DE1703184C3

DE1703184C3 - Adjustable rotary vane machine

Info

Publication number: DE1703184C3
Application number: DE19681703184
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dipl.-Ing 6092 Kelsterbach Hertell
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Filing date: 1968-04-13
Publication date: 1977-07-21

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine regelbare Drehflügelmaschine mit Arbeitskammern, von denen gegenüberliegende Arbeitskammern paarweise über Kanäle zusammengefaßt sind und deren Auslaßkanäle über eine Steuerkammer eines Steuerschiebers mit einem Druckmitteleinlaß der Drehflügelmaschine verbindbar sind. Eine solche Drehflügelmaschine ist durch die BE-PS 5 29 678 bekannt.The invention relates to a controllable rotary vane machine with working chambers, of which Opposite working chambers are combined in pairs via channels and their outlet channels Can be connected to a pressure medium inlet of the rotary vane machine via a control chamber of a control slide are. Such a rotary vane machine is known from BE-PS 5 29 678.

Bei der in dieser BE-PS 5 29 678 beschriebenen Drehflügelmaschine handelt es sich um eine Pumpe, welche aus vier Arbeitsräumen Druckmittel fördert. Dabei ist das Volumen der Arbeitsräume so bemessen, daß aus dem den Einlassen benachberten Arbeitsräumen ein Teil des angesaugten Volumens ausgestoßen wird, während das restliche Volumen jeweils aus dem nächstfolgenden Arbeitsraum gefördert wird. Gleiche Arbeitsräume liegen sich genau gegenüber und sind durch Leitungen zusammengefaßt. Über diese Leitungen können die Arbeitsräume über den Steuerschieber mit dem Druckmitteleinlaß verbunden werden. Dadurch kann die Förderleistung durch wahlweises Zu- und Abschalten der Paare von Arbeitskammern verändert werden. Durch das paarweise Zusammenfassen von Arbeitskammern wird der Rotor der Pumpe auch bei Abschalten der Arbeitskarornerpaare nicht einseitig beansprucht The rotary vane machine described in this BE-PS 5 29 678 is a pump which delivers pressure medium from four working spaces. The volume of the working spaces is dimensioned in such a way that part of the volume sucked in is expelled from the working spaces adjacent to the inlets, while the remaining volume is conveyed from the next working space. The same work rooms are exactly opposite each other and are grouped together by lines. The working spaces can be connected to the pressure medium inlet via the control slide via these lines. As a result, the delivery rate can be changed by optionally connecting and disconnecting the pairs of working chambers. As the working chambers are combined in pairs, the pump rotor is not stressed on one side even when the pairs of working cartridges are switched off

Die vorbekannte Drehflügelmaschine dient dazu, Druckmittel aus einem drockiosen Behälter in ein hydraulisches System zu fördern. Eine Änderung der Drehrichtting des Rotors und damit eine Strömungsurakehr ist nicht möglich und wäre für den beschriebenen Anwendungsfall auch unnötig. Für geschlossene Druckmittelkreise werden aber in vielen Fällen reversierbare Pumpen gewünscht Vor allem für den Fall, daß Drehflflgelmaschinen als Motoren eingesetzt werden, ist es häufig notwendig, den Drehsinn durch einfache Schaltvorgänge zu verändern. The previously known rotary vane machine is used to promote pressure medium from a drockiosen container into a hydraulic system. It is not possible to change the direction of rotation of the rotor, and thus reverse the flow, and would also be unnecessary for the application described. For closed pressure medium circuits but reversible pumps are desired, especially for the case that Drehflflgelmaschinen be used as motors in many cases, it is often necessary to change the direction of rotation by simple shifts.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine regelbare Drehflügelmaschine der vorausgesetzten Gattung zu schaffen, bei der bei kompakter Bauweise einerseits das Schluck- bzw. Fördervolumen veränderlich ist und bei der andererseits ein einfaches Vertauschen von Druckmitteleinlaß und Druckmittelauslaß zur Drehrichtungsumkehr möglich ist. The present invention is based on the object of creating a controllable rotary vane machine of the prerequisite type, in which, with a compact design, on the one hand, the intake or delivery volume is variable and, on the other hand, it is possible to simply swap the pressure medium inlet and pressure medium outlet to reverse the direction of rotation.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Druckmitteleinlaßsammelraum mit dem Druckmitteleinlaß und sämtlichen Einlaßkanälen sämtlicher Arbeiukammern und ein Druckmittelauslaßsammelraum mit einem Druckmittelauslaß und den Auslaükanälen eines Teils der Arbeitskammern verbunden ist. und daß ein wahlweise durch den Steuerschieber direkt mit dem Druckmitteleinlaßsammelraum oder dem Druckmittelauslaßsammelraum verbindbarer Steuerraum oder mehrere solcher Steuerräume vorgesehen sind, der (die) mit den verbleibenden Arbeiiskammern durch Kanäle Verbindung hat (haben).This object is achieved according to the invention in that a pressure medium inlet collecting space with the pressure medium inlet and all inlet channels of all working chambers and a pressure medium outlet plenum is connected to a pressure medium outlet and the outlet channels of a part of the working chambers. and that an optionally through the control slide directly to the pressure medium inlet plenum or the Pressure medium outlet collecting chamber connectable control chamber or several such control chambers are provided are the one with the remaining labor chambers has (have) connection through channels.

Durch diese erfindungsgemäße Gestaltung läßt sich die Leistung der Drehflügelmaschine dadurch beeinflussen, daß man in einer Arbeitskammer die Räume vor und hinter einem Flügel zur Leistungsabgabe einerseits mit der Druckmittelquelle, andererseits mit dem Rücklauf und zur Abschaltung je nach Drehrichtung entweder beiderseits mit dem Rücklauf oder aber beiderseits mit der Druckmittelquelle verbindet. Während man üblicherweise diejenigen Kammern, welche keine Arbeit leisten sollen, in den Rücklauf fördern läßt, macht man gemäß der vorleigenden Erfindung von der Möglichkeit Gebrauch, Kammern auch dadurch auszuschalten, daß man ihre Flügel beidseitig mit Druckmittel beaufschlagt. Dadurch vereinfacht sich der Steuerschieber zur Steuerung des Schluckvolumens bzw. Fördervolumens der Drehflügelmaschine erheblich. Ein erfindungsgemäß gestalteter Stufenschaltmotor ist so einfach wie ein Konstantmotor, kann sich aber dennoch je nach Zahl der Schaltstufen (4-6-8-Kammermotor; mehr oder weniger gut der Leistungshyperbel eines Antriebs (z. B. Kraftfahrzeug) anpassen. Weitere vor teilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.With this design according to the invention, the performance of the rotary vane machine can be influenced by that in a working chamber the rooms in front of and behind a wing for power output on the one hand with the pressure medium source, on the other hand with the return and for shutdown depending on the direction of rotation connects either on both sides with the return or on both sides with the pressure medium source. While the chambers that are not supposed to do any work are usually fed into the return flow, according to the present invention, use is made of the possibility of switching off chambers also by that their wings are acted upon with pressure medium on both sides. This simplifies the control slide to control the displacement or delivery volume of the rotary vane machine considerably. One according to the invention designed step change motor is as simple as a constant motor, but can still be depending on the number of switching stages (4-6-8-chamber engine; more or less good the performance hyperbola of one Adapt drive (e.g. motor vehicle). Further before partial embodiments of the invention arise from the subclaims.

Fine der vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindunj besteht darin, daß der Steuerschieber, der Druckmittel einlaßsammelraum, der Druckmittelauslaßsammelraun und der Steuerraum außerhalb des Wellenbereich; angeordnet sind. Durch diese Maßnahme wird ei möglich, die Drehflügelmaschine mit einer durchgehen den Welle auszustatten.Fine of the advantageous embodiments of the invention consists in the fact that the control slide, the pressure medium inlet plenum, the pressure medium outlet plenum chamber and the control room outside of the wave range; are arranged. By this measure ei possible to equip the rotary vane machine with a continuous shaft.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in de Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend erläu tert. Es zeigenTwo exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing and are explained below tert. Show it

F i g. 1 einen Längsschnitt durch die DrehflügelmaF i g. 1 a longitudinal section through the rotary sash

«schine entlang der Linien A-A in F i g. 2;«Machine along the lines AA in FIG. 2;

Fig.2 einen Querschnitt der Drehflügelmaschine entlang der Linie C-Cin Fig. 1; FIG. 2 shows a cross section of the rotary vane machine along the line C-Cin in FIG. 1;

F i g. 3 einen Längsschnitt entlang der Linie B-B in F ig. 2; jF i g. 3 shows a longitudinal section along the line BB in F ig. 2; j

F i g. 4 eine Variation der Ventilanordnung mit einem Hohlschieber.F i g. 4 shows a variation of the valve arrangement with a hollow slide.

Die in den vier Figuren dargestellte Drehflügelmaschine ist al& Vierkammer-Drehflügelmotor ausgebildet. Bei der dargestellten Stellung des Steuerschiebers 9, der sowohl massiv gemäß Fig. I₁ 2 und 3 als auch als Hohlschieber 39, gemäß Fig.4 ausgebildet sein kann, wird in der Steuerscheibe 1 über einen Druckmitteleinlaß 2 und über einen Druckmitteleinlaßsammelraum 3a das zufließende Druckmittel durch vier Einlaßkanäle 4 is in durch eine Hubkurve 5, Rotor 6 und Flügel 7 gebildeten vier Arbeitskammern 8 geleitet. Der eine Bohrung 29 aufweisende Steuerschieber 9, dessen Betätigung über einen Stößel 37 erfolgt, wird durch eine im Raum 27 vorgesehene Feder 36 in der Stellung gehalten, daß alle Arbeitskammern 8 des Motors Arbeit leisten. Dabei ist der Stößel 37 in einer in der Bohrung 27 sitzenden Verschlußschraube 41 geführt. Auslaßkanäle 10 und Kanäle 11 dienen dazu, das entspunnte Medium zum Druckmittelauslaß 12 zu fördern. Bei dieser Strömungsrichtung entspricht der Drehsinn des Rotors der Richtung des Pfeiles 13. Von den das hochgespannte Druckmittel führenden Einlaßkanäle 4 gehen in bekannter Weise Bohrungen 14 zu den Nieren 15 (vier Stück), damit die ausfahrenden Flügel hydraulisch entlastet sind. Das Ausfahren der Flüge! geschieht allein durch Federn 16, von den das entspannte Druckmittel führenden Auslaßkanälen 10 führen ebenso Bohrungen 17 zu den Nieren 18 (zwei Stück) und von den Kanälen U Bohrungen 19 zu den Nieren 20 (zwei Stück), damit die einfahrenden Flügel ebenfalls hydraulisch belastet sind.The rotary vane machine shown in the four figures is designed as a four-chamber rotary vane motor. In the illustrated position of the control slide 9, which can be solid according to FIGS. I ₁ 2 and 3 as well as a hollow slide 39, according to FIG through four inlet channels 4 is passed into four working chambers 8 formed by a lift curve 5, rotor 6 and vanes 7. The control slide 9, which has a bore 29 and whose actuation takes place via a plunger 37, is held in the position by a spring 36 provided in the space 27 so that all working chambers 8 of the motor perform work. The plunger 37 is guided in a screw plug 41 seated in the bore 27. Outlet channels 10 and channels 11 serve to convey the relaxed medium to the pressure medium outlet 12. In this direction of flow, the direction of rotation of the rotor corresponds to the direction of arrow 13. From the inlet channels 4 carrying the high pressure fluid, holes 14 go in a known manner to the kidneys 15 (four pieces) so that the extending wings are hydraulically relieved. The departure of the flights! happens solely by springs 16, from which the relaxed pressure medium leading outlet channels 10 also lead holes 17 to the kidneys 18 (two pieces) and from the channels U holes 19 to the kidneys 20 (two pieces), so that the retracting wings are also hydraulically loaded .

Die Hochdruckbeaufschlagung der Flügelunterseite im Trennbereich (Bereich zwischen zwei Flügeln, der weder mit der Druckmittelquelle noch mit dem Rücklauf in Verbindung steht) wird dadurch erreicht, daß über die Bohrung 35, die gegenüber der Einmündung des druckmittelführenden Kanales 4 liegt, das Umschaltventil 23, die Bohrung 34. den Ringkanal 24, der zur Gegendruckbeaufschlagung der Steuerscheibe 3t vorgesehen ist, und über die Bohrungen 25 eine Verbindung zu den Nieren 26 (acht Stück)besteht.The application of high pressure to the underside of the wing in the separation area (area between two wings, the is neither with the pressure medium source nor with the return in connection) is achieved in that via the Bore 35, which is opposite the confluence of the pressure medium-carrying channel 4, the switching valve 23, the bore 34. the annular channel 24, which is provided for applying counterpressure to the control disk 3t is, and there is a connection to the kidneys 26 (eight pieces) via the bores 25.

Das Umschaltventil 23 bewirkt also, daß die Bohrung 34 ständig unter Druck steht, wobei die Verbindung von Bohrung 35 und 34 einerseits, sowie von Bohrung 32 und 34 andererseits durch die reversible Hochdruckbeaufschlagung der Bohrungen 32 und 35 gegeben ist.The changeover valve 23 has the effect that the bore 34 is constantly under pressure, the connection of Bores 35 and 34 on the one hand, and bore 32 and 34 on the other hand due to the reversible application of high pressure the bores 32 and 35 is given.

Ohne die Bohrung 29 wäre es nicht möglich, den Schieber zu verstellen, weil sonst das infolge von Leckölverlusten aus dem Druckmitteleinlaßsammelraum 3a in den Raum rechts vom Schieber gelangende Druckmittel dort eingeschlossen wäre. Ist der Schieber links, so stehen die beiden Kanäle 11 ebenfalls unter Pumpendruck. Die Verbindung der Zu- und Ablaufkanäle zweier gegenüberliegender Arbeitskammern 8 bewirkt, daß keine Arbeit in diesen Kammern verrichtet werden kann. Das Hochdrucköl zirkuliert dabei ungenutzt, wobei die beiden restlichen Kammern die doppelte ölmenge erhalten. Dies bewirkt, daß der Motor seine Drehzahl verdoppelt.Without the bore 29, it would not be possible to adjust the slide, because otherwise the result of Leakage oil losses from the pressure medium inlet plenum 3a into the space to the right of the slide Leverage would be included there. Is the slider on the left, the two channels 11 are also under pump pressure. The connection of the inlet and outlet channels two opposing working chambers 8 has the effect that no work is done in these chambers can be. The high-pressure oil circulates unused, with the two remaining chambers being the get double the amount of oil. This causes the motor to double its speed.

Die paarweise Abschaltung von Kammern verhindert die einseitige Rotorbelastung und damit die Zerstörung des Lagers 30. In den abgeschalteten Kammern werden die Flügel, da sie von oben und unten mit Hochdruck beaufschlagt werden, nur durch die Vorspannkraft der Federn 16 an die Hubkurve 5 angepreßt.The paired disconnection of chambers prevents the one-sided rotor loading and thus destruction of the camp 30. In the disconnected chambers, the wings are, as they are from above and below with high pressure are acted upon, only pressed against the lifting curve 5 by the pretensioning force of the springs 16.

Gelangt das Hochdrucköl über den Druckmittelauslaß 12 in den Drehflügelmotor, so kehrt sich der Drehsinn um. Bei Zugrundelegung einer Ventilstellung, wie sie in F i g. 1 dargestellt ist, sind die Kanäle 10 und 11 mit Hochdruck beaufschlagt. Das entspannte Druckmittel verläßt dann, wie bei einem normalen Vieikamniermotor über die Kanäle 4 den Drehflügelmotor. Ein Teil des Druckmittels wird dabei dem Kanal abgezweigt und über die Bohrung 32, das Umschaltventil 23 und die Bohrung 34 dem Ringraum 24 zugeleitet, wobei das Hochdrucköl aus dem Ringraum 24 über die Bohrung 25 (8 Stück) und die Nieren 26 zur Hochdruckbeaufschlagung der Flügel im Trennbereich herangezogen wird.If the high-pressure oil reaches the rotary vane motor via the pressure medium outlet 12, the is reversed Direction of rotation. If a valve position as shown in FIG. 1 are channels 10 and 11 applied with high pressure. The relaxed pressure medium then leaves, as with a normal Vieikamnier engine the rotary vane motor via channels 4. A part of the pressure medium is branched off the channel and fed via the bore 32, the switching valve 23 and the bore 34 to the annular space 24, the High pressure oil from the annular space 24 via the bore 25 (8 pieces) and the kidneys 26 for high pressure application the wing is used in the separation area.

Wird nun der Steuerschieber 9 nach links verschoben, so ist zwischen den Kammern 3a und Ib eine Verbindung hergestellt. Die Strömungsverhälinisse verlaufen dabei analog der Beschreibung der zuerst zugrundegelegten Drehrichtung, mit dem einen Unterschied, daß das im Motor zirkulierende Medium aufgrund der Verbindung mit dem Rücklauf drucklos strömt.If the control slide 9 is now moved to the left, a connection is established between the chambers 3a and Ib. The flow conditions are analogous to the description of the direction of rotation on which the basis was first based, with the one difference that the medium circulating in the motor flows without pressure due to the connection with the return line.

Die beiden Rückschlagventile 21 und 22 haben die Aufgabe, einen evtl. sich aufbauenden Hochdruck im Raum des Lagers 30 abzubauen. Dies ist möglich, da stets eines der beiden Rückschlagventile mit der Rücklaufleitung in Verbindung steht.The two check valves 21 and 22 have the task of a possibly building up high pressure in the 30 space to dismantle. This is possible because always one of the two check valves with the Return line is in communication.

Die Steuerscheibe 31 bildet zusammen mit dem Deckel 38 einen Ringraum 24, der einerseits die Nieren 26 verbindet und andererseits den Kompensationsraum für die Arbeitskammern 8 darstellt.The control disk 31, together with the cover 38, forms an annular space 24 which, on the one hand, is the kidneys 26 connects and on the other hand represents the compensation space for the working chambers 8.

In Fig.4 ist anstelle des massiven Steuerschiebers 9 ein Hohlschieber 39 vorgesehen, der auf einer Laufbüchse 42 gleitend geführt ist urd dessen Funktion analog der in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellten Ausführungform erfolgt. Zusätzlich ist hierbei noch eine Betätigungseinrichtung 40 vorgesehen, die durch den mittels Schrauben 43 an der Steuerscheibe 1 gehaltenen Flansch der Laufbüchse 42 hindurchgeführt und mit dem Hohlschieber 39 verbunden ist.In Figure 4, instead of the massive control slide 9 a hollow slide 39 is provided which is slidably guided on a liner 42 urd its function takes place analogously to the embodiment shown in FIGS. 1, 2 and 3. In addition, there is one more Actuating device 40 is provided, which is held on the control disk 1 by means of screws 43 The flange of the liner 42 is passed through and connected to the hollow slide 39.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Adjustable rotary vane machine with working chambers, of which opposite working chambers are combined in pairs via channels S and the outlet channels of which can be connected to a pressure medium inlet of the rotary vane machine via a control chamber of a control slide, characterized in that a pressure medium inlet chamber {3a) with the pressure medium inlet (2) and all Inlet channels (4) of all working chambers (8) and a pressure medium outlet collecting space (3c) with a pressure medium outlet (12) and the outlet ducts (10) of part of the working chambers (8) are connected and that either through the control slide (9) directly with the pressure medium inlet collecting space (3a) or the pressure medium outlet collecting chamber (3c) connectable control chamber (3Λ) or several such control chambers (36) are provided, which has (have) connection with the remaining working chambers (8) *> through channels (11).

Z rotary vane machine according to claim 1, characterized in that the control slide is formed out as a solid control slide (9) or hollow slide (39)

3. Adjustable rotary vane machine according to claims 1 or 2, characterized in that the Control slide (9). the pressure medium inlet plenum (3a). the pressure medium outlet plenum (3c) and the control chamber (36) are arranged outside the shaft area.

4. Controllable rotary vane machine according to claim 1 or one of the following, characterized characterized in that the control slide (9) has a bore (29) and the actuation of the Control slide (9) takes place by a tappet (37).

5. Adjustable rotary vane machine according to claim 1 or one of the following, characterized characterized in that the control slide (9) is held by a spring (36) in the position that all workspaces (8) do work.