WO2013143953A1

WO2013143953A1 - Hydraulic transformer

Info

Publication number: WO2013143953A1
Application number: PCT/EP2013/055869
Authority: WO
Inventors: David Breuer; Corinna Hager; Michael Gaumnitz; Andreas Illmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2013-03-21
Publication date: 2013-10-03
Anticipated expiration: 2014-09-29
Also published as: DE102012006290A1

Description

Hydrotransformator hydrotransformer

Beschreibung Die Erfindung betrifft einen Hydrotransformator, der im Prinzip aus einem Hydromotor und einer Hydropumpe besteht, die über einer Triebwelle miteinander verbunden sind. Mit einem Hydrotransformator kann ein niedriger Eingangsdruck bei großem Volumenstrom in einen hohen Ausgangsdruck bei kleinem Volumenstrom und ein hoher Eingangsdruck bei kleinem Volumenstrom in einen niedrigen Aus- gangsdruck bei großem Volumenstrom gewandelt werden. Die Rollen von Pumpe und Motor können üblicherweise auch vertauscht werden, um potentielle oder kinetische Energie zurückzugewinnen. Anwendungsgebiete von Hydrotransformato- ren sind als Konstant-Drucknetze ausgebildete Hydrauliknetze und verlustarmer Betrieb von Hydrozylindern an solchen Netzen. Hydrozylinder können dann betreiben werden und von der als Pumpe arbeitenden Teilmaschine mit Druckmittel versorgt werden, auch wenn der Lastdruck nicht mit dem Druck im Drucknetz übereinstimmt. Umgekehrt kann beim Absenken einer von einem Hydrozylinder getragenen Last Energie zurückgewonnen werden, auch wenn der Lastdruck nicht mit dem Druck im Drucknetz übereinstimmt. Drosselsteuerungen oder Loadsen- sing Steuerungen können ersetzt werden. The invention relates to a hydraulic transformer, which consists in principle of a hydraulic motor and a hydraulic pump, which are connected to each other via a drive shaft. With a hydraulic transformer, a low inlet pressure can be converted into a high outlet pressure with a small volume flow and a high inlet pressure with a small volume flow into a low outlet pressure with a high flow rate. The roles of pump and motor can usually also be reversed to recover potential or kinetic energy. Fields of application of hydrotransformers are hydraulic networks designed as constant-pressure nets and low-loss operation of hydraulic cylinders on such nets. Hydraulic cylinders can then be operated and be supplied by the working as a pump part machine with pressure medium, even if the load pressure does not match the pressure in the pressure network. Conversely, when lowering a load carried by a hydraulic cylinder, energy can be recovered even if the load pressure does not match the pressure in the pressure network. Throttle controls or load-sensing controls can be replaced.

Das Prinzip von Hydrotransformatoren ist Stand der Technik. In der Regel werden Hydrotransformatoren auf der Basis von Schrägscheiben-Triebwerken aufgebaut, weil diese Bauart prinzipbedingt eine bessere Stelldynamik der Verstellung auf- weist als zum Beispiel die Schrägachsen-Bauart. Hydrotransformatoren sind aus einer Reihe von Druckschriften bekannt. So zeigt die DE 32 02 015 C2 einen Hydrotransformator, der aus zwei aneinander angebauten Axialkolbenmaschinen in Schrägscheibenbauweise besteht. Aus der DE 196 54 567 A1 sind Hydrotransformatoren in Schrägscheibenbauweise bekannt, bei denen den beiden Teilma- schine die Schrägscheibe gemeinsam ist. Bei einem aus der WO 2003/058035 A1 bekannten Hydrotransformator erfolgt die Steuerung der Druckmittelströme über eine Steuerscheibe, die gegenüber der Schrägscheibe einer Axialkolbenmaschine verstellbar ist. Durch die Verstellung der Steuerscheibe gegenüber der Schrägscheibe kann die Relativlage der Steuer- nieren mit Bezug zu den Totpunktlagen der Axialkolbenmaschine geändert werden. Dies ermöglicht die Realisierung einer Sekundärregelung mit verstellbaren Verdrängereinheiten, bei der im Gegensatz zu Widerstandssteuerungen Drosselverluste praktisch nicht auftreten. Bekannt ist auch ein Hydrotransformator auf der Basis der„Floating-Cup-Bauart". Diese Bauart von Hydromaschine ist zum Beispiel in der WO 2004/055369 A1 gezeigt. The principle of hydrotransformers is state of the art. In general, hydrotransformers are built on the basis of swashplate engines, because this type inherently better adjusting dynamics of the adjustment has up than, for example, the bent-axis design. Hydrotransformers are known from a number of publications. Thus, DE 32 02 015 C2 shows a hydraulic transformer, which consists of two attached axial piston machines in swash plate design. From DE 196 54 567 A1 hydrostatic transformers in swash plate design are known in which the swash plate is common to both submachines. In a hydraulic transformer known from WO 2003/058035 A1, the control of the pressure medium flows via a control disk, which is adjustable relative to the swash plate of an axial piston machine. By adjusting the control disk relative to the swash plate, the relative position of the control kidney with respect to the dead center of the axial piston machine can be changed. This allows the realization of a secondary control with adjustable displacement units, which in contrast to resistance controls throttle losses practically do not occur. Also known is a hydrotransformer based on the "floating cup design." This type of hydraulic machine is shown, for example, in WO 2004/055369 A1.

Die bekannten Lösungen auf Basis Schrägscheiben-Bauart weisen den Nachteil auf, dass das Triebwerk an sich bei kleinen Drehzahlen, beziehungsweise beim Anfahren aus dem Stillstand wegen der prinzipbedingten Querkräfte an den Arbeitskolben eine große innere Reibung aufweist. Das hat zur Folge, dass die Regelbarkeit gerade im Bereich kleiner Drehzahlen für den Einsatz in Hydro- transformatoren ungenügend ist. Aufgrund dieser ungenügenden Qualität der Re- gelbarkeit ist ein ruckarmes oder ruckfreies Anfahren eines Verbrauchers mit solch einem Hydrotrafo nicht, oder nur mit großem Zusatzaufwand möglich. Zudem treten aufgrund der genannten Kolbenquerkräfte große Reibungsverluste auf. Dadurch wird der Wirkungsgrad der gesamten Anordnung schlecht. Theoretisch ließe sich ein Hydrotransformator auch unter Verwendung von Hydro- teilmaschine der Schrägachsen-Bauart darstellen, die prinzipbedingt ein gutes Anlaufverhalten aufweisen. Die Schrägachsen-Bauart hat jedoch den Nachteil, dass zur Verstellung des Hubes prinzipbedingt sehr große Massen bewegt werden müssen, nämlich der ganze Zylinderblock. Die Eignung dieser Bauart als sekun- därgeregelter Motor ist daher eingeschränkt. Bei der Lösung mit einem Triebwerk gemäß der Floating-Cup-Bauart, die prinzipiell reibungsärmer ist als die Schrägscheiben-Bauart erfolgt die Regelung der Transformator-Funktion erfolgt im Unterschied zum konventionellen Hydrotrans- formator nicht mittels der klassischen Hubverstellung der Kolbentriebwerke, son- dem durch drehbare Steuerspiegel mit drei Nierenanschlüssen. Die Funktionsweise entspricht einer hydraulischen Phasenanschnittssteuerung. Nachteilig ist die hohe Geräusch- und Pulsationsentwicklung dieser Anordnung. The known solutions based on swash plate design have the disadvantage that the engine has a large internal friction in itself at low speeds, or when starting from a standstill due to the inherent shear forces on the working piston. This has the consequence that the controllability is insufficient, especially in the range of low speeds for use in hydro- transformers. Due to this insufficient quality of the controllability is a low-jerk or jerk-free startup of a consumer with such a hydrotrafo not possible, or only with great additional effort. In addition, occur due to the aforementioned piston lateral forces on large friction losses. As a result, the efficiency of the entire arrangement becomes poor. Theoretically, a hydrotransformer could also be designed using a hydrodynamic machine of the oblique-axis type, which in principle has a good start-up behavior. However, the oblique-axis design has the disadvantage that for the adjustment of the stroke inherently very large masses must be moved, namely the whole cylinder block. The suitability of this design as a secondary-controlled motor is therefore limited. In the solution with an engine according to the floating cup design, which is in principle less frictional than the swashplate type, the regulation of the transformer function takes place in contrast to the conventional hydrotransformer not by means of the classic stroke adjustment of the piston engine, but by rotatable control mirrors with three kidney connections. The mode of operation corresponds to a hydraulic phase control. A disadvantage is the high noise and pulsation development of this arrangement.

Der Erfindung liegt als Zielsetzung zugrunde der Aufbau eines Hydrotransforma- tors mit hohem Wirkungsgrad, gutem Anlaufverhalten und Langsamlaufverhalten guter Regelbarkeit insbesondere der vor allem als Motor genutzten und sekundärgeregelten Teilmaschine eines Hydrotransformators. The invention is based on the objective of the construction of a hydrotransform- gate with high efficiency, good start-up behavior and slow running good controllability in particular of the used mainly as an engine and secondary-controlled sub-machine of a hydrotransformer.

Das angestrebte Ziel wird mit einem Hydrotransformator mit zwei hydrostatischen Teilmaschinen, wobei zumindest die eine Teilmaschine eine hydrostatische Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise ist mit einer Triebwelle, auf der eine Flanschscheibe drehfest befestigt ist, mit einer Schrägscheibe, an der eine über die Triebwelle oder die Flanscheibe mitgenommene Rotorscheibe drehbar gelagert ist, und mit mehreren zwischen der Flanschscheibe und der Rotorscheibe und um die Achse der Triebwelle verteilt angeordneten Verdrängereinheiten, die jeweils eine Zylinderhülse sowie einen in die Zylinderhülse hineinragenden Kolben mit einem Kugelkopf und einen in die Zylinderhülse hineinragenden kugeligen Gelenkkopf umfassen. Die Gelenkköpfe befinden sich an der Flanschscheibe und die Kolben an der Rotorscheibe. Während des Betriebs tauchen die Kolben mehr oder weniger weit in die Zylinderhülsen ein, während die Gelenkköpfe und die Zylinderhülsen ohne relativen Hub zueinander lediglich gegeneinander verschwenkt werden. Die Achse eines Kolbens und die durch die Mittelpunkte der Kugelköpfe der Kolben und der Gelenkköpfe gehenden Achse der zugehörigen Zylinderhülse schneiden sich nur unter kleinen Winkeln, Kolben und Zylinderhülse sind also hin- sichtlich ihrer Achsen nahezu zueinander ausgerichtet, so dass die Kolben mit einem großen Durchmesser ausgebildet sein können. Bei den aus der WO 2003/058035 A1 oder aus der DE 10 2007 01 1 441 A1 bekannten hydrostatischen Axialkolbenmaschinen, bei denen die Verdrängereinheiten auch schon Zylinderhülsen aufweisen, in die jeweils ein sich während des Betriebs längs einer Zylinderhülse bewegender Kolben und ein Gelenkkopf eintau- chen, wird das Drehmoment an den Kolben erzeugt (Motorbetrieb betrachtet), die auch den Hub in den Zylinderhülsen ausführen. Dies hat insbesondere auch den Nachteil, dass die Kolben an ihrem Fuß im Vergleich zu dem Durchmesser an ihrem Kopf nur einen kleinen Durchmesser haben, da am Fuß Platz für die zu den Kolben mehr oder weniger schräg stehenden Zylinderhülsen frei sein muss. Die Kolben sind dadurch geschwächt. Demgegenüber wird bei einer erfindungsgemäßen hydrostatischen Axialkolbenmaschine das Drehmoment am Gelenkkopf erzeugt, während der Kolben den Hub macht. The desired aim is with a hydraulic transformer with two hydrostatic submachines, wherein at least one sub-machine is a hydrostatic axial piston machine in swash plate construction with a drive shaft on which a flange is rotatably mounted, with a swash plate on which a driven over the drive shaft or Flanscheibe rotor disk is rotatably mounted, and with a plurality of distributed between the flange and the rotor disk and distributed about the axis of the drive shaft displacer units, each comprising a cylinder sleeve and a projecting into the cylinder sleeve piston with a ball head and a projecting into the cylinder sleeve spherical condyle. The rod ends are located on the flange disc and the pistons on the rotor disc. During operation, the pistons more or less dive into the cylinder sleeves, while the rod ends and the cylinder sleeves are pivoted relative to each other only against each other. The axis of a piston and the axis of the associated cylinder sleeve passing through the centers of the ball heads of the pistons and the rod ends intersect only at small angles, and therefore the pistons and cylinder sleeve are almost aligned with respect to their axes so that the pistons have a large diameter can be trained. In the case of the hydrostatic axial piston machines known from WO 2003/058035 A1 or from DE 10 2007 01 1 441 A1, in which the displacement units also already have cylinder sleeves, into which a piston moving along a cylinder sleeve during operation and a joint head are inserted. chen, the torque is generated at the piston (engine operation considered), which also perform the stroke in the cylinder sleeves. This has in particular the disadvantage that the pistons have at their foot compared to the diameter at their head only a small diameter, since the foot space for the more or less obliquely inclined cylinder sleeves must be free. The pistons are weakened. In contrast, the torque is generated at the condyle, while the piston makes the stroke in a hydrostatic axial piston according to the invention.

Wegen der kugeligen Enden der Kolben und der Gelenkköpfe kann man bei der als Teilmaschine eines Hydrotransformators verwendeten Axialkolbenmaschine auch von einer hydrostatischen Axialkolbenmaschine mit Doppelkugeltriebwerk (DKT) sprechen. Because of the spherical ends of the pistons and the rod ends, it is also possible to speak of a hydrostatic axial piston machine with double-ball thruster (DKT) in the case of the axial piston machine used as part of a hydrotransformer.

Vorteilhafte Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen Hydrotransformators kann man den Unteransprüchen entnehmen. Advantageous embodiments of a hydrotransformer according to the invention can be found in the dependent claims.

So besteht eine bevorzugte Ausgestaltung darin, dass die Triebwelle der zumindest einen Teilmaschine beidseits der Flanschscheibe in Drehlagern gelagert ist und dass die Rotorscheibe zwischen der Flanschscheibe und dem einen Drehla- ger angeordnet ist und einen zentralen Durchgang für die Triebwelle aufweist. Thus, a preferred embodiment is that the drive shaft of the at least one sub-machine is mounted on both sides of the flange in pivot bearings and that the rotor disk between the flange and a Drehla- ger is arranged and has a central passage for the drive shaft.

Die Rotorscheibe besitzt bevorzugt eine ebene Gleitfläche gegenüber einem in Drehrichtung der Triebwelle feststehenden Gleitpartner und ist gegenüber dem Gleitpartner zentriert, wobei diese Zentrierung der Rotorscheibe und des Gleit- partners aneinander vorteilhafterweise durch einen Zentrierbund am einen Teil und eine Zentriereindrehung am anderen Teil erfolgt. Bevorzugt ist die Schrägstellung des Gleitpartners relativ zur Achse der Triebwelle veränderbar, so dass auch die Hubwege der Kolben und damit das Verdrängungsvolumen der Axialkolbenmaschine veränderbar ist. Insbesondere ist der Gleitpartner, demgegenüber die Rotorscheibe dreht eine in Drehrichtung der Triebwelle feststehenden Schrägscheibe, die dann wie die Rotorscheibe einen zentralen Durchgang für die Triebwelle hat und deren Schrägstellung bezüglich der Achse der Triebwelle veränderbar ist. The rotor disk preferably has a flat sliding surface with respect to a sliding partner fixed in the direction of rotation of the drive shaft and is centered with respect to the sliding partner, this centering of the rotor disk and the sliding partner advantageously being effected by a centering collar on one part and a centering rotation on the other part. Preferably, the inclination of the sliding partner relative to the axis of the drive shaft is variable, so that the stroke paths of the piston and thus the displacement volume of the axial piston machine is variable. In particular, the sliding partner, in contrast, the rotor disk rotates a fixed in the direction of rotation of the drive shaft swash plate, which then like the rotor disk has a central passage for the drive shaft and whose inclination with respect to the axis of the drive shaft is changeable.

In besonders vorteilhafter Weise sind bei einem erfindungsgemäßen Hydrotrans- formator mit der zumindest einen Axialkolbenmaschine mit Doppelkugeltriebwerk deren Verdrängerräume über die Flanschscheibe und einer Verteilerplatte, an der die Flanschscheibe anliegt, im Betrieb abwechselnd fluidisch mit zwei Arbeitsanschlüssen verbindbar sind. Danach findet also die Kommutierung der Verdrängerräume zwischen Hochdruck und Niederdruck über die Gelenkköpfe, die Flansch- scheibe und eine Verteilerplatte statt, die auch ein Gehäuseteil sein kann. Die Gelenkköpfe haben also eine Zentralbohrung für die Kommutierung. Diese Zentralbohrung kann im Durchmesser größer als in den Kolben sein, da die Gelenkköpfe an ihrem Fuß nicht so stark eingeschnürt sein müssen wie die Kolben. Es sind somit große Durchflussquerschnitte mit nur geringen Leitungsverlusten auch dann möglich, wenn diese Volumenströme nicht über Rotorscheibe geleitet werden. Dass die Volumenströme nicht über die Rotorscheibe fließen, macht die Konstruktion vor allem dann einfacher, wenn die Rotorscheibe in ihrer Schrägstellung verstellbar ist. Zweckmäßigerweise haben bei einem erfindungsgemäßen Hydrotransformator mit der zumindest einen Axialkolbenmaschine mit Doppelkugeltriebwerk deren Kolben oder die Gelenkköpfe zu den Verdrängerräumen hin offene Ausnehmungen zur Spaltkompensation. Es ist also nicht nur dasjenige der beiden Bauteile hohl, durch das die Kommutierung stattfindet, sondern auch das andere. In a particularly advantageous manner, in a hydrotransformer according to the invention with the at least one axial piston machine with double-ball thruster, its displacement chambers are alternately fluidically connected to two working ports during operation via the flange disc and a distributor plate against which the flange disc rests. Accordingly, the commutation of the displacer spaces between high pressure and low pressure takes place via the rod ends, the flange disc and a distributor plate, which can also be a housing part. The rod ends therefore have a central bore for the commutation. This central bore may be larger in diameter than in the pistons, since the rod ends need not be as tightly constricted on their foot as the pistons. Thus, large flow cross sections with only small line losses are possible even if these volume flows are not conducted via the rotor disk. The fact that the volume flows do not flow over the rotor disk makes the construction easier, especially when the rotor disk is adjustable in its inclined position. Appropriately, in a hydraulic transformer according to the invention with the at least one axial piston machine with double-ball thruster whose piston or the rod ends to the displacement spaces open recesses for gap compensation. It is not only that of the two components hollow, through which the commutation takes place, but also the other.

Vorzugsweise ist bei einem erfindungsgemäßen Hydrotransformator mit der zumindest einen Axialkolbenmaschine mit Doppelkugeltriebwerk die Schrägstellung von deren Rotorscheibe bezüglich der Achse der Triebwelle veränderbar ist. Die hydrostatische Axialkolbenmaschine ist also bevorzugt eine in ihrem Verdrängungsvolumen (Hubvolumen oder Schluckvolumen pro Umdrehung) verstellbare Maschine. Insbesondere ist die Schrägstellung der Rotorscheibe von einer Stel- lung aus, in der der Hub der Kolben in den Zylinderhülsen null ist, nach entgegengesetzten Richtungen verschwenkbar ist. Man spricht auch von einer über null oder über eine Nullstellung verschwenkbaren Hydromaschine. Als Motor erlaubt es eine solche Maschine, allein durch die Verstellung über null die Drehrichtung der Abtriebswelle umzukehren und damit einen Zwei-Quadranten-Betrieb und zum Beispiel Fahren vorwärts und Fahren rückwärts eine Fahrzeugs zu realisieren. Ist die Hydromaschine dann auch noch als Pumpe betreibbar, so hat man einen Vier- Quadranten-Betrieb mit der Möglichkeit positiver und negativer Drehmomente und Drehung in entgegengesetzte Richtungen. Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung hat ein erfindungsgemäßer Hydrotransformator zwei Teilmaschine, die beide als hydrostatische Axialkolbenmaschinen mit Doppelkugeltriebwerk ausgebildet sind. Preferably, in a hydrotransformer according to the invention with the at least one axial piston machine with double-ball thruster, the inclination is from the rotor disk with respect to the axis of the drive shaft is changeable. The hydrostatic axial piston machine is thus preferably a machine which can be adjusted in its displacement volume (stroke volume or displacement per revolution). In particular, the inclination of the rotor disk is pivotable in opposite directions from a position in which the stroke of the pistons in the cylinder sleeves is zero. This is also referred to as a hydromachine which can be pivoted over zero or over a zero position. As a motor, such a machine allows to reverse the direction of rotation of the output shaft only by the adjustment above zero and thus realize a two-quadrant operation and, for example, driving forward and driving backward a vehicle. If the hydraulic machine can then also be operated as a pump, then one has a four-quadrant operation with the possibility of positive and negative torques and rotation in opposite directions. According to a particularly preferred development, a hydrotransformer according to the invention has two sub-machines, both of which are designed as hydrostatic axial piston machines with a double-ball thruster.

Das Anlaufverhalten des Hydrotransformators ist aufgrund des verwendeten Dop- pelkugel-Triebwerks (keine Kolbenquerkräfte, direkte Druck-Drehmomentenwandlung) sehr gut. Damit ist die Anordnung sehr gut zum feinfühligen Anfahren eines Verbrauchers geeignet. Das Verdrängerprinzip gestattet prinzipbedingt hohe Wirkungsgrade über den gesamten Betriebsbereich. Die Verstellung des Hubvolumens des sekundärgeregelten Triebwerks des Hydrotransformators erfolgt klas- sisch mittels Schwenkwiege wie bei der Schrägscheiben-Bauart und sichert somit eine gute Regelbarkeit des angeschlossenen Verbrauchers. Die Geräusch- und Pulsationsentwicklung liegt im Bereich klassischer Kolbentriebwerke, zum Beispiel einem Triebwerk in Schrägscheiben-Bauart. In den Zeichnungen sind als Schaltbild ein hydraulisches System mit einem Hydrotransformator sowie eine erfindungsgemäß als Teilmaschine des Hydrotrans- formators verwendete Axialkolbenmaschine mit einem Doppelkugeltriebwerk dargestellt. Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert. The start-up behavior of the hydrotransformer is very good due to the double-ball thruster used (no piston lateral forces, direct pressure torque conversion). Thus, the arrangement is very well suited for the sensitive start of a consumer. Due to the principle of the positive displacement principle, high efficiencies can be achieved over the entire operating range. The adjustment of the stroke volume of the secondary-controlled engine of the hydrotransformer takes place conventionally by means of a swivel cradle as in the swashplate design and thus ensures good controllability of the connected consumer. The noise and pulsation development lies in the area of classic piston engines, for example a swashplate engine. In the drawings are a circuit diagram of a hydraulic system with a hydraulic transformer and a present invention as a sub-machine of Hydrotrans- Formators used axial piston machine shown with a double-ball engine. With reference to the drawings, the invention will now be explained in more detail.

Es zeigen Show it

Figur 1 einen Längsschnitt durch die Axialkolbenmaschine und Figure 1 shows a longitudinal section through the axial piston machine and

Figur 2 das Schaltbild mit Hydrotransformator. Figure 2 shows the circuit diagram with hydraulic transformer.

Die gezeigte Axialkolbenmaschine ist in Anlehnung an eine Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise aufgebaut und zur Verwendung als Hydromotor, aber auch als Hydropumpe vorgesehen. The axial piston machine shown is constructed on the basis of an axial piston machine in swash plate design and intended for use as a hydraulic motor, but also as a hydraulic pump.

Die Verdrängerräume der gezeigten Axialkolbenmaschine werden jeweils aus einer Zylinderhülse 31 , einem Gelenkkopf 32 und einem Kolben 33 gebildet. Gelenkkopf und Kolben sind jeweils an den Enden, die die Begrenzung des Verdrän- gerraums bilden, kugelförmig ausgebildet. Dadurch wird neben der Abdichtfunktion gleichzeitig die kinematisch notwendige Gelenkfunktion abgebildet. Darüber hinaus besitzt diese Anordnung den Vorteil, dass die Gelenkfunktion sowohl auf der Seite des Gelenkkopfes, als auch auf der Seite des Kolbens prinzipbedingt (Kugel in Rohr) mit einer hydrostatischen Entlastung von 100 Prozent ausgeführt ist. Damit sind die hochbelasteten Gelenke der Hydromaschine prinzipbedingt reibungsarm ausgeführt. The displacement chambers of the axial piston engine shown are each formed from a cylinder sleeve 31, a joint head 32 and a piston 33. The condyle and the piston are spherical in each case at the ends, which form the boundary of the displacer space. As a result, in addition to the sealing function, the kinematically necessary joint function is simultaneously imaged. In addition, this arrangement has the advantage that the joint function is carried out both on the side of the joint head, as well as on the side of the piston in principle (ball in tube) with a hydrostatic discharge of 100 percent. Thus, the highly loaded joints of the hydraulic machine are designed due to the principle friction.

Außerdem besitzt diese Anordnung den Vorteil, dass alle Elemente prinzipbedingt formschlüssig miteinander verbunden sind. Dadurch kann auf eine kraftschlüssige Verbindung von Gelenkkopf mit der Zylinderhülse, beziehungsweise der Zylinderhülse mit dem Kolben (zum Beispiel mittels Federn) gänzlich verzichtet werden. Das Verdrängerprinzip ist dadurch prinzipbedingt reibungsarm. Durch die formschlüssige Verbindung des Verdrängers besteht prinzipbedingt die Eignung für hohe Drehzahlen. In addition, this arrangement has the advantage that all elements are inherently positively connected to each other. As a result, it is entirely possible to dispense with a non-positive connection of the joint head with the cylinder sleeve, or the cylinder sleeve with the piston (for example by means of springs). The positive displacement principle is characterized by friction due to the principle. Due to the positive connection of the displacer is in principle the suitability for high speeds.

Gelenkkopf und Kolben weisen Ausnehmungen auf, die eine Spaltkompensation zwischen den Kugeln und der sich unter Druck aufweitenden Zylinderhülse er- möglichen. Die Ausnehmung ist so gestaltet, dass der verbleibende Spalt zwischen Zylinderhülse und Gelenkkopf, beziehungsweise Zylinderhülse und Kolben unter Druck gezielt konstant, bzw. unter Druck kleiner werdend, bzw. unter Druck größer werdend ausfällt, indem sich die Kugel druckabhängig aufweitet. Damit lassen sich die Leckverluste über diese Spalte gezielt beeinflussen. The condyle and the piston have recesses which produce a gap compensation between the balls and the cylinder sleeve, which expands under pressure. possible. The recess is designed so that the remaining gap between the cylinder sleeve and condyle, or cylinder sleeve and piston under pressure targeted constant, or under pressure becomes smaller, or under pressure becomes larger under pressure by the ball expands depending on the pressure. This makes it possible to specifically influence the leakage through this column.

Die Gelenkköpfe 32 sind an der Flanschscheibe 34 befestigt und wandeln die hydraulischen Kräfte aus den Verdrängerräumen in ein Drehmoment an der Triebwelle 35. Mit ihren Achsen weisen die Gelenkköpfe parallel zur Achse der Triebwelle. Die Mittelpunkte der Kugelköpfe der Gelenkköpfe 32 befinden sich also alle in derselben senkrecht auf der Achse der Triebwelle stehenden Ebene. Mithilfe zweier Sicherungsringe 44 sind die Gelenkköpfe 32 und die Zylinderhülsen so aneinander gehalten, dass zwischen ihnen nur eine Schwenkbewegung stattfindet. Die Kolben 33 sind an der Rotorscheibe 36 befestigt und vollführen relativ zu den Zylinderhül- sen 31 eine Hubbewegung. Die Achsen der Kolben 33 verlaufen entsprechend der veränderbaren Schrägstellung der Rotorscheibe schräg zur Achse der Triebwelle. The rod ends 32 are attached to the flange 34 and convert the hydraulic forces from the displacement in a torque on the drive shaft 35. With their axes, the rod ends parallel to the axis of the drive shaft. The centers of the ball heads of the rod ends 32 are thus all in the same plane perpendicular to the axis of the drive shaft. By means of two retaining rings 44, the rod ends 32 and the cylinder sleeves are held together so that only a pivoting movement takes place between them. The pistons 33 are fastened to the rotor disk 36 and perform a lifting movement relative to the cylinder sleeves 31. The axes of the piston 33 extend in accordance with the variable inclination of the rotor disk obliquely to the axis of the drive shaft.

Die Rotorscheibe wird synchron zur Drehzahl der Flanschscheibe 34 durch einen Mitnahmebolzen 37, der in einer Bohrung der Triebwelle steckt und in Schlitze an einem Kragen der Rotorscheibe eingreift, mitgenommen, wobei bei der Drehung eine Schwenkbewegung zwischen der Triebwelle und der Rotorscheibe stattfindet. Die Mitnahme kann zum Beispiel auch über kardanisches Gelenk, ein Gleichlaufgelenk, oder Ähnlichem erfolgen. Die Rotorscheibe ist auf der Schwenkwiege (Schrägscheibe) 38 zum Beispiel mittels eines hydrostatischen Lagers oder mittels eines Wälzlagers drehbar gelagert. Die Zentrierung der Rotorscheibe an derThe rotor disc is synchronously with the rotational speed of the flange 34 by a driving pin 37 which is inserted in a bore of the drive shaft and engages in slots on a collar of the rotor disc, taken during rotation, a pivoting movement between the drive shaft and the rotor disc takes place. The entrainment can be done for example via gimbal joint, a constant velocity joint, or the like. The rotor disk is rotatably mounted on the pivoting cradle (swash plate) 38, for example by means of a hydrostatic bearing or by means of a roller bearing. The centering of the rotor disc on the

Schrägscheibe erfolgt über einen Zentrierbund 54 an der Schrägscheibe und eine Zentriereindrehung 55 an der Rotorscheibe. Swash plate is made via a centering collar 54 on the swash plate and a Zentriereindrehung 55 on the rotor disk.

Die Triebwelle 35 ist beidseits der Flanschscheibe 34 mithilfe von Kegelrollenla- gern 56 und 57 im Boden 58 eines Gehäusetopfs 59 und in einem Gehäusedeckel 51 drehbar gelagert. Die Rotorscheibe 36 und die Schrägscheibe 38 sind zwischen der Flanschscheibe 34 und dem Kegelrollenlager 56, also zwischen der Flanschscheibe 34 und dem Boden 58 des Gehäusetopfes 59 angeordnet und besitzen jeweils einen zentralen Durchgang 48, 49 zum Durchtritt der Triebwelle 35. Die Triebwelle ragt durch den Boden 58 nach außen und besitzt außen einen Wellenstummel, um damit mit einem antreibenden oder anzutreibenden Maschinenteil gekoppelt zu werden. The drive shaft 35 is rotatably mounted on both sides of the flange disc 34 by means of tapered roller bearings 56 and 57 in the bottom 58 of a housing pot 59 and in a housing cover 51. The rotor disk 36 and the swash plate 38 are between the flange 34 and the tapered roller bearing 56, ie between the Flange plate 34 and the bottom 58 of the housing pot 59 are arranged and each have a central passage 48, 49 for the passage of the drive shaft 35. The drive shaft protrudes through the bottom 58 to the outside and has a stub shaft outside, so as to be coupled to a driving or driven machine part become.

Die Hubverstellung der Kolben erfolgt, wie bei einer klassischen Schrägscheiben- Konstruktion, mittels eines Verstellsystems, das einen als Büchse ausgebildeten, ersten Verstell kol ben 40 mit großer Wirkfläche, der von einem nicht näher gezeig- ten Ventil gesteuert wird, und einen Verstellkolben 41 kleiner Wirkfläche, der dauernd mit dem Hochdruck am einen Arbeitsanschluss beaufschlagt ist. Die Stellkolben sind einfach wirkende Kolben und arbeiten, sich bezüglich der Schwenkachse der Schrägscheibe gegenüberliegend, gegeneinander. Mit dem Stellkolben 41 wirkt in dieselbe Richtung eine Rückstellfeder 42, durch die eine Ruhestellung der Schrägscheibe vorgegeben ist. The stroke adjustment of the piston takes place, as in a conventional swashplate construction, by means of an adjustment system which is designed as a bush, first adjusting piston 40 with a large effective area, which is controlled by a valve not shown in detail, and an adjusting piston 41 smaller Working surface, which is constantly acted upon by the high pressure at a working port. The adjusting pistons are single-acting pistons and work, opposite to each other with respect to the pivot axis of the swash plate. With the adjusting piston 41 acts in the same direction, a return spring 42, through which a rest position of the swash plate is specified.

Die Schrägescheibe kann von einer Nullstellung, in der sie eine Position einnimmt, in der die Kolben 33 keinen Hub ausführen, nach entgegengesetzten Richtungen verschwenkt werden. Man spricht auch von einer Verstellung über Null oder von einem Durchschwenken. Damit ist die hydrostatische Maschine für den Einsatz als Versteilmotor im offenen Kreis geeignet und für Sekundärregelung, also für eine Regelung der Drehzahl oder des Drehmoment der Maschine unabhängig vom gerade anstehenden Hochdruck geeignet, wobei nicht nur die Drehrichtung gewechselt, sondern auch vom Motorbetrieb in Pumpenbetrieb übergegangen werden kann. Sekundärregelung steht dabei der Primärregelung gegenüber, bei der die Fördermenge der Pumpe, also des Primäraggregats vorgegeben wird. Bei einer Sekundärregelung ist die Pumpe üblicherweise druckgeregelt sein, wobei jedoch die Druckvorgabe variabel sein kann. Die Kommutierung erfolgt über einen Hochdruckkanal und einen Niederdruckkanal, die von nicht näher gezeigten sich am Gehäusedeckel 51 befindlichen Anschlussstellen zu einer Verteilerplatte 52 führen, die zwischen der Flanschscheibe 34 und dem Gehäusedeckel 51 drehfest bezüglich des Gehäusedeckels angeordnet ist. Zwischen der Flanschscheibe 34 und der Verteilerplatte 52 besteht eine Gleitpaarung. In der Verteilerplatte sind zwei nicht gezeigte bogenförmige Aussparungen ausgebildet, von denen jede zu einem der Kanäle in dem Gehäusedeckel 51 hin offen ist und mit denen bei der Drehung der Flanschscheibe 34 einzelne Kanäle 53 in der Flanschscheibe, die durch einen Gelenkkopf 32 hindurch jeweils zu einem Verdrängerraum führen, in Überdeckung gelangen. The slant can be pivoted in opposite directions from a zero position in which it assumes a position in which the piston 33 perform no stroke. One speaks also of an adjustment over zero or from a Durchschwenken. Thus, the hydrostatic machine is suitable for use as an open-loop Versteilmotor and suitable for secondary control, ie for controlling the speed or torque of the machine regardless of the upcoming high pressure, not only changed the direction of rotation, but also went from engine operation to pump operation can be. Secondary control is opposed to the primary control, in which the flow rate of the pump, so the primary unit is specified. In a secondary control, the pump is usually pressure controlled, but the pressure setting may be variable. The commutation is carried out via a high-pressure channel and a low-pressure channel, which are not shown in detail on the housing cover 51 connection points lead to a distributor plate 52 which between the flange 34 and the housing cover 51 rotatably relative to the housing cover is arranged. Between the flange 34 and the distributor plate 52 is a sliding pair. In the distributor plate two arcuate recesses, not shown, are formed, each of which is open to one of the channels in the housing cover 51 and with which upon rotation of the flange 34 individual channels 53 in the flange, which through a condyle 32 through each to a Lead the displacement, get into overlap.

Die Anordnung gemäß dem Ausführungsbeispiel ermöglicht eine durchgehende Triebwelle 35 und damit einen Durchtrieb und die Anordnung mehrerer Maschinen hintereinander. Ein solcher Durchtrieb ist auch möglich, wenn in einer Variante der gezeigten Axialkolbenmaschine die Flanschscheibe 34 in Bodennähe und die Rotorscheibe und die Schrägscheibe in Deckelnähe befinden oder wenn sich der Wellenstummel deckelseitig befindet. The arrangement according to the embodiment allows a continuous drive shaft 35 and thus a drive through and the arrangement of several machines in a row. Such a drive-through is also possible if, in a variant of the axial piston machine shown, the flange disc 34 near the bottom and the rotor disc and the swash plate near the lid or when the stub shaft is on the cover side.

Die Kommutierung der Verdränger erfolgt wie bei herkömmlichen hydrostatischen Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise durch eine Verteilerplatte 52, sowie die Flanschscheibe 34. Dadurch ist eine Verstellung unabhängig von den Anforderungen der Kommutierung und der hydrostatischen Lagerung der Flansch- scheibe möglich. Es sind große Schwenkwinkel und ein Durchschwenken realisierbar. The commutation of the displacer is carried out as in conventional hydrostatic axial piston machine in swash plate design by a distributor plate 52, and the flange 34. This adjustment is independent of the requirements of the commutation and the hydrostatic bearing of the flange disc possible. There are large swivel angle and a swing through feasible.

Als Vorteile einer erfindungsgemäßen hydrostatischen Axialkolbenmaschine, insbesondere der als Ausführungsbeispiel beschriebenen hydrostatischen Axialkol- benmaschine sind vor allem anzusehen: The advantages of a hydrostatic axial piston machine according to the invention, in particular the hydrostatic axial piston machine described as an exemplary embodiment, are the following:

Direkte, querkraftfreie Wandlung der Hydraulischen Kraft des Verdrängers in Drehmoment; Direct, lateral force-free conversion of the hydraulic force of the displacer into torque;

deutlich besseres Anlaufverhalten als Hydromotor im Vergleich mit Schrägschei- ben-Konstruktionen, besseres Anlaufverhalten als Schrägachsen-Konstruktionen; deutlich erweiterter Wandlungsbereich (praktisch nutzbarer Schwenkbereich) gegenüber Schrägachsen-Konstruktionen; Verbrauchsreduzierung der hydraulischen Arbeitsmaschinen; significantly better start-up performance as a hydraulic motor in comparison with oblique-disc designs, better start-up behavior than bent-axis constructions; significantly extended conversion range (practically usable swivel range) compared to bent-axis constructions; Consumption reduction of hydraulic machines;

Maschine kann (zusätzlich zu den oben genannten Eigenschaften) durchschwenken, dadurch Eignung als Hydromotor im offenen Kreis (Sekundärregelung); Machine can swing (in addition to the above properties), thereby suitability as a hydraulic motor in the open circuit (secondary control);

Kostenreduzierung, da offener Kreis weniger Komponenten, als geschlossener Kreis benötigt; Cost reduction, since open circuit requires fewer components than closed loop;

Maschine ist prinzipiell durchtriebsfähig (Mehrfachanordnung wie bei Schrägscheiben-Konstruktionen möglich). In principle, the machine can be driven through (multiple arrangement as with swashplate constructions possible).

Zu dem hydraulischen System gemäß Figur 2 gehört ein doppeltwirkender Hydro- zylinder 60, vorliegend ein Gleichgangzylinder, mit dem eine Last m bewegbar ist. Die Druckmittelwege zwischen einer Hydroeinheit 61 , einem Tank 62 und den beiden Zylinderräumen 63 und 64 sind mit einem 4/3-Wegeventil 65 steuerbar, das einen Druckanschluss, einen Tankanschluss und zwei Verbraucheranschlüsse besitzt. In einer federzentrierten Mittelstellung des Wegeventils 65 sind die beiden Verbraucheranschlüsse abgesperrt. Der Druckanschluss ist mit dem Tankanschluss verbunden. Das Wegeventil kann durch Ansteuerung eines Doppelhubelektromagneten in einer Arbeitsstellung gebracht werden, in der ein Zylinderraum mit dem Druckanschluss und der andere Zylinderraum mit dem Tankanschluss verbunden ist. The hydraulic system according to FIG. 2 includes a double-acting hydraulic cylinder 60, in the present case a synchronous cylinder, with which a load m can be moved. The pressure medium paths between a hydraulic unit 61, a tank 62 and the two cylinder chambers 63 and 64 are controllable with a 4/3-way valve 65 having a pressure port, a tank port and two consumer ports. In a spring-centered middle position of the directional control valve 65, the two consumer connections are shut off. The pressure connection is connected to the tank connection. The directional control valve can be brought into a working position by driving a Doppelhubelektromagneten in which a cylinder chamber is connected to the pressure port and the other cylinder chamber to the tank port.

Die Hydroeinheit 61 ist eine Einheit mit einem konstanten Hubvolumen, die in beide Drehrichtungen sowohl als Hydropumpe als auch als Hydromotor betreibbar ist. Sie hat zwei Arbeitsanschlüsse, von denen einer mit dem Druckanschluss des Wegeventils 65 und der andere mit einem durch eine Leitung 66 symbolisierten hydraulischen Netz mit eingeprägtem Druck (Konstantdrucknetz 66) verbunden ist. The hydraulic unit 61 is a unit with a constant displacement, which is operable in both directions of rotation both as a hydraulic pump and as a hydraulic motor. It has two working ports, one of which is connected to the pressure port of the directional control valve 65 and the other with a symbolized by a line 66 hydraulic network with impressed pressure (constant pressure network 66).

Die Hydroeinheit 61 bildet mit einer zweiten Hydroeinheit 70 einen Hydrotransfor- mator, der es erlaubt, den Hydrozylinder 60 an dem Konstantdrucknetz ohne Drosselverluste zu betreiben und auch Energie in das Drucknetz zurückzuspeisen. Die Hydroeinheit 70 ist in ihrem Hubvolumen über Null verstellbar und mit einem ersten Arbeitsanschluss mit dem Tank 62 und mit dem zweiten Arbeitsanschluss mit der Leitung 66, also dem Konstantdrucknetz verbunden. Die Hydroeinheit kann sowohl als Hydropumpe als auch als Hydromotor betrieben werden, wobei allerdings anders als bei der Hydroeinheit 61 immer am selben Arbeitsanschluss gegenüber dem anderen Arbeitsanschluss der höhere Druck ansteht. Konstantdrucknetz bedeutet dabei nicht, dass der Druck in der Leitung 66 auf einem ganz bestimmten Druck gehalten wird. Der Druck kann sich durchaus verändern. Es bedeutet vielmehr, dass in der Leitung 66 ein Druck ansteht und der Hydrotrans- formator so gesteuert wird, dass am Hydrozylinder 60 die gewünschte Bewegung erhalten wird. Um schnelle Druckänderungen zu vermeiden und Energie speichern zu können, ist an das Konstantdrucknetz üblicherweise ein Hydrospeicher ange- schlössen. The hydraulic unit 61 forms, with a second hydraulic unit 70, a hydrotransformer which allows the hydraulic cylinder 60 to be operated on the constant pressure network without throttling losses and also to feed energy back into the pressure network. The hydraulic unit 70 is adjustable in its stroke volume above zero and connected to a first working port with the tank 62 and the second working port with the line 66, so the constant pressure network. The hydro unit can operated both as a hydraulic pump and as a hydraulic motor, although, unlike the hydraulic unit 61 is always present at the same working port relative to the other working port of the higher pressure. Constant pressure network does not mean that the pressure in the line 66 is kept at a very specific pressure. The pressure can change quite a bit. Rather, it means that a pressure is present in the line 66 and the hydrotransformer is controlled so that the desired movement is obtained at the hydraulic cylinder 60. In order to avoid rapid pressure changes and to store energy, a hydraulic accumulator is usually connected to the constant pressure network.

Mit Hilfe eines 2/2-Wegeventils 75 können die beiden Hydroeinheiten 61 und 70 vom Konstantdrucknetz getrennt werden. Die Triebwerke der beiden Hydroeinheiten 61 und 70 sind über eine Welle 71 mechanisch miteinander verbunden, haben also beide immer die gleiche Drehzahl. Diese Drehzahl wird von einem Drehzahlgeber 73 erfasst und an eine Steuereinrichtung 74 gegeben, die sowohl hydraulische als auch elektrische Komponenten enthält und von der die Hydroeinheit 70 so verstellt wird, dass eine gewünschte Drehzahl vorliegt. Diese ist, da die Hydroeinheit 71 ein konstantes Hubvolumen hat, ein Maß für die über die Hydroeinheit 61 dem Hydrozylinder 60 zufließende oder für die über die Hydroeinheit 61 von dem Hydrozylinder 60 wegströmende Druckmittelmenge und damit ein Maß für die Verfahrgeschwindigkeit des Hydrozy- linders. With the aid of a 2/2-way valve 75, the two hydraulic units 61 and 70 can be separated from the constant pressure network. The engines of the two hydraulic units 61 and 70 are mechanically connected to each other via a shaft 71, so both have always the same speed. This speed is detected by a speed sensor 73 and given to a control device 74 which contains both hydraulic and electrical components and by which the hydraulic unit 70 is adjusted so that a desired speed is present. This is, since the hydraulic unit 71 has a constant stroke volume, a measure of the over the hydraulic unit 61 the hydraulic cylinder 60 flowing or over the hydraulic unit 61 away from the hydraulic cylinder 60 pressure medium quantity and thus a measure of the traversing speed of the Hydrozy- Linders.

Dabei sind mehrere Fälle zu unterscheiden. In einem ersten Fall möge der Hydrozylinder unter positiver Last (Richtung der durch die Last verursachten Kraft ist der Bewegungsrichtung entgegengerichtet) mit einer bestimmten Geschwindigkeit ausgefahren werden, wobei der Lastdruck höher als der Druck in der Leitung 66 sein möge. In diesem Fall wird die Hydroeinheit 61 als Pumpe mit einer der gewünschten Geschwindigkeit entsprechenden Drehzahl von der als Hydromotor arbeitenden Hydroeinheit 70 angetrieben. Fällt die Drehzahl etwas ab, so wird dies durch den Drehzahlgeber 73 erfasst und die Hydroeinheit 70 wird etwas weiter ausgeschwenkt. Wird die Drehzahl zu hoch, so wird die Hydroeinheit 70 etwas zurückgeschwenkt. Durch die Hydroeinheit 61 wird der Druck von dem im Konstantdrucknetz herrschenden Niveau auf den Lastdruck erhöht. There are several cases to distinguish. In a first case, let the hydraulic cylinder under positive load (direction of the force caused by the load is opposite to the direction of movement) be extended at a certain speed, the load pressure may be higher than the pressure in the line 66. In this case, the hydraulic unit 61 is driven as a pump at a speed corresponding to the desired speed by the hydraulic unit 70 operating as a hydraulic motor. If the speed drops a bit, it will detected by the tachometer 73 and the hydraulic unit 70 is slightly further swung. If the speed is too high, the hydraulic unit 70 is slightly swung back. By the hydraulic unit 61, the pressure is increased from the pressure prevailing in the constant pressure network level to the load pressure.

In einem zweiten Fall möge der Hydrozylinder unter positiver Last mit einer bestimmten Geschwindigkeit ausgefahren werden, wobei der Lastdruck niedriger als der Druck in der Leitung 66 sein möge. In diesem Fall arbeitet die Hydroeinheit 61 als Hydromotor und treibt die Hydroeinheit 70 an. Diese ist gegenüber dem ersten Fall über Null verschwenkt und fördert im Betrieb als Pumpe Druckmittel aus dem Tank in das Drucknetz, wobei die geförderte Druckmittelmenge kleiner ist als die von der Hydroeinheit 61 geschluckte Druckmittelmenge. Die Hydroeinheit 61 treibt die Hydroeinheit 70 mit einem durch die Differenz zwischen dem Netzdruck und dem Lastdruck sowie durch das konstante Hubvolumen gegebenen Drehmoment an. Weil die Druckdifferenz über die Hydroeinheit 70 größer ist als die Druckdifferenz über die Hydroeinheit 61 muss das Hubvolumen der Hydroeinheit 70 so eingestellt sein, dass es kleiner ist als das konstante Hubvolumen der Hydroeinheit 61 . In einem dritten Fall möge der Hydrozylinder unter negativer Last (Richtung der durch die Last verursachten Kraft ist der Bewegungsrichtung gleichgerichtet) mit einer bestimmten Geschwindigkeit eingefahren werden, wobei der Lastdruck höher als der Druck in der Leitung 66 sein möge. In diesem Fall arbeitet die Hydroeinheit 61 ebenfalls als Hydromotor und treibt die Hydroeinheit 70 an. Die Dreh- richtung der Hydroeinheit 61 und damit der Welle 71 ist der Drehrichtung im ersten und im zweiten Fall entgegengerichtet. Die Hydroeinheit 70 ist in dieselbe Richtung verschwenkt wie im ersten Fall und fördert im Betrieb als Pumpe Druckmittel aus dem Tank in das Drucknetz. Es wird Energie zurückgewonnen. In einem vierten Fall möge der Hydrozylinder unter negativer Last mit einer bestimmten Geschwindigkeit eingefahren werden, wobei der Lastdruck niedriger als der Druck in der Leitung 66 sein möge. In diesem Fall arbeitet die Hydroeinheit 61 als Hydropumpe und wird von der als Motor betriebenen Hydroeinheit 70 angetrieben. Die Drehrichtung der Hydroeinheit 61 und damit der Welle 71 ist der Drehrichtung im ersten und im zweiten Fall entgegengerichtet. Die Hydroeinheit 70 ist gegenüber dem ersten Fall aus der Nullstellung in die Gegenrichtung ver- schwenkt. Es wird wieder Energie zurückgewonnen, weil aus dem Hydrozylinder mehr Druckmittel in die Leitung 66 fließt als dieser durch die Hydroeinheit 70 entnommen wird. In a second case, let the hydraulic cylinder be extended at a certain speed under positive load, with the load pressure being lower than the pressure in line 66. In this case, the hydraulic unit 61 operates as a hydraulic motor and drives the hydraulic unit 70. This is compared to the first case pivoted above zero and promotes the operation as a pump pressure fluid from the tank into the pressure network, the conveyed pressure medium quantity is smaller than the amount of pressure fluid swallowed by the hydraulic unit 61. The hydraulic unit 61 drives the hydraulic unit 70 at a torque given by the difference between the network pressure and the load pressure and the constant displacement. Because the pressure difference across the hydraulic unit 70 is greater than the pressure difference across the hydraulic unit 61, the stroke volume of the hydraulic unit 70 must be set to be smaller than the constant stroke volume of the hydraulic unit 61. In a third case, let the hydraulic cylinder under negative load (direction of the force caused by the load is the direction of movement rectified) are retracted at a certain speed, the load pressure may be higher than the pressure in the line 66 may. In this case, the hydraulic unit 61 also works as a hydraulic motor and drives the hydraulic unit 70. The direction of rotation of the hydraulic unit 61 and thus of the shaft 71 is opposite to the direction of rotation in the first and in the second case. The hydraulic unit 70 is pivoted in the same direction as in the first case and promotes in operation as a pump pressure fluid from the tank into the pressure network. Energy is being recovered. In a fourth case, let the hydraulic cylinder be retracted at a certain speed under negative load, with the load pressure being lower than the pressure in line 66. In this case, the hydro unit 61 operates as a hydraulic pump and is driven by the engine operated hydraulic unit 70. The direction of rotation of the hydraulic unit 61 and thus the shaft 71 is opposite to the direction of rotation in the first and in the second case. The hydraulic unit 70 is pivoted relative to the first case from the zero position in the opposite direction. Energy is recovered again because more hydraulic fluid flows into the conduit 66 from the hydraulic cylinder than it is removed by the hydraulic unit 70.

Erfindungsgemäß sind die beiden Hydroeinheiten 61 und 70 aus Figur 2 als Axial- kolbenmaschinen mit Doppelkugeltriebwerken entsprechend Figur 1 ausgebildet. Der aus dem Gehäuse der Maschine gemäß Figur 1 herausragende Wellenstummel der Triebwelle 35 dient dabei der Koppelung der beiden Einheiten 61 und 70 miteinander. Zur Koppelung ist er aber vorzugsweise geriffelt und nicht mit der aus Figur 1 ersichtlichen Passfeder versehen. Bei der zweiten Einheit würde der in Figur 1 ersichtliche Wellenstummel fehlen. Deren Gehäusedeckel 51 weist einen zentralen Durchbruch auf, in den die Triebwelle der zweiten Einheit mit einer Riffe- lung hineinragt. Die beiden Triebwellen können dann mit einer aufgesteckten Koppelungsbuchse drehfest miteinander verbunden sein. Ein Vorteil besteht natürlich auch schon dann, wenn nur eine der beiden Einheiten 61 und 70 eine Axialkolbenmaschine mit einem Doppelkugeltriebwerk ist. According to the invention, the two hydraulic units 61 and 70 from FIG. 2 are designed as axial piston machines with double-ball thrusters according to FIG. The outstanding from the housing of the machine according to Figure 1 stub shaft of the drive shaft 35 serves to couple the two units 61 and 70 together. For coupling, however, it is preferably corrugated and not provided with the apparent from Figure 1 key. In the second unit, the stub shaft shown in FIG. 1 would be missing. The housing cover 51 has a central opening into which the drive shaft of the second unit projects with a corrugation. The two drive shafts can then be rotatably connected to one another with an attached coupling bushing. Of course, an advantage already exists if only one of the two units 61 and 70 is an axial piston machine with a double-ball thruster.

Die beiden Hydroeinheiten 61 und 70 können auch ineinander integriert sein, wobei zum Beispiel in einer sogenannten back-to-back Anordnung ein gemeinsames Gehäuse aus zwei Gehäusetöpfen und einem gemeinsamen Mittelteil besteht. The two hydraulic units 61 and 70 may also be integrated with each other, wherein, for example, in a so-called back-to-back arrangement, a common housing consists of two housing pots and a common central part.

Claims

claims

1 . Hydrotransformer with two hydrostatic sub-machines (61, 70), wherein at least one sub-machine is a hydrostatic axial piston machine with a housing (59, 51), with a drive shaft (35) on which a flange (34) is arranged rotationally fixed, with a swash plate (38) on which a rotor disk (36) entrained via the drive shaft (35) or the flange disk (34) is rotatably mounted, and with a plurality between the flange disk (34) and the rotor disk (36) and about the axis of the drive shaft ( 35) distributed displacers, each comprising a cylinder sleeve (31) and a in the cylinder sleeve (31) projecting piston (33) with a ball head and in the cylinder sleeve (31) projecting spherical joint head (32), wherein during operation Piston (33) perform a stroke relative to the cylinder sleeves and wherein the rod ends (32) on the flange disc (34) and the piston (33) on the rotor disc (36) are located n.

2. Hydrotransformer according to claim 1, characterized in that the drive shaft (35) of the at least one hydrostatic axial piston machine on both sides of the flange (34) in pivot bearings (56, 57) is mounted and that the rotor disc (36) between the flange (34) and a pivot bearing (56) is arranged and has a central passage (48, 49) for the drive shaft (35).

3. The hydraulic transformer according to claim 1 or 2, characterized marked, that the rotor disc (36) of the at least one hydrostatic axial piston machine has a flat sliding surface against a in the direction of rotation of the drive shaft (35) fixed sliding partner (38) and relative to the sliding partner (38). by centering means (54, 55) is centered.

4. Hydrotransformer according to claim 3, characterized in that the centering of the rotor disc (36) and the sliding partner (38) by a Centering collar (54) on one part (38) and a Zentriereindrehung (55) on the other part (36).

5. Hydrotransformer according to any preceding claim, characterized in that in the at least one hydrostatic axial piston machine (61, 70) which the Verdrängerräume on the flange (34) and a distributor plate (52) against which the flange (34), during operation alternately fluidly connectable to two working ports.

6. Hydrotransformer according to any preceding claim, characterized in that in the at least one hydrostatic axial piston machine (61, 70) the pistons (33) and the rod ends (32) to the displacement spaces open recesses for gap compensation between them and the cylinder sleeves (31) to have.

7. Hydrotransformer according to any preceding claim, characterized in that in the at least one hydrostatic axial piston machine (70), the inclination of the rotor disc (36) with respect to the axis of the drive shaft (35) is variable.

8. Hydraulic transformer according to claim ^, characterized in that the rotor disc (36) relative to a direction of rotation of the drive shaft (35) fixed swash plate (38) rotates, which has a central passage (49) for the drive shaft (35) and their inclination with respect the axis of the drive shaft (35) is variable.

9. Hydraulic transformer according to claim 7 or 8, characterized in that in the at least one hydrostatic axial piston machine (70) the inclination of the rotor disc (36) from a position in which the stroke of the piston (33) in the cylinder sleeves (31) zero is, is changeable in opposite directions.

10. Hydrotransformer according to any preceding claim, characterized in that both sub-machines hydrostatic axial piston machines are with a drive shaft (35) on which a flange (34) is arranged rotationally fixed, with a swash plate (38) on which a via the drive shaft (35 ) or the flange disc (34) entrained rotor disc (36) is rotatably mounted, and with a plurality between the flange (34) and the rotor disc (36) and about the axis of the drive shaft (35) arranged distributed displacement units, each having a cylinder sleeve (31 ) and a piston (33) projecting into the cylinder sleeve (31) with a ball head and a spherical joint head (32) extending into the cylinder sleeve (31), during which the pistons (33) lift relative to the cylinder sleeves (31), wherein the rod ends (32) on the flange disc (34) and the piston (33) on the rotor disc (36) are located and wherein at a the hydrostatic axial piston machine, the inclination of the rotor disc (36) from a position in which the stroke of the piston (33) in the cylinder sleeves (31) is zero, in opposite directions is variable.