DE1453675A1 - Power transmission device - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft Kraftübertragungsvorrichtungen und insbesondere umlaufende Druokenergie—ümwandlungsvorrichtungen von hoher Drehzahl.«The invention relates to power transmission devices and particularly orbiting pressure energy conversion devices of high speed. "
Solche umlaufenden DruGkmittelenergie-Umwandlungsvorrichtungen besitzen ein drehbar gelagertes Antriebselement, eine Anzahl Zylinder, in welchen Kolben hin- und herbeweglich sind und Bewegungsumwandlungsmittel, welche die Kolben und das Antriebselement miteinander verbinden. iviit dem einen Ende jedes Zylinders wird aufeinanderfolgend ein Einlaß und ein Auslaß in Verbindung gebracht. V/erm eine solche Vorriöhtung. dadurch als Motor betriebenSuch rotating fluid energy conversion devices have a rotatably mounted drive element, a number of cylinders in which pistons are reciprocable and motion conversion means which Connect the piston and the drive element to one another. ivi with one end of each cylinder becomes consecutive an inlet and an outlet in communication. V / erm such a provision. thereby operated as a motor
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wird, daß dem Einlaß Druckmittel zugeführt wird, verändern die Bewegungsumwandlungsmittel die.hin- und hergehende Bewegung der Kolben in eine Drehbewegung· des An-triebselementes. Wenn eine solche Vorrichtung als Eumpe dadurch betrieben wird, daß das Antriebselement zur Drehung angetrieben wird, verändern die Bewegungsumwandlungsmittel die Drehbewegung des Antriebselementes in eine hin- und hergehende Bewegung der Kolben, um ein Strömungsmittel vom Einlaß zum Auslaß zu pumpen.is that the inlet pressure medium is supplied, the motion conversion means change the reciprocating Movement of the piston into a rotary movement of the drive element. If such a device is operated as a pump in that the drive element to Rotation is driven, change the motion conversion means the rotary movement of the drive element in a reciprocating movement of the piston to a Pump fluid from inlet to outlet.
Ylewi eine solche Vorrichtung entweder als Motor oder als? Pumpe betrieben wird, entspricht der Druck innerhalb des Gehäuses der Torrichtung, d. h. der Druck an den anderen Enden der Zylinder, gewöhnlich dem Tank- oder Behälterdruck. Dies führt zu unausgeglichenen und hohen Lager- belastungen in der Torrichtung und es findet infolge der, Drücke des Strömungsmittels auf die Enden der Kolben in den Zylindern ein Lecken des Strömungsmittels an den -; Kolben vorbei und an der Grenzfläche zwischen dem Zylinderblock und Steuerplatte statt. Dieses Lecken führt '-..'■■ nicht nur zu einem verringerten Wirkungsgrad, sondern auch noch zu. Wärmeverlusten» Solche Verlust« werden in den Anwendungsfällen ziemlich kritisch, bei welchen . die Wärmeableitung ein Problem ist,, beispielsweise' beim Betrieb von Flugkörpern und anderen Raumfahrzeugen in großer Höhe. Ylewi such a device either as a motor or as ? Pump is operated, the pressure inside the housing corresponds to the gate direction, ie the pressure at the other ends of the cylinders, usually the tank or container pressure. This leads to unbalanced and high bearing loads in the door direction and, as a result of the pressures of the fluid on the ends of the pistons in the cylinders, there is leakage of the fluid at the -; Pistons past and take place at the interface between the cylinder block and control plate. This leakage leads '- ..' ■■ not only to a reduced degree of efficiency, but also to. Heat Loss "Such loss" becomes quite critical in the applications where. heat dissipation is a problem "for example" when operating missiles and other spacecraft at high altitudes.
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Wenn eine solche Druckenergie-Umwandlungsvorrichtung als Motor mit einem Vierwege-Servoventil herkömmlicher Art verwendet wird, erfordern die hohen Drücke, die sowohl auf den Einlaß als auch auf den Auslaß des Motor» wirksam werden, ein hohes Losbrechmoment zur Einleitung des Betriebs des Motors. Außerdem werden sehr hohe Kräfte auf den Motor ausgeübt, was' einen Verschleiß an der Oberfläche der Zylinder und ein Scheuern der Kolbenwände zur Folge hat. Die Steuerplatte, welche an dem die Zylinder bildenden Zylinderblock anliegt, ist ebenfalls einem übermäßigen Verschleiß ausgesetzt.When such a pressure energy converting device is used as a Motor used with a four-way servovalve conventional type, the high pressures require both on the inlet as well as on the outlet of the engine, a high breakaway torque to initiate the Operation of the engine. In addition, very high forces are exerted on the motor, which causes wear on the surface the cylinder and chafing of the piston walls. The control plate on which the cylinders cylinder block forming is also exposed to excessive wear.
Ein weiteres Problem, das bei solchen Oruekenergie-UmwandlungsYorrichtungen vorhanden ist, besteht darin, daß, wenn es vom konstruktiven Gesichtspunkt aus nicht zweckmäßig ist, die Mitte der Lagerung des Zylinderblockes in der Ebene der Gelenke der Verbindungsstangen bzw. Lenker der Kolben anzuordnen, Kippkräfte oder -momente in diametralen Ebenen auftreten, v/elche die Einlaß- und Auslaßkanäle schneiden. Diese Kippmomente haben das Bestreben, d?n Zylinderblock außer Ausfluchtung mit der Steuerplatte zu bewegen, was zu einem Druckverlust, Wärme und einem dadurch bedingten verringerten Wirkungsgrad führt.Another problem encountered with such raw energy conversion devices is present, is that if it is not practical from a constructive point of view is, the center of the bearing of the cylinder block in the plane of the joints of the connecting rods or To arrange the handlebars of the pistons, tilting forces or moments occur in diametrical planes, v / which the inlet and Cut exhaust ports. These tilting moments tend to out of alignment with the cylinder block To move the control plate, which leads to a pressure loss, heat and a consequent reduced efficiency leads.
Außerdem erzeugt, wenn Druckenergie-Umwandlungsvorricii-In addition, when pressure energy conversion devices
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tungen der erwähnten Art mit hohen Geschwindigkeiten entweder als Motoren oder Pumpen betrieben werden, die Fliehkraft beträchtliche Kippkräfte oder -Momente in einer diametralen Ebene zwischen den Einlaß- und Auslaßkanälen. Es ist daher vorteilhaft, diese Kräfte auszuschalten, um das Lecken und WärmeVerluste auf ein Mindestmaß herabzusetzen und einen wirksameren Betrieb sicherzustellen. lines of the type mentioned are operated at high speeds either as motors or pumps that Centrifugal force considerable tilting forces or moments in a diametrical plane between the inlet and outlet channels. It is therefore advantageous to eliminate these forces in order to minimize leakage and heat loss and ensure more efficient operation.
Ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer umlaufenden Druckenergie-Umwandlungsvorrichtung, bei welcher die vorerwähnten Schwierigkeiten beseitigt sind, die Neigung' zum Ausgleich der Lagerbelastung besteht, wodurch die Lagerkonstruktion vereinfacht wird, und bei welcher das Lecken verringert ist,, wodurch die Wärmeprobleme auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden.An object of the invention is to provide a rotary pressure energy conversion device in which the the aforementioned difficulties have been eliminated, the inclination ' to compensate for the bearing load, which simplifies the bearing construction, and in which the Leakage is decreased, which puts the heat problems on one To be reduced to a minimum.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer Druckenergie-Umwandlungsvorrichtung, die bei der ' Benutzung als Motor ein niedriges Losbrechmoment hat, in Verbindung mit einem Vierwege-Servoventil.Another object of the invention is to provide a pressure energy conversion device which is used in the ' Use as a motor has a low breakaway torque, in Connection with a four-way servo valve.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer Druckenerg ie-Umwand lungs vorrichtung, die mit einem geringeren Raumbedarf und mit einem geringeren Gewidht hergestellt werden kann» .Another object of the invention is to provide a pressure energy conversion device that is equipped with a requires less space and is less dedicated can be produced ».
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Ein weiteres Ziel der Erfindimg besteilt in der Schaffung einer Vorrichtung der erwähnten Art, die einen verbesserten Wirkungsgrad aufweist und bei der eine geringstmögliche Veränderung im Drehmoment stattfindet.Another aim of the invention is creation a device of the type mentioned, which has an improved efficiency and in which the lowest possible Change in torque takes place.
Bin weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Druckenergie-Umwandlungsvorrichtung, bei welcher die Kippmomente infolge der Anordnung der Mitte der lagerung außerhalb der Ebene der Gelenke der Lenker zu den Kolben im wesentlichen ausgeschaltet sind.Another object of the invention is to provide one Pressure energy conversion device in which the overturning moments as a result of the arrangement of the center of the bearing outside the plane of the joints of the handlebars to the pistons are essentially off.
weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer Druckenergie-Umwandlungsvorrichtung, bei welcher die Kippmomente unter d«r V/irkung der Iliehkraft im wesentlichen ausgeschaltet sind.Another object of the invention is to provide a pressure energy conversion device, in which the overturning moments under the effect of the leaning force essentially are turned off.
Erfindungsgemäß ist - daher vorgesehen, daß das Gehäuse der umlaufenden Druckenergie-Umwandlungsvorrichtung mit einem Druck belastet wird, der zwischen dem Einlaß- und dem Auslaßdruck liegt, mit welchem die Vorrichtung betrieben wird. Dieser Druck ist vorzugsweise im wesentlichen gleich der halben Summe der Einlaß- und Auslaßdrücke. G-emäß der Erfindung ermöglicht diese Druekbelastung des Gehäuses einen besseren Ausgleich an den !eilen der Vorrichtung -und hebt die Kräfte am Hauptlager im wesentlichen auf. Durch die Ausübung einer Kraft auf die Böden derAccording to the invention - it is therefore provided that the housing the rotating pressure energy converting device with is loaded at a pressure intermediate between the inlet and outlet pressures at which the device is operated will. This pressure is preferably substantially equal to half the sum of the inlet and outlet pressures. According to the invention, this pressure load enables the Housing a better balance on the parts of the device - and increases the forces on the main bearing substantially on. By exerting a force on the floors of the
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Kolben wird die resultierende Kraft an den Kolben auf der Hochdruckseite der Torrichtung herabgesetzt und auf die Böden der Kolben auf der Uiederdruckseite eine Kraft ausgeübt. iV'enn die Druckbelastung die bevorzugte Höhe hat, nämlich der halben Summe des Einlaßdruckes und des Auslaßdruckes entspricht, sind die Kräfte auf der einen Seite des Zylinderblockes gleich und entgegengesetzt den Kräften auf der anderen Seite des Zylinderbioekes. Dies ermöglicht den Bau einer Vorrichtung von gedrängterer Bauform und geringerem Gewicht, da die Lagerbelastungen geringer sind. Ferner läßt sich ein wesentlich geringeres Lecken.erzielen* Wenn die Vorrichtung als Motor verwendet wird,, ist nur eine geringe Losbrech- oder Anlaßkraft erforderlich. Die Vorrichtung hat einen höheren Wirkungsgrad als die herkömmlichen Vorrichtungen und ein gleichmäßigeres Drehmoment.Piston, the resulting force on the piston on the high pressure side of the gate direction is reduced and on the Bottoms of the pistons exerted a force on the low pressure side. If the pressure load has the preferred level, namely half the sum of the inlet pressure and the outlet pressure corresponds, the forces on one side of the cylinder block are equal and opposite to the Forces on the other side of the cylinder bioekes. This enables a device to be built more compactly Design and lower weight, because of the bearing loads are lower. In addition, significantly less leakage can be achieved when the device is used as a motor becomes ,, only a small breakaway or starting force is required. The device has a higher efficiency than the conventional devices and a more uniform one Torque.
Erfindungsgemäß ist, zum Ausgleich für die Kippmomenta, die durch die Anordnung der Mitte des Lagers außerhalb der Ebene des Gelenks der Lenker zu den Kolben verursacht werden, die Vorrichtung zusätzlich zur Druckbelastung mit einem gegenwirkenden Moment versehen, das durch eine Veränderung der Grundfläche des Zylinderblockes oder gegebenenfalls durch eine Veränderung der Größe der Sinlaß- und Auslaßkanäle in den Zylinderblock hereingebracht wird, wodurch der Berührungsbereich des Zylinderbioekes mit derAccording to the invention, to compensate for the tilting moment, caused by the placement of the center of the bearing outside the plane of the joint of the handlebars to the pistons are provided, the device in addition to the pressure load with a counteracting moment, which is caused by a change the base of the cylinder block or, if necessary, by changing the size of the inlet and exhaust ports is introduced into the cylinder block, whereby the contact area of the cylinder bio with the
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Steuerplatte verändert wird.Control plate is changed.
Außerdem schafft die Druckbelastung des Gehäuses einen Ausgleich für Fliehkräfte an den verschiedenen Teilen. Zum Ausgleich für das Drehmoment, das durch Fliehkräfte hei einer gegebenen Drehzahl erzeugt.werden kann, ist die Anordnung so getroffen, daß der Zylinderblock zur Steuerplatte belastet ist. Dies kann dadurch erreicht werden, daß Hohlräume oder Kissen, an einer oder mehreren Stellen zwischen dem Zylinderblock und der Steuerplatte vorgesehen werden und ein hoher oder niedriger Druck auf die Kiesen ausgeübt wird, um den Zylinderblock in die richtige Sichtung für den Ausgleich des Fliehkraftmomentes zu drücken«In addition, the pressure load on the housing compensates for centrifugal forces on the various parts. To the Compensation for the torque that can be generated by centrifugal forces at a given speed is the Arrangement made so that the cylinder block is loaded to the control plate. This can be achieved by that cavities or pillows, in one or more places be provided between the cylinder block and the control plate and a high or low pressure on the Kiesen is exerted to the cylinder block in the right sighting for the compensation of the centrifugal moment to press «
Die Erfindung betrifft allgemein Strömungsmittelpumpen oder -motoren der Bauart mit umlaufenden Axialkolben. nachfolgend wird die Erfindung für eine Ströiaungsmittelpumpe beschrieben, jedoch ist, wenn im Nachfolgenden die Bezeichnung "Pumpe" verwendet wird, auch ein Strömungsmittelmotor zu verstehen.The invention relates generally to fluid pumps or motors of the rotating axial piston type. hereinafter the invention for a fluid pump described, however, when the term "pump" is used in the following, it is also a fluid motor to understand.
Bs wurde bereits vorgeschlagen, die Leistung einer Vorrichtung der erwähnten Art dadurch zu verändern, daß eine bewegliche Ventil- bzw. Steuerplatte mit einer Einlaß- und einer Auslaßöffnung verwendet wird, welche auf-Bs has already been proposed to change the performance of a device of the type mentioned in that a movable valve or control plate with an inlet and an outlet opening is used, which on-
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einanderfolgend mit einem der Enden jedes Zylinders in Verbindung kommt» Durch, eine Verdrehung der Ventil- bzw. Steuerplatte läßt sich das Phasenverhältnis zwischen Korbenhub und zusammenwirkenden Steueröffnungen verändern·consecutively with one of the ends of each cylinder in Connection comes »by twisting the valve resp. Control plate, the phase relationship between the basket stroke and the interacting control openings can be changed
Sowohl bei Pumpen mit fester Verdrängung als auch bei Pumpen mit veränderlicher Verdrängung der beschriebenen Art besteht immer das Problem, dem Einlaß ausreichend Strömungsmittel zuzuführen, um einen wirksamen Betrieb sicherzustellen. Durch Verdrehen der Steuerplatte bei einer Pumpe mit veränderlicher Verdrängung wird die Größe der Einlaßöffnung verändert, was zu einem beträchtlichen Verlust durch Wärme und Reibung führt, * -Both fixed displacement pumps and pumps with variable displacement of the type described there is always the problem of providing sufficient fluid to the inlet to ensure effective operation. Rotating the control plate on a variable displacement pump increases the size of the Inlet opening changed, resulting in considerable loss of heat and friction, * -
Ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten umlaufenden Druckenergie-Umwandlungsvorrichtung, bei welcher das Problem der Zufur von Strömungsmittel zum Einlaß auf das geringstmögliche i<xaß zurückgeführt ist.An object of the invention is to provide an improved orbiting pressure energy conversion device, in which the problem of the supply of fluid to the Inlet is traced back to the lowest possible i <xass.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer verbesserten Strömungsmittelenerie-TJmwandlungsvorriclitung mit veränderlicher Verdrängung, bei welcher das Problem der angemessenen Zufuhr von Strömungsmittel zum Einlaß auf ein Mindestmaß herabgesetzt ist.Another object of the invention is to provide an improved fluid energy conversion device with variable displacement, in which the problem of adequate supply of fluid to the inlet is minimized.
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Erfindungsgemäß werden ferner die Zylinderöffnungen mit einem im wesentlichen gleichbleibenden Durchmesser über ihre volle länge ausgeführt, wird das Gehäuse der umlaufenden Druckumwandlungsvorrichtung mit einem Druck belastet, der zwischen dem Einlaß- und dem Auslaßdruck liegt, mit welchem die Vorrichtung betrieben wird, und vorzugsweise, im wesentlichen gleich der halben Summe der Einlaß- und Auslaßdrücke ist, und werden Hohlräume benachbart den Einlaß- und Auslaßöffnungen der Steuerplatte zwischen dieser und dem Zylinderblock vorgesehen, wobei der der Einlaßöffnung benachbarte Hohlraum mit der Auslaßöffnung verbunden wird, während der der Auslaßöffnung benachbarte Hohlraum mit der Einlaßöffnung verbunden wird, so daß der Zylinderblock gegen die Steuerplatte gehalten wird. Hierdurch wird erreicht, daß axe große Öffnung im Ende jedes Zylinders benachbart der Steuerplatte einen leichten Zutritt des Strömungsmittels zum Einlaß bildet. Außerdem wird bei der Vorrichtung mit veränderlicher Verdrängung, bei welcher die Steuerplatte verdreht wird, um das Flachenverhältnis zwischen dem Kolbenhub und den zusammenwirkenden Steueröffnungen zu verändern, durch eine geringfügige Bewegung der beweglichen Steuerplatte ein ziemlich großer Bereich der Zylinder freigelegt, wodurch der Einlaßdruck weniger kritisch gemacht wird und die Drosselungskräfte auf das zu den Zylindern strömende Strömungsmittel auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden.According to the invention, the cylinder openings are also with Running a substantially constant diameter over its full length, the housing is the circumferential Pressure converting device is loaded with a pressure which is between the inlet and outlet pressures which the device is operated, and preferably, substantially equal to half the sum of the inlet and outlet Outlet pressures are, and are voids adjacent to the inlet and outlet ports of the control plate between this and the cylinder block provided, the the Inlet opening adjacent cavity is connected to the outlet opening, while that of the outlet opening adjacent Cavity is connected to the inlet port, so that the cylinder block is held against the control plate. Through this it is achieved that ax large opening in the end of each cylinder adjacent to the control plate a slight Forms access of the fluid to the inlet. In addition, in the variable displacement device, in which the control plate is rotated to the area ratio to change between the piston stroke and the cooperating control ports, by a slight Movement of the movable control plate exposed a fairly large area of the cylinder, reducing the inlet pressure is made less critical and the throttling forces on the fluid flowing to the cylinders be reduced to a minimum.
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In den beiliegenden Zeichnungen zeigenrIn the accompanying drawings show no
Fig* 1 ein schematisches Strömungs-Schaubila eines erfindungsgemäßen Motors;Fig * 1 is a schematic flow diagram of a engine according to the invention;
Fig. 2 eine Teilansicht im Schnitt und in schematischer Darstellung eines Bruckregelventils;2 shows a partial view in section and in a schematic representation of a bridge control valve;
ig. 3 eine Ansicht, teilweise im Schnitt, einer erfind ungsgeraäßen Strömungsmitteldruclcenergie-Umwandlungsvorrichtung; ig. 3 is a view, partly in section, of an invention non-volatile fluid pressure energy conversion device;
Fig, 4 eine Teilansicht im Schnitt eines Teils derFIG. 4 is a partial view in section of part of FIG
in Fig. 3 gezeigten Torrichtung, in vergrößertem Maßstab;door direction shown in Fig. 3, on an enlarged scale;
Fig. 5 ein schematisches Strömungs-Schaubild einer anderen Ausführungsform der Erfindung;5 is a schematic flow diagram of a another embodiment of the invention;
Fig. 6 eine Teilansicht im Schnitt eines Teils derFIG. 6 is a partial view in section of part of FIG
in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung in vergrößertem . Maßstab, wobei der Schnitt nach der Linie 6-6 in Fig. 7 geführt ist;in Fig. 3 shown device in an enlarged. Scale, with the section following the line 6-6 is guided in Fig. 7;
Fig. 7 - eine Ansicht des Zylinderblocks im üchnitt nach der Linie 7-7 in Fig. 6;7 - a view of the cylinder block in section along line 7-7 in Fig. 6;
Fig. 8 eine Ansicht der Steuerplatte nach der Linie 8-8 in Fig.. 6; ■FIG. 8 is a view of the control plate along the line 8-8 in FIG. 6; ■
Fig. 9 eine Ansicht eines Teils' des in Fig. 7 dargestellten Zylinderbioclcs; Fig. 9 is a view of a portion of the cylinder bioclave shown in Fig. 7;
Figo 10 eine Teilansicht im Schnitt nach der Linie 10-10 in Fig. 9;
■ - 90 9885/033 S10 is a partial view in section along the line 10-10 in FIG. 9;
■ - 90 9885/033 p
Fig. 11 eine teilweise schematische Schni c-tansicht ähnlich der Fig. 6 nach der Linie 11-11 in Fig. 8, welche die Kippmomente in der Vorrichtung mit dem Lagerelement in einer bestimmten Stellung darstellt;11 is a partially schematic sectional view similar to FIG. 6 along the line 11-11 in FIG Fig. 8, which shows the tilting moments in the device with the bearing element in a certain Position represents;
Fig. 12 eine der Fig. 11 ähnliche Ansicht, wobei sich das Lager in einer anderen Stellung befindet;FIG. 12 is a view similar to FIG. 11, with the bearing is in a different position;
Fig. 13 eine teilweise schematische Schnittansicht nach der Linie 13-13 in Fig. 8, welche das. Fliehkraftmoment an der Vorrichtung darstellt;Fig. 13 is a partially schematic sectional view taken along line 13-13 in Fig. 8 showing the. Represents centrifugal moment on the device;
Fig. 14 eine der Fig. 13 ähnliche Ansicht nach der Linie 14-14 in Fig. 8;Figure 14 is a view similar to Figure 13 taken along line 14-14 in Figure 8;
Fig. 15 eine Ansicht, teilweise im Längsschnitt, einer erfindungsgemäßen Strömungsmitteldruckenergie-Umwandlungsvorrichtung; Fig. 15 is a view, partly in longitudinal section, of a fluid pressure energy conversion device according to the invention;
Fig. 16 eine Teilansicht im Schnitt nach der Linie 16-16 in Fig. 1;FIG. 16 is a partial view in section along the line 16-16 in FIG. 1; FIG.
Fig. 17 eine Ansicht im Schnitt nach aer Linie 17-17 in Fig. 15;FIG. 17 is a view in section along line 17-17 in FIG. 15; FIG.
Fig. 18 eine ieilansieht im Schnitt nach der Linie 18-18 in Fig. 15, welche die eine Seite der Steuerplatte zeigt;Fig. 18 is a view in section along the line 18-18 in Fig. 15 showing one side of the Control plate shows;
-Fig. 19 eine Teilansicht im Schnitt nach der Linie 19-19 in Fig. 15, welche die andere Seite der oteuerplatte zeigt;-Fig. 19 is a partial view in section along line 19-19 in FIG. 15 showing the other side the oteuerplatte shows;
Fig. 20 eine Teilansicht im Schnitt nach der Linie 20-20 in Fig. 19?FIG. 20 shows a partial view in section along the line 20-20 in FIG. 19?
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Fig. 21 eine Teilansicht im Schnitt nach der linie 21-21 in Pig. 15.21 is a partial view in section along the line 21-21 in Pig. 15th
In Fig. 3 und 6 ist eine erfindungsgemäße umlaufende Strömungsmitteldruckenergie-Umwandlungsvorrichtung 10 dargestellt, die ein Gehäuse 11 und einen drehbaren Zylinderblock 12 besitzt, in welch letzterem eine Anzahl Zylinder 13 vorgesehen sind, in denen Kolben 14 hin- und herbeweglich angeordnet sind. Verbindungsstangen bzw. Lenker 15 haben an ihrem einen Ende eine Universalgelenkverbindung mit den Kolben 14 und sind an ihren anderen Enden mit einem Antriebseiement 16 durch Universalgelenke 17 verbunden. Das Antriebselement 16 ist an einem Antriebselement ■ Referring to Figs. 3 and 6, there is a rotary fluid pressure energy conversion device according to the present invention 10, a housing 11 and a rotatable cylinder block 12 has, in which the latter a number of cylinders 13 are provided, in which pistons 14 can be reciprocated are arranged. Connecting rods or links 15 have a universal joint connection at one end with the pistons 14 and are connected at their other ends to a drive element 16 by universal joints 17. The drive element 16 is on a drive element ■
18 befestigt. Zwischen dem Antriebselement 18 und dem Zylinderblock erstreckt sieh ein Doppelkardan-Universalgelenk, um die richtige winkelige Ausfluchtung zwischen beiden Teilen aufrecht zu erhalten.18 attached. A double cardan universal joint extends between the drive member 18 and the cylinder block for proper angular alignment therebetween to maintain both parts.
Der Zylinderblock 12 liegt gegen eine Steuerplatte 19 an, die mit zwei öffnungen 20, 21 versehen ist, welche aufeinanderfolgend mit den Enden der Zylinder 13 (Fig. 8) in Verbindung gebracht werden.. Wenn die Druckenergie-rUmwandlungsvorrichtung 10 als Pumpe betrieben wird, wird das Antriebselement 18 zur Drehung angetrieben und werden die Öffnungen 20, 21 mit einem Flüssigkeitsvorrat und einer Vorrichtung verbunden, die mit Flüssigkeit beliefert werden soll. Durch die Drehung des Antriebselementes 18 werdenThe cylinder block 12 rests against a control plate 19, which is provided with two openings 20, 21, which are consecutive with the ends of the cylinders 13 (Fig. 8) in Be connected .. When the pressure energy conversion device 10 is operated as a pump, the drive element 18 is driven to rotate and the Openings 20, 21 with a liquid supply and a device connected, which is to be supplied with liquid. By rotating the drive element 18
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die Kolben 14 hin- und herbewegt und wird Flüssigkeit durch die Einlaßöffnung 20 angesaugt und durch die Auslaßöffnung 21 verdrängt. Y/enn die Vorrichtung 10 als Motor betrieben wird, wird Druckmittel der einen Öffnung 20 bzw. 21 zugeführt und durch die andere Öffnung 20 bzw. 21 zum Austreten gebracht. Hierdurch wird der Kolben 14 angetrieben, welcher seinerseits das Antriebselement 18 dreht. Die Drehrichtung des Motors hängt davon ab, welche der Öffnungen 20, 21 den Einlaß bilden. Die soweit beschriebene Anordnung ist herkömmlich.the piston 14 reciprocates and is fluid through the inlet opening 20 is sucked in and displaced through the outlet opening 21. When the device 10 is operated as a motor is, pressure medium is supplied to one opening 20 or 21 and through the other opening 20 or 21 to exit brought. This drives the piston 14, which in turn rotates the drive element 18. The direction of rotation of the engine depends on which of the openings 20, 21 form the inlet. The arrangement described so far is conventional.
Erfindungsgemäß wird die Kammer, welche durch das Gehäuse 11 benachbart denjenigen Enden der Zylinder 13 begrenzt wird, die von den Einlaß- und Auslaßenden am weitesten abgelegen sind, mit einem hydraulischen Strömungsmittel gefüllt und unter einen Druck gesetzt, der vorzugsweise im wesentlichen der halben Summe der Drücke an den Öffnungen 20, 21 entspricht.According to the invention, the chamber, which is through the housing 11 is bounded adjacent those ends of the cylinders 13 which are furthest from the inlet and outlet ends remote, filled with hydraulic fluid and pressurized, which is preferably essentially half the sum of the pressures at the openings 20, 21 corresponds.
Wie Fig. 1 zeigt, wird, wenn die Druckenergie-lTmwandlungsvorrichtung als Motor betrieben wird, Strömungsmittel über eine leitung L-, einen /ierwege-Servoventil 30 zugeführt und über eine Leitung Lp zurückgeleitet. Das Yierwege-Servoventil weist zwei Kanäle auf, welche wahlweise mit der Binlaßleitung L-. und der Auslaßleitung Lp dadurch verbunden werden, daß das Steuerelement im Ventil, beispiels-As shown in FIG. 1, when the pressure energy conversion device is operated as a motor, fluid via a line L, a / ierweg servo valve 30 is supplied and returned via a line Lp. The Yierwege servo valve has two channels, which can optionally be connected to the inlet line L-. and the outlet pipe Lp thereby be connected that the control element in the valve, for example
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weise ein Kolbenschieber, so eingestellt wird, daß der ^inlaßdruck und der Auslaßdruck wahlweise in den Kanälen oder Leitungen 31, 32 v/irksam wird. Der Kanal 31 ist mit der einen üffnung 20 bzw. 21 der Druckenergie-Umwandlungsvorrichtung 10 verbunden, während der Kanal 32 mit der anderen der beiden Öffnungen verbunden ist. Auf diese Weise kann der Motor 10 in' der einen oder anderen Drehriclitungwise a piston valve, is set so that the ^ inlet pressure and the outlet pressure either in the channels or lines 31, 32 v / becomes ineffective. Channel 31 is with the one opening 20 or 21 of the pressure energy conversion device 10 connected, while the channel 32 is connected to the other of the two openings. In this way can the motor 10 in 'one or the other rotation
c, -c, -
je nach der Stellung des Steuerelements im Vierwegeventil 30 betrieben werden.operated depending on the position of the control element in the four-way valve 30.
Erfindungsgemäß wird Druck auf das innerhalb der Kammer 35 befindliche hydraulische Arbeitsmittel ausgeübt. Wie ffig» 1 zeigt,' geschieht dies mit Hilfe eines Druckregelventils 35, das über leitungen 36, 37 mit den Kanälen 31 j 32 verbunden ist und dazu dient, einen Druck, der im wesentlichen gleich der halben Summe der Drücke in den Leitungen 31 , 32 ist, auf die Kammer 25 über einen Kanal 38According to the invention, pressure is applied to the inside of the chamber 35 located hydraulic work equipment exercised. As shown in FIG. 1, this is done with the aid of a pressure control valve 35, the lines 36, 37 with the channels 31 and 32 is connected and serves to maintain a pressure which is substantially equal to half the sum of the pressures in the lines 31, 32, to the chamber 25 via a channel 38
auszuüben. .exercise. .
Das Druckregelventil kann von beliebiger geeigneter Bauart sein, mit welcher im wesentlichen die halbe Summe der Drücke erzielt werden kann. Beispielsweise kann, wie in tfig. 2 gezeigt, das Ventil einen Körper 40 mit Kanälen 41, 42 aufweisen, die mit den Leitungen 36und 37 verbunden sind. Die Kanäle 41, 42 erstrecken sich -zu Verbindungskammern 43, 44. Der Kolben 45 weist einen abgesetzten Teil 46 auf, der sich in die Kammer 43 erstreckt, und einenThe pressure control valve can be of any suitable type be, with which essentially half the sum of the pressures can be achieved. For example, as in tfig. 2 shown, the valve has a body 40 with channels 41,42 which are connected to lines 36 and 37. The channels 41, 42 extend to connecting chambers 43, 44. The piston 45 has a stepped part 46 on, which extends into the chamber 43, and a
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OFBiOFBi
erweiterten Teil 47, der sich in die 'Kammer 44 erstreckt. Der Druck im Kanal 41 wird auf die Fläche 50 am Ende des abgesetzten Abschnitts 46 wirksam, während der Druck im Kanal 42 auf die Fläche 49 an dem einen Ende des erweiterten Abschnitts 47 wirksam wird. Die Fläche 49» auf welche der Druck aus dem Kanal 42 wirksam wird, verhält sich so zur Fläche 50, auf welche der Druck aus dem Kanal 41 wirksam wird,* und zur Fläche 51 an dem freien Ende des erweiterten Abschnittes 47, daß der Austrittsdruck durch den Austrittskanal 52, welcher mit der Leitung 38 in Verbindung steht, gleich der halben Summe der Drücke in den Kanälen 41, 42 ist. Dies wird dadurch erreicht, daß die Fläche 49 gleich der Fläche 50 öemacn"t wird und jede dieser Flächen ihrerseits halb so groß ist wie die Fläche 51· Druckregelventile dieser Art sind an sich bekannt, jedoch können auch andere Arten von Ventilen oder dergleichen für das Erzielen eines ähnlichen Ergebnisses verwendet werden.enlarged part 47 which extends into the chamber 44. The pressure in the channel 41 acts on the surface 50 at the end of the stepped section 46, while the pressure in the channel 42 acts on the surface 49 at one end of the enlarged section 47. The area 49 'on which the pressure from the channel 42 is effective is related to the surface 50 on which the pressure from the channel 41 is effective, * and to the surface 51 at the free end of the widened section 47, that the outlet pressure through the outlet channel 52, which is in communication with the line 38, is equal to half the sum of the pressures in the channels 41, 42. This is achieved in that the area 49 becomes equal to the area 50 and each of these areas is in turn half the size of the area 51. Pressure control valves of this type are known per se, but other types of valves or the like can also be used for can be used to achieve a similar result.
Da auf beiden Seiten des Zylinderblockes 12 im wesentlichen ein Ausgleich erzielt wird, ist die Ausübung einer geringen Kraft zweckmäßig, welche das Bestreben hat, den Zylinderblock 12 in Berührung mit der oteuerplatte 19 zu halten. Dies kann dadurch erreicht werden, daß eine Feder von der * in umlaufenden Druekenergi-e-Umwandlungsvorrichtungen gewöhnlich verwendeten Art benutzt wird. --.·. . ■Since on both sides of the cylinder block 12 essentially a balance is achieved, the exertion of a small force is expedient, which tends to the cylinder block 12 to keep in contact with the oteuerplatte 19. This can be achieved by removing a spring from the * common in rotating pressure energy converters used type. -. ·. . ■
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Wie Fig. 8 zeigt, bestellt ein bevorzugtes Verfahren, durch welches der Zylinderblock 12 gegen die Steuerplatte 19 gehalten werden kann, darin, daß ein leichter Druck auf eine Ausschnitt- oder Kissenfläche 57, 58 in der Steuerplatte 19 unterhalb des Zylinderblockes 12 ausgeübt wird, der eine ausreichende Druckunsymmetrie hervorruft, um den Zylinderblock 12 in Anlage an der Steuerplatte 19 zu halten. Λ/ie in Pig. 1 gezeigt, wird dies mit Hilfe von Leitungen 55, 56 erreicht, die mit den Leitungen 31, 32 in Verbindung stehen und sich zu den Kissen 571 58 über eine Leitung 59 erstrecken. In den Leitungen 55, 56 sind Einweg- oder Rückschlagventile 60, 61 vorgesehen, so daß ' nur ein geringer Druck in den Kissen 57, 58 herrscht, während der hohe Druck das Bestreben hat, das Jeweilige Rückschlagventil zu schließen. Die Kissen 57» 58 sind in der Steuerplatte benachbart dem Zylinderblock vorgesehen und dienen zur Bildung von Bereichen niedrigeren Druckes, so daß der höhere Druck am Zylinderblock 12 diesen in Anlage an der Steuerplatte belastet.As Fig. 8 shows, a preferred method is through which the cylinder block 12 against the control plate 19 can be held in that a light pressure on a cutout or cushion surface 57, 58 in the control plate 19 is exerted below the cylinder block 12, which causes sufficient pressure asymmetry to to keep the cylinder block 12 in contact with the control plate 19. Λ / ie in Pig. 1, this is done with the help of Lines 55, 56 reached, which are connected to the lines 31, 32 and to the cushion 571 58 via a Line 59 extend. In the lines 55, 56 one-way or check valves 60, 61 are provided so that ' there is only a low pressure in the cushions 57, 58, while the high pressure tends to do the job To close the check valve. The cushions 57 »58 are provided in the control plate adjacent the cylinder block and serve to form areas of lower pressure, so that the higher pressure on the cylinder block 12 loaded this in contact with the control plate.
Wenn der in Fig. 1 gezeigte Motor durch eine Betätigung des Vierwegeventils 30 in Betrieb gesetzt wird, wird die Kammer innerhalb des Motors benachbart den anderen Enden der Zylinder, die in Fig. 3 und 6 mit 25 bezeichnet ist, unter einen Druck gesetzt, der im wesentlichen gleich der halben Summe der Einlaß- und Auslaßdrücke ist. DurchWhen the motor shown in Fig. 1 by an operation of the four-way valve 30 is put into operation, the Chamber within the engine adjacent to the other ends of the cylinders, which is indicated in Figures 3 and 6 by 25, put under a pressure that is essentially the same is half the sum of the inlet and outlet pressures. By
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diese Anordnung wird im wesentlichen ein Ausgleich der auf dem Zylinderblock 12 wirkenden Kräfte erzielt. Hierdurch wird die Verwendung von Lagern von geringerem Gewicht ermöglicht, und der Motor kann getrennter gebaut werden.this arrangement essentially balances the forces acting on the cylinder block 12. Through this becomes the use of bearings of lighter weight and the engine can be built separately.
Da in der neutralen Stellung des Vierwegeventils gleiche Drücke auf beide Kanäle 20, 21 des Motors ausgeübt werden, und da die Druckbelastung des Gehäuses gleich der halben Summe der beiden Drücke ist, wird die Losbrechkraft, die erforderlich ist, den Motor bei einer geringen Bewegung des Servoventils in der einen oder anderen Hichtung in Betrieb zu setzen, wesentlich herabgesetzt, Dies ist aus der nachfolgenden Tabelle I klar ersichtlich.Since the same in the neutral position of the four-way valve Pressures are exerted on both channels 20, 21 of the motor, and since the pressure load on the housing is equal to that half the sum of the two pressures, the breakout force which is required to turn the motor on with a slight movement of the servo valve in one way or the other To put the Hearing in operation, significantly reduced, This can be clearly seen from Table I below.
Prüfung herkömmlicher Motor mitTesting conventional engine with
Gewicht (trocken) 0,907 feg 0,771 kgWeight (dry) 0.907 feg 0.771 kg
Handdrehmoment mit Q kg/cmHand torque with Q kg / cm
an beiden Öffnungen 0,576 cmkg 0,829 omkgat both openings 0.576 cmkg 0.829 omkg
Handdrehmoment bei 105kg/cmHand torque at 105kg / cm
an beiden Öffnungen 10,368 cmkg 1,440 cmkgat both openings 10.368 cmkg 1.440 cmkg
Losbrech-Druckdifferenz η ■ 9 Breakaway pressure difference η ■ 9
(im Uhrzeigersinn) 37,80 kg/cm 5,11 kg/cm(clockwise) 37.80 kg / cm 5.11 kg / cm
Betriebsdruckdifferenz 2 2Operating pressure difference 2 2
(im Uhrzeigersinn) 26,04 kg/cm 3,08 kg/cm(clockwise) 26.04 kg / cm 3.08 kg / cm
Losbrech-Lruckdifferenz 2 2Breakaway pressure difference 2 2
(im Gegenzeigersinn) 39,20 kg/cm 4,90 kg/cm(counterclockwise) 39.20 kg / cm 4.90 kg / cm
Betriebsdruckdifferenz q 2Operating pressure difference q 2
(im Ge^enzeigersinn) 25,41 kg/cm 2,94 kg/cm(clockwise) 25.41 kg / cm 2.94 kg / cm
AnzugsdrehmomentTightening torque
Höchstwert 48,1536 cmkg 49,3056 cmkgMaximum value 48.1536 cmkg 49.3056 cmkg
Mindestwert 45,8496 cmkg 47,6928 cmkgMinimum value 45.8496 cmkg 47.6928 cmkg
Mittelwert 46,73664cmkg 48,32640 cmkg,Mean 46.73664cmkg 48.32640cmkg,
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Aus der vorangehenden^Tabelle ergibt sich, daß nicht nur die Losbrechdruckdifferenz wesentlich herabgesetzt ist, d. h. der· Druck, der zur Inbetriebsetzung des Motors er- ■ forderlich ist, sondern auch ein höheres Anzugsmoment durch den erfindungsgemäßen Motor im Gegensatz zu einem Motor herkömmlicher Bauart mit Kolben und Zylindern von im wesentlichen der gleichen Größe erzielt wird.From the preceding ^ table it follows that not only the breakaway pressure difference is significantly reduced, d. H. the · pressure required to start the motor ■ is required, but also a higher torque by the motor according to the invention in contrast to a Conventional engine design having pistons and cylinders of substantially the same size is achieved.
Es wurde ferner festgestellt, daß im üervoventilbetrieb der erfindungsgemäße Motor einen höheren Wirkungsgrad und ein effektives Drehmoment über einen vollen Bereich von Druckdifferenzen von 24,50 bis 211 kg/cm zwischen den Einlaß- und Auslaßöffnungen hat. Wenn-die Druckenergie-Umwandlungsvorrichtung als Pumpe verwendet wird, „■wird' natürlich das Vierwegeventil weggelassen und weist .,das. Strömungsschaubild im wesentlichen die in !Fig.. 5 gezeigte. Anordnung auf. Ba die Pumpe nur in der einen Hicfhtung gedreht wird, wird nur die Leitung 56 verwendet. Im übrigen ist der Kreislauf im wesentlichen der gleiche wie in ]?ig..' 1 gezeigt.It was also found that in üervoventilbetrieb the motor of the invention has higher efficiency and effective torque over a full range of pressure differences of 24.50 to 211 kg / cm between has the inlet and outlet ports. If-the pressure energy converting device is used as a pump, the four-way valve is of course omitted and has .,the. Flow diagram essentially that in! Fig. 5 shown. Arrangement on. Ba the pump only in one If the direction is turned, only line 56 is used. Otherwise the cycle is essentially the same as shown in]? ig .. '1.
Wenn eine Vorrichtung mit dem in H1Ig. 5 gezeigten Kreis- lauf ams Pumpe betrieben wird, werden die Vorteile eines praktischen Ausgleichs der Kräfte wie im Falle des Motorbetriebs erzielt. Auf diese Weise werden die Lagerbelastungen ausgeschaltet und wird eine gedrängtere Bauform und eine Vorrichtung von viel geringerem gewicht ermöglicht.If a device with the in H 1 Ig. 5 is operated by the pump, the advantages of a practical balance of forces are achieved as in the case of engine operation. In this way, the bearing loads are eliminated and a more compact design and a device of much lighter weight is made possible.
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Wenn das Lager sich nicht in eier gleichen Ebene wie die Ebene befindet, welche die Gelenke der Verbindungsstangen mit den Kolben verbindet, haben die Kräfte die Neigung, Kippmomente in der Ebene Χ-λ hervorzurufen, die den Einlaß und den Auslab schneiden. '.Vie in Pig. 11 gezeigt, haben, wenn das Lager 30 sich mit. seiner Mitte E oberhalb der Ebene B befindet, welche die Gelenke der Verbindungsstangen mit den Kolben verbindet, die Kippmomente in der Ebene λ-λ an den Verbindungsstangen die Neigung, ein Drehmoment im Gegenzeigersinn hervorzurufen. Dieses Drehmoment kann dadurch ausgeglichen werden, daß ein Drehmoment im Uhrzeigersinn in der Ebene λ-Χ dadurch erzeugt wird, daß entweder die Grundfläche F des Zylinderblocks verkleinert oder die radiale xireite G der nierenförmigen Einlaß- und Auslaßschlitze 20, 21 in der üteuerplatte 19 (Fig. 7, 9) vergrößert wird. Die üeite der Schlitze 20, 21 verjüngt sich, wie in -enig. 10 gezeigt.If the bearing is not in the same plane as the plane which connects the joints of the connecting rods with the pistons, the forces have a tendency to produce tilting moments in the plane Χ-λ which intersect the inlet and outlet. '.Like in Pig. 11 have shown when the bearing 30 is with. its center E is above plane B, which connects the joints of the connecting rods with the pistons, the tilting moments in the plane λ-λ on the connecting rods tend to cause a torque in the counter-clockwise direction. This torque can be compensated for by generating a clockwise torque in the plane λ-Χ by either reducing the base area F of the cylinder block or by reducing the radial xireite G of the kidney-shaped inlet and outlet slots 20, 21 in the control plate 19 (Fig 7, 9) is enlarged. The üeite of the slots 20, 21 tapers, as in -e n ig. 10 shown.
In ähnlicher Weise sind, wenn sich das Lager bei H unterhalb der Ebene B befindet, wie in iAig. 12 gezeigt, die Kippmomente in Der Ebene X-X im Uhrzeigersinn gerichtet und kann ein Au gleichsmoment dadurch erzeugt werden, daß die Grundfläche F vergrößert oder die Breite G des. nierenförmigen Schlitzes C verringert wird.Similarly, if the bearing at H is below level B, as in i A ig. 12, the tilting moments in plane XX are directed in a clockwise direction and an equal moment can be generated in that the base area F is increased or the width G of the kidney-shaped slot C is reduced.
Das Fliehkraftmoment, das bei hohen Drehzahlen in der EbeneThe centrifugal moment that occurs at high speeds in the plane
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auftritt, welche den Einlaß und den Auslaß schneidet, wird am besten aus der teilweise schematischen Darstellung in ^'ig. 13 verständlich, welche eine Schnittansicht nach der Linie 13-13 in Pig. 8 ist. Wenn sich das Lager mit seiner Mitte bei A oberhalb der Ebene B befindet, welche die Gelenke der Yerbindungsstangen zu den Kolben verbindet, dann haben die durch die Fliehkraft erzeugten Kräfte die Neigung, ein Drehmoment im Gegenzeigersinn hervorzurufen. Dieses kann dadurch aufgehoben werden, daß ein Kissen vorgesehen wird, wie bei C gezeigt, und Einlaßdruck zum Kissen geleitet wird, so daß der rechte Teil des Zylinderblockes zur Bteuerplatte gedrückt wird.' Ein weiteres Kissen D kann auf der: linken Seite des Zylinderblockes vorgesehen sein und diesem Kissen hoher Druck zugeführt werden, um den Zylinderblock weiter im Uhrzeigersinn zu belasten mit dem Ziel, das Fliehkraftmoment im Gegenzeigersinn auszugleichen. In'einer Ebene, welche die Einlaß- und. Auslaßkanäle nach der Linie 14—14 in Fig. 8 schneidet, wird ein ähnliches Drehmoment an dem in Fig. 14 gezeigten Schnitt erzeugt, das in ähnlicher ■ Vfeise durch Kissen C und D ausgeglichen werden kann. Die Kanäle zu den Kissen sind nicht gezeigt, können jedoch leicht in der Steuerplatte 19 sich zum Einlaß oder Auslaß erstreckend vorgesehen werden.occurs which intersects the inlet and outlet, is best from the partially schematic representation in ^ 'ig. 13 understandable, which is a sectional view after the line 13-13 in Pig. 8 is. When the camp with its center at A above level B, which is the joints of the connecting rods to the pistons connects, then the forces generated by the centrifugal force tend to produce a torque in the counter-clockwise direction to evoke. This can be overridden by providing a pillow as shown at C, and Inlet pressure is directed to the cushion so that the right part of the cylinder block is pressed towards the control plate. ' Another cushion D can be provided on the left side of the cylinder block and this cushion higher up Pressure can be supplied to load the cylinder block further clockwise with the aim of reducing the centrifugal torque counter-balance. In one level, which is the inlet and. Outlet canals after line 14-14 in Fig. 8 intersects, a similar torque is applied generated the section shown in Fig. 14, which in similar ■ Vfeise can be offset by cushions C and D. the Channels to the pillows are not shown, but can can easily be provided in the control plate 19 extending to the inlet or outlet.
Hieraus ergibt sich, daß sowohl die FliehkraftkippmomenteIt follows from this that both the centrifugal overturning moments
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und die Kippmomente infolge der Verlagerung des Lagers aus der Ebene heraus, welche die Gelenke der Verbindungsstangen zu den Kolben verbindet, duroh eine Kombination aus G-ehäusedruckbelastung und Regelung der Kräfte zwischen dem Zylinderblock und der oteuerplatte ausgeglichen werden können» was zu einer wirksameren Druckenergie-Umwandlungsvorrichtung führt.and the overturning moments due to the displacement of the bearing out of the plane that connects the joints of the connecting rods to the pistons, duroh a combination from housing pressure load and regulation of the forces between the cylinder block and the control plate can be balanced »resulting in a more efficient pressure energy conversion device leads.
In Fig· 15 ist eine Strö'mungsmitteldruckehergie-Umwändlungsvorrichtung 110 dargestellt, welche ein Gehäuse 11 und einen drehbaren Zylinderblock 112 aufweist» Der Block 112 ist mit mehreren in Umfangsrichtung voneinander in Abstand befindlichen Zylindern 113 von konstantem Durchmesser über ihre volle Länge versehen, in weichen Kolben 114 hin- und herbeweglich angeordnet sind* Verbindungsstangen 115 haben an ihrem einen Ende Gelenkverbindung mit den Kolben 114 und sind an ihrem anderen Ende mit einem Antriebselement 116 mittels eines Kreuzgelenkes 117 verbunden. Das Antriebselement 116 ist seinerseits fest mit einem Antriebselement 118 verbunden. Zwischen dem Aiitriebselement 118 und dem Zylinderblock 112 ist ein Doppelkardan-Universalgelenk 119 vorgesehen, um die beiden Teile in der richtigen winkeligen Auafluohtung zu halten. In Fig. 15 is a fluid pressure energy conversion device 110, which includes a housing 11 and a rotatable cylinder block 112 "The block 112 is with multiple circumferentially from each other in Spaced cylinders 113 of constant diameter Provided over their full length, in soft pistons 114 are arranged reciprocally * connecting rods 115 are articulated to pistons 114 at one end and are at their other end with a drive element 116 by means of a universal joint 117 connected. The drive element 116 is in turn firmly connected to a drive element 118. Between the Aiittriebselement 118 and the cylinder block 112 is a Double cardan universal joint 119 is provided to hold the two parts in the correct angular alignment.
Der Zylinderblock 112 weist eine Steuerfläche 120 auf,The cylinder block 112 has a control surface 120,
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V22, .1453875V 22 , .1453875
die aii der fläche 121 einer Steuerplätte 122 anliegt, die in einem Köpf 12-3 angeordnet ist,welcher am Gehäuse 111 durch Bchraüben 124 'befestigt ist«the aii of the surface 121 of a control plate 122 rests, the is arranged in a head 12-3 which is attached to the housing 111 is fastened by screws 124 '"
Die Öteuerplatte 122 ist an einem drehbaren BlociE 125 iü ■beliebiger geeigneter v/eise , zum Beispiel durch Äüsfluohtungsstiftej befestigt} so daß ihre Winkelstellung mit Bezug auf das Gehäuse verändert werden kann. Die Bewegung'der Steuerplatte zur Veränderung der Verdrängung aer Druckenergie-Umwandlungsvorrichtung kann in an sieh bekannter Weise mit Hilfe eines Handgriffes 126 oder hydraulisch geschehen, beispielsweise Wie in dem Patent (Patentanmeldung V 17 872' XiI 47h vom 13* Jan* i960) beschrieben*The Öteuerplatte 122 is on a rotatable BlociE 125 iü Any suitable way, for example by means of fl uid pins attached} so that their angular position with respect to the housing can be changed. The movement'der Control plate for changing the displacement of the pressure energy conversion device can be done in a known manner with the help of a handle 126 or hydraulically, for example As in the patent (patent application V 17 872 'XiI 47h from 13 * Jan * 1960) described *
Die Vorrichtung ist mit einem Bolzen 127 versehen* der aiii Kopf 125 befestigt ist und sich durch die öteuerplatte 122 erstreckt und ferner zwc drehbaren Mgermg des Zylinderblockes 112 dient*The device is provided with a bolt 127 * which is attached to the head 125 and extends through the control plate 122 and also serves to rotate the cylinder block 112 *
v/ie in Figί 16 ersichtiich, ist der Block 125 mit einer bogenförmigen oder nierenformigen Einlaßöffnung 130 sowie mit einer bogen- oder nierenformigen Auslaßöffnung 131 versehen* Kanäle 132, 133 verbinden die Öffnungen 130, 131 mit einer Bohrung 134, in welcher ein Druckregelventil, beispielsweise, von der in Mg» 2 gezeigten Art, vorgesehen ist, das seinerseits dazu dient, dem hydraulischen Strömungsmittel im ·As can be seen in FIG. 16, the block 125 is provided with an arcuate or kidney-shaped inlet opening 130 as well as with an arcuate or kidney-shaped outlet opening 131 is provided * Channels 132, 133 connect the openings 130, 131 with one Bore 134 in which a pressure control valve, for example, of the type shown in Mg »2, which in turn serves to supply the hydraulic fluid in the ·
9θ9β86/03'35 - - bad9θ9β86 / 03'35 - - bathroom
Hohlraum 135 des den Zylinderblock 112 umgebenden Gehäuses Druck zuzuführen. Der zugeführte Druck liegt im Bereich zwischen dem öiinlaß- und dem Auslaßdruck und ist im wesentlichen gleich der halben Summe der Einlaß- und Auslaßdrücke .Cavity 135 of the housing surrounding the cylinder block 112 Apply pressure. The pressure supplied is in the range between the oil inlet and outlet pressures and is substantial equal to half the sum of the inlet and outlet pressures.
In Fig» 18 und 19 ist die oteuerplatte 122 mit nierenförmigen -Einlaß- und Auslaßöffnungen 136, 137 versehen, welche mit dem Linlaß und dem Auslaß 130, 131 im ülock 125 zusammenwirken, um den Zylindern 113 im Zylinderblock 112 Strömungsmittel zuzuführen bzw. von diesem abzuleiten. Durch eine Drehung der Steuerplatte 122 kann das Phasenverhältnis zwischen dem Zylinderblock und der Steuerplatte erzielt werden.In FIGS. 18 and 19, the control plate 122 is kidney-shaped -Inlet and outlet ports 136, 137, which with the Linlaß and the outlet 130, 131 in ülock 125 cooperate to the cylinders 113 in the cylinder block 112 to supply or to divert fluid from this. By rotating the control plate 122, the phase relationship can be achieved between the cylinder block and the control plate.
Wie in Fig. 18 gezeigt ist, ist die öteuerplatte 122 mit einer bpgenförmigen Nut 138 in aer Fläche 121 benachbart der Einlaßöffnung 136 versehen, sowie mit einer bogenförmigen Nut 139 in der Fläche 121 benachbart der Auslaßöffnung, üin Kanal 140 verbindet, die iiut 138 mit der Auslaßöffnung 137, die eine Bohrung 141 aufweist, welche sich von dem Grund der Nut 138 zur entgegengesetzten Fläche 142 der Steuerplatte erstreckt, während sich von der Bohrung 141 längs der Fläche 142 eine verbindungsnut 143 zur Auslaßöffnung 137 erstreckt. In ähnlicher Weise ist die Nut 139 mit der Einlaßöffnung 136 durch einen KanalAs shown in FIG. 18, the control plate 122 is with an arc-shaped groove 138 in aer surface 121 adjacent the inlet port 136 and an arcuate groove 139 in the surface 121 adjacent the outlet port, üin channel 140 connects the iiut 138 with the outlet opening 137, which has a bore 141 which extends from the bottom of the groove 138 to the opposite surface 142 of the control plate extends, while a connecting groove 143 extends from the bore 141 along the surface 142 to the outlet port 137 extends. Similarly, the groove 139 with the inlet opening 136 is through a channel
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verbunden, der eine Bohrung 145 aufweist, die sich von dem Grund der Nut zur entgegengesetzten Fläche 142 der Steuerplatte erstreckt. Von der Bohrung 145 erstreckt sich eine Verbindungsnut 146 längs der Fläche 142 zur Einlaßöffnung 136. connected, which has a bore 145 extending from the bottom of the groove to the opposite surface 142 of the Control plate extends. A connecting groove 146 extends from the bore 145 along the surface 142 to the inlet opening 136.
Auf diese Vifeise wird infolge des Eintrittsdruckes durch den hydraulischen.Druck in der Nut 138 eine Kraft ausgeübt, welcLe das Bestreben hat, den Zylinderblock 112 vom Einlaß 136 wegzudrücken, und wird infolge des Eintrittsdruckes durch den hydraulischen Drück in der Nut 139 eine verringerte Kraft ausgeübt, welche das Bestreben hat, den Zylinderblock zur Steuerplatte zu ziehen. Dies ergibt sich am besten aus Fig. 15, aus welcher ersichtlich ist, daß die Druckausübung im Hohlraum 135, welcher Druck gleich der halben Summe des Eintritts- und des Austritts— druckes ist, eine Kraft auf den Zylinderblock und gleichzeitig längs des Umfangs des Zylinderblockes erzeugt, die das Bestreben hat, den Zylinderblock gegen die Steuerplatte zu drücken. Die Kraft des Austrittsdruckes in der Auslaßseite des Zylinderblockes ist jedoch größer und hat das Bestreben,, eine nicht ausgeglichene Aufwärtsbewegung hervorzurufen« Wenn der Eintrittsdruck benachbart der Auslaßseite des Zylinderblockes und der Austrittsdruck benachbart der Mnlaßseite des Zylinderblockes wirksam wird, wird' ein Drehmoment erzeugt, welches das Bestreben hat,This Vifeise is carried out as a result of the inlet pressure the hydraulic pressure in the groove 138 exerted a force which tends to pull the cylinder block 112 from the To push away inlet 136, and is due to the inlet pressure by the hydraulic pressure in the groove 139 exerted a reduced force tending to pull the cylinder block towards the control plate. this is best shown in FIG. 15, from which it can be seen is that the pressure exerted in cavity 135, what pressure equal to half the sum of entry and exit - pressure is, a force on the cylinder block and simultaneously generated along the circumference of the cylinder block, which tends to press the cylinder block against the control plate. The force of the outlet pressure in the However, the outlet side of the cylinder block is larger and tends to have an unbalanced upward movement cause «when the inlet pressure is adjacent to the outlet side of the cylinder block and the outlet pressure becomes effective adjacent to the inlet side of the cylinder block, a torque is generated which tends to
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der nicht ausgeglichenen Kraft des Austrittsdruckes in den Auslaßenden der Zylinder entgegenzuwirken.the unbalanced force of the outlet pressure in to counteract the outlet ends of the cylinders.
Ein zusätzlicher Ausgleich bzw. ein zusätzliches Niederhalten läßt sich durch radiale Nuten 147, 148 benachbart den Enden der Nut 138 und Nuten 149, 150 benachbart den Enden der Nut 139 erzielen.An additional compensation or an additional hold down can be adjacent by radial grooves 147, 148 the ends of the groove 138 and grooves 149, 150 adjacent the Achieve ends of the groove 139.
Zum Ausgleich zusätzlicher Drehmomente, welche entweder infolge unausgeglichener Kräfte, die üurch den Betrieb bedingt sind, auftreten können öder beispielsweise durch die fliehkraft verursacht werden, können Niederhaltekissen in der Fläche 121 der riteuerplatte vorgesehen werden, denen hydraulisches Strömungsmittel zugeführt wird. So können Kanäle 151, 152 in der Steuerplatte mit der Auslaßöffnung 137 und der !Fläche 121 in Verbindung stehen, um hydraulisches Strömungsmittel einer ringförmigen Nut 153 in der Fläche 120 des Zylinderblockes zuzuführen. Dieses kann wiederum durch Öffnungen 153, 154 zur Fläche des Zylinderblockes gelangen.To compensate for additional torques, which either as a result of unbalanced forces that are conditioned by operation, or, for example, by The centrifugal force caused, hold-down cushions can be provided in the surface 121 of the riteuer plate to which hydraulic fluid is supplied. So can channels 151, 152 in the control plate with the outlet opening 137 and the surface 121 in connection stand to hydraulic fluid through an annular groove 153 in face 120 of the cylinder block to feed. This in turn can reach the surface of the cylinder block through openings 153, 154.
BAD ORiQlNAL. 909885/0335 BAD ORiQlNAL. 909885/0335
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Legal Events
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