DE102013219843A1 - Hydraulic working machine has mechanical device for driving piston, which performs piston stroke with lift curve that is chosen such that angular position which is sum of all positive angular position rise function values is constant - Google Patents

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Abstract

The machine has a piston (1) which receives and delivers phase-added pressure during one revolution of drive cycles, to the pressure outlet (P) of pressure medium volume with a device for phase-dependent control of the supply port (T), and using the mechanical device for driving the piston, to perform piston stroke according to phase-offset for all pistons in accordance with drive rotation angle dependent traversed lift curve. The lift curve is chosen such that at any angular position which is the sum of all positive angular position rise function values of piston stroke is constant.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Arbeitsmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to a hydraulic working machine according to the preamble of patent claim 1.

Aus DE 199 61 851 A1 ist bereits eine hydraulische Arbeitsmaschine bekannt, deren Kolben in einer Vorwärtsdrehrichtung und einer Rückwärtsdrehrichtung in mehreren Zylindern rotatorisch antreibbar sind, die während einer Umdrehung eines Antriebs zyklisch phasenversetzt Druckmittel aufnehmen und abgeben, mit einer mechanischen Einrichtung zum Antrieb der Kolben, die zur Ausführung definierter Kolbenhübe gemäß einer für alle Kolben phasenversetzt und antriebsdrehwinkelabhängigen Hubkurve betätigt werden.Out DE 199 61 851 A1 is already known a hydraulic machine, whose pistons are rotatably driven in a forward direction of rotation and a reverse direction in several cylinders cyclically record and dispense pressure fluid during a revolution of a drive cyclically offset with a mechanical device for driving the piston, the execution of defined piston strokes according to a phase shift for all pistons and drive rotational angle-dependent lift curve can be actuated.

In der Summe ergibt sich aus den zyklisch versetzten Teilvolumenströmen in den einzelnen Kolben-Zylinder-Baugruppen ein antriebsdrehwinkelgeschwindigkeitsproportionaler Gesamtvolumenstrom, der allerdings nicht pulsationsfrei gefördert werden kann. In sum, the cyclically offset partial volume flows in the individual piston-cylinder assemblies result in a drive rotational angular velocity-proportional overall volume flow, which, however, can not be delivered without pulsation.

Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hydraulische Arbeitsmaschine der angegebenen Art mit möglichst einfachen Maßnahmen pulsationsfrei zu gestalten. Therefore, it is the object of the present invention to make a hydraulic working machine of the specified type with the simplest possible measures pulse-free.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für eine hydraulische Arbeitsmaschine der angegebenen Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst, indem über konstruktiv vorgegebene Antriebsdrehwinkelabschnitte der Kolbenhub konstant gehalten ist. This object is achieved for a hydraulic machine of the type indicated by the characterizing features of claim 1 by the piston stroke is kept constant over structurally predetermined Antriebsdrehwinkelabschnitte.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen im nachfolgenden aus der Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele anhand von fünf Zeichnungen hervor.Further features and advantages of the invention will become apparent hereinafter from the description of several embodiments with reference to five drawings.

Es zeigen:Show it:

1 im Längsschnitt skizziert eine Arbeitsmaschine, die innerhalb einer Kurvenscheibe einen Rotor mit drei Kolben aufweist, 1 in a longitudinal section outlines a work machine having a rotor with three pistons within a cam,

2 analog zu 1 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Arbeitsmaschine, die innerhalb einer Kurvenscheibe einen Rotor mit vier Kolben aufweist, 2 analogous to 1 a further embodiment of the working machine, which has a rotor with four pistons within a cam,

3 die Arbeitsmaschine nach 2 in einer konstruktiven Abwandlung, wonach die Kurvenscheibe zur Rotation wälzgelagert ist, 3 the working machine after 2 in a constructive modification, according to which the cam is roller-mounted for rotation,

4, 5 bezugnehmend auf die in den 1 bis 3 abgebildeten Arbeitsmaschinen zwei Diagramme zur Charakterisierung der einzelnen Kolbenhubkurven in Abhängigkeit der Rotordrehlage. 4 . 5 Referring to the in the 1 to 3 illustrated machines two diagrams to characterize the individual Kolbenhubkurven depending on the rotor rotational position.

Die Erfindung bezieht sich im Grundsatz auf eine hydraulische Arbeitsmaschine zur Bereitstellung von Druck und Volumen, deren Kolben 1 in einer Vorwärtsdrehrichtung und einer Rückwärtsdrehrichtung eines Antriebs in mehreren Zylindern 2 rotatorisch betätigbar sind, mit einem Druckmittelversorgungsanschluss T und einem Druckausgang P, wobei die Kolben 1 einerseits in Vorwärtsdrehrichtung dem Versorgungsanschluss T ein von einem Antriebsdrehwinkel φ proportional abhängiges Druckmittelvolumen entnehmen und das Druckmittelvolumen unter einer vom Antriebsdrehmoment proportional abhängigen Druckdifferenz in den Druckausgang P abgeben, andererseits bei einer Rückwärtsdrehrichtung ein zum Rückwärtsdrehwinkel proportionales Druckmittelvolumen aus dem Druckausgang P entnehmen und zum Druckmittelversorgungsanschluss T fördern, wobei die Kolben 1 während einer Umdrehung des Antriebs zyklisch phasenversetzt Druckmittel aufnehmen und abgeben, mit einer Einrichtung zur phasenabhängigen Steuerung des aus dem Versorgungsanschluss T entnommenen und an den Druckausgang P abgegebenen Druckmittelvolumens, mit einer mechanischen Einrichtung zum Antrieb der Kolben 1, welche die Kolben 1 zur Ausführung definierter Kolbenhübe gemäß einer für alle Kolben 1 phasenversetzt und antriebsdrehwinkelabhängig durchlaufenen Hubkurve h(φ) betätigt. The invention relates in principle to a hydraulic working machine for providing pressure and volume, the piston 1 in a forward direction of rotation and a reverse direction of rotation of a drive in a plurality of cylinders 2 are rotatably actuated, with a pressure medium supply port T and a pressure output P, wherein the piston 1 on the one hand in the forward direction of rotation of the supply port T from a drive rotation angle φ proportionally dependent pressure fluid volume and deliver the pressure fluid volume under a pressure proportional to the drive torque dependent pressure difference in the pressure output P, on the other hand in a reverse direction a reverse rotational angle proportional pressure fluid volume from the pressure outlet P refer and promote the pressure medium supply port T. , where the pistons 1 during one revolution of the drive take cyclically phase-shifted pressure medium and release, with a device for phase-dependent control of the withdrawn from the supply port T and delivered to the pressure output P pressure medium volume, with a mechanical means for driving the piston 1 which are the pistons 1 to perform defined piston strokes according to one for all pistons 1 out of phase and driven rotation angle dependent haken curve h (φ) operated.

Eine zweckmäßige Ausführung zur Realisierung der erfindungsgemäßen Arbeitsmaschine umfasst gemäß der 1 drei sowie in den 2, 3 vier in einem Rotor 3 angeordneten Kolben 1, die jeweils von einer Kurvenscheibe 4 angetrieben werden, die entsprechend der 4 drei oder gemäß der 5 vier phasenversetzte Hubkurven h(φ) aufweisen. Bei sternförmiger Anordnung der Kolben 1 im innerhalb der Kurvenscheibe 4 angeordneten Rotor 3 können somit alle drei oder vier abgebildete Kolben 1 vorteilhaft von einer einzigen Kurvenscheibe 4 angetrieben werden. An expedient embodiment for the realization of the working machine according to the invention comprises according to the 1 three as well as in the 2 . 3 four in a rotor 3 arranged piston 1 , each from a cam 4 be driven according to the 4 three or according to the 5 have four phase-shifted lifting curves h (φ). With a star-shaped arrangement of the pistons 1 inside the cam 4 arranged rotor 3 Thus, all three or four illustrated pistons 1 advantageous from a single cam 4 are driven.

Im Einzelnen geht aus jeder der 1 bis 3 in einer schematischen Darstellung die sternförmige Anordnung der die Kolben 1 aufnehmenden Zylinder 2 innerhalb des Rotors 3 hervor. Die mechanische Einrichtung zur Hubbetätigung der Kolben 1 im Rotor 3 umfasst in der bevorzugten Realisierung jeweils eine im hohlzylindrischen Außengehäuse der Arbeitsmaschine ringförmig ausgebildete Kurvenscheibe 4, die in ihrer über Rollen 5 mit den Kolben 1 in Kontakt stehenden Innenkontur die in den 4, 5 abgebildete Kolbenhubfunktion gemäß der Gleichung ri(φ) = ri0 – h(φ) abbildet. In detail, each of the 1 to 3 in a schematic representation of the star-shaped arrangement of the pistons 1 receiving cylinder 2 inside the rotor 3 out. The mechanical device for lifting the pistons 1 in the rotor 3 In the preferred embodiment, in each case, a cam disk formed annularly in the hollow cylindrical outer housing of the working machine 4 that in over their roles 5 with the pistons 1 In contact with the inner contour in the 4 . 5 mapped piston stroke function according to the equation ri (φ) = ri 0 - h (φ) maps.

Die drei bzw. vier Kolben 1 sind bezüglich der Rotorachse in drei bzw. vier radialen Zylinderbohrungen innerhalb des Rotors 3 abgedichtet aufgenommen. Die jeweils entlang dem Innenumfang der Kurvenscheibe 4 anliegenden, drehbar an den Kolben 1 fixierten Rollen 5 gewährleisten eine reibungsarme Übertragung der Hubbewegungen hi(φ) in Abhängigkeit des Antriebsdrehwinkels φ. Zum Rückstellen der Kolben 1 bzw. Andrücken der Rollen 5 an die Innenkontur der Kurvenscheibe 4 sind entweder Federn oder ein Koppelring vorgesehen. The three or four pistons 1 are with respect to the rotor axis in three or four radial Cylinder bores inside the rotor 3 sealed. Each along the inner circumference of the cam 4 adjacent, rotatable to the piston 1 fixed roles 5 ensure a low-friction transmission of the lifting movements h i (φ) as a function of the drive rotational angle φ. To reset the pistons 1 or pressing the rollers 5 to the inner contour of the cam 4 either springs or a coupling ring are provided.

Entsprechend den 1, 2 ist der Rotor 3 auf einem gehäusefesten Zapfen 6 drehbar gelagert, der als Längsbohrungen ausgeführte Fluidanschlüsse aufweist, welche abhängig von der Drehwinkelstellung des Rotors 3 die hydraulische Verbindung des Druckversorgungsanschlusses T und des Druckausgangs P zu den einzelnen Zylindern 2 darstellen. Die aus den drehwinkelabhängigen Kolbenhubbewegungen resultierenden Einzelvolumenströme sind über eine geeignete Einrichtung in Richtung der Fluidanschlüssen (Druckversorgungsanschluss T und Druckausgang P) gesteuert, wozu im Zapfen 6 mit den Fluidanschlüssen verbundenen Schlitze und im Rotor 3 mit den Zylindern 2 verbundenen Bohrungen oder Durchbrüchen vorgesehen sind. Das zum Druckausgang P geförderte Druckmittelvolumen ist unbegrenzt, solange die Kolben 1 über den Druckversorgungsanschluss T Druckmittel ansaugen können.According to the 1 . 2 is the rotor 3 on a pin fixed to the housing 6 rotatably mounted, which has designed as longitudinal bores fluid connections, which depends on the angular position of the rotor 3 the hydraulic connection of the pressure supply port T and the pressure output P to the individual cylinders 2 represent. The individual volume flows resulting from the rotational angle-dependent piston stroke movements are controlled via a suitable device in the direction of the fluid connections (pressure supply connection T and pressure output P), to which end in the journal 6 slots connected to the fluid ports and in the rotor 3 with the cylinders 2 connected bores or openings are provided. The pressure medium volume delivered to the pressure outlet P is unlimited, as long as the pistons 1 can draw in pressure medium via the pressure supply connection T.

Alternativ zu den 1, 2 zeigt die 3 eine Arbeitsmaschine mit der Besonderheit einer drehbar kugel- oder nadelgelagerten Kurvenscheibe 4, sodass anstelle der die Kolben 1 aufnehmenden Zylinder 2 nunmehr die Kurvenscheibe 4 rotiert. Alternatively to the 1 . 2 show the 3 a machine with the special feature of a rotatable ball or needle-mounted cam 4 so instead of the pistons 1 receiving cylinder 2 now the cam 4 rotates.

Ansonsten entsprechen die übrigen in der 3 abgebildeten Teile der Arbeitsmaschine hinsichtlich ihrem prinzipiellen Aufbau und ihrer Funktion den bereit zu den 1, 2 beschriebenen Einzelheiten.Otherwise, the rest in the 3 shown parts of the working machine in terms of their basic structure and their function ready for the 1 . 2 described details.

Im Nachfolgenden werden für die in den 1 bis 3 vorgestellten Arbeitsmaschinen die in den 4 und 5 abgebildeten Hubkurven beschrieben. In the following, for in the 1 to 3 featured machines in the 4 and 5 described lifting curves described.

Die 4, 5 zeigen jeweils die für drei oder vier Kolben phasenversetzt und antriebsdrehwinkelabhängig aufgetragene Hubkurven h(φ), deren mathematische Ableitung h'(φ) = dh(φ) / dφ als Anstiegsfunktion definiert ist, mit der Besonderheit, dass jede Hubkurve h(φ) dadurch charakterisiert ist, dass ausgehend vom Nullpunkt der Hubkurve zu jeder Drehwinkelstellung φ der Kurvenscheibe 4 die Summe aller in dieser Drehwinkelstellung φ positiven Anstiegsfunktionswerte hi'(φ) über eine definierte Anzahl von Kolbenhüben i, n konstant ist.The 4 . 5 show in each case for three or four pistons phase-shifted and drive rotational angle dependent applied stroke curves h (φ) whose mathematical derivative h '(φ) = ie (φ) / dφ is defined as a rise function, with the peculiarity that each lift curve h (φ) is characterized in that starting from the zero point of the lift curve to each angular position φ of the cam 4 the sum of all in this rotation angle position φ positive slope function values h i '(φ) over a defined number of piston strokes i, n is constant.

Es gilt somit die Gleichung:

Figure DE102013219843A1_0002
The equation thus applies:
Figure DE102013219843A1_0002

Ebenso ist jede Hubkurve h(φ) dadurch charakterisiert, dass zu jeder Drehwinkelstellung φ die Summe aller in dieser Drehwinkelstellung φ negativen Anstiegsfunktionswerte hi'(φ) der Kolbenhübe i, n konstant ist.Similarly, each lift curve h (φ) is characterized in that at any angular position φ, the sum of all h in this angular position φ negative slope function values i '(φ) of the piston strokes i, n is constant.

Es gilt somit die Gleichung:

Figure DE102013219843A1_0003
The equation thus applies:
Figure DE102013219843A1_0003

Weiterhin umfasst jede abgebildete Hubkurve h(φ) einen ersten Abschnitt A, in welchem die Hubkurve ihr Minimum aufweist und betragsmäßig konstant mit einer Steigung von Null und damit steigungsfrei verläuft, sodass unter Rückbezug auf die 1–3 ein Kolben 1, der sich in diesem Abschnitt A befindet, in seinem Zylinder 2 unbetätigt verharrt. An den Abschnitt A schließt sich ein zweiter Abschnitt B der Hubkurve h(φ) an, in dem der Anstiegsfunktionswert h'(φ) von Null auf einen maximalen Steigungswert progressiv zunimmt, so dass der Kolben 1, der diesen zweiten Abschnitt B durchläuft, fortschreitend in seinem Zylinder 2 betätigt ist, bis ein dritter, linear ansteigender Abschnitt C der Hubkurve h(φ) erreicht ist, in dem der Anstiegsfunktionswert h'(φ) konstant auf dem maximalen Steigungswert verweilt, so dass sich der Kolben 1, der diesen dritten Abschnitt C durchläuft, in seinem Zylinder 2 mit einer zur Antriebsdrehwinkelgeschwindigkeit dφ / dt proportionalen Geschwindigkeit bewegt.Furthermore, each illustrated lift curve h (φ) comprises a first section A, in which the lift curve has its minimum and constant in magnitude with a slope of zero and thus without a slope, so that with reference to the 1 - 3 a piston 1 which is located in this section A, in his cylinder 2 remains unchecked. The section A is followed by a second section B of the lift curve h (φ), in which the rise function value h '(φ) progressively increases from zero to a maximum slope value, so that the piston 1 going through this second section B, progressing in its cylinder 2 is actuated until a third, linearly increasing portion C of the lift curve h (φ) is reached, in which the rise function value h '(φ) remains constant at the maximum slope value, so that the piston 1 , who goes through this third section C, in his cylinder 2 with one to the drive rotational angular velocity dφ / dt proportional speed moves.

Im weiteren Verlauf jeder Hubkurve h(φ) folgt danach ein vierter Abschnitt D, in dem der Anstiegsfunktionswert h'(φ) vom maximalen Steigungswert auf einen Null-Steigungswert abfällt, so dass die Kolbenbewegung des Kolbens 1, der diesen vierten Abschnitt D durchläuft, abgebremst wird, bis die Hubkurve h(φ) einen fünften Abschnitt E erreicht, in der sie ihr Maximum annimmt und betragsmäßig konstant mit einer Steigung von null und somit steigungsfrei verläuft, so dass der Kolben 1, der in diesen fünften Abschnitt E gelangt, in seinem Zylinder 2 stillgesetzt wird.In the further course of each lift curve h (φ), a fourth section D follows thereafter, in which the rise function value h '(φ) drops from the maximum slope value to a zero slope value, so that the piston movement of the piston 1 , which passes through this fourth section D, is decelerated until the lift curve h (φ) reaches a fifth section E, in which it assumes its maximum and constant in magnitude with a slope of zero and thus without pitch, so that the piston 1 entering this fifth section E in its cylinder 2 is stopped.

Dem fünften Abschnitt E folgt ein sechster Abschnitt F der Hubkurve h(φ), in dem der Anstiegsfunktionswert h'(φ) von Null auf einen minimalen Steigungswert unter null degressiv abfällt, so dass der Kolben 1, der diesen sechsten Abschnitt F durchläuft, sich in seinem Zylinder 2 in entgegengesetzter Richtung zurück zu bewegen beginnt, bis die Hubkurve h(φ) einen siebten, linear verlaufenden Abschnitt G erreicht, in dem der Anstiegsfunktionswert h'(φ) konstant auf dem minimalen Steigungswert unter null verweilt, so dass sich der Kolben 1, der diesen siebten Abschnitt G durchläuft, in seiner Hubphase mit einer zur Antriebsdrehwinkelgeschwindigkeit dφ / dt proportionalen Geschwindigkeit in entgegegesetzter Richtung im Zylinder 2 zurückbewegt.The fifth section E is followed by a sixth section F of the lift curve h (φ), in which the rise function value h '(φ) decreases from zero to a minimum slope value below zero, so that the piston 1 , going through this sixth section F, is in his cylinder 2 In the opposite direction begins to move back until the lift curve h (φ) reaches a seventh, linearly extending portion G, in which the rise function value h '(φ) remains constant at the minimum slope value below zero, so that the piston 1 , this one seventh section G passes through, in its lifting phase with a drive rotational angular velocity dφ / dt proportional velocity in the opposite direction in the cylinder 2 moved back.

Schließlich nähert sich die Hubkurve h(φ) einem achten Abschnitt H, in dem der Anstiegsfunktionswert h'(φ) vom minimalen Steigungswert unter null auf null ansteigt, so dass die Rückbewegung des Kolbens 1 zum Stillstand kommt. Danach wiederholt sich der beschriebene Verlauf der Hubkurve h(φ) für jeden Kolben 1 im weiteren Verlauf des aus den Umdrehungen der Arbeitsmaschine resultierenden Antriebsdrehwinkels (φ) in zyklischer Abfolge.Finally, the lift curve h (φ) approaches an eighth section H in which the rise function value h '(φ) increases from the minimum slope value below zero to zero, so that the return movement of the piston 1 comes to a standstill. Thereafter, the described course of the lift curve h (φ) for each piston is repeated 1 in the further course of the resulting from the revolutions of the machine drive rotation angle (φ) in cyclic sequence.

Die in den 4, 5 für die Hubkurve des 1. Kolbens gekennzeichneten Abschnitte A bis H gelten ebenso für die Hubkurven des 2., 3. und 4. Kolbens 1, wobei zur Beibehaltung der Übersichtlichkeit in den Zeichnungen auf eine Abschnittskennzeichnung sämtlicher Hubkurven verzichtet wurde. The in the 4 . 5 for the lift curve of the 1 , Pistons designated sections A to H also apply to the lifting curves of the 2 ., 3 , and 4 , piston 1 , wherein for the sake of clarity in the drawings, a section marking of all lifting curves has been omitted.

Gemäß der aus den 4, 5 ersichtlichen Hubkurvenüberlagerung, die den Teilvolumenströmen des Druckmittels entsprechen, resultiert ein pulsationsfreier Gesamtvolumenstrom, wobei in Verbindung mit einer geschickten Steuerung der Teilvolumenströme somit eine hydraulische Arbeitsmaschine konzipiert ist, die eine vielseitig verwendbare, rotatorisch angesteuerte Druck- und Volumenquelle darstellt, die einen Volumenstrom abgibt, der proportional zur Antriebsdrehwinkelgeschwindigkeit ist, ohne dass Pulsationen überlagert sind, wobei die Arbeitsmaschine bei einer Umkehr der Antriebsrichtung vorteilhaft auch die Strömungsrichtung umkehrt und zwischen ihren Fluidanschlüssen (Druckversorgungsanschluss T und Druckausgangs P) eine Druckdifferenz erzeugt, die proportional zum Antriebsdrehmoment ist. According to the from the 4 . 5 apparent Hubkurvenüberlagerung that correspond to the partial flow rates of the pressure medium results in a pulsation-free total flow, which in conjunction with a clever control of the partial volume flows thus a hydraulic machine is designed, which is a versatile, rotationally driven pressure and volume source that emits a volume flow, the is proportional to the drive rotational angular velocity, without pulsations are superimposed, wherein the working machine advantageously reverses the direction of flow in a reversal of the drive direction and between their fluid ports (pressure supply port T and pressure output P) generates a pressure difference which is proportional to the drive torque.

Eine derartige Arbeitsmaschine eignet sich in idealer Weise für eine elektrohydraulische Bremsanlage, wozu der Rotor der erfindungsgemäße hydraulischen Arbeitsmaschine, ohne die Zwischenschaltung eines Getriebes, direkt mit einem Elektromotor als Antriebsmaschine zu kombinieren ist, sodass ein elektrohydraulischer Aktuator entsteht, der als Druck- und Volumenquelle für eine elektrohydraulische Bremsanlage vorzüglich geeignet ist. Bevorzugt wird dabei ein bürstenloser, elektronisch kommutierter Elektromotor verwendet. Such a machine is ideally suited for an electro-hydraulic brake system, to which the rotor of the hydraulic machine according to the invention, without the interposition of a transmission to combine directly with an electric motor as a prime mover, so that an electro-hydraulic actuator is created as a pressure and volume source for an electro-hydraulic brake system is excellently suitable. Preferably, a brushless, electronically commutated electric motor is used.

Bei einer Verwendung von sechs Kolben lässt sich die Hubkurve dadurch vereinfachen, dass die Längen der beiden Hubkurvenabschnitte mit extremalem Anstiegsfunktionswert gleich null gesetzt werden können, wodurch sich die beiden jeweils anschließenden Übergangsbereiche zu einem zusammenfassen lassen und die Hubkurve somit über lediglich vier unterschiedliche Abschnitte darstellen lässt. When six pistons are used, the lift curve can be simplified by making the lengths of the two extreme rise function stroke sections equal to zero, allowing the two respective transition areas to be combined to form the lift curve over only four distinct sections ,

Als weitere Variante ist es möglich, zwei erfindungsgemäße Arbeitsmaschinen so zu kombinieren, dass sie sich einen gemeinsamen Rotor und eine gemeinsame Kurvenscheibe teilen. As a further variant, it is possible to combine two machines according to the invention so that they share a common rotor and a common cam.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19961851 A1 [0002] DE 19961851 A1 [0002]

Claims (11)

Hydraulische Arbeitsmaschine zur Bereitstellung von Druck und Volumen, deren Kolben (1) in einer Vorwärtsdrehrichtung und einer Rückwärtsdrehrichtung eines Antriebs in mehreren Zylindern (2) rotatorisch betätigbar sind, mit einem Druckmittelversorgungsanschluss (T) und einem Druckausgang (P), wobei die Kolben (1) einerseits in Vorwärtsdrehrichtung dem Versorgungsanschluss (T) ein von einem Antriebsdrehwinkel (φ) abhängiges Druckmittelvolumen entnehmen und das Druckmittelvolumen unter einer vom Antriebsdrehmoment abhängigen Druckdifferenz in den Druckausgang (P) abgeben, andererseits bei einer Rückwärtsdrehrichtung ein vom Rückwärtsdrehwinkel abhängiges Druckmittelvolumen aus dem Druckausgang (P) entnehmen und zum Druckmittelversorgungsanschluss (T) fördern, wobei die Kolben (1) während einer Umdrehung des Antriebs zyklisch phasenversetzt Druckmittel aufnehmen und abgeben, mit einer Einrichtung zur phasenabhängigen Steuerung des aus dem Versorgungsanschluss (T) entnommenen und an den Druckausgang (P) abgegebenen Druckmittelvolumens, mit einer mechanischen Einrichtung zum Antrieb der Kolben (1), welche die Kolben (1) zur Ausführung definierter Kolbenhübe (n) gemäß einer für alle Kolben (1) phasenversetzt und antriebsdrehwinkelabhängig durchlaufenen Hubkurve (h(φ)) betätigt, deren mathematische Ableitung (h'(φ) = dh(φ) / dφ ) als Anstiegsfunktion definiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubkurve (h(φ)) so gewählt ist, dass zu jeder Drehwinkelstellung (φ) die Summe aller in dieser Drehwinkelstellung (φ) positiven Anstiegsfunktionswerte (hi'(φ)) der Kolbenhübe (i, n) konstant ist. Hydraulic working machine for providing pressure and volume, the piston ( 1 ) in a forward direction of rotation and a reverse direction of rotation of a drive in a plurality of cylinders ( 2 ) are rotatably actuated, with a pressure medium supply port (T) and a pressure outlet (P), the pistons ( 1 On the one hand in the forward direction of rotation of the supply port (T) from a drive rotation angle (φ) dependent pressure fluid volume and deliver the pressure fluid volume under a dependent of the drive torque pressure difference in the pressure output (P), on the other hand in a reverse direction of the reverse rotation angle dependent pressure medium volume from the pressure outlet (P ) and to the pressure medium supply port (T), the pistons ( 1 ) record cyclically phase-shifted pressure medium during one revolution of the drive and deliver with a means for phase-dependent control of the pressure medium volume taken from the supply port (T) and delivered to the pressure outlet (P), with a mechanical device for driving the pistons ( 1 ), which the pistons ( 1 ) for the execution of defined piston strokes (n) according to one for all pistons ( 1 ) out of phase and driven rotational angle - dependent driven stroke curve (h (φ)) whose mathematical derivative (h '(φ) = ie (φ) / dφ ) is defined as an increase function, characterized in that the lift curve (h (φ)) is selected so that for each angular position (φ) the sum of all in this rotational position (φ) positive slope function values (h i '(φ)) of the piston strokes (i, n) is constant. Hydraulische Arbeitsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubkurve (h(φ)) so gewählt ist, dass zu jeder Drehwinkelstellung (φ) die Summe aller in dieser Drehwinkelstellung (φ) negativen Anstiegsfunktionswerte (hi'(φ)) der Kolbenhübe (i, n) konstant ist.Hydraulic working machine according to claim 1, characterized in that the lifting curve (h (φ)) is selected so that for each angular position (φ) the sum of all in this rotational position (φ) negative slope function values (h i '(φ)) of the piston strokes (i, n) is constant. Hydraulische Arbeitsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubkurve (h(φ)) einen Abschnitt aufweist, in welcher diese ihr Minimum aufweist und betragsmäßig konstant mit einer Steigung von Null und damit steigungsfrei verläuft, so dass ein Kolben (1), der sich in diesem Abschnitt befindet, in seinem Zylinder (2) unbetätigt verharrt. Hydraulic working machine according to claim 1 or 2, characterized in that the lifting curve (h (φ)) has a portion in which this has its minimum and constant in magnitude with a slope of zero and thus without pitch, so that a piston ( 1 ), which is in this section, in its cylinder ( 2 ) remains unconfirmed. Hydraulische Arbeitsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubkurve (h(φ)) einen Abschnitt aufweist, in dem der Anstiegsfunktionswert (h'(φ)) von Null auf einen maximalen Steigungswert zunimmt, so dass der Kolben (1), der diesen Abschnitt erreicht, in seinem Zylinder (2) in Bewegung versetzt wird. Hydraulic working machine according to claim 1, characterized in that the lift curve (h (φ)) has a portion in which the rise function value (h '(φ)) increases from zero to a maximum slope value, so that the piston ( 1 ), which reaches this section, in its cylinder ( 2 ) is set in motion. Hydraulische Arbeitsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubkurve (h(φ)) einen linear ansteigenden Abschnitt aufweist, in dem der Anstiegsfunktionswert (h'(φ)) konstant auf dem maximalen Steigungswert verweilt, so dass sich der Kolben (1), der diesen Abschnitt durchläuft, in seinem Zylinder (2) mit einer zur Antriebsdrehwinkelgeschwindigkeit ( dφ / dt ) proportionalen Geschwindigkeit bewegt.Hydraulic working machine according to claim 1, characterized in that the lift curve (h (φ)) has a linearly rising portion in which the rise function value (h '(φ)) remains constant at the maximum slope value, so that the piston ( 1 ) going through this section in its cylinder ( 2 ) with a drive rotational angular velocity ( dφ / dt ) proportional speed moves. Hydraulische Arbeitsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubkurve (h(φ)) einen Abschnitt aufweist, in dem der Anstiegsfunktionswert (h'(φ)) vom maximalen Steigungswert auf einen Null-Steigungswert abfällt, so dass die Kolbenbewegung des Kolbens (1), der diesen Abschnitt durchläuft, abgebremst wird.Hydraulic working machine according to claim 1, characterized in that the lift curve (h (φ)) has a section in which the rise function value (h '(φ)) falls from the maximum slope value to a zero slope value, so that the piston movement of the piston ( 1 ), which passes through this section, is braked. Hydraulische Arbeitsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubkurve einen h(φ) Abschnitt aufweist, in der sie ihr Maximum annimmt und betragsmäßig konstant mit einer Steigung von null und somit steigungsfrei verläuft, so dass der Kolben (1), der diesen Abschnitt erreicht, in seinem Zylinder (2) unbeweglich verharrt.Hydraulic working machine according to claim 1, characterized in that the lifting curve has a h (φ) section in which it assumes its maximum and constant in magnitude with a slope of zero and thus without pitch, so that the piston ( 1 ), which reaches this section, in its cylinder ( 2 ) remains immobile. Hydraulische Arbeitsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubkurve (h(φ)) einen Abschnitt aufweist, in dem der Anstiegsfunktionswert (h'(φ)) von Null auf einen minimalen Steigungswert unter null abfällt, so dass der Kolben (1), der diesen Abschnitt durchläuft, beginnt sich in seinem Zylinder (2) in entgegengesetzter Richtung zurück zu bewegen.Hydraulic working machine according to claim 1, characterized in that the lift curve (h (φ)) has a portion in which the rise function value (h '(φ)) drops from zero to a minimum slope value below zero, so that the piston ( 1 ), which goes through this section, begins in its cylinder ( 2 ) to move back in the opposite direction. Hydraulische Arbeitsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubkurve (h(φ)) einen linear abfallenden Abschnitt aufweist, in dem der Anstiegsfunktionswert (h'(φ)) konstant auf dem minimalen Steigungswert unter null verweilt, so dass sich der Kolben (1), der diesen Abschnitt durchläuft, in seiner Hubphase mit einer zur Antriebsdrehwinkelgeschwindigkeit ( dφ / dt ) proportionalen Geschwindigkeit in entgegegesetzter Richtung im Zylinder (2) zurückbewegt.Hydraulic working machine according to claim 1, characterized in that the lift curve (h (φ)) has a linear sloping section in which the rise function value (h '(φ)) remains constant at the minimum slope value below zero, so that the piston ( 1 ), which passes through this section, in its stroke phase with a drive rotational angular velocity ( dφ / dt ) proportional velocity in the opposite direction in the cylinder ( 2 ) moved back. Hydraulische Arbeitsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubkurve (h(φ)) einen Abschnitt aufweist, in dem der Anstiegsfunktionswert (h'(φ)) vom minimalen Steigungswert unter null auf null ansteigt, so dass die Rückbewegung des Kolbens (1) zum Stillstand kommt.Hydraulic working machine according to claim 1, characterized in that the lift curve (h (φ)) has a portion in which the rise function value (h '(φ)) rises from the minimum slope value below zero to zero, so that the return movement of the piston ( 1 ) comes to a standstill. Hydraulische Arbeitsmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kolben (1) die Hubkurve (h(φ)) abhängig vom Antriebsdrehwinkel (φ) erneut und zyklisch in seinem Zylinder (2) durchläuft. Hydraulic working machine according to one of the preceding claims, characterized in that each piston ( 1 ) the lift curve (h (φ)) again and cyclically in its cylinder depending on the drive rotation angle (φ) ( 2 ) goes through.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104373318A (en) * 2014-11-15 2015-02-25 龚柱 Fluid transferring device
CN104454433A (en) * 2014-11-15 2015-03-25 龚柱 Fluid transfer method
CN104533744A (en) * 2014-11-15 2015-04-22 龚柱 Method for transferring fluid
WO2021160181A1 (en) * 2020-02-16 2021-08-19 杨健 Flow distribution structure for cylinder block fixed hydraulic motor/pump

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE927131C (en) * 1951-07-15 1955-04-28 Teves Kg Alfred Hydraulic piston pump or hydraulic piston motor with star-shaped piston arrangement
US2882831A (en) * 1954-06-17 1959-04-21 Gen Electric Constant flow positive displacement mechanical hydraulic unit
US3046950A (en) * 1958-01-22 1962-07-31 Whiting Corp Constant mechanical advantage rotary hydraulic device
DE19961851A1 (en) 1999-12-22 2001-06-28 Continental Teves Ag & Co Ohg Pulsation-free radial piston pump, especially for regulated braking systems, has summation value of delivery volumetric flow for all pistons dependent on pump drive speed but not phase
DE10232513A1 (en) * 2002-07-18 2004-01-29 Linde Ag Hydrostatic displacement machine used as an axial or radial piston engine comprises a displacement body supported on a stroke-producing track producing a lifting curve having a course optimized in view of low volume flow pulsation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE927131C (en) * 1951-07-15 1955-04-28 Teves Kg Alfred Hydraulic piston pump or hydraulic piston motor with star-shaped piston arrangement
US2882831A (en) * 1954-06-17 1959-04-21 Gen Electric Constant flow positive displacement mechanical hydraulic unit
US3046950A (en) * 1958-01-22 1962-07-31 Whiting Corp Constant mechanical advantage rotary hydraulic device
DE19961851A1 (en) 1999-12-22 2001-06-28 Continental Teves Ag & Co Ohg Pulsation-free radial piston pump, especially for regulated braking systems, has summation value of delivery volumetric flow for all pistons dependent on pump drive speed but not phase
DE10232513A1 (en) * 2002-07-18 2004-01-29 Linde Ag Hydrostatic displacement machine used as an axial or radial piston engine comprises a displacement body supported on a stroke-producing track producing a lifting curve having a course optimized in view of low volume flow pulsation

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104373318A (en) * 2014-11-15 2015-02-25 龚柱 Fluid transferring device
CN104454433A (en) * 2014-11-15 2015-03-25 龚柱 Fluid transfer method
CN104533744A (en) * 2014-11-15 2015-04-22 龚柱 Method for transferring fluid
CN104373318B (en) * 2014-11-15 2016-08-24 龚柱 Fluid handling device
WO2021160181A1 (en) * 2020-02-16 2021-08-19 杨健 Flow distribution structure for cylinder block fixed hydraulic motor/pump

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