<Desc/Clms Page number 1>
Pumpe oder Kraftmaschine mit kreisenden Zylindern.
Die Erfindung bezieht sich auf eine als Pumpe oder Kraftmaschine verwendbare hydraulische Maschine mit kreisenden Zylindern und gleichbleibendem Kolbenhub, bei der in bekannter Weise die Umsteuerung mittels eines axial befestigten Steuerventils geschieht, das durch eine Scheidewand in zwei Kammern geteilt wird, die mit den Saug-und Druckleitungsöffnungen der Maschine verbunden sind. Arbeiten solche Maschinen, wie dies ge-
EMI1.1
über, wenn die Kolben ihren toten Punkt erreicht haben und daher keine nennenswerte Bewegung in axialer Richtung vollführen. Demzufolge sind in diesem Augenblicke keine grossen Wasserverdrängungen und kein Überdruck im Arbeitszylinder zu befürchten, jedenfalls nicht in solchem Masse, dass Stösse oder Erschütterungen die Leistung der Maschine schädigend beeinflussen könnten.
In ihrer Anwendung als hydraulische Maschine gilt dasselbe, wenn die Maschine auf Höchstleistung eingestellt ist. Ist jedoch das Steuerventil auf eine geringere Leistung als die Höchstleistung eingestellt. so gehen die Arbeitszylinder an der Scheidewand des Steuerventils'vorüber, während die Kolben sich einwärts bewegen.
Da dann die Zylinderaustrittsöffnung durch die Scheidewand gedeckt ist, entsteht im Arbeitszylinder ein Überdruck. Die Folge davon sind heftige Stösse oder Er-
EMI1.2
bleibendem Hub ohne Stösse und Erschütterungen zu arbeiten und demzufolge auch eine höhere Umdrehungsgeschwindigkeit zuzulassen, ist nach der Erfindung entweder für jeden Zylinder, der während des Druckabschnittes die gepresste Flüssigkeit aufnimmt, eine Druckausgleichvorrichtung vorgesehen oder in der Scheidewand des Steuerventils selbst ein Ventil eingebaut, das stets gegen die Druckseite der Maschine zu offen ist und mit den Arbeitszylindern während des Druckäbschnittes in jenem Augenblicke durch einen in der Scheidewand vorgesehenen Kanal in Verbindung gebracht wird, in dem die Zylinder an der Scheidewand vorübergehen.
Nach der Erfindung sind weiters die Druckausgleichvorrichtungen doppelt wirkend vorgesehen, d. h. sie treten in Wirkung, ob nun die Maschine in der einen oder in der entgegengesetzten Richtung läuft,
In Gegenwirkung zu dem Druck im Zylinder befinden sich die Druckausgleichvorrichtungen stets unter dem Arbeitsdrucke und es wird daher das gepresste Druckwasser in allen Fällen durch die Druckausgleichvorrichtungen in die Hauptdruckleitung geführt, so dass kein Arbeitsverlust auftritt.
Sollten sich Schwankungen im Strome der Flüssigkeit ergeben, so können in jedem
EMI1.3
oder dgl. für die Aufnahme der Druckschwankungen angeordnet werden.
Der Erfindungsgegenstand ist in mehreren Ausführungsformen in der Zeichnung veranschaulicht. Fig. i ist ein Schnitt durch eine Pumpe oder Kraftmaschine mit einem drehbaren Steuerventil oder Drehschieber einer besonderen Bauart und zeigt die Mittel, um einen Zylinder von ausserordentlichem Druck zu entlasten und das freigewordene Druckmittel zum Schieber zu leiten. Fig. 2 ist ein Schnitt nach a-a der Fig. 1. Fig. 3 stellt einen Längsschnitt durch eine Pumpe oder Kraftmaschine dar mit anderer Ausführungsform des Steuerventils, der Zu-und Austrittsbohrungen und des Druckminderventils. Fig 4 zeigt in der linken Hälfte einen Schnitt nach der Linie d-d und in der rechten Hälfte einen Schnitt nach der Linie e-e der Fig. 3.
Fig. 5 ist ein Schnitt durch ein Steuerventil und zeigt eine Einrichtung, die dazu dient, den Druck in einem Zylinder oder auf jeder Seite des Steuerventils zu vermindern.
In dem Rahmen 1 sind die Kolben, Zylinder und Laufbahnen angeordnet. Im Lager 2 des Rahmens 1 liegt eine Welle 3, die einen hohlen Ring 4 besitzt, in dem die Zylinder 6 ausgearbeitet sind, die durch Öffnungen oder Kanäle 7 in das Innere des Ringes 4 münden.
Der Rahmen 1 besitzt ferner exzentrisch zur Achse der Welle 3 angeordnete Laufbahnen 8, auf denen unter Zwischenschaltung von Kugeln 9 ein Ring 10 läuft, in dem Lenker 11 gelagert sind. An diesen sind die in ihren zugehörigen Zylindern 6 angeordneten Kolben 12 befestigt. Im Rahmen 1 ist weiters ein Lager 13 vorgesehen, das eine Wasser- zutritts-und-austrittsöShung JM,. ? a (in Fig. i an einer Seite und in Fig. 3 an gegenüberliegenden Seiten der Vorrichtung) besitzt, die mit den in der Zeichnung nicht dargestellten
EMI1.4
<Desc/Clms Page number 2>
des Ringes 4 ist der Schieber 16 angeordnet, der im dargestellten Falle rohrförmig gebaut ist und gemäss der Ausführungsform nach Fig. i eine Mittelrippe J ! 7 besitzt ; die über die gesamte Länge des Schiebers reicht und daher in diesen parallele Kammern bildet.
Gemäss der Ausführung nach Fig. 3 reicht diese Mittelrippe nur über ein kurzes Stück des an jeder
Seite mit einer Öffnung ausgestatteten und mit einem schräg verlaufenden Teil 17a ver- sehenen Schiebers. Durch den Teil 17 a wird der Schieber in zwei aneinander stossende
Kammern unterteilt. Der Schieber besitzt auf einer Seite der Rippe 17 Öffnungen 18, 19, die durch den Kanal 20 von der Zuführungsöffnung 14 zu den Zylinderöffnungen 7 eine
Verbindung herstellen, während auf der anderen Seite der Rippe Öffnungen 21, 22 vor- gesehen sind, die durch den Kanal 23 eine Verbindung zwischen den Zylinderöffnungen 7 und dem Austritt 15 herstellen.
Durch ein Handrad 24 o. dgl. kann der Schieber verstellt werden und lässt sich da- durch in bekannter Weise die Menge der geförderten Flüssigkeit bei gleichbleibender Umlaufzahl der Maschine ändern.
Da, wie erwähnt, bei Änderung der Fördermenge unter Beibehaltung der Umlaufzahl Überdrücke in den Zylindern auftreten würden, so wird zu deren Vermeidung nach der Erfindung jeder Zylinder mit Druckentlastungsvorrichtungen, Ventilen, Kolben u. dgl., ver- sehen, die einerseits unter dem Drucke der Flüssigkeit in dem Druckteil der Maschine und andrerseits unter dem entgegengesetzt gerichteten Überdrucke im Zylinder stehen und sohin durch diesen geöffnet werden und eine Druckentlastung bewirken.
So ist bei der in Fig. i dargestellten Ausführungsform im rechten Winkel zu jedem
Kanal 7 eine Bohrung 40 vorgesehen, die durch Kanäle 41, 42 und rings um den Zylinderring verlaufende Nuten 43, 44 mit beiden Kanälen 20, 23 des Schiebers 16 verbunden ist.
Innerhalb der Bohrung 40 sind zwei Kolben oder Ventile 45, 46 angeordnet, von denen da3 eine, 45, seinen Sitz in der Einmündung des Kanals 7 besitzt und mit einer Spindel versehen ist, die gegen das andere Ventil, 46, stösst, das durch eine Feder 47 derart belastet wird, dass die beiden Ventile miteinander in Berührung stehen und das Ventil 45 auf seinem Sitz aufruht. Der Kanal 42 ist zwischen den Ventilen 45 und 46 angeordnet und führt zum Kanal 23 im Schieber 16, während der Kanal 41 sich zwischen dem federbelasteten Ventil und dem Ende der Bohrung 40 befindet und zum Kanal 20 des Schiebers 16 fühit.
Ein in irgendeinem Zylinder auftretender Überdruck wird das zugehörige Ventil 45 in der Bohrung 40 nach rückwärts drängen. Dieses Ventil wirkt wie ein belasteter Kolben, um eine zeitweilige Druckverminderung zu bewirken, während die Mittelrippe 17 des Schiebers 16 an dem Kanal oder der Öffnung 7 vorübergeht und die Flüssigkeit im Zylinder einschliesst.
Das Kolbenventil 45 ist selbsttätig für den auftretenden Druck belastet und, mag welche Bohrung immer gerade die Druckbohrung sein, auf der Rückseite des Ventils 45 wird entweder durch den Kanal 41 oder 42 ein Druck wirkend sein, der gleich ist dem jeweiligen Druck im Druckteil der Maschine
Das Ventil 45 bildet bloss einen Verteilungskolben, um den durch den Kanal 41 auf die Rückseite des Ventils 45 übermittelten Druck zu übertragen und dient zur Verhinderung des Übergehens des Druckes von einer Bohrung zur anderen. Die Feder ist nur ganz schwach, um das Ventil stets arbeitsbeieit zu halten.
Nach der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform sind an jeder Seite der Öffnung 7 zwei einander gegenüberliegende Bohrungen angeordnet. In jeder befindet sich ein Ventil 45, deren Spindeln 45 a in die Öffnung 7 vorragen und gegeneinander anliegen, wobei die Ventile in dieser Stellung gewöhnlich durch die Federn 47 gehalten werden. Jede Bohrung 40 steht mit den Nuten 43, 44 in Verbindung, von denen die eine in den Schieber auf einer Seite der Mittelrippe und die andere auf der anderen Seite einmündet. In diesem Falle werden die Ventile 45, wenn der Druck in einer der Bohrungen vorhanden ist, durch diesen und die Wirkung einer der Federn zur Austrittsseite der Vorrichtung vorgetrieben, bis das dieser Seite zunächst gelegene Ventil an das Ende der Bohrung anzuliegen kommt und sich nicht weiter bewegen kann.
Die Ventile 45 bleiben in dieser Stellung so lange, als der Druck in dem Zylinder gleich oder geringer dem in der Drucköffnung (Bohrung) herrschenden ist. Sollte eine Druckansteigung in dem Zylinder stattfinden, z. B. wenn die Mittelrippe vor der Mündung des in dem Zylinder führenden Kanals vorbeigeht, wird der Druck auf das nächste zur Druckseite der Mittelrippe gelegene Ventil einwirken und dieses entgegen dem im Druckkanal herrschenden Druck bewegen und damit den Druck im Zylinder auf ungefähr jenen herabmindern, bei dem die Maschine zu dieser Zeit arbeitet.
Wenn die Vorrichtung in jene Stellung gebracht wird, in der keine Arbeit geleistet wird, werden die Ventile 45 in die in Fig. 3 dargestellte Mittelstellung durch zwei Federn zurückgebracht und kleine, beim Strömen der Flüssigkeit in den beiden Bohrungen auftretende Schwankungen werden durch eine geringe Schwingbewegung der zwei zusammenarbeitenden Ventile 45 aufgenommen,
<Desc/Clms Page number 3>
Statt jeden Zylinder mit einem Druckminderventil zu versehen, wird zweckmässig dieses Minderventil in das Steuerventil selbst verlegt, wie dies Fig. 5 zeigt.
In der mit einer Bohrung 39 versehenen Mittelrippe 17 des Steuerventils ist ein doppelt wirkendes Ventil 37 angeordnet, das durch zwei Lederstulpen 38 geführt und gehalten wird, die sich an die Innenwandungen einer in die Mittelrippe eingeschraubten Muffe dicht anlegen und sich längs dieser verschieben können. Tritt in dem jeweiligen, durch die Bohrung 39 mit Ventil 37 in Verbindung stehenden Zylinder ein Überdruck auf, so wird ein Teil der darin enthaltenen Flüssigkeit durch die Bohrung 29 strömen und den an der Druckseite gelegenen Lederstulp abdrängen, wodurch die Druckminderung im Zylinder erfolgt.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Pumpe oder Kraftmaschine mit kreisenden Zylindern, bei der die Regelung der Fördermenge, Drehungsrichtung der Zylinder oder Strömungsrichtung der Flüssigkeit ohne Änderung des Kolbenhubes durch Verstellung eines oder mehrerer Steuerventile erfolgt und das mit den Zylindern zusammenarbeitende Steuerventil in Kammern geteilt ist, die mit den Ein- und Austrittsöffnungen für die Flüssigkeit in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Zylinder mit Druckentlastungsvorrichtungen ausgestattet ist, aut die einerseits der Druck der Flüssigkeit im Druckteil der Maschine und andrerseits, entgegen-
EMI3.1
dessen Flüssigkeitsaustrittsöffnung an der Mittelrippe des Ventils vorübergeht, der Zylinder also abgeschlossen ist.