE NATIONALE DES USINES RENAULT Boulogne-Billancourt Frankreich

Servomotor mit einem einen hydraulischen Axialkolbenmotor

steuernden Servoventil

Die Erfindung betrifft eine Torrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Erfindung.betrifft somit Hydraulikmotoren mit axialen Kolben und Taumelscheibe, d. h. Motoren mit trommelförraig angeordneten Kolben.

Motoren dieser Bauart sind bekannt und werden entsprechend ihrer Anwendung für gewöhnlich von unterschiedlichen Verteilern gespeist: von einem Magnetventil oder einem Ventil mit mechanischer Steuerung, die nach dem Prinzip alles oder - nichts arbeitet, für Motoren mit konstanter Drehzahl, oder auch noch einem Durchsatzregler für Motoren mit veränderlicher Drehzahl. Im Fall von geregelten Bewegungen

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ist es üblich, den Motor durch Servoventile zu speisen. Es müssen andererseits dort Schutzorgane gegen Überdruck angebracht werden, d. h. Sicherheitsventile, entweder zum Schutz des eigentlichen Motors oder zur Begrenzung seines Drehmoments und zum Schutz der angetriebenen Mechanik.

Wenn eine durch Trägheit angetriebene last gebremst werden soll, oder auch wenn eine Motorlast im Fall eines Ausfalls der hydraulischen Speisung gebremst werden soll, muss der Motor als Pumpe arbeiten und hierzu über Speiserückschiagventile mit einem Druck von einigen Bar gespeist werden können. Überdies muss für den Antrieb eines Stellungs- oder Drehzahlgebers des Motors häufig eine Achse verfügbar sein. Schliesslich muss ein derartiger Motor mit seinem Zubehör mit der hydraulischen Anlage über vier Leitungen verbunden sein: eine Leitung für die Hochdruckspeisung des Servoventils, eine Rücklaufleitung für den Vorratsbehälter des Servoventils, eine Speiseleitung und eine Ablaufleitung für den hydraulischen Motor.

Die vier hydraulischen Leitungen und die zwischen dem Motor, dem Servoventil und den Ventilen erforderlichen Leitungen machen die Anordnung voluminös, schwer und teuer. Nun sind aber das Volumen und das Gewicht bei den Anwendungen besonders nachteilig, bei denen das Material auf Elemente von beweglichen Maschinen verladen wird, z. B. auf IPertigungsautomaten.

Es ist bekannt, Ventile in die Köpfe von hydraulischen Maschinen zu integrieren. Es ist ebenfalls bekannt, das Servoventil unmittelbar an den Motor anzuflanschen. Schliesslich ist es bekannt, den Auslass des Motors und den Rücklauf des Servoventils dadurch miteinander zu verbinden, dass Spezialdichtungen an der Ausgangswelle des Motors angebracht werden zur Gewährleistung seiner Abdichtung trotz des sich daraus im Gehäuse ergebenden Überdrucks.

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Diese Verbesserungen ermöglichen eine Verminderung des Volumengewichts und auch der Kosten der Anordnung, werden aber im allgemeinen durch Hinzufügung von gesonderten Organen getrennt angebracht, so dass keine sehr kompakte Anordnung vorliegt.

Aufgabe der Erfindung ist die Beseitigung der bisherigen Nachteile, d. h. die Schaffung eines hydraulischen Motors,' der ein Servoventil aufnehmen kann, einen Stellungs- oder Drehzahlgeber für die Welle aufweist, dessen Speise- und Überdruckventile integriert sind und der schliesslich nur zwei Verbindungsleitungen mit dem hydraulischen Generator benötigt, und zwar das Ganze in einer besonders kompakten Anordnung.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäss durch . den Gegenstand des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung besteht somit bei einer Axialkolbenpumpe, die in einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse untergebracht ist, das an einem Ende durch einen Deckel verschlossen ist, der an einem der Enden der Motorwelle als Lager dient, und das am anderen von einer Verschlussplatte verschlossen ist, die am anderen Ende der Motorwelle als Lager dient, darin, dass die im allgemeinen im wesentlichen als Parallelepiped ausgebildete Verschlussplatte derart ausgebildet ist, dass sie innen zwei längsgerichtete Durchtritte aufweist, die in einer zur Ebene der Verschlussplatte parallelen Ebene liegen und jeweils über drei zur Verschlussplatte senkrechte Durchtritte mit den Arbeitsöffnungen des an der Verschlussplatte befestigten Servoventils, mit einer der Verteilungsöffnungen der Trommel bzw. mit dem Innenraum des Gehäuses über ein Rückschlagventil verbunden.

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Die erste dieser zu einen und anderen der längsverlaufenden Durchtritte senkrechten Durchtritte mündet vorzugsweise an den beiden Seiten der Verschlussplatte, die durch zwei weitere senkrechte zusätzliche Durchtritte vervollständigt wird, die ebenfalls an einer Seite der Verschlussplatte derart münden, dass sie den Anschluss des Servoventils an einer beliebigen dieser beiden Seiten der Verschlussplatte gestatten, wobei die andere Seite für den Anschluss der beiden Leitungen zur Verbindung mit der hydraulischen Anlage verwendet wird. Dieser Anschluss erfolgt vorzugsweise durch einen Anschlussblock, der gleichzeitig auf der entsprechenden Seite die nicht verwendeten Öffnungen der ersten senkrechten Durchtritte verschliesst.

Schliesslich hat die Verschlussplatte einen oder mehrere zu ihrer Ebene parallele querverlaufende Durchtritte, die die beiden längsverlaufenden Durchtritte über zwei Sicherheitsventile verbinden.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt:

Pig. 1 ein hydraulisches Schema des Motors und seines Zubehörs;

ig. 2 einen Axialschnitt II-II der Vorrichtung von B¹Xg. 3> 3 einen Querschnitt III-III von Fig. 2;

Fig. 4 eine Teilansicht der Seitenfläche der Verteilungsplatte ;

Pig. 5 einen der Pig. 3 ähnlichen teilweisen Schnitt einer Ausführungsvariante der Sicherheitsventile.

Pig. 1 zeigt insgesamt einen aus einem Hydraulikmotor mit Zubehör bestehenden Servomotor. Dieser Servomotor enthält :

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- Einen Motor 11 mit trommeiförmig angeordneten Kolben der Taumelscheibenbauart mit zwei öffnungen 12 und 13 für die Druckmittelspeisung und den Druckmittelrücklauf sowie eine die inneren Leckverluste des Motors sammelnde Ablassleitung 14.

Der Motor hat eine Hauptausgangswelle 15 für den Antrieb verschiedener in dieser Figur nicht gezeigter Geber.

- Ein an sich bekanntes Servoventil 17 mit vier Öffnungen.

Es sind dies: die Öffnung 18, die durch eine nicht gezeigte äussere Quelle 19 mit unter hohem Druck stehenden Druckmittel gespeist wird, die Öffnung 20 für den Druckmittelrücklauf, die mit dem Behälter an einer Stelle verbunden ist, wo ein von einem nicht gezeigten Organ geregelter Niederdruck 21 herrscht, und die öffnungen 22 und 23, die die Arbeitsöffnungen des Servoventils darstellen.

- Leitungen 24· und 25, die die Arbeitsöffnungen des Servoventils mit denjenigen 12 und 13 des Motors verbinden.

- Zwei Überdruckventile 26 und 27, die die Druckdifferenz zwischen den Leitungen 24 und. 25 unabhängig davon begrenzen, wo der höchste Druck herrscht.

- Zwei Speiseventile 28 und 29, die jede der Leitungen 24· und 25 mit einer Leitung 30 verbinden, die mit der Rücklauföffnung 20 des Servoventils verbunden ist.

Entsprechend der Eichtung und Grosse des elektrischen Steuerstroms eines Eingangsorgans 32 des Servoventils schickt dieses mehr oder weniger von an seiner Öffnung 18 ankommendem, unter hohem Druck stehendem Druckmittel zu seiner Arbeit soff nung 22 oder 23, was den Hydraulikmotor in der einen oder anderen Richtung dreht, wobei die zweite Arbeitsöffnung 23 oder 22 das vom Motor kommende Druckmittel zum Niederdruck 21 schickt.

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Wenn der Druckunterschied in den Leitungen 24 und 25 über den Soll-Wert der Ventile 26 und 27 steigt, öffnen diese, damit dieser Druckunterschied auf den vorgesehenen Wert beschränkt bleibt, was durch Ableitung der erforderlichen Druckmittelmenge erfolgt.

Wenn der Druck in einer der Leitungen 24 und 25 unter den durch den Niederdruck 21 geregelten Wert fällt, öffnet das entsprechende Speiseventil 28 oder 29, um dort diesen Niederdruck aufrechtzuhalten.

Geraäss Fig. 2 und 3 besteht der eigentliche Motor aus einem insgesamt rohrförmigen Hauptgehäuse 101, das durch einen Deckel 102 und eine Platte 103 verschlossen ist. Eine Welle, die sich in im Deckel und der Platte angeordneten Lagern 105 und 106 dreht, ist drehfest mit einer Trommel 107 verbunden, in der Kolben 108 verschiebbar sind, die durch Federn 109 gegen eine geneigte Platte oder Taumelscheibe 110 zurückgestellt werden.

Die Taumelscheibe 110 ist durch Axial- und Radiallager im Deckel 102 frei drehbar gelagert. Die Trommel gleitet auf einer feststehenden Verteilungsplatte 112, die mit zwei öffnungen 113 und 114 (B¹Xg. 4) durchbrochen ist, die in bekannter Weise die Druckmittelspeisung der Zylinder und Kolben gewährleisten.

Für den Antrieb einer Last hat die Welle 104 ein Ende, das auf der Deckelseite einen kräftigen Querschnitt aufweist, und hat ein Ende 116 mit geringerem Querschnitt für den Antrieb eines Stellungs- oder Drehzahlgebers 117 ü© nach Anwendung, vgl. Fig. 2. Dichtungen 118 und 119 stellen die Abdichtung an den Wellenaustritten her.

Die oben beschriebene Anordnung ist völlig bekannt. Die Erfindung beruht im Aufbau der Platte 103.

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Die im allgemeinen in Form eines Parallelepipeds ausgebildete Platte 103 hat eine Seite 120 zur Befestigung am mittleren Gehäuse des Botors und eine gegenüberliegende Seite 121, die gegebenenfalls den Geber 117 aufnimmt. Eine dieser beiden Seiten (beim dargestellten Beispiel die Seite 121) nimmt das feteuernde Servoventil 122 auf (entsprechend der Anordnung 17, 32 von EIg. 1), während die andere Seite die Hochdruck- und die Niederdruckleitung 123 und 124 zur Verbindung mit einem aussen gelegenen hydraulischen Generator aufnimmt. Die Leitungen 123 Oder 124 (entsprechend den Leitungen 19 und 21 von Fig. 1) können unmittelbar an die Seite 120 angeschlossen werden (Fig. 2) oder über einen auf die Platte 103 geschraubten Anschlussblock 125, was die Wartungsvorgänge dadurch erleichtert, dass für den Abbau des Motors die hydraulischen Anschlüsse nicht abgeschraubt werden müssen.

Die Platte 103 enthält: einen Durchtritt 126, der die Leitung 123 mit der Hochdruckspeiseöffnung des Servoventils verbindet, einen Durchtritt 127, äer die Leitung 124 für den Rücklauf zur Niederdruckzone des äusseren hydraulischen Generators mit der Rücklauföffnung des Servoventils verbindet, und Durchtritte 128 und 129, die mit den beiden Arbeitsöffnungen des Servoventils in Verbindung stehen.

Die Durchtritte 128 und 129 sind mit den öffnungen 113 und 114 der Verteilungsplatte verbunden durch zwei längsgerichtete Durchtritte I30 und I3I in einer zur Ebene der Platte parallelen Ebene und durch zwei senkrechte Durchtritte 132 und 133. Die Durchtrittsanordnungen 128, I30 und 132 einerseits und 129, 131 und 133 andererseits entsprechen jeweils den Leitungen 24 und 25 von Fig. 1. Die an der Seite 134 der Platte 103 mündenden Leitungen 130 und 131 müssen durch Verschlusstopfen 135 und 136 verschlossen sein, die aber vorzugsweise abnehmbar sind, um bei der Störungssuche als Druckabnahme zu dienen. Die Durchtritte

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128 und 129 münden vorzugsweise an den beiden Seiten der Platte, um einen unabhängigen Anbau des Servoventils 122 an der einen oder anderen dieser Seiten zu ermöglichen. In diesem Pail müssen sie auf der Seite, an der die Leitungen 123 und 124 ankommen, verschlossen werden. Dies erfolgt automatisch bei Anwendung des Anschlussblocks 125·

Die Platte 103 enthält auch noch zwei Durchtritte 146 und 147, von denen ein Teil mit kleinerem Durchmesser mit dem Innenraum des Gehäuses 101 in Verbindung steht, während der andere Teil mit grossem Durchmesser mit den Durchtritten 130 und 131 in Verbindung steht und die Speiseventile aufnimmt, die mit einer Kugel 148 oder 149 dargestellt sind, die durch eine Feder 150 oder I5I auf ihren Sitz 152 oder 153 gedruckt wird, der bei der Herstellung der Durchtritte 146 und 147 angebracht oder geschnitten werden kann. Diese Ventile (entsprechend den Ventilen 28 und 29 von !ig. 1) können ebenfalls in anderer Form, z. B. als Platten- oder Kegelventile, ausgebildet werden. Gleichzeitig verbinden Hilfsdurchtritte 154, 155 und 156 den Innenraura des Gehäuses 101 mit der Rücklaufleitung 127, entsprechend der Leitung 3I von Fig. 1. Schliesslich hat die Platte 103 verschiedene nicht dargestellte Elemente zur Befestigung am Gehäuse des Gebers 117 und des Servoventils 122.

Die beschriebene Vorrichtung gestattet die Ausführung der im Schema von Fig. 1 angegebenen Funktionen und hat die folgenden Vorteile:

- Die verschiedenen Sicherheitsfunktionen und die Verbindungsleitungen sind auf der Platte 103 gruppiert, die ausserdem zur Befestigung des Servoventils und des Gebers dient, was einen besonders kompakten Servomotor ergibt.

- Die Anordnung lässt die Wahl der Positionierung des Servoventils auf den Seiten 120 und 121 frei.

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Die Bearbeitungen sind einfach., da alle der Verbindung oder der Aufnahme von Ventilen dienenden Durchtritte die längsgerichteten Durchtritte I30 und 13I senkrecht schneiden.

Die Verbindungen mit dem hydraulischen Generator erfolgen anstelle von drei oder vier Leitungen bei den herkömmlichen Anlagen durch lediglich zwei Leitungen, was die Ausführungskosten vermindert.

Der Anbau von Druckgebern für die Wartung erfolgt unmittelbar.

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Claims

BEETZ-LAMPRECHT-BEETZ
München 22 «· Steinsdorfstr. 10

578-31.2ο5Ρ 21. Juli 198ο

Ansprüche

Servomotor mit einem einen hydraulischen Axialkolbenmotor steuernden Servoventil,

- wobei der Axialkolbenmotor ein Gehäuse aufweist, das auf der Seite der Taumelscheibe von einem als Lager für die Motorwelle dienenden Deckel und auf der Seite der Verteilungsöffnungen von einer als zweites Lager für die Motorwelle dienenden Verschlussplatte verschlossen ist,

dadurch gekennzeichnet ,

- dass die im wesentlichen als Parallelepiped ausgebildete Verschlussplatte (103) zwei zu ihrer Längsebene parallele längsverlaufende Durchtritte (130, 131) aufweist, von denen jeder eine Verbindung herstellt zwischen: einem ersten Durchtritt (128, 129), der zur Verschlussplatte (103) senkrecht ist und in der Arbeitsöffnung des auf einer der Seiten der Verschlussplatte (103) befestigten Servoventils (122) mündet, und einem zweiten Durchtritt (132, 133), der zur Verschlussplatte (103) senkrecht ist und in eine der Verteilungsöffnungen mündet, und

- dass die Verschlussplatte (103) wenigstens einen querverlaufenden Durchtritt (137, 138) aufweist, der eine Verbindung zwischen den beiden längsverlaufenden und zwei doppelsinnig wirkende Sicherheitsventile (139, 140) oder dgl. enthaltenden Durchtritten (130, 131) herstellt.

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2. Servomotor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

- dass die Verschlussplatte (3) zwei querverlaufende Durchtritte (126, 127) aufweist, die in den Speiseöffnungen des Servoventils (122) münden und am anderen Anschlussende zwei äussere Yerbindungsleitungen (123, 124) aufnehmen, die an eine Druckquelle bzw. eine Niederdruckquelle für einen vom Wert Mull abweichenden Druck angeschlossen sind, und

- dass der Anschluss durch einen Anschlussblock (125) erfolgt, der an der vom Servoventil (122) nicht benötigten Stirnfläche (120) der Anschlussplatte (103) anliegt.
3. Servomotor nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

- dass jeder der längsverlaufenden Durchtritte (130, 131) ebenfalls mit einem senkrechten Durchtritt (146, 147) in Verbindung steht, von dem der eine Teil mit kleinem Durchmesser in das Gehäuse (101) mündet und der andere Teil mit grösserem Durchmesser ein Rückschlagventil (14S, 149) und dessen Rückstellfeder (150, 151) derart enthält, dass ein Speiseventil gebildet ist, und

- dass in der Verschlussplatte (103) Hilfsdurchtritte (154-156) ausgebildet sind zur Verbindung des Innenraums des Gehäuses (101) mit den Durchtrittsöffnungen, die mit dem Niederdruck derart in Verbindung stehen, dass sie für die Speisung und den Ablauf des Axialkolbenmotors ohne zusätzliche Leitungen mit den Ventilen zusammenarbeiten.
4. Servomotor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,

- dass Jeder der mit einem der längsverlaufenden Durchtritte (130, 131) in Verbindung stehenden ersten senk-

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rechten Durchtritte (128, 129) die Verschlussplatte (103) vollständig derart durchquert, dass ein beliebiger Anbau des Servoventils (122) an der einen oder anderen Stirnfläche (120, 121) der Verschlussplatte (103) möglich ist unter Abschluss der nicht benötigten Öffnung smiindung vorzugsweise durch den Anschlussblock (125).

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