-
Als Axialkolbenmaschine ausgebildeter hydraulischer Andrehmotor für
Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft einen als Axialkolbenmaschine ausgebildeten
hydraulischen Andrehmotor für Brennkraftmaschinen, der nach dem Andrehen unter Beibehaltung
seiner Drehrichtung als Pumpe arbeitet, dessen Schiefscheibe zwischen zwei Maximalverdrängungsstellungen
zu beiden Seiten einer Null-Stellung mittels eines in einer Richtung gegen die Kraft
einer Vorspannnungsvorrichtung wirkenden Steuerkolbens verstellbar ist, wobei die
Vorspannungsvorrichtung an der dem Steuerkolben in bezug auf die Maschinenhauptachse
gegenüberliegenden Seite an der Schiefscheibe angreift und eine Druckfeder aufweist,
welche zwischen zwei Sitzen angeordnet ist, von denen der eine am Zylinder und der
andere am Kolben eines im Sinne einer Federentlastung wirkenden hydraulischen Vorspannun#szylinders
angeordnet ist.
-
Es ist bereits eine hydraulische Maschine bekannt, die entweder als
Pumpe oder als Motor arbeiten kann. Bei dieser Axialkolbenmaschine wird die Schiefscheibe
lediglich zwischen einer Null-Verdrängungsstellung und einer Maximalverdrängungsstellung
verschwenkt, und zum Verschwenken ist ein Steuerkolben vorgesehen. Dieser Steuerkolben
wirkt gegen eine Vorspannungsvorrichtung, die auf der anderen Seite gegen die Schiefscheibe
einwirkt. Diese Vorspannungsvorrichtung besteht aus einer Druckfeder, die in einem
Kolbensystem angeordnet ist, wobei das Kolbensystem die Federsitze bildet und wobei
der vom Kolbensystern entwickelte Druck den Federdruck unterstützt. Die gesamte
Vorrichtung ist derart ausgebildet, daß automatisch entsprechend vorbestimmten Betriebsbedingungen
bei ganz bestimmten Drücken in der Förderleitung bestimmte Schiefscheibensteltungen
eingestellt werden.
-
Es wurde bereits vorgeschlagen, einen Andrehmotor für Brennkraftmaschinen
als Axialkolbenmaschine auszubilden und diese Axialkolbenmaschine derart zu gestalten,
daß diese in einer ersten Betriebsphase als Motor arbeitet und dann derart umgestellt
werden kann, daß sie als Pumpe arbeiten kann.
-
Der vorliegenden Erfindung lieg ,t die Aufgabe zugrunde, eine Axialkolbenmaschine
derart zu gestalten, daß sie in einfacher und bestimmter Weise vom Motorbetrieb
auf den Pumpbetrieb und umgekehrt umgeschaltet werden kann.
-
Erfindungsgemäß ist der Vorspannungszylinder mittels eines hydraulischen
Stellkolbens verstellbar, und zwischen dem Kolben und dem Zylinder des Vorspannungszylinders
ist ein Anschlag angeordnet, der den möglichen Weg der Druckfeder auf einen Wert
höchstens gleich dem Verstellweg des Stellkolbens begrenzt, wodurch im Pumpbetrieb,
wo sich der Stellkolben in seiner äußeren Endlage befindet, ein Verstellen der Schiefscheibe
über die Null-Stellung hinaus verhindert ist.
-
Es ist beispielsweise möglich, daß eine derartige Axialkolbenmaschine
als Andrehmotor verwendet wird, wobei das Druckmittel einem Druckspeicher entnommen
wird. Die Axialkolbenmaschine dreht dann eine kleinere Brennkraftmaschine an. Wenn
diese kleinere Brennkraftmaschine angedreht ist und eine Drehzahl erreicht hat,
bei der diese ein Nutzdrehmoment abgeben kann, so kann dieses Nutzdrehmoment dieser
Brennkraftmaschine verwendet werden, um dann die Axialkolbenmaschine als Pumpe zu
betreiben. Diese Pumpe kann dann beispielsweise das Drucksystem wieder aufladen,
und es können spezielle Steuerungen vorgesehen sein, um einen weiteren Andrehmotor
für eine größere Hauptbrennkraftmaschine zu betreiben. Ein derartiges System kann
beispielsweise bei Flugzeugen vorgesehen sein. Hier muß auf alle Fälle dafür gesorgt
werden, daß die Umschaltung vom Motorbetrieb auf den Pumpbetrieb in möglichst einfacher
Weise erfolgen kann. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung kann auf einfache Weise
mittels des hydraulischen Stellkolbens der Vorspannungszylinder auf den Pumpbetrieb
umgeschaltet werden. Der Pumpbetrieb wird
entsprechend bestimmter,
vorher eingestellter Druckverhältnisse im Gesamtsystem gesteuert, und es ist immer
von Bedeutung, daß während des Pumpbetriebes bestimmte Grenzdrücke eingehalten werden.
Durch die Anordnung des Anschlages wird auf alle Fälle sichergestellt, daß während
der Einstellung für den Pumpbetrieb auf keinen Fall die Schiefscheibe über die Null-Verdrängungslage
hinaus gelangen kann und einen Motorbetrieb auslösen kann, so daß die Einhaltung
vorbestimmter Grenzdrucke auf alle Fälle sichergestellt wird.
-
Mit besonderem Vorteil kann der Anschlag eine Verlängerung des Federsitzes
sein. Um den Aufbau zu vereinfachen, kann in vorteilhafter Weise der Vorspannungszylinder
über einen Drehkopf am hydraulischen Kolben anliegen; und die Arbeitskammer des
Vorspannungszylinders kann über eine Bohrung mit der Arbeitskammer des hydraulischen
Drehkopfes verbunden sein.
-
Eine Ausführungsform der Erfindung soll an Hand der Zeichnung beschrieben
werden, welche eine schematische Ansicht der Axialkolbenmaschine darstellt, bei
der die Schiefscheibe in der Null-Verdrängungsstellung gezeigt ist.
-
Es ist eine Axialkolbenmaschine 1 vorgesehen, die nach dem
Andrehen als Pumpe arbeiten kann. Eine Antriebswelle 2 ist mit einer Hilfsbrennkraftmaschine
3 verbunden. Im Betrieb wird Hydraulikflüssigkeit einem Gasdruckspeicher
4 entnommen und einem Andrehmotor 5 zugeführt, dessen Antriebswelle
6 eine Hauptbrennkraftmaschine 7 andreht. Die Axialkolbenmaschine
1 weist einen Hochdruckanschluß 8 und einen Niederdruckanschluß
9 auf sowie eine Schiefscheibe 11, die so- gelagert ist, daß sie eine
Drehbewegung um die Achse des Zapfens 12 ausführen kann. Der Niederdruckanschluß
9 der Axialkolbenmaschinel steht indauernder Verbindung:mit einem Sammelbehälter
13. Der Hochdruckanschluß 8 ist über zwei parallele Leitungen mit
dem Druckspeicher 4 verbunden. Die eine dieser parallelen Leitungen umfaßt die Leitungen
14, 14 a und 14 b
und wird von einem Hilfsandrehsteuerschieber
15 gesteuert. Die andere Leitung umfaßt die Leitungen 14, 14a, 14c
und 14b und enthält ein Rückschlagventil 16. Außerdem ist der Hochdruckanschluß
8 über die Leitungen 14 und 14 d mit einem zusätzlichen
hy-
draulischen System verbunden. Weiterhin ist der Hochdruckanschluß
8 über die Leitungen 14, 14 a
und 14 e mit einem Einlaß
17 eines Hauptandrehmotors 5 verbunden. Diese Verbindung wird durch
einen Hauptandrehsteuerschieber 15' gesteuert. Eine Auslaßöffnung
18 des Hauptandrehmotors 5 steht mit dem Sammelbehälter
13 in ständiger Verbindung.
-
Wenn der Steuerkolben eines der beiden Schieber 15 bzw.
15' aus seiner Entlastungsstellung in -seiner Druckstellung verschoben
wird, wird die Verbindung zwischen dem zugehörigen gesteuerten Andrehmotor und dem
Sammelbehälter 13 unterbrochen, und dieser Andrehmotor wird dann mit dem
Leitungseinlauf des entsprechenden Andrehschiebers verbunden (d. h. im Fall
des Hilfsandrehsteuerschiebers 15 mit der Leitung 14 b und
im Fall des Hauptandrehschiebers 15'
mit der Leitung 14 a). Der entsprechende
gesteuerte Andrehmotor verschiebt also, je nachdem, den Hilfsandrehschieber
15 oder den Hauptandrehschieber 15'
in die offene Stellung. Beim Entlasten
jeder der beiden gesteuerten Andrehmotoren kann die jeweilige Feder den entsprechenden
Andrehschieber schließen. Die Verdrängung der Axialkolbenmaschine 1 wird
durch die Schiefscheibe 11 gesteuert, die durch eine Vorspannungsvorrichtung
19 belastet ist, die um die Achse des Zapfens 12 gegen den Uhrzeigersinn
wirkt. Die Vorspannungsvorrichtung 19 besitzt zwei sich ineinanderschiebende
Zylinder 21 und 22, die an i - hren äußeren Enden kugelförmige Köpfe tragen.
Die ku-
gelförmigen Köpfe haben ihren Mittelpunkt jeweils in der Längsachse
des Zylinders und sitzen in Pfannen, die in die Schiefscheibe 11 und in einen
Kolben 23 eines hydraulischen SteUkolbens 24 eingeformt sind. Innerhalb des
Zylinders 22 sitzt ein verschiebb,arer Kolben 25, der an der Wandung 26 des
Zylynders 21 anliegt und der zusammen mit dem Zy-
linder 22 und einer Aibeitskammer
27 einen Vorspannzylinder 28 bildet. Der Kolben 25 könnte zwar
weggelassen werden, und der Zylinder 21 könnte unmittelbar zur Bildung des Vorspannzylinders
verwendet werden. Jedoch stellt diese Anordnung eine vorteilhafte Ausführung dar,
denn diese ermöglicht, daß die ausgeübte Kraft auf einfache Weise dadurch verändert
wird, daß der Durchmesser des Kolbens 25
sowie die, Bohrung ün Zylinder 22
verändert werden. Die beiden Zylinder 21 und 22 sind von einer Druckfeder
29 umgeben, deren Enden auf einem am Zy-
linder 21 ängeformten Flansch
31 bzw. auf einem vom Zylinder 22 getragenen Federsitz 32 sitzen.
Der Federsitz 32 hat einen Ansatz 33, der sich gegen das Ende des
Zylinders 21 anlegen kann, wenn die beiden Zylinder gegeneinander bewegt werden.
Der Ansatz 33 bildet für die Schiefscheibe 11 einen Grenzanschlag
und ist so ausgebildet, daß dieser während. des Pumpbetriebs die Schiefscheibe
11 daran hindert, sich über die Null-Stellung hinaus zu bewegen.
-
Der hydraulischQ Stellkolben 24 umfaßt den Kolben 23, einen
feststehenden Zylinder 34 und eine.
Arbeitskaminer 35. Der Kolben
23 bewegt sich zwischen einer ersten (dargestellten) Stellung, in der dieser
am Anschlag 36 anliegt, und einer zweiten Stel-C glung, in der der Kolbenboden
37 an einer Schulter 38 anliegt, wodurch die Vorspannungsvorrichtung
19
für den Motorbetrieb bzw. für den Pumpbetrieb eingestellt wird. Die Arbeitskammern
27 und 35 des Vorspannzylinders 28 und des hydraulischen Stellkolbens
24 sind miteinander durch eine Axialbohrung 39 verbunden, die sich durch
den Kolben 23 und den. kugelförmigen Kopf des Zylinders 22 erstreckt.
-
Die Schiefscheibe 11 der Axialkolberunaschine 1
wird
durch einen Verstellkolben 41, der einen Kolben 42 und eine Arbeitskammer 43 aufweist,
gegen den Widerstand der Vorspannungseinrichtung 19 um die Achse des Zapfens
12 verstellt. Im Kolben 42 ist ein mit einem Kopf 45 ausgerüsteter Innenkolben 44
angeordnet, und der Kopf 45 kann sich an eine Rückwand 46 anlegen und bildet mit
dieser einen Anschlag, der auf der Seite des Pumpbetriebs von der Null-Stellung
aus die maximale Verdrängungsstellung der Schiefscheibe 11 festlegt. Diese
maximale Verdrängungsstellung kann durch eine Veränderung der Länge des Kopfes 45
geändert werden. Die Arbeitskammer 43 wird mit Druckmittel beschickt, wobei die
Steuerung dieses Vorganges durch einen auf Druck ansprechenden Steuerschieber 47
erfolgt, mit dem die Arbeitskammer 43 über eine Leitung 48 verbunden ist. Der Steuerschieber
47 hat einen Einlaß 49, der durch Leitungen 14f und 14 mit dem Hochdruckanschluß
8 der Axialkolbenmaschine 1 verbunden- isti einen Auslaß
51, der mit der Leitung 48 verbunden
ist, eine Ablaßkammer
52, die mit dem Sammelbehälter 13 verbunden ist, sowie einen gleitenden
Schieberkolben 53, der zwei Ringnuten 54 und 55 aufweist, die drei
Schieberkanten 56, 57 und 58 bilden. Ober die Schieberkante
56 erstreckt sich eine Ab-
flachung 59 und über die Schieberkante
58 eine Teilabflachung 61. Mit Hilfe einer Druckfeder 62 wird
der Schieberkolben 53 nach links in Richtung auf die in der Zeichnung dargestellte
Entlastungsstellung vorgespannt, in der die Schieberkante 57 den Auslaß
51
vom Einlaß 49 trennt und in der der Auslaß 51 und die Abzugskammer
52 über die Teilabflachung 61
miteinander verbunden sind. Durch den
Druck im Einlaß 49, der von links auf den Schieberkolben 53
drückt, wird der
Schieberkolben, in der Zeichnung gesehen, nach rechts verschoben und gelangt so
zuerst in eine überdeckungsstellung, in welcher die Schieberkanten 57 und
58 den Auslaß 51 sowohl vom Einlaß 49 als auch von der Abzugskammer
52 trennen. Dann gelangt der Schieberkolben in eine Speisestellung, in der
der Auslaß 51 einerseits durch die Schieberkante 58 von der Abzugskammer
52 getrennt ist und andererseits über die Ringnut 54 und die Ab-
flachung
59 mit dem Einlaß 49 verbunden ist.
-
Der Druck, der im Einlaß 49 erforderlich ist, um den Schieberkolben
53 gegen die Vorspannung der Druckfeder 62 in die überdeckungsstellung
zu verschieben, wird als Schaltdruck bezeichnet, und der Steuerschieber 47 weist
zwei Vorrichtungen auf, mit denen dieser Schaltdruck erhöht und verringert werden
kann. Zum Erhöhen des Schaltdruckes über den Normaldruck dient ein beweglicher Federsitz
63 für die Druckfeder 62, der zwischen der dargestellten Stellung
mit geringer Federvorspannund und einer Stellung mit hoher Federvorspannung verschiebbar
ist, in der dieser Federsitz an einem Anschlag 64 anliegt. Außerdem ist bei dieser
Vorrichtung zum Anheben des Schaltdruckes ein Stellkolben vorgesehen, der die rechte
Seite des Federsitzes 63 sowie eine Arbeitskammer 65 umfaßt. Eine
Leitung 66 verbindet die Arbeitskammer 65 mit dem Hauptandrehschieber
15' für die Brennkraftmaschine, wodurch diese Arbeitskammer jedesmal dann
druckbeaufschlagt bzw. entlastet wird, wenn der Hauptandrehschieber geschlossen
bzw. geöffnet wird. Den niedrigsten Schaltdruck dagegen stellt der Steuerschieber
47 mittels eines Stellkolbens 67 her. Dieser Stellkolben hat einen Kolben
68, welcher gegen die linke Seite des Schieberkolbens 53 drückt, sowie
eine Arbeitskammer 69, die mit dem Steuerabschnitt des Hilfsandrehschiebers
15 über eine Leitung 71 in Verbindung steht. Die Arbeitskammer
69 wird also druckbeaufschlagt bzw. entlastet, wenn der Hilfsandrehschieber
15 geschlossen bzw. geöffnet wird.
-
Der Kolben 68 des Stellkolbens 67 dient außerdem als
Schieberkolben für einen Auswahlschieber 72,
welcher die Arbeitskammern
27 und 35 des Vorspannungszylinders 28 bzw. des hydraulischen
Stellkolbens 24 entlastet und druckbeaufschlagt. Hierzu weist der Kolben
68 drei Ringnuten 73, 74 und 75 und drei Schieberkanten
76, 77 und 78 auf. Die Schieberkanten 76 bzw. 78 sind
mit Abflachungen 79 bzw. 81
versehen, die über die ganze Breite der
Schieberkante reichen. Der Auswahlschieber 72 umfaßt außerdem den Einlaß
49 des Steuerschiebers 47 sowie eine mit dem Sammelbehälter 13 in Verbindung
stehende Ab-
zugskammer 82 und einen Auslaß 83, der über eine
Leitung 84 mit der Arbeitskammer 35 des hydraulischen Stellkolbens 24 verbunden
ist. Wenn der Hilfsandrehschieber 15 geöffnet wird und damit das Andrehen
der Hilfsbrennkraftmaschine 3 auslöst, wird der Stellkolben 67 druckbeaufschlagt
und stellt dadurch den Steuerschieber 47 auf seinen niedrigsten Schaltdruck ein
und entlastet gleichzeitig den Stellkolben 24 und den Vorspannungszylinder
28 über die Leitung 84, den Auslaß 83, die Abflachung 79 und
die Abzugskammer 82. Wird der Hilfsandrehschieber 15 geschlossen,
wie es während des Pumpbetriebs der Axialkolbenmaschine 1 der Fall ist, so
wird der Stellkolben 67 entlastet, und der Kolben 68 nimmt die dargestellte
Stellung ein, in der die Schieberkante 77
die Verbindung zwischen der Abzugskammer
82 und dem Auslaß 83 blockiert. Der Auslaß 83 ist dann über
die Ringnut 75 und längs der Abflachung 81 mit dem Einlaß 49 des Steuerschiebers
47 verbunden. Auf diese Weise sind während des Pumpbetriebs sowohl der hydraulische
Stellkolben 24 als auch der Vorspannungszylinder 28 druckbeaufschlagt.
-
Es sei vermerkt, daß der Durchmesser des Kopfes 68' des Kolbens
68 größer ist als die Durchmesser der Schieberkanten 76, 77 und
78. Deshalb wird der Kolben 68, für den Fall, daß die Drücke in der
Arbeitskammer 69 und im Einlaß 49 gleich sind, stets nach rechts verschoben.
-
Der Hauptandrehmotor 5 ist ebenfalls eine Axialkolbenmaschine.
-
Zu Beginn des Andrehens sind der Hilfsandrehschieber 15 und
der Hauptandrehschieber 15' geschlossen, so daß die Axialkolbenmaschine
1 vom Gasdruckspeicher 4, und der Hauptandrehmotor 5
von der Axialkolbenmaschine
1 getrennt sind. Zuerst wird der Gasdruckspeicher 4 über einen nicht dargestellten,
mit einer Handpumpe versehenen Kreis aufgeladen. Als Voraussetzung für die folgenden
Ausführungen wird angenommen, daß der Vorladungsdruck des mit 4 bezeichneten Gasdruckspeichers
105 kg/CM2 beträgt, daß der Volladungsdruck des Gasdruckspeichers 210 kg/CM2
beträgt und daß die drei Schaltdrücke des Steuerschiebers 47 105 kg/cm2,
210 kg/cm2 und 280 kg/cm2 betragen.
-
Soll die Brennkraftmaschine 3 angedreht werden, so öffnet der
die Anlage Bedienende den Hilfsandrehschieber 15, so daß aus dem Gasdruckspeicher
4 über die Leitungen14b, 14a und 14 Druckmittel zum Hochdruckanschluß
8 der Axialkolbenmaschine 1
fließen kann. Gleichzeitig wird über den
Steuerabschnitt des Hilfsandrehschiebers15 der Leitung71 Druckmittel mit dem Speicherdruck
zugeführt und somit auch der Arbeitskammer69. Der in dieser Arbeitskaminer
69 sich aufbauende Druck verschiebt den Kolben 68 nach rechts und
stellt dadurch den Steuerschieber 47 automatisch auf seinen niedrigsten Schaltdruck
ein. Gleichzeitig mit dieser Verschiebung des Kolbens 68 werden die Arbeitskammern
27 und 35 des Vorspannungszylinders 28 und des Stellkolbens
24 über die Leitung 84, den Auslaß 83 sowie über die Abzugskammer
82 zum Sammelbehälter 13
entlastet. Der dem Einlaß 49 des Steuerschiebers
47 zugeführte Druck bewirkt zusammen mit der Verschiebung des Kolbens
68, daß der Schieberkolben 53 sich in seine Speisestellung bewegt
und dem Druckmittel aus dem Gasdruckspeicher den Weg freigibt, so daß dieses über
die Leitungen 14 und 14f, den Einlaß 49, die Abflachung 59, die Ringnut 54,
den Auslaß 51 und die Leitung 48 in die Arbeitskammer 43 fließen kann. Der
Verstellkolben 41 beweet C
die Schiefscheibe 11 aus
der Null-Stellung in eine größte Hubstellung auf der Motorbetriebsseite und hält
sie gegen die Vorspannung der Druckfeder29 in dieser Stellung.
-
Das dem Hochdruckanschluß zugeführte Druckmittel dreht die Axialkolbenmaschine
1, und die Hilfsbrennkraftmaschine 3 wird beschleunigt. In dem Maß,
wie die Brennkraftmaschine 3 beschleunigt wird, nimmt der Druck, der vom
Gasdruckspeicher 4 geliefert wird, fortschreitend von 210 kg/cm2 auf 105
kg/CM2 ab. Da die Summe aus den beiden Kräften, die einerseits vom Stellkolben
67 und andererseits vom Druck im Einlaß 49 entwickelt werden und die auf
die linke Seite des Schieberkolbens 53 wirken, genügend groß ist, den Schieberkolben
53 bei einem Druck, der über 105 kg/cm2 lieg in der Speisestellung
zu halten, bleibt die Arbeitskammer 43 druckbeaufschlagt, und der Verstellkolben
41 hält die Schiefscheibe 11 während des Andrehens in der maximalen Verdrängungsstellung.
Die Einzelteile des Sy-
stems sind so bemessen, daß die Hilfsbrennkraftmaschine
3 ihre Zünddrehzahl erreicht, ehe der Speicherdruck auf den Wert von
105 kg/CM2 absinkt, und diese erreicht die Abschaltdrehzahl etwa zur gleichen
Zeit, wenn der Speicherdruck auf 105 kg7cm2 abgesunken ist. Wenn also der
Speicherdruck auf 105 kg/cm2 abnimmt und der Speicher völlig entladen ist,
läuft und beschleunigt sich die Hilfsbrennkraftmaschine 3 in einem Maß, das
größer ist als dasjenige der Axialkolbenmaschine 1. Als Folge davon sinkt
dann für einen Augenblick der Systemdruck unter 105 kg/cm2, die Feder
62 verschiebt den Schieberkolben 53 in die Entlastungsstellung, und
über die Leitung 48, den Auslaß 51, die Teilabflachung 61
und die Abzugskammer
52 wird die Arbeitskammer 43 entlastet. Die Feder 29 bewegt nun die
Schiefscheibe 11 eine kleine Strecke gegen den Uhrzeigersinn über die Null-Stellung
hinaus, wodurch die Axialkolbenmaschine 1 beginnt, Druckmittel aus dem Hochdruckanschluß
8 abzugeben. Durch diesen Pumpbetrieb der Axialkolbenmaschine 1 wird
wieder ein Systemdruck von 105 kg/cm2 hergestellt. Wenn diese Förderung den
Verlust des Systems ausgeglichen hat, geht der Schieberkolben nach rechts in die
überdeckungsstellung und verriegelt den Verstellkolben 41 hydraulisch. Die Axialkolbenmaschine
1 dient nun als druckkompensierte Pumpe, die einen maximalen Druck von
105 kg/cii£2 erzeugt. Da dieser Druck verhältnismäßig niedrig und die Verdrängung
der Axialkolbenmaschine sehr gering ist, ist die auf die Hilfsbrennkraftmaschine
3 wirkende Last klein, und die Hilfsbrennkraftmaschine kann sich schnell
auf diejenige Drehzahl beschleunigen, bei der sie genügend Leistung aufbringt, um
die Hauptbrennkraftmaschine 7 anzudrehen.
-
Ist diese, Betriebsphase erreicht, so schließt der die Anlage Bedienende
den Hilfsandrehschieber 15, wodurch der Steuerabschnitt dieses Schiebers
die Arbeitskammer 69 entlastet. Nun verschiebt die Feder 62 den Schieberkolben
53 entgegen der Kraft, die sich durch den Druck im Einlaß 49 ausbildet, in
seine Entlastungsstellung. Andererseits wirkt derselbe Druck auf die rechte Seite
des Kolbens 68 und schiebt diesen wieder in die dargestellte Stellung zurück,
in der die Arbeitskammem 27 und 35 über die Leitung 84, den Auslaß
83, die Abflachung 81, den Einlaß 49 und die Leitungen 14
f und 14 mit dem Hochdruckanschluß 8 verbunden sind. Durch den Druck
in der Arbeitskammer 35 bewegt sich der Kolben 23 nach links gegen
die Schulter 38 und drückt dadurch die Vorspannungsvorrichtung
19 nach links in die Pumpstellung. Die zusammen mit der Feder
29
i vom Vorspannungszylinder 28 gelieferte Kraft drückt die Schiefscheibe
11 um die Achse des Zapfens 12 gegen den Uhrzeigersinn aus der Null-Stellung
in die maximale Verdrängungsstellung auf der Pumpenbetriebsseite, die durch den
Kopf 45 und die Wandung 46 bestimmt ist. Beim Entlasten der Arbeitskaminer
69 stellt sich der Schieberkolben 53 automatisch auf den Schaltdruck
von 210 kg/cm2 ein, so daß die Axialkolbenmaschine 1 nun diesen Druckspiegel
innerhalb des Systems aufrechterhält. Durch die Druckbeaufschlagung des hydraulischen
Stellkolbens 24 und die Verschiebung der Vorspannungsvorrichtung 19 wird
der Ansatz 33 in eine Stellung gebracht, in der dieser eine Bewegung der
Schiefscheibe 11 im Uhrzeigersinn über die Null-Stellung hinaus verhin-ZD
dert. Das von der Axialkolbenmaschine, 1 abgegebene Druckmittel fließt durch
die Leitungen 14, 14 a, 14 c und 14 b zum Gasdruckspeicher 4, und
der Speicher wird auf 210 kg/cm2 aufgeladen. Ist der Gasdruckj speicher 4 vollbeladen
und besteht kein weiterer Bedarf nach Druckmittel, so steigt der Systemdruck auf
über 210 kg/eM2 an, und der Schieberkolben 53 des Steuerschiebers 47 verschiebt
sich in seine Speisestellung. Der Verstellkolben 41 kann deshalb die Schiefscheibe
11 gegen die Vorspannung der Druckfeder 29
und gegen den Druck des
Vorspannungszylinders 28
in Richtung auf die Null-Verdrängungsstellung bewegen.
Da diese Systeme immer einen gewissen Verlust haben, wird, wenn ein Systemdruck
von 210 kg/cm2 eireicht ist und die Förderung der Axialkolbenmaschine
1 den Verlust ausgleicht, die Schiefscheibr 11 zur Ruhe kommen und
der Verstellkolben 41 hydraulisch verriegelt werden.
-
Soll die Brennkraftmaschine 7 angedreht werden, so öffnet der
die Anlage Bedienende den Hauptandrehschieber 15'*, so daß aus der Axialkolbenmaschine
1 abgegebenes Druckmittel über die Leitungen 14, 14 a und 14 c zum Andrehmotor
5 strömen kann. Durch das öffnen dieses Leitungsweges ergibt sich für die
Axialkolbenmaschine 1 eine zusätzliche Abgabeförderung, wodurch bei dem Systemdruck
für einen Augenblick ein Druckabfall unter die 210-kg/cm2-Grenze hervorgerufen wird.
Der Schieberkolben 53 verschiebt sich deshalb in seine Entlastungsstellung.
Die Feder 29 und der Vorspannungszylinder 28 drücken nun die Schiefscheibe
11
gegen die Uhrzeigerrichtung aus der Null-Stellung weg in Richtung auf die
maximale Verdrängungsstellung auf der Pumpenbetriebsseite. Gleichzeitig mit dem
Öffnen des Hauptandrehschiebers 15' verbindet der Steuerabschnitt dieses
Schiebers die Leitungen 14 a
und 66, so daß der Arbeitskammer
65 Druckmittel mit dem Systemdruck zuggeführt wird. Der in dieser Kammer
herrschende Druck kann nun den Federsitz 63 nach links verschieben, bis dieser
am Anschlag 64 anliegt, wodurch die Vorspannung in der Feder 62
vergrößert
wird. Dadurch wird automatisch der Schaltdruck des Steuerschiebers 47 auf
280 kg/cm2 erhöht. Der Hauptandrehmotor 5 beginnt nun, die Hauptbrennkraftmaschine
7 auf die Abschaltdrehzahl zu beschleunigen.
-
Wenn die Hauptbrennkraftmaschine 7 angedreht und die Abschaltdrehzahl
erreicht ist, wird der
Hauptandrehschieber 15' geschlossen,
und die Leitung 66 wird wieder zum Sammelbehälter 13 entleert. Die
Feder 62 schiebt nun den Federsitz 63 in die Stellun,y mit der niedrigeren
Federvorspannung zurück, wodurcii der Schaltdruck des Steuerschiebers 47 auf 210
k(Y,'cr,-.2 reduziert wird. Ain' Grund dieser Abnahme des Schaltdruckes kann der
Druck im Einlaß 49 unmittelbar den Schieberkolben 53 in die Speisestellung
bewegen (vorausgesetzt, daß von dem System in diesem Moment keine weiteren Abgabeforderungen
an die Axialkolbenmaschine 1 gestellt werden). Der Verstellkolben 41 dreht
dann die Schiefscheibe 11 im Uhrzeigersinn in eine Stellung ringerer Verdrängung,
in der die Verdrän u ng der Axialkolbenmaschine 1 den Verlust auseleicht,
und der Systemdruck wird auf einer Höhe von 210 ka"!cm'-' -ehalten.
-
Die Axialkolbenmaschinc 11 ist nun imstande, die verschiedenen Anforderungen
zu erfüllen, die vom mit der Leitung 14 d verbundenen System gestellt werden.
Bei der Erfüllung dieser Anforderung und der des Hauptandrehmotors 5 verändert
die Anlage, die den Steuerschieber 47, den Verstellkolben 41 und die Vorspannungseinrichtung
19 aufweist, die Winkelstellung der Schiefscheibe 11 und folglich
auch die Verdrängung der Axialkolbenmaschine 1.
-
Diese Veränderung erfolgt umgekehrt zum Systemdruck, so daß der Druck
im wesentlichen auf dem ausgewählten Schaltdruck konstant gehalten wird. Außerdem
sei noch vermerkt, daß während des ganzen Pumpbetriebs, der Axialkolbenmaschine
1 der Vorspannungszylinder 28 druckbeaufschlagt ist und so die verschiebekräfte,
die auf die Schiefscheibe 11
wirken. auf einem hohen Niveau hält. Dies sichert
ein schnelles Ansprechen der Pumpe. Der Ansatz 33, der auch ständi- während
des Pumpbetriebs wirksam ist, verhindert, daß die Schiefscheibe 11 über die
Null-Stellung zur Motorbetriebsseite verschwenkt wird.
-
Es kann beispielsweise vorkommen, daß, wenn die Umgebungstemperatur
relativ hoch ist, das benötigte Drehmoment für die Hilfsbrennkraftmaschine
3 so ist, daß nicht die ganze Kapazität des Gasdruckspeichers 4 während des
Andrehens benötigt wird. In diesem Fall erreicht die Hilfsbrennkraftmaschine
3 die Abschaltdrefizahl, wenn der Speicherdruck noch beträchtlich über dem
untersten Schaltdruck von 105 kg/cm2 liegt (beispielsweise 20 bis
30 kg/cm2 über dem untersten Schaltdruck). Unter diesen Umständen kann der
die Anlage Bedienende den Motorbetrieb der Axialkolbenmaschine 1 durch Schließen
des Hilfsandrefischiebers 15 unterbrechen. Dadurch verschiebt sich der Auswahlschieber
72 in seine dargestellte Druckstellung, und der Steuerschieber 47 wird auf
den dazwischenliegenden Schaltdruck von 210 kg/cm2 eingestellt. Der Schieberkolben
53 des Steuerschiebers 47 geht deshalb in die Entlastungsstellung, und die
Vorspannungsvorrichtung 19 drückt die Schiefscheibe 11 gegen den Uhrzeigersinn
über die Null-Stellun- in eine kleine Verdrängungsstellung auf die Pumpenbetriebsseite.
Die Axialkolbenmaschine 1 arbeitet nun auf die bereits beschriebene Weise
als Pumpe, die auf 210 kg/cm-' kompensiert ist. Als Alternative dazu kann jedoch
der die Anlage Bedienende es auch zulassen, daß die Axialkolbenmaschine
1 die Hilfsbrennkraftmaschine 3 auf eine 5 Drehzahl beschleunigt,
die wesentlich höher liegt als die Abschaltdrehzahl. Die Steueror"ane würden
dann
die Schiefscheibe 11 gegen den Uhrzeigersinn automatisch so drehen,
wie es für den Normalfall schon beschrieben wurde. Jedoch müßte in diesem Fall die
Axialkolberunaschine 1 so ausgelegt sein, daß sie die Cberdrehzahl aushält.