DE102010052559A1 - Axial piston unit with variable displacement volume - Google Patents
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- F04B1/26—Control
- F04B1/30—Control of machines or pumps with rotary cylinder blocks
- F04B1/32—Control of machines or pumps with rotary cylinder blocks by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
- F04B1/324—Control of machines or pumps with rotary cylinder blocks by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block by changing the inclination of the swash plate
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Abstract
Offenbart ist eine Axialkolbeneinheit zum Fördern eines Fluids aus zumindest einer Niederdruckquelle in eine Druckleitung mit zwei hydrostatischen Triebwerken, von denen das eine als ein Konstanttriebwerk und das andere als ein Verstelltriebwerk ausgebildet ist, das in Abhängigkeit von seinem Schwenkwinkel als Pumpe oder als Motor wirkt.Disclosed is an axial piston unit for conveying a fluid from at least one low-pressure source into a pressure line with two hydrostatic engines, one of which is designed as a constant engine and the other as an adjusting engine, which acts as a pump or as a motor depending on its swivel angle.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Axialkolbeneinheit mit einem veränderbaren Verdrängungsvolumen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Verdrängungsvolumen bedeutet dabei Verdrängungsvolumen, wenn die Einheit oder ein Triebwerk als Pumpe betrieben wird, und Schluckvolumen, wenn die Einheit oder ein Triebwerk als Motor betrieben wird.The present invention relates to an axial piston unit with a variable displacement volume according to the preamble of
Eine Axialkolbeneinheit zum Fördern eines Fluids aus zumindest einer Niederdruckquelle in eine Druckleitung mit einem veränderbaren Verdrängungsvolumen ist z. B. in der europäischen Patentanmeldung
Ferner ist es aus der deutschen Patentanmeldung
Wenn jedoch, wie in der deutschen Patentanmeldung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Axialkolbeneinheit mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so weiterzuentwickeln, das die vorgenannten Nachteile beseitigt und einen reduzierten Regelungs- und Steuerungsaufwand erfordert.Object of the present invention is to further develop an axial piston unit with the features of the preamble of
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Axialkolbeneinheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.This object is achieved by an axial piston unit having the features of
Eine erfindungsgemäße Axialkolbeneinheit mit einem veränderbaren Verdrängungsvolumen hat zwei hydrostatische Triebwerke, die jeweils eine Vielzahl von Axialkolben aufweisen, die in Aufnahmen einer drehfest mit einer Triebwelle verbundenen Rotorplatte fixiert sind und mit Kopfabschnitten in Zylinderhülsen eintauchen, die an jeweils einer von zwei mitgedrehten Trommelscheiben anliegen. Erfindungsgemäß ist das eine Triebwerk als Konstanttriebwerk und das andere Triebwerk als über null verstellbares Verstelltriebwerk ausgebildet, das im Pumpenbetrieb und im Motorbetrieb betreibbar ist. Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine stufenlose Verstellung des Verdrängungsvolumens der Axialkolbeneinheit, ohne dass beide Triebwerke verstellt werden müssen. Der Regelungs- und Steuerungsaufwand bzw. der Aufwand für die Verstellung wird dadurch im Vergleich zu zwei verstellbaren Triebwerken, die synchronisiert werden müssen, deutlich reduziert. So sind beispielsweise grundsätzlich nur eine Verstelleinrichtung und nur ein Regelventil notwendig. Der Förderstrom der Axialkolbeneinheit wird durch ein Zurückschwenken des Verstelltriebwerks bzw. durch ein Durchschwenken aus dem Pumpenbetrieb in den Motorbetrieb reduziert. Der Förderstrom des Konstanttriebwerks kann generativ durch das Verstelltriebwerk aufgenommen werden.An axial piston unit according to the invention with a variable displacement volume has two hydrostatic thrusters each having a plurality of axial pistons which are fixed in receptacles of a rotatably connected to a drive shaft rotor plate and dive with head portions in cylinder sleeves, which abut one of two co-rotated drum discs. According to the invention, an engine is designed as a constant-displacement engine and the other engine as an adjustment engine adjustable above zero, which can be operated in pump operation and in engine operation. The solution according to the invention allows a continuous adjustment of the displacement volume of the axial piston unit without having to adjust both engines. The control and control effort or the effort for the adjustment is significantly reduced compared to two adjustable engines that need to be synchronized. For example, basically only one adjustment and only one control valve are necessary. The flow of the axial piston unit is reduced by a pivoting back of the adjusting drive or by swinging out of the pump operation in the engine operation. The flow rate of the constant-displacement engine can be generatively absorbed by the adjusting drive.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Verstelltriebwerk bei jeweiliger maximaler Verstellung im Pumpenbetrieb ein Verdrängungsvolumen auf, das gleich seinem Verdrängungsvolumen im Motorbetrieb ist, so dass die Verstelleinheit ein symmetrisches Verhalten bezüglich des Verdrängungsvolumens null aufweist. Das maximale Hubvolumen im Pumpenbetrieb und das maximale Schluckvolumen im Motorbetrieb sind somit identisch, wodurch eine Variabilität bzgl. des in die Druckleitung geförderten gesamten Förderstroms oder der aus der Druckleitung entnommenen Druckmittelmenge geschaffen ist. Erreicht wird dies durch eine Durchschwenkbarkeit des Verstelltriebwerks in beide Verstellrichtung zu 100%.In a preferred embodiment, the adjusting drive at respective maximum adjustment in the pump operation on a displacement volume which is equal to its displacement volume in engine operation, so that the adjustment unit has a symmetrical behavior with respect to the displacement volume zero. The maximum stroke volume in pump operation and the maximum displacement in engine operation are thus identical, which creates a variability in terms of the total delivery flow conveyed into the pressure line or the amount of pressure medium removed from the pressure line. This is achieved by a Durchschwenkbarkeit the adjustment in both directions to 100%.
Bei einem Ausführungsbeispiel entspricht das Verdrängungsvolumen des Verstelltriebwerks einem Verdrängungsvolumen des Konstanttriebwerks. Hierdurch kann das Verdrängungsvolumen des Konstanttriebwerks durch das Verstelltriebwerk im Motorbetrieb vollständig aufgenommen werden, so dass das gesamte Verdrängungsvolumen der Axialkolbeneinheit gleich Null ist. Ebenso kann bei entsprechender Durchschwenkung des Verstelltriebwerks in den Pumpenbetrieb das Verdrängungsvolumen des Konstanttriebwerks durch das Verstelltriebwerk verdoppelt werden, so dass das gesamte Verdrängungsvolumen der Axialkolbeneinheit dem zweifachen Wert des Verdrängungsvolumens des Konstanttriebwerks entspricht.In one embodiment, the displacement volume of the variable displacement engine corresponds to a displacement volume of the constant displacement engine. As a result, the displacement volume of the constant-displacement engine can be completely absorbed by the adjusting engine during engine operation, so that the total displacement volume of the axial piston unit is equal to zero. Likewise, the displacement volume of the constant-displacement engine can be doubled by the adjusting drive with appropriate Durchschwenkung the adjusting drive in the pump operation, so that the entire Displacement volume of the axial piston unit corresponds to twice the value of the displacement volume of the constant-displacement engine.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel weist das Konstanttriebwerk ein Verdrängungsvolumen auf, das kleiner als das Verdrängungsvolumen des Verstelltriebwerks ist. Hierdurch kann die Axialkolbeneinheit zum Dekomprimieren eines Hydrauliksystems verwendet werden. Beispielsweise kann die Axialkolbeneinheit zum Dekomprimieren einer Schließseite einer Kunststoffspritzgießmaschine eingesetzt werden.In another embodiment, the constant displacement engine has a displacement volume that is smaller than the displacement volume of the variable displacement engine. As a result, the axial piston unit can be used for decompressing a hydraulic system. For example, the axial piston unit can be used for decompressing a closing side of a plastic injection molding machine.
Das Konstanttriebwerk und das Verstelltriebwerk können jeweils einen eigenen Niederdruckanschluss und einen eigenen Hochdruckanschluss aufweisen, wobei die Hochdruckanschlüsse über eine Verbindungsleitung in Fluidverbindung miteinander stehen, von der sich die Druckleitung erstreckt. Somit stehen die Triebwerke jeweils unmittelbar mit der Niederdruckquelle und der Druckleitung in Verbindung.The constant-displacement engine and the variable displacement engine may each have their own low-pressure port and their own high-pressure port, wherein the high-pressure ports in fluid communication with each other via a connecting line from which extends the pressure line. Thus, the engines are each directly with the low pressure source and the pressure line in connection.
Alternativ kann die Fluidverbindung des einen Triebwerks mit der Niederdruckquelle und der Druckleitung mittelbar über das andere Triebwerk erfolgen, wodurch eine derartige Axialkolbeneinheit grundsätzlich einen vereinfachten Aufbau und geringere Teilevielfalt aufweist.Alternatively, the fluid connection of one engine with the low-pressure source and the pressure line can be effected indirectly via the other engine, whereby such an axial piston unit basically has a simplified construction and a smaller number of parts.
Bevorzugterweise ist das Konstanttriebwerk unmittelbar der Niederdruckquelle und der Druckleitung zugeordnet, und die Fluidverbindung des Verstelltriebwerks erfolgt mittelbar über das Konstanttriebwerk. Hierdurch entfällt die verhältnismäßig aufwendige Kommutierung des Verstelltriebwerks über seine Verstelleinrichtung.Preferably, the constant-displacement engine is directly associated with the low-pressure source and the pressure line, and the fluid connection of the adjusting drive takes place indirectly via the constant-displacement engine. This eliminates the relatively complicated commutation of the adjusting drive via its adjustment.
Technisch einfach realisiert werden kann die mittelbare Fluidverbindung des Verstelltriebwerks über das Konstanttriebwerk beispielsweise über Verbindungskanäle, die die Axialkolben der Triebwerke zur Herstellung einer Fluidverbindung zwischen von den Kopfabschnitten begrenzten Zylinderräumen der Zylindertrommel durchsetzen.Technically, the indirect fluid connection of the adjusting drive via the constant-displacement engine can be realized, for example, via connecting channels which pass through the axial pistons of the engines for establishing a fluid connection between cylinder spaces of the cylinder drum delimited by the head sections.
Sonstige vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.Other advantageous embodiments of the invention are the subject of further subclaims.
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand vereinfachter schematischer Darstellungen erläutert. Es zeigen:In the following preferred embodiments of the invention will be explained with reference to simplified schematic representations. Show it:
Wie in
Die Triebwerke
Die Triebwerke
Die Kolben
Die Trommelscheibe
Die Trommelscheibe
Im Folgenden wird eine bevorzugte Funktionsweise der erfindungsgemäßen Axialkolbeneinheit
In einer ersten, in
In einer Nullstellung, in der die Trommelscheibenachse
In einer zweiten Arbeitsposition nach dem Überfahren der Nullstellung wird das Verstelltriebwerk
Gemäß dem in
Offenbart ist eine Axialkolbeneinheit zum Fördern eines Fluids aus zumindest einer Niederdruckquelle in eine Druckleitung mit zwei hydrostatischen Triebwerken, von denen das eine als ein Konstanttriebwerk und das andere als ein Verstelltriebwerk ausgebildet ist, das in Abhängigkeit von seinem Schwenkwinkel als Pumpe oder als Motor wirkt.Disclosed is an axial piston unit for conveying a fluid from at least one low-pressure source in a pressure line with two hydrostatic engines, one of which is designed as a constant-displacement engine and the other as an adjustment, which acts as a function of its pivot angle as a pump or as a motor.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Axialkolbeneinheitaxial piston
- 22
- Konstanttriebwerk als PumpeConstant engine as a pump
- 44
- VerstelltriebwerkVerstelltriebwerk
- 66
- Druckleitungpressure line
- 88th
- NiederdruckanschlussLow pressure port
- 1010
- NiederdruckanschlussLow pressure port
- 1212
- HochdruckanschlussHigh pressure port
- 1414
- HochdruckanschlussHigh pressure port
- 1616
- Verbindungsleitungconnecting line
- 1818
- Kolbenpiston
- 2222
- Kolbenpiston
- 2626
- Rotorplatterotor plate
- 2828
- Triebwelledrive shaft
- 3030
- Lagercamp
- 3232
- Lagercamp
- 3434
- Drehachseaxis of rotation
- 3636
- Kolbenkopfpiston head
- 3838
- Kolbenkopfpiston head
- 4040
- Zylinderhülsecylinder sleeve
- 4444
- Zylinderhülsecylinder sleeve
- 4848
- Trommelscheibedrum washer
- 5050
- Trommelscheibedrum washer
- 5252
- Zylinderraumcylinder space
- 5454
- Zylinderraumcylinder space
- 56 56
- TrommelscheibenachseDrum wheel axis
- 5858
- Versteileinrichtungadjusting device
- 6060
- TrommelscheibenachseDrum wheel axis
- 6262
- Verbindungskanalconnecting channel
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 1705372 A1 [0002] EP 1705372 A1 [0002]
- DE 3537421 A1 [0003] DE 3537421 A1 [0003]
- DE 102006045442 A1 [0004] DE 102006045442 A1 [0004]
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2011
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |