DE1010469B

DE1010469B - Swashplate motor with multiple working pistons

Info

Publication number: DE1010469B
Application number: DESCH19452A
Authority: DE
Inventors: Erich Schnitzer
Original assignee: Schweizerische Industrie Gesellschaft
Current assignee: Schweizerische Industrie Gesellschaft
Priority date: 1955-02-10
Filing date: 1956-01-24
Publication date: 1957-06-13

Description

Taumelscheibenmotor mit mehreren Arbeitskolben Die Erfindung bezieht sich auf einen Taumelscheibenmotor mit mehreren Arbeitskolben für Flüssigkeiten und Gas-e.Multiple Piston Swashplate Motor The invention relates to based on a swashplate motor with multiple working pistons for liquids and gas e.

Solche Motoren werden häufig für den Vorschubantrieb von Werkzeugmaschinen eingesetzt. Bei dieser Anwendung, wo beim Vorschub mit verhältnismäßig niedriger Drehzahl, aber hohem Drehmeinent gearbeitet wird, muß der Taurnelscheibenmotor auch mit hoher Drehzahl arbeiten können, wobei nur kleine Drehmomente benötigt werden. Um dabei den Bedarf an Betriebsmitteln möglichst niedrig zu halten, besteht die Möglichkeit, die Neigung der Taumelscheibe gegenüber ihrer Welle zu verstellen, Solche Taumelscheibünmotoren sind bereits ausgeführt worden; sie haben jedoch den Nachteil, daß einer einwandfreien Lagerung und Abstützung der Taumelscheihe auf der Welle, wie sie für ein betriebssicheres Arbeiten des Motors erforderlich ist, große Schwierigkeiten entgegenstehen. Insbesondere erlauben es die Platzverhältnisse im allgemeinen nicht, eine den Anf orderungen zn entsprechende Lösung zu finden.Such motors are often used for the feed drive of machine tools used. In this application, where the feed with relatively lower Speed, but high torque is worked, the Taurnel disc motor must also can work at high speed with only small torques required. In order to keep the demand for operating resources as low as possible, the Possibility to adjust the inclination of the swash plate in relation to its shaft, Such swashplate motors have already been carried out; however, they have that Disadvantage that a proper storage and support of the swash plate the shaft, as it is necessary for the safe operation of the motor, face great difficulties. In particular, the space conditions allow it generally not to find a solution that meets the requirements.

Zweck der Erfindung ist, einen Taumelscheibenmotor zu schaffen, mit dem sich die obenerwähnten Betriebszustände verwirklichen lassen unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Ausführungen.The purpose of the invention is to create a swash plate motor with which the above-mentioned operating states can be achieved with avoidance the disadvantages of the known designs.

Der Motor nach der Erfindung zeichnet sieh dadurch aus, daß er Mittel aufweist, um einen oder mehrere Arbeitskolben wahlweise in oder außer Tätigkeit zu setzen und dadurch die Schluckfähigkeit des Motors zu verändern.The engine according to the invention is characterized in that it means has to one or more working pistons either in or out of activity and thereby changing the engine's ability to absorb.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tamnelscheibenmotors schematisch dargestellt.In the drawing is an example embodiment of the invention Tamnel disc motor shown schematically.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Teil des Motors,und zwar bei Einstellung für Betrieb mit verminderter Schluckfähigkeit; Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch den Motor, und zwar entsprechend der Linie A-A in Fig. 1; Fig. 3 zeigt denselben Schnitt wie Fig. 1, jedoch in normaler Einstellung, d. h. bei voller Schluckfähigkeit.Fig. 1 shows a longitudinal section through part of the engine, specifically when set for operation with reduced swallowing capacity; Fig. 2 shows a cross-section through the engine, namely according to the line AA in Fig. 1; Fig. 3 shows the same section as Fig. 1, but in the normal setting, i. H. with full ability to swallow.

Im Gehäuse 1 ist die Welle 4, auf welcher die Taumelscheibe 3 befestigt ist, drehbar gelagert. Die Arheitskolben 2, welche in axialen Bohrungen des Gehäuses 1, die konzentrisch um die Welle angeordnet sind, verschiebbar eingebaut sind, werden auf ihrer Rückseite mit einem flüssigen oder gasförmigen Druckmittel beaufschlagt. Unter der Wirkung des Druckmittels verschieben sich die Arbeitskolben je- weils in ihrem Zylinder aus der äußeren in die innere Totlage, wirken dabei auf die Taumelscheibe 3 ein und zwingen derselben eine Drehbewegung auf. Nach vollendetem Hub jedes Arbeitskolbens wird jeweils dessen Zylinder mit dem Abfluß für das Druckmittel verbunden. Bei der weiteren Drehung der Taumelscheibe 3 wird der Arbeitskolben 2 dann in die äußere Totlage zurückgeführt, worauf das Spiel von neuem beginnt.In the housing 1 , the shaft 4, on which the swash plate 3 is attached, is rotatably mounted. The Arheitskolben 2, which are installed displaceably in axial bores of the housing 1, which are arranged concentrically around the shaft, are acted upon on their rear side with a liquid or gaseous pressure medium. Under the action of the pressure medium, the working pistons each move in their cylinder from the outer to the inner dead position, thereby acting on the swash plate 3 and forcing it to rotate. After the stroke of each working piston has been completed, its cylinder is connected to the outlet for the pressure medium. As the swash plate 3 continues to rotate, the working piston 2 is then returned to the outer dead position, whereupon the game begins anew.

Auf der den Arbeitskolben abgewandten Seite der Taumelscheibe 3 bildet das Gehäuse zusammen mit dem Gehäusedeckel und einem Einsatzstück einen Ringrauin, in welchem der Ringkolben 5 axial verschiebbar eingebaut ist. Der Ringkolben 5 weist an seiner der TaumeIscheibe 3 zugekehrten Seite HaItefinger 7 auf. Es sind sechs solcher Finger vorgesehen, die jedem zweiten der zwölf in der dargestellten Ausführung eingebauten Arbeitskolhen 2 gegenüberstehen. In den Ringraum zum Ringkolben 5 mündet ein Kanal 6. Dieser kann auf bekannte Weise je nach Bedarf mit der Druckmittelzuleitung oder aber mit einem Abfluß verbunden werden.On the side of the swash plate 3 facing away from the working piston, the housing, together with the housing cover and an insert piece, forms an annular roughness in which the annular piston 5 is installed so as to be axially displaceable. The annular piston 5 has holding fingers 7 on its side facing the swash plate 3. Six such fingers are provided, which face every second of the twelve working pistons 2 installed in the embodiment shown. In the annular space to the annular piston 5, a channel opens 6. This can in a known way as required with the pressure medium feed line or can be connected to a drain.

Bei normalem Betrieb steht der Kanal 6 mit dem Abfluß in Verbindung. Der Ringkolben 5 liegt mit seiner Stirnseite am Deckel des Gehäuses 1 an (Fig. 3). Der Ringkolben 5 und deissen Haltefinger 7 sind so bemessen, daß sie sich in dieser Stellung außerhalb des Hubbereichs der Arbeitskolben 2 befinden. Bei dieser Einstellung können sämtliche Arbeitskolben 2 unbehindert ihren vollen Arbeitshub ausführen.During normal operation, the channel 6 is in communication with the drain. The end face of the annular piston 5 rests on the cover of the housing 1 (FIG. 3). The annular piston 5 and the holding fingers 7 are dimensioned so that they are outside the stroke range of the working piston 2 in this position. With this setting, all working pistons 2 can execute their full working stroke unhindered.

Beim Übergang auf Betrieb mit Eilbewegung, -wo, der Taumeilscheibenmotor nur kleine Drehmoniente zu überwinden hat, wird der Kanal 6 mit der Druckmittelleitung verbunden. Der infolgedessen im Ringraum entstehende. Druck wirkt auf den Ringkolben5 und verschiebt denselben. Dabeei bewegen sich die Haltefinger7 außen an der Taumelscheibe3 vorbei, drücken die zugehörigen Arboitskolben 2 in ihre äußere Totlage und halten sie in derselben fest (s. Fig. 1). Alle übrig-en Arbeitskolben arbeiten unbehindert weiter, wobei ihnen das von den festgehaltenen Kolben nicht benötigte Druckmittel zur Verfügung steht. Sie erteilen somit der Taumelscheibe 3 die gewünschte Eilbewegung bei günstigstem Druckmittelverbrauch.When changing over to operation with rapid movement, where the swash plate motor only has to overcome small torques, the channel 6 is connected to the pressure medium line. The resulting in the annulus. Pressure acts on the annular piston5 and moves it. In doing so, the holding fingers 7 move past the swash plate 3 on the outside, press the associated working pistons 2 into their outer dead position and hold them firmly in the same (see FIG. 1). All remaining working pistons continue to work unhindered, with the pressure medium not required by the held pistons being available to them. You thus give the swash plate 3 the desired rapid movement with the most favorable pressure medium consumption.

Sobald d.er'Ril-igkolben 5 durch Umschaltung des Kanals 6 entlastet wird, schieb-en die mit den Haltefingern 7 im Eingriff befindlichen und nun beaufschlagten Arbeitskolben 2 den Ringkolben in seine wirkungslose Endlage zurück. Sämtliche Arbeitskolben 2 führen dann wieder ungehindert ihren vollen Hub aus. Der Taumelscheibenmotor arbeitet wieder im normalen Vorschubbetrieh unter Abgabie des erforderlichen hohen Drehmomentes.As soon as d.er'Ril-igkolben 5 is relieved by switching the channel 6 , the working piston 2, which is in engagement with the retaining fingers 7 and is now acted upon, push the annular piston back into its ineffective end position. All working pistons 2 then perform their full stroke again unhindered. The swash plate motor works again in the normal feed mode with the output of the required high torque.

Bei der dargestellten Atisführungsform des Taumelscheibenmotors kann jeweils nur eine feststehende Anzahl von Arbeitskolben außer Tätigkeit gesetzt werden. Für gewisse Anwendungen ist es erwünscht, eine beliebige Anzahl von Arbeitskolben von der Arbeitsleistung ausschließen zu können. Durch entsprechende Unterteilung des Ringkolbens in einzelne voneinander getrennte und einzeln verschiebbare Segmente läßt sich dies weitgehend verwirklichen. Eine noch feinere Abstufung läßt sich erreichen, wenn man jedem einzelnen Arbeitskolben einen eigenen mit einem Haltefinger versehenen Steuerkolben zuordnet. Bei diesen beiden Ausführungsformen kann durch Beaufschlagung der verschiedenen Segmente bzw. S teuerkolb,en jeweils die gewünschte Anzahl Arbeitskolben außer Wirkung gesetzt werden. Selbstverständlich müssen hierzu entsprechende Leitungen und Ventile od. dgl. vorgesehen werden.In the illustrated Atisführungform the swash plate motor only a fixed number of working pistons can be put out of action. For certain applications it is desirable to be able to exclude any number of working pistons from the work performance. This can largely be achieved by dividing the annular piston appropriately into individual segments that are separate from one another and can be moved individually. An even finer gradation can be achieved if each individual working piston is assigned its own control piston provided with a holding finger. In these two embodiments, by acting on the various segments or S expensive piston, each s the desired number of work pistons are put out of action. Of course, corresponding lines and valves or the like must be provided for this purpose.

Zum Verstellen des Ringkolbens, der einzelnen Kolbensegmente oder der Steuerkolben kann bei den beschriebenen Taumelscheibenmotoren jeweils dessen unter Druck stehendes Betriebsmittel verwendet werden. Selbstverständlich kann aber ebensogut ein anderes unter ausreichendem Druck stehendes gasförmiges oder flüssiges Mittel herangezogen werden. Der Ring-kolben kann auch auf irgendwelche andere geeignete Weise verstellt werden,.so z. B. mechanisch, elektrisch oder magnetisch. Auch Kombinationen sind denkbar. Dasselbe gilt selbstverständlich für Ausführungen mit Ringkolbensegmenten o,de-r mit einzelnen Steuerkolben-For adjusting the annular piston, the individual piston segments or the control piston can in each case of the swash plate motors described pressurized equipment can be used. Of course it can just as well another gas or liquid under sufficient pressure Funds are used. The ring piston can also be of any other suitable type Way are adjusted, .so z. B. mechanically, electrically or magnetically. Combinations too are conceivable. The same naturally applies to designs with annular piston segments o, de-r with individual control piston

Claims

CLAIMS: 1. axial engine having a plurality of working piston for liquids or gases, characterized denotes Ge, that one or more working piston (2) can be placed either in or out of action, in order to change the absorption capacity of the engine.

2. Swash plate motor according to claim 1, characterized in that the disengageable working pistons (2) can be held in their outer dead positions. 3. Swash plate motor according to claims 1 and 2, characterized in that an adjustable annular piston (5) holds the shut-off working piston (2) in their outer dead positions. 4. Swash plate motor according to claims 1 to 3, characterized in that the annular piston (5) has holding fingers (7) , the number of which corresponds to that of the working piston (2) to be switched off. 5. Swash plate motor according to claims 1 to 3, characterized in that the ring 'kolhen (5) is in its normal position outside the stroke range of the working piston (2). 6. Tatimel disc motor door according to claims 1 to 3, characterized in that the side of the annular piston (5) facing away from the working piston (2) is acted upon with a pressure medium. 7. swash plate motor according to claim 3, characterized in that the annular piston (5) consists of individual separate segments. 8. swash plate motor according to claims 1 and 2, characterized in that an adjustable control piston is provided for each working piston (2). 9, swash plate motor according to claim 7, characterized in that the sides of the individual annular piston segments facing away from the working piston (2) can be acted upon by a pressure medium. 10. Taurnelscheibemnotor according to claim 8, characterized in that each control piston is actuatable with a pressure medium. Considered publications: Deutsche Patentschriften NTr. 842 307, 6 15 595.