Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Kolbenmaschine gemäß dem Oberbegriff des

Patentanspruchs 1 .

Aus dem Stand der Technik sind Axialkolbenmaschinen mit mehreren Zylinder- Kolben-Einheiten bekannt, bei denen zur Erzeugung eines Hubes der Kolben in den jeweiligen Zylindern eine Schrägstellung eines an die Zylinder gekoppelten Bauteils gegenüber einem an die Kolben gekoppelten Bauteils der Axialkolbenmaschine benötigt wird. Weiterhin müssen die Zylinder-Kolben-Einheiten (gegenüber einem Gehäuse) umlaufen.

Dabei sind Axialkolbenmaschinen nach dem Schrägachsprinzip bekannt, bei denen die Kolben an eine Scheibe einer Welle gekoppelt sind, während die Zylinder in einer gegenüber der Welle schräg stehenden Zylindertrommel gebildet sind. Da die Zylindertrommel im Betrieb der Axialkolbenmaschine synchron zur Welle dreht, laufen die Kolben entsprechend mit um.

Alternativ dazu sind Axialkolbenmaschinen nach dem Schrägscheibenprinzip bekannt, bei denen die Kolben an eine Schrägscheibe gekoppelt sind, die gegenüber einer Welle schräg steht. Die Zylinder sind in einer Zylindertrommel gebildet, die konzentrisch zur Welle angeordnet ist. Die Zylindertrommel und die Kolben drehen im Betrieb der Axialkolbenmaschine synchron zur Welle. Wegen der nötigen Relativbewegung der Kolben gegenüber der Schrägscheibe sind Füße der Kolben in Kolbenschuhen aufgenommen, die über die Schrägscheibe gleiten.

Auf der Internetseite der Firma INNAS www.innas.com und in der

EP 1 705 372 A1 ist eine weitere Kolbenmaschine in einer Floating-Cup-Technology (FCT) gezeigt, die zwei Gruppen von Zylinder-Kolben-Einheiten hat. Umgekehrt zur zuvor beschriebenen Axialkolbenmaschinen nach dem Schrägscheibenprinzip sind die Zylinder in Form von Hülsen über eine Trommelscheibe an einer jeweiligen Schwenkwiege abgestützt, während die Kolben an einer gemeinsamen Trommel bzw. Scheibe befestigt sind. Die Scheibe ist konzentrisch zur Welle und drehfest an der Welle angeordnet. Da die Scheibe mit den Kolben im Betrieb der Kolbenmaschine synchron zur Welle dreht, laufen die Zylinderhülsen dementsprechend mit um. In den beiden

Schwenkwiegen befinden sich nierenförmige Steuerschlitze. Zur Abdichtung dieser Steuerschlitze zum Inneren des Maschinengehäuses hin sind die Trommelscheiben notwendig, die einzelne auf die Zylinderhülsen abgestimmte und über die Steuerschlitze streichende Durchbrüche aufweisen und mit den Zylinder-Kolben-Einheiten umlaufen. Die Schwenkwiegen sind in ihrem Winkel verstellbar ausgeführt, so dass der Hub der Zylinder-Kolben-Einheiten und somit der Volumenstrom der Maschine verändert werden kann.

Nachteilig an derartigen Kolbenmaschinen vom letztgenannten Typ mit zwei Gruppen von Zylinder-Kolben-Einheiten ist, dass die Steuerung eines Volumenstroms, wie sie zum Beispiel für die Realisierung hydraulischer Regelkreise erforderlich ist, einen erhöhten Aufwand erfordert.

Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Kolbenmaschine in einer Floating-Cup- oder Tilting-Cup-Technology (FCT oder TCT) mit zwei Gruppen von Zylinder-Kolben-Einheiten zu schaffen, mit denen hydraulische Regelkreise mit geringerem Aufwand realisiert werden können.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Kolbenmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Die erfindungsgemäße hydrostatische Kolbenmaschine hat eine erste und eine zweite Gruppe von Zylinderhülsen-Kolben-Einheiten. Die Kolben sind - vorzugsweise über eine gemeinsame Scheibe - an eine Triebwelle gekoppelt und laufen mit dieser um. Die Zylinder sind von Zylinderhülsen gebildet. Der Hub zwischen den Zylinderhülsen und den Kolben der ersten Gruppe hängt von der Stellung einer ersten verstellbaren Schwenkwiege und der Hub zwischen den Zylinderhülsen und den Kolben der zweiten Gruppe von der Stellung einer zweiten verstellbaren Schwenkwiege ab. Die beiden Schwenkwiegen bzw. ihre Schwenkwinkel sind - vorzugsweise mechanisch, hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch - aneinander gekoppelt und in ihrer

Verstellung synchronisiert, also in Weg und Zeit aneinander angeglichen. Damit ist eine Kolbenmaschine vom FCT- oder TCT-Typ mit zwei Gruppen von Zylinder-Kolben- Einheiten geschaffen, mit denen hydraulische Regelkreise realisiert werden können.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.

Bei einem besonders bevorzugten Anwendungsfall sind die beiden Gruppen von Zylinder-Kolben-Einheiten, die beiden Schwenkwiegen im Wesentlichen spiegelbildlich zu einer senkrecht zur Triebwelle angeordneten mittleren Ebene der Kolbenmaschine angeordnet.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist dabei an den beiden Schwenkwiegen direkt oder über ein jeweiliges Verbindungselement, zum Beispiel über einen Hebelarm, ein Zapfen oder Bolzen befestigt. Die beiden Zapfen oder Bolzen sind in einer etwa parallel zur Triebwelle verlaufenden gemeinsamen Kulisse geführt, und ein Abstand der Kulisse zur Triebwelle ist insbesondere über einen Stellzylinder einstellbar. Dann kann die synchrone Verstellung mechanisch durch eine lineare Verstellbewegung erfolgen.

Bei einer anderen bevorzugten Weiterbildung sind an die beiden Schwenkwiegen jeweils direkt oder über ein Verbindungselement , zum Beispiel einen Hebelarm, eine Spindelmutter gekoppelt, wobei die beiden Spindelmuttern über eine etwa parallel zur Triebwelle verlaufende Spindel gekoppelt sind. Diese kann von einem Motor

angetrieben sein. Dann kann die synchrone Verstellung mechanisch durch eine rotatorische Verstellbewegung erfolgen.

Bei einer anderen bevorzugten Weiterbildung ist an den beiden Schwenkwiegen jeweils direkt oder über ein Verbindungselement, zum Beispiel über einen Hebelarm, ein Zahnradsegment befestigt, wobei die beiden Zahnradsegmente miteinander kämmen. Damit ist eine vorrichtungstechnisch einfache mechanische synchrone

Kopplung geschaffen. Bei einer anderen bevorzugten Weiterbildung ist an die erste Schwenkwiege direkt oder über ein Verbindungselement - z.B. einen Hebelarm - ein erster Linear- aktuator gekoppelt, während an die zweite Schwenkwiege direkt oder über ein Verbindungselement - z.B. einen Hebelarm - ein zweiter Linearaktuator gekoppelt ist. Die beiden Linearaktuatoren können elektrische Linearmotoren, Piezoaktoren, pneumatische Aktoren oder hydraulische Aktoren sein.

Dabei kann der erste Linearaktuator ein erster Stellzylinder sein, während der zweite Linearaktuator ein zweiter Stellzylinder ist. Damit ist eine hydraulische Verstell- vorrichtung geschaffen.

Dabei wird es bevorzugt, wenn zur erfindungsgemäßen Kopplung der beiden Stellzylinder diesen ein gemeinsamer hydraulischer Stromteiler vorgeschaltet ist.

Dabei wird es bevorzugt, wenn der hydraulische Stromteiler von zwei Konstantpumpen gebildet ist, von denen die beiden Stellzylinder versorgbar sind, und wenn die beiden Konstantpumpen über eine Verbindungswelle aneinander gekoppelt sind. Dann kann die synchrone Verstellung hydraulisch durch eine rotatorische Verstellbewegung der Verbindungswelle erfolgen. Die Verbindungswelle kann als gemeinsame Antriebswelle dienen.

Alternativ wird es bevorzugt, wenn der hydraulische Stromteiler von einem

Stufenzylinder mit Stufenkolben gebildet ist, von dem die beiden Stellzylinder versorgbar sind. Ein Ringraum und ein zylindrischer Raum des Stufenzylinders sind jeweils mit einem der beiden Stellzylinder verbunden. Eine den Ringraum begrenzende Ringfläche des Stufenkolbens und eine den zylindrischen Raum begrenzende Stirnfläche des Stufenkolbens sind gleich groß. Dann kann die synchrone Verstellung hydraulisch durch eine lineare Verstellbewegung des Stufenkolbens erfolgen.

Bei einer elektrischen bzw. elektronischen Kopplung kann den beiden Stellzylindern jeweils ein Regelventil vorgeschaltet sein, dessen jeweiliger Aktuator von einer gemeinsamen elektronischen Regeleinheit in Abhängigkeit eines jeweiligen Wegsensors einstellbar ist. Dabei sind die beiden Wegsensoren an einen jeweiligen Stellkolben des Stellzylinders gekoppelt. Damit ist auch eine asynchrone Verstellung der Kolbenmaschine bzw. des Hubes ihrer beiden Zylinder-Kolben-Einheiten möglich.

Um eine Krafteinleitung zur Verstellung der Schwenkwiegen zu vergleichmäßigen wird es bevorzugt, wenn an die erste Schwenkwiege - vorzugsweise über einen zusätzlichen ersten Hebelarm - ein erster zusätzlicher Stellzylinder an einer dem ersten Stellzylinder gegenüber liegenden Seite der Triebwelle angelenkt ist, während entsprechend an die zweite Schwenkwiege - vorzugsweise über einen zusätzlichen zweiten Hebelarm - ein zweiter zusätzlicher Stellzylinder an einer dem zweiten Stellzylinder gegenüber liegenden Seite der Triebwelle angelenkt ist. Die Wirkrichtungen des jeweiligen Stellzylinders und des jeweiligen zusätzlichen Stellzylinders sind in eine gleiche Schwenkrichtung der entsprechenden Schwenkwiege gerichtet.

Zum vorrichtungstechnisch einfachen Zurückschwenken der beiden Schwenkwiegen können an den beiden Stellzylindern und/oder an den beiden zusätzlichen Stellzylindern Rückstellfedern vorgesehen sein.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung sind der erste Stellzylinder und der erste zusätzliche Stellzylinder über ein erstes Leitungspaar von einer gemeinsamen ersten Pumpe versorgbar, wobei der zweite Stellzylinder und der zweite zusätzliche Stellzylinder über ein zweites Leitungspaar von einer gemeinsamen zweiten Pumpe versorgbar sind. Zur erfindungsgemäßen Kopplung sind die beiden Pumpen über eine Verbindungswelle aneinander gekoppelt. Dadurch wird jede Schwenkwiege über eine Einleitung eines Kräftepaares verschwenkt, was insbesondere auf dem hochdruck- seitigen Schwenklager für eine Verringerung der Verluste durch Leckage führt. Die Verbindungswelle kann als gemeinsame Antriebwelle dienen.

Zur„schwenkwiegeninternen" Kopplung des jeweiligen Stellzylinders mit dem jeweiligen zusätzlichen Stellzylinder über deren Versorgung kann im ersten Leitungspaar ein erster Stromteiler angeordnet sein, während im zweiten Leitungspaar ein zweiter Stromteiler angeordnet ist. Vorzugsweise sind die Stromteiler zwei miteinander über eine Verbindungswelle gekoppelte Pumpen. Bei einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kolbenmaschine ist die erste Schwenkwiege über einen ersten rotatorischen Aktor und die zweite Schwenkwiege ist über einen zweiten rotatorischen Aktor schwenkbar. Dabei sind die beiden rotatorischen Aktoren aneinander gekoppelt. Die Aktoren können elektrisch, piezoelektrisch, pneumatisch oder hydraulisch ausgeführt sein.

Dabei wird es besonders bevorzugt, wenn der erste rotatorische Aktor ein erster hydraulischer Schwenkflügelmotor und der zweite rotatorische Aktor ein zweiter hydraulischer Schwenkflügelmotor ist. Wenn die beiden Schwenkflügelmotoren jeweils eine in Richtung einer Vergrößerung des Schwenkwinkels wirkende Arbeitsleitung und eine in Richtung einer Verkleinerung des Schwenkwinkels wirkende Arbeitsleitung haben, dann kann die erfindungsgemäße Kopplung der Schwenkwiegenverstellung über zwei Stromteiler erfolgen. Der eine Stromteiler ist mit den beiden in Richtung einer Vergrößerung des Schwenkwinkels wirkenden Arbeitsleitungen und der andere Stromteiler mit den beiden in Richtung einer Verkleinerung des Schwenkwinkels wirkenden Arbeitsleitungen verbunden. Vorzugsweise sind die beiden Stromteiler jeweils zwei miteinander über eine Verbindungswelle gekoppelte Pumpen.

Die erfindungsgemäße Kopplung der beiden Schenkwiegen kann auch über eine zur Triebwelle schräg angestellte Koppelstange erfolgen, die an der ersten Schwenkwiege über ein erstes Gelenk und an der zweiten Schwenkwiege über ein zweites Gelenk angelenkt ist. Die beiden Gelenke sind jeweils an verschiedenen Seiten der Triebwelle an der jeweiligen Schwenkwiege angelenkt. Es kann ergänzend auch eine zweite Koppelstange zur Erzeugung einer Symmetrie und als Verstärkung vorgesehen werden.

Die erfindungsgemäße Kopplung der beiden Schenkwiegen kann auch über zwei bezogen auf die Triebwelle schräg gespannte und gekreuzte biegeschlaffe Zugmittel erfolgen, die jeweils an der ersten Schwenkwiege an einem ersten Befestigungspunkt und an der zweiten Schwenkwiege an einem zweiten Befestigungspunkt befestigt sind. Die beiden Befestigungspunkte eines der beiden Zugmittel sind an verschiedenen Seiten der Triebwelle an der jeweiligen Schwenkwiege befestigt. Die beiden Schwenkwiegen können auch etwa parallel zueinander angeordnet und über eine im Wesentlichen parallel zur Triebwelle angeordnete Koppelstange aneinander gekoppelt sein.

Im Folgenden werden anhand der Figuren verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung detailliert beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kolbenmaschine in einer schematischen seitlichen Darstellung;

Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kolbenmaschine in einer schematischen seitlichen Darstellung;

Figur 3 ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kolbenmaschine in einer schematischen seitlichen Darstellung;

Figur 4 ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kolbenmaschine in einer schematischen seitlichen Darstellung;

Figur 5 ein fünftes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kolbenmaschine in einer schematischen seitlichen Darstellung;

Figur 6 ein sechstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kolbenmaschine in einer schematischen seitlichen Darstellung;

Figur 7 ein siebtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kolbenmaschine in einer schematischen seitlichen Darstellung;

Figur 8 ein achtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe in einer schematischen seitlichen Darstellung; Figur 9 ein neuntes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kolbenmaschine in einer schematischen seitlichen Darstellung;

Figur 10 ein zehntes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kolbenmaschine in einer schematischen seitlichen Darstellung; und

Figur 11 ein elftes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kolbenmaschine in einer schematischen seitlichen Darstellung.

Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kolbenmaschine in einer schematischen seitlichen Darstellung. Die Kolbenmaschine hat eine durchgehende Triebwelle, von der in Figur 1 nur zwei Endabschnitte 1a, 1 b gezeigt sind, die jeweils über ein Wälzlager 2a, 2b gelagert sind.

Am Außenumfang der Triebwelle sind zwei Schwenkwiegen 4a, 4b angeordnet, an denen einander zugewandte Schrägscheiben 6a, 6b angeordnet sind. An jede Schrägscheibe 6a, 6b ist eine Vielzahl von Zylinderhülsen über ihre jeweilige Stirnseite und über eine mit den Zylinderhülsen umlaufende Trommelscheibe 7a, 7b, die eine der Anzahl der anliegenden Zylinderhülsen entsprechende Anzahl von Fluiddurchlässen hat, angekoppelt. Dabei ist in Figur 1 nur eine beispielhafte Zylinderhülse 8a gezeigt.

Die Schwenkwiegen 4a, 4b mit den Schrägscheiben 6a, 6b und die daran gekoppelten Zylinderhülsen 8a sind spiegelbildlich bezüglich einer mittleren Ebene 10 und schräg bezüglich der Triebwelle der Kolbenmaschine angeordnet. Die mittlere Ebene 10 steht senkrecht zur Triebwelle und ist in Figur 1 in einer„geschnittenen" Darstellung als Strichpunktlinie gezeigt.

Im Bereich der mittleren Ebene 10 ist eine (in Figur 1 nicht gezeigte) drehfest mit der Triebwelle verbundene Scheibe angeordnet (vgl. Scheibe 742 aus Figur 8). An den beiden etwa kreisförmigen einander gegenüber liegenden Oberflächen der Scheibe sind mehrere Kolben befestigt, von denen in Figur 1 beispielhaft nur ein Kolben 12a gezeigt ist. Wenn die erfindungsgemäße Kolbenmaschine als Pumpe genutzt wird, wird sie an einem der Endabschnitte 1a, 1 b der Triebwelle angetrieben. Über die (nicht gezeigte) Scheibe werden die Kolben 12a auf einer Umlaufbahn um die Triebwelle mitgenommen und nehmen ihrerseits die Zylinderhülsen 8a mit. Durch die Schrägstellung der beiden Schrägscheiben 6a, 6b führen die Zylinderhülsen 8a eine Hubbewegung gegenüber dem jeweiligen Kolben 12a aus.

In jeder Schwenkwiege 4a, 4b sind zwei etwa nierenförmige Langlöcher vorgesehen, von denen eines mit einem Hochdruckkanal HDa, HDb und das andere mit einem Niederdruckkanal NDa, NDb verbunden sind. Die beiden Hochdruckkanäle HDa, HDb führen zu einem gemeinsamen (nicht gezeigten) Hochdruckanschluss der Kolbenmaschine, während die beiden Niederdruckkanäle NDa, NDb an einem gemeinsamen (nicht gezeigten) Niederdruckanschluss der Kolbenmaschine angeschlossen sind. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel können die beiden Hochdruckkanäle HDa und HDb auch getrennt bleiben und der Druckmittelversorgung von jeweils anderen hydraulischen Verbrauchern dienen. Entsprechendes gilt für die Niederdruckkanäle.

Bezüglich weiterer Details der gezeigten Kolbenmaschine wird auf die Druckschrift EP 1 705 372 A1 verwiesen.

Die Verstellung bzw. Einstellung der Schwenkwinkel der beiden Schrägscheiben 6a, 6b (über die beiden Schwenkwiegen 4a, 4b) ist erfindungsgemäß synchronisiert, wobei dazu beim ersten Ausführungsbeispiel eine mechanische Kopplung vorgesehen ist, die über einen Differenziaizylinder 14 angetrieben wird. Von den beiden Schwenkwiegen 4a, 4b erstreckt sich jeweils ein Hebelarm 16a, 16b in Richtung zur mittleren Ebene 10, wobei am zur mittleren Ebene 10 benachbarten Endabschnitt jedes Hebelarms 16a, 16b ein Zapfen 18a, 18b befestigt ist. Die beiden Zapfen 18a, 18b erstrecken sich ebenfalls spiegelsymmetrisch zur mittleren Ebene 10 und senkrecht zur Zeichenebene. Sie sind zusammen in einer graden Kulisse 20 aufgenommen, die sich etwa parallel zur Triebwelle beidseitig der mittleren Ebene 10 und spiegelsymmetrisch zu dieser erstreckt. Die Kulisse 20 ist entsprechend dem Pfeil über den Differenziaizylinder 14 in senkrechter Richtung zur Triebwelle verfahrbar. Dabei wandern die beiden Zapfen 18a, 18b entweder aufeinander zu oder voneinander weg und verstellen so über den jeweiligen Hebelarm 16a, 16b und über die jeweilige Schwenkwiege 4a, 4b die beiden Schrägscheiben 6a, 6b synchron.

Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kolbenmaschine in einer schematischen seitlichen Darstellung. Dabei entsprechen die Triebwelle mit den beiden Endabschnitten 1a, 1 b und den beiden Wälzlagern 2a, 2b sowie die beiden Schwenkwiegen 4a, 4b mit den beiden Schrägscheiben 6a, 6b und mit den beiden Trommelscheiben 7a, 7b und die vier Kanäle HDa, HDb, NDa, NDb denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels gemäß Figur 1. Weiterhin hat das zweite Ausführungsbeispiel auch zwei Gruppen von Zylinder-Kolben-Einheiten, von denen in Figur 1 nur eine Zylinder-Kolben-Einheit 8a, 12a beispielhaft gezeigt ist.

Die Verstellvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels hat zwei an der jeweiligen Schwenkwiege 4a, 4b befestigte Hebelarme 116a, 116b, die sich (in Figur 2) von einer jeweiligen Drehachse 119a, 119b aus nach oben erstrecken und dabei spiegelsymmetrisch zur mittleren Ebene 10 angeordnet sind. Von der jeweiligen

Schwenkwiege 4a, 4b abgewandte Endabschnitte der beiden Hebelarme 116a, 116b sind drehbar mit einer jeweiligen Spindelmutter 118a, 118b verbunden. Die beiden Spindelmuttern 118a, 118b sind an einer gemeinsamen Spindel 120 angeordnet, die mittels geeigneter Lagerung axial fixiert ist. Die Spindel 120 verläuft etwa parallel zur Triebwelle und kann von einem Elektromotor 114 in beide Richtungen in Rotation versetzt werden. Durch einander entgegen gesetzte Gewindeabschnitte an der Spindel 120 in den Bereichen der jeweiligen Spindelmutter 118a, 118b werden diese durch eine Drehung der Spindel 120 entweder aufeinander zu oder voneinander weg bewegt.

Dadurch ist die erfindungsgemäße Kopplung der Einstellung der beiden

Schrägscheiben 6a, 6b auf mechanische Weise gegeben.

Figur 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kolbenmaschine in einer schematischen seitlichen Darstellung. Dabei entsprechen die

Triebwelle mit den beiden Endabschnitten 1a, 1 b und den beiden Wälzlagern 2a, 2b, die beiden Schwenkwiegen 4a, 4b mit den beiden Schrägscheiben 6a, 6b und den beiden Trommelscheiben 7a, 7b, die vier Kanäle HDa, HDb, NDa, NDb und die beiden Hebelarme 16a, 16b denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels gemäß Figur 1. Weiterhin hat das dritte Ausführungsbeispiel auch zwei Gruppen von Zylinder-Kolben- Einheiten, von denen in Figur 1 nur eine Zylinder-Kolben-Einheit 8a, 12a beispielhaft gezeigt ist.

An den beiden einander zugewandten Endabschnitten der beiden Hebelarme 16a, 16b ist jeweils ein Zahnradsegment 218a, 218b angeordnet. Die beiden Zahnradsegmente 218a, 218b sind spiegelsymmetrisch bezüglich der mittleren Ebene 10 angeordnet und kämmen miteinander. Dadurch ist eine mechanische Kopplung der beiden Schrägscheiben 6a, 6b gegeben, wobei die Schwenkwinkel der beiden Schrägscheiben 6a, 6b durch eine (nicht gezeigte) Verstellvorrichtung eingestellt werden können.

Figur 4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kolbenmaschine in einer schematischen seitlichen Darstellung. Dabei entsprechen die Triebwelle mit den beiden Endabschnitten 1a, 1 b und den beiden Wälzlagern 2a, 2b, die beiden Schwenkwiegen 4a, 4b mit den beiden Schrägscheiben 6a, 6b und den beiden Trommelscheiben 7a, 7b, die vier Kanäle HDa, HDb, NDa, NDb denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels gemäß Figur 1. Weiterhin hat das vierte Ausführungsbeispiel auch zwei Gruppen von Zylinder-Kolben-Einheiten, von denen in Figur 1 nur eine Zylinder-Kolben-Einheit 8a, 12a beispielhaft gezeigt ist.

Zur erfindungsgemäßen Kopplung der Schwenkwinkel der beiden Schrägscheiben 6a, 6b ist gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel eine Koppelstange 320 vorgesehen, die über ein erstes Gelenk 318a an die erste Schwenkwiege 4a und über ein zweites Gelenk 318b an die zweite Schwenkwiege 4b gekoppelt ist. Die Koppelstange 320 verläuft schräg zur Triebwelle und schräg zur mittleren Ebene 10. Dabei ist das erste Gelenk 318a in einem Bereich der ersten Schwenkwiege 4a angeordnet, die vergleichsweise großen Abstand zu einem bezüglich der mittleren Ebene 10 spiegelbildlichen Bereich der zweiten Schwenkwiege 4b hat, während das zweite Gelenk 318b an einem Bereich der zweiten Schwenkwiege 4b angeordnet ist, der einen vergleichsweise kleinen Abstand zu einem bezüglich der mittleren Ebene 10 spiegelbildlichen Bereich der ersten Schwenkwiege 4a hat. Somit sind die beiden Gelenke 318a, 318b an verschiedenen Seiten der beiden Schwenkwiegen 4a, 4b bezüglich der Triebwelle angeordnet. Über eine (nicht gezeigte) Verstellvorrichtung wird die Koppelstange 320 oder eine der beiden Schwenkwiegen 4a, 4b bewegt, wobei die beiden Schrägscheiben der 6a, 6b mechanisch synchronisiert sind.

Figur 5 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kolbenmaschine in einer schematischen seitlichen Darstellung. Dabei entsprechen die

Triebwelle mit den beiden Endabschnitten 1a, 1 b und den beiden Wälzlagern 2a, 2b, die beiden Schwenkwiegen 4a, 4b mit den beiden Schrägscheiben 6a, 6b und den beiden Steuerplatten 7a, 7b, die vier Kanäle HDa, HDb, NDa, NDb und die beiden Hebelarme 116a, 116b denjenigen des zweiten Ausführungsbeispiels gemäß Figur 2. An den Schwenkwiegen 4a, 4b sind entsprechend die beiden Hebelarme 116a, 116b befestigt, die sich (in Figur 5) von der jeweiligen Drehachse 119a, 119b nach oben erstrecken und dabei spiegelsymmetrisch zur mittleren Ebene 10 angeordnet sind. Dabei sind die von der jeweiligen Schwenkwiege 4a, 4b abgewandten Endabschnitte der Hebelarme 116a, 116b über ein jeweiliges Drehschubgelenk mit einer Kolbenstange eines jeweiligen Stellzylinders 422a, 422b verbunden. Die Wirkrichtungen der beiden Stellzylinder 422a, 422b sind parallel zur Triebwelle nach außen gerichtet, wobei durch eine derartige Bewegung die Schwenkwinkel der beiden Schrägscheiben 6a, 6b vergrößert werden. Zur Rückstellung der Stellzylinder 422a, 422b und damit zur Verringerung der Schwenkwinkel der beiden Schrägscheiben 6a, 6b sind Rückstellfedern vorgesehen.

Zur erfindungsgemäßen Synchronisation der hydraulischen Verstellung ist jedem Stellzylinder 422a, 422b eine Konstantpumpe 424a, 424b zugeordnet, über die der jeweilige Stellzylinder 422a, 422b mit Druckmittel versorgt werden kann. Dabei haben die beiden Konstantpumpen 424a, 424b eine Verbindungswelle 426, über die ihre beiden Fördervolumina und damit die Verstellwege der beiden Stellzylinder 422a, 422b hydraulisch synchronisiert sind.

Figur 6 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kolbenmaschine in einer schematischen seitlichen Darstellung. Das sechste Ausführungsbeispiel entspricht weitgehend dem fünften Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5. Daher wird im Folgende nur der Unterschied das sechsten Ausführungsbeispiels gegenüber dem fünften Ausführungsbeispiel erläutert: Die gleichmäßige synchrone Versorgung der beiden Stellzylinder 422a, 422b mit Druckmittel erfolgt über einen Stufenzylinder 528 mit entsprechendem Stufenkolben 530. Damit sind ein Ringraum 532 und ein zylindrischer Raum 534 gebildet, wobei eine den Ringraum 532 begrenzende Ringfläche des Stufenkolbens 530 und eine den zylindrischen Raum 534 begrenzende Stirnfläche des Stufenkolbens 530 gleich groß sind. Der Ringraum 532 des Stufenzylinders 528 ist an den ersten Stellzylinder 422a angeschlossen, während der zylindrische Raum 534 des Stufenzylinders 528 an den zweiten Stellzylinder 422b angeschlossen ist.

Bei einer Bewegung des Stufenkolbens (in Figur 6) nach rechts führt dieser einen Verdrängerhub aus. Die aus dem Ringraum 532 in den ersten Stellzylinder 422a geförderte Druckmittelmenge entspricht derjenigen Druckmittelmenge, die aus dem zylindrischen Raum 534 zum zweiten Stellzylinder 422b gefördert wird. Auch damit sind die Verstellhübe der beiden Stellzylinder 422a, 422b und damit die Schwenkwinkel der beiden Schrägscheiben 6a, 6b stets gleich groß.

Figur 7 zeigt ein siebtes Ausführungsbeispiel der erfindungemäßen Kolbenmaschine in einer schematischen seitlichen Darstellung. Das siebte Ausführungsbeispiel entspricht weitgehend dem fünften Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 und dem sechsten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6, so dass im Folgenden nur die Unterschiede zum fünften und zum sechsten Ausführungsbeispiel erläutert werden: Die beiden Stellzylinder 422a, 422b werden über ein jeweiliges 3/2-Wegeventil, das als Regelventil 636a, 636b dient, entweder mit Hochdruck P verbunden oder zu Niederdruck T entlastet. Bei einer Verbindung der beiden Regelventile 636a, 636b mit Hochdruck werden die beiden Stellzylinder 422a, 422b nach außen verfahren, wodurch die Schwenkwinkel der beiden Schrägscheiben 6a, 6b vergrößert werden.

Dabei werden die Stellungen der beiden Kolbenstangen der Stellzylinder 422a, 422b von einem jeweiligen Wegsensor 638a, 638b erfasst und zu einer Regeleinheit 640 übermittelt. Von der Regeleinheit 640 werden die Regelventile 636a, 636b über jeweilige Aktuatoren eingestellt. Die erfindungsgemäße Kopplung der Verstellwinkel der beiden Schrägscheiben 6a, 6b erfolgt beim siebten Ausführungsbeispiel in Form einer elektrohydraulischen Regelung der Verstellwinkel.

Figur 8 zeigt ein achtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe in einer schematischen Darstellung. Wie auch bei den vorherigen Ausführungsbeispielen ist senkrecht zur Triebwelle 1 eine dazu konzentrische Scheibe 742 angeordnet. Wie auch bei den vorherigen Ausführungsbeispielen sind an beiden gegenüber liegenden Seiten der Scheibe 742 am Umfang verteilt Kolben befestigt, von denen in Figur 8 beispielhaft nur jeweils ein Kolben 12a, 12b gezeigt ist. Diese tauchen jeweils in einer Zylinderhülse 8a, 8b ein. Dabei sind die Zylinderhülsen 8a der ersten Gruppe von Zylinder-Kolben-Einheiten 8a, 12a über die erste Trommelscheibe 7a an die erste Schrägscheibe 6a gekoppelt, während entsprechend die Zylinderhülsen 8b der zweiten Gruppe von Zylinder-Kolben-Einheiten 8b, 12b über die zweite Trommelscheibe 7b an die zweite Schrägscheibe 6b gekoppelt sind. Die beiden Schrägscheiben 6a, 6b stehen im Normalbetrieb schräg zur Triebwelle 1 und zur Scheibe 742.

Beim achten Ausführungsbeispiel ist die Scheibe 742 und damit indirekt auch die Triebwelle 1 über zwei Radiallager 744a, 744b an einem (nicht gezeigten) Gehäuse der Kolbenmaschine abgestützt.

Beim achten Ausführungsbeispiel sind die beiden Schrägscheiben 6a, 6b über ihre jeweilige Schwenkwiege 704a, 704b etwa parallel zueinander ausgerichtet. Diese Parallelstellung bleibt auch bei einem Verschwenken der beiden Schrägscheiben 6a, 6b erhalten, wobei die erfindungsgemäße Synchronisation der Verschwenkung in diesem Ausführungsbeispiel mechanisch erfolgt. Dazu ist eine Koppelstange 720 vorgesehen, die etwa parallel zur Triebwelle 1 verläuft. Die Koppelstange 720 ist über etwa senkrecht zur Triebwelle 1 verlaufende Verbindungsabschnitte 721a, 721 b gelenkig mit den beiden Schwenkwiegen 704a, 704b verbunden. Durch eine (in Figur 8) nicht gezeigte Verstellvorrichtung wird die Koppelstange 720 parallel zur Triebwelle 1 bewegt, wodurch die Schwenkwinkel der beiden Schrägscheiben 6a, 6b erfindungsgemäß synchron verstellt werden. Figur 9 zeigt ein neuntes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kolbenmaschine in einer schematischen seitlichen Darstellung. Dabei entsprechen die Triebwelle 1 mit den beiden Endabschnitten 1a, 1b und mit den beiden Wälzlagern 2a, 2b, die beiden Schwenkwiegen 4a, 4b mit den Schrägscheiben 6a, 6b und mit den (in Figur 9 nicht gezeigten) Trommelscheiben 7a, 7b und die vier Kanäle HDa, HDb, NDa, NDb denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels gemäß Figur 1. Zum Einstellen des jeweiligen Schwenkwinkels der beiden Schrägscheiben 6a, 6b ist an jeder

Schwenkwiege 4a, 4b ein Schwenkflügelmotor 846a, 846b angeordnet. Die beiden Schwenkflügelmotoren 846a, 846b können jeweils in zwei Richtungen angetrieben werden, wodurch eine Verkleinerung oder Vergrößerung des jeweiligen

Schwenkwinkels und damit des Schluck- bzw. Fördervolumens der erfindungsgemäßen Kolbenmaschine einstellbar ist.

Zwei Verdrängermaschinen (Konstantpumpen/-motoren oder auch Stromteiler) 424a, 424b, deren Fördervolumenströme über eine Verbindungswelle 426

vergleichmäßigt sind, versorgen die beiden Schwenkflügelmotoren 846a, 846b erfindungsgemäß synchron mit Druckmittel. Dadurch werden die Schwenkwinkel der beiden Schrägscheiben 6a, 6b synchron vergrößert.

Zwei weitere Verdrängermaschinen (Konstantpumpen/-motoren oder auch

Stromteiler) 824a, 824b, deren Fördervolumenströme ebenfalls über eine

Verbindungswelle 826 vergleichmäßigt sind, versorgen die beiden Schwenk- flügelmotoren 846a, 846b mit Druckmittel, wobei diese Versorgung zu einem Zurückschwenken der Schrägscheiben 6a, 6b führt.

Figur 10 zeigt ein zehntes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen

Kolbenmaschine in einer seitlichen schematischen Darstellung. Dieses Ausführungsbeispiel hat alle Bauteile des fünften Ausführungsbeispiels gemäß Figur 5, so dass im Folgenden nur die darüber hinausgehenden Bauteile erläutert werden: Zur Verbesserung der Einleitung eines Schwenk-Drehmoments in die jeweilige Schwenkwiege 4a, 4b um die jeweilige Drehachse 1 9a, 119b ist an jeder Schwenkwiege 4a, 4b ein zusätzlicher Hebelarm 917a, 917b befestigt, an den ein entsprechender zusätzlicher Stellzylinder 923a, 923b angelenkt ist. Die beiden zusätzlichen Hebelarme 917a, 917b, die beiden zusätzlichen Stellzylinder 923a, 923b und ihre Rückstellfedern sind baugleich mit denjenigen des fünften Ausführungsbeispiels gemäß Figur 5. Die zusätzlichen Stellzylinder 923a, 923b und ihre Rückstellfedern sind parallel zur Triebwelle 1 ausgerichtet. Dabei sind die beiden zusätzlichen Hebelarme 917a, 917b und die beiden zusätzlichen Stellzylinder 923a, 923b bezogen auf die Triebwelle 1 gegenüber den beiden Hebelarmen 116a, 116b bzw. gegenüber den beiden Stellzylindern 422a, 422b angeordnet. Die beiden zusätzlichen Stellzylinder 923a, 923b werden auf gleiche Weise mit Druckmittel von den jeweils zugeordneten Verdrängermaschinen

(Konstantpumpen/-motoren oder auch Stromteiler) 424a, 424b versorgt, wie die beiden Stellzylinder 422a, 422b und wirken ebenfalls in Richtung einer Vergrößerung des Schwenkwinkels der Kolbenmaschine.

Figur 11 zeigt ein elftes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kolbenmaschine in einer seitlichen schematischen Darstellung. Da das elfte Ausführungsbeispiel weitgehend dem zehnten Ausführungsbeispiel entspricht, werden im Folgenden nur die Unterschiede zum zehnten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 10 erläutert:

Zwischen der ersten Konstantpumpe 424a und den beiden ersten Stellzylindern 422a, 923a ist zur Vergleichmäßigung der Drehmomenteinleitung ein erster Stromteiler 1050a, 1052a angeordnet. Entsprechend ist auch zwischen der zweiten Konstantpumpe 424b und den beiden von ihr versorgten zweiten Stellzylindern 422b, 923b ein Stromteiler 1050b, 1052b angeordnet. Die beiden Verdrängermaschinen 424a und 424b arbeiten hier in erster Linie als Konstantpumpen, weshalb sie oben auch so bezeichnet sind. Die beiden Stromteiler bestehen jeweils aus zwei Konstantmotoren 1050a, 1050b, die über eine jeweilige Verbindungswelle 1052a, 1052b mechanisch aneinander gekoppelt sind.

Die Verbindungswellen 426, 826 der Ausführungsbeispiele gemäß Figuren 9, 10 und 11 können auch zum Antrieb der beiden daran gekoppelten Konstantpumpen 424a, 424b bzw. 824a, 824b dienen.

Offenbart ist eine hydrostatische Kolbenmaschine mit einer ersten und einer zweiten Gruppe von Zylinder-Kolben-Einheiten. Die Kolben sind - vorzugsweise über eine gemeinsame Scheibe - an eine Triebwelle gekoppelt und laufen mit dieser um. Die Zylinder der ersten Gruppe sind an eine erste Schrägscheibe gekoppelt, während die Zylinder der zweiten Gruppe an eine zweite Schrägscheibe gekoppelt sind. Die erste Schrägescheibe ist über eine erste Schwenkwiege und die zweite Schrägescheibe entsprechend über eine zweite Schwenkwiege verschwenkbar. Die beiden Schwenkwiegen bzw. ihre Schwenkwinkel sind - vorzugsweise mechanisch, hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch - aneinander gekoppelt und synchronisiert.