DE2050427A1 - Druckmitteleinheit (Motor oder Pumpe) - Google Patents

Druckmitteleinheit (Motor oder Pumpe)

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DE2050427A1
DE2050427A1 DE19702050427 DE2050427A DE2050427A1 DE 2050427 A1 DE2050427 A1 DE 2050427A1 DE 19702050427 DE19702050427 DE 19702050427 DE 2050427 A DE2050427 A DE 2050427A DE 2050427 A1 DE2050427 A1 DE 2050427A1
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pressure
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Der Anmelder Ist
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Palachik, Derso W., Scarborough, Ontario (Kanada)
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C14/00Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations
    • F04C14/18Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber
    • F04C14/22Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber by changing the eccentricity between cooperating members
    • F04C14/223Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber by changing the eccentricity between cooperating members using a movable cam

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Description

  • Bezeichnung: Druckmitteleinheit (motor oder Pumpe) Die Erfindung betrifft eine Druckmitteleinheit (motor oder Pumpe) mit einem in den Seitenwänden eines Ständergehäuses gelagerten, allgemein zylindrischen Läufer, der mit allgemein radialen Schlitzen und darin beweglich geführten Flügeln ausgestattet ist, deren Spitzen an der als Lauffläche hierfür dienenden Innenwandung einer relativ zum Läufer verstellbaren Ständerkammer schleifen.
  • Druckmitteleinheiten mit einer verformbaren Ständerkammer sind bereits bekannt. Sie können als druckmittel-betätigte Motoren oder als hydraulische Pumpen benutzt werden. Viele der bekannten Druckmitteleinheiten weisen verformbare Ständerringe auf, so daß die Exzentrizität der Ständerkammer einer solchen Druckmitteleinheit und dementsprechend auch das Abtriebsdrehmoment des Motors oder die Fördermenge der Pumpe veränderbar sind. Bei anderen bekannten Druckmitteleinheiten dieser Art sind relativ komplizierte mechanische Systeme zur Steuerung der Form und des Volumens der Ständerkammern vorgesehen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckmitteleinheit dieser Art zu schaffen, bei der eine Ständerkammer mit veränderbarer Exzentrizität und veränderbarem Volumen in besonders einfacher und zuverlässiger Weise vorgesehen ist. Diese Einheit soll als hydraulischer motor oder hydraulische Pumpe verwendbar sein.
  • Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß die Ständerkammer aus zwei gegeneinander im Gehäuse zwischen den Seitenwänden gleitbar geführten und einander überlappenden Ständerteilen gebildet ist, deren Innenseiten eine kontinuierliche Lauffläche für die Spitzen der Flügel bilden, daß die Ständerkammer mit Zu- und Ableitungsöffnungen für Druckmittel versehen ist, die soweit voneinander entfernt sind, daß sie von den Flügeln jeweils voneinander isoliert gehalten werden und daß das Gehäuse und die Ständerteile mindestens eine der Ständerkammer entgegenwirkende Steuerkammer einschließen, die mit Zu- bzw. Abführkanälen für Druckmittel verbunden ist.
  • Vorteilhaft schließen die Ständerteile und das Gehäuse zwei diametral gegenüberliegende Steuerkammern ein.
  • Eine weitere Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß die Steuerkammern strömungstechnisch miteinander verbunden sind.
  • Ferner ist vorteilhaft vorgesehen, daß die Ständerkammer je zwei diametral gegenüberliegende Paare von Zu- und Ableitungskanälen aufweist.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, vorzusehen, daß diese Druckmitteleinheit mittels einer automatischen Steuerung als hydraulischer Motor ein variables Abtriebsmoment bzw. als hydraulische Pumpe durch Steuerung der Volumenänderung einen bestimmten Förderdruck bewirkt.
  • Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einer hydraulischen Anordnung unter Verwendungeiner Druckmitteleinheit der oben angeführten Art und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmitteleinheit an eine Druckmittelquelle angeschlossen ist, und daß an einem von den Zu- oder Ableitungskanälen ausgewählten Kanal eine den dort herrschenden Druckmitteldruck ermittelnde Einrichtung angeordnet ist, mit der eine Steuereinrichtung für die Druckmittelzu- und Abfuhr zu der bzw. den Steuerkammer(n) entsprechend dem ermittelten Druckmitteldruck angeschlossen ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung dieser Erfindung ist vorgesehen, daß die den Druckmitteldruck ermittelnde Einrichtung aus einem Differentialventil besteht, das das Druckverhältnis zwischen den Druckmitteldrücken der Druckmittelquelle und dem ausgewählten Kanal ermittelt.
  • Für den Fall, daß die Druckmitteleinheit als motor arbeitet ist vorgesehen, daß die Druckmittelquelle mit dem Zuführkanal bzw. den Zuführkanälen über eine Druckmittelleitung in Strömungsverbindung steht, in der eine Drosseleinrichtung angeordnet ist, an deren beiden Seiten die den Druckmitteldruck ermittelnde, als Differentialventil ausgebildete Einrichtung angeschlossen ist, die ihrerseits mit der an die Steuerkammer(n) angeschlossenen Steuereinrichtung verbunden ist, daß diese Steuereinrichtung als 3-Wege-Uentil ausgebildet ist und mit dem Differentialventil in Betätigungs verbindung steht, und daß der erste Ausgang des 3-Wege-Uentils mit der Druckmittelquelle, der 2. Ausgang mit einem Verschluß und der dritte Ausgang mit einer Abführleitung verbindbar ist.
  • Für den Fall, daß die Druckmitteleinheit als hydraulische Pumpe arbeitet, ist vorgesehen, daß die den Druckmitteldruck ermittelnde Einrichtung als Differentialventil ausgebildet und zwischen der Druckförderleitung und der Druckmittelquelle angeschlossen ist, daß die mit der Steuerkammer bzw. den Steuerkammein) verbundene Steuereinrichtung als 3-Wege-Ventil ausgebildet ist und mit dem Differentialventil in Betätigungsverbindung steht und daß der erste Ausgang des 3-Wege-Uentils mit der Druckmittelquelle, der zweite Ausgang mit einem Verschluß und der dritte Ausgang mit der Abführleitung verbindbar ist.
  • Vorzugsweise besitzt die Druckmitteleinheit eine ungerade Anzahl Flügel, die untereinander gleiche Winkel einschließen.
  • Die Druckmitteleinheit gemäß der Erfindung ist besonders nützlich in einem weiten Anwendungsgebiet. Ihr relativ einfacher Aufbau und ihre relativ geringen Abmessungen machen sie besonders als Einzelradantrieb großer oder kleiner Fahrzeuge anwendbar. Die Druckmitteleinheit kann z.B. auch bei Motorrädern, Kraftfahrzeugen und schweren Bau- und/oder forstwirtschaftlichen Fahrzeugen sowie bei militärfahrzeugenangewendet werden. Weitere Anwendungsgebiete der Erfindung ergeben sich für Fachleute anderer einschlägiger Sachgebiete.
  • In der Zeichnung ist die Erfindung an Ausführungsbeispielen näher erläutert, und zwar zeigen: Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform einer Druckmitteleinheit gemäß der Erfindung Fig. 2 einen ßadialechnitt nach der Linie 2 - 2 in Fig. 1 Fig. 3 einen Radialschnitt nach der Linie 3 - 3 in Fig. 1 Fig. 4 einen teilweisen Axialschnitt nach der Linie 4- 4 in Fig. 2 Fig. 5 eins schematische Übersicht über eine Ausführungsform einer Druckmittelanordnung mit einer Druckmitteleinheit gemäß der Erfindung.
  • In der Zeichnung sind gleichartige Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Die in der Zeichnung als hydraulischer motor dargestellte Druckmitteleinheit 10 wird nachstehend anhand der Fig. 1 - 4 erläutert. Die Druckmitteleinheit 10 kann, wie noch ausgeführt wird, auch als hydraulische Pumpe benutzt werden Die Druckmitteleinheit 10 umfaßt ein hohles, allgemein quaderförmiges Gehäuse 11 mit oberen und unteren parallelen Wänden 12, 14 und einander gegenüberstehenden parallelen Stirnwänden 16,18. mittels Schrauben 19 od.dgl. sind axial voneinander entfernte Seitenwände 20, 22 am Gehäuse 11 befestigt. Obgleich das Gehäuse 11 mit rechteckiger Form dargestellt ist, kann es auch jede beliebige andere Außenform aufweisen.
  • In den Seitenwänden 20, 22 ist in geeigneten Wälzlagern 26, 27 ein Läufer 32 mit seiner Welle 24 gelagert. Die Innenringe der Wälzlager 26, 27 sind mit 29 und 31 gekennzeichnet.
  • Die Welle 24 wird in der gewünschten axialen Stellung durch einen einstückig mit ihr verbundenen ringförmigen Flansch 28, der außen am Innenring 29 des Wälzlagers 26 anliegt, sowie durch einen koaxialen Sperring 30 gehalten, der außen am Innenring 31 des Wälzlagers 27 anliegt.
  • Die Welle 24 ist an der Stelle 33 mit einem allgemein zylindrischen Läufer 32 verkeilt, der zwischen den Seitenwänden 20 und 22 angeordnet ist und eine Vielzahl über seinen Umfang verteilter Flügel 34 aufweist, die in entsprechenden, allgemein radialen, vom Umfang 35 in das Innere des Läufers 32 gehenden Schlitzen 36 beweglich aufgenommen sind. Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Druckmitteleinheit 10 wird jeder Flügel von einem Paar Schraubendruckfedern 36 nach außen gedrückt. Diese Schraubendruckfedern sind innerhalb der Schlitze 36 angeordnet und greifen in die Flügel 34 ein. Wie noch erklärt wird, ist es häufig vorteilhaft, eine ungerade Anzahl von Flügeln 34 vorzusehen.
  • Fig. l zeigt ferner, daß die Druckmitteleinheit 10 auch ein Paar Ständerteile 40, 42 umfaßt, die jeder für sich gegeneinander gleitbar und einander überlappend und in Richtung der Pfeile A und 8 (Fig. 2 im Gehäuse 11) zwischen den Seitenwänden 20 und 22 geführt sind und eine Ständerkammer 44 bilden, deren innere Lauffläche 45 kontinuierlich verläuft und den Läufer 32 umgibt. Wie Fig. 2 zeigt, werden die Spitzen der Flügel 34 von den Federn 38 gegen die Lauffläche 45 angedrückt.
  • Sei der Druckmitteleinheit 10 besitzt jedes Ständerteil 40,42 ein Ende 41,43, das einen allgemein halbkreisförmigen Teil der inneren Lauffläche 45 bildet und einen mit parallelen Seiten versehenen Schenkel 46, 47, der gleitbar entlang der Innenseiten der oberen bzw. unteren Wände 12,14 des Gehäuses 11 geführt ist. Die Ständerteile 40,42 schließen mit dem Gehäuse 11 ferner diametral gegenüberstehende Steuerkammern 48,50 ein.
  • Insbesondere sei erwähnt, daß die Steuerkammer 4B von der Außenseite 51 des Endes 41 des Ständerteiles 40, der Endfläche 52 des Schenkels 47 des Ständerteiles 42 und der Innenseite der Stirnwand 18 des Gehäuses 11 sowie den vorstehenden Teilen der Innenseiten der oberen und unteren parallelen Wände 12, 14 und der Seitenwände 20, 22 begrenzt ist.
  • In gleicher Weise wird die Steuerkammer 50 begrenzt von der Außenseite 53 des Endes 4T des Ständerteiles 42, der Endfläche 54 des Schenkels 46 des Ständerteiles 40, der Innenseite der Stirnwand 16 des Gehäuses llund den vorstehenden Teilen der Innenseiten der oberen und unteren parallelen Wände 12,14 sowie der Seitenwände 20 und 22.
  • Bei der in den Fig. 1 - 7 dargestellten Konstruktion weisen die Flügel 34 geneigte Endflächen 55 auf, so daß, wenn bei der Druckmitteleinheit 10 der Läufer 32 entgegen dem Pfeil C (Fig. 2) umläuft, die Bewegung der Flügel 34 von den Innenseiten der Schenkel 46,47 der Ständerteile 40,42, wie z,B.
  • an der Stelle 57 zur Innenseite des entsprechenden Endes 43,41 erleichtert wird.
  • Die Steuerkammern 48,50 sind so ausgebildet, daß sie Druckmittel aufnehmen und abführen können, so daß die Relativstellungen der Ständerteile 40,42 und dementsprechend die Exzentrizität und das Volumen der Ständerkammer 44 gesteuert werden können. Bei der dargestellten Ausführungsform wird ein solches Druckmittel den Steuerkammern 48,50 mittels Druckmittelleitungen 56,58 zugeführt bzw, entnommen. Wie später noch erläutert wird, stehen die Druckmittelleitungen 56,58 vorteilhaft außerhalb der Druckmitteleinheit 10 miteinander in Verbindung. Alternativ hierzu können sie auch innerhalb der Druckmitteleinheit 10 miteinander verbunden sein.
  • Die Druckmitteleinheit 10 gemäß den Fig. 1 - 4 wird im wesentlichen noch vervollständigt durch ein System von Strömungskanälen zur Zu- und Ableitung von Druckmitteln zu und von der Ständerkammer 44. Die dargestellte bevorzugte Ausführungsform ist mit vier, in Fig. 2 gleichwinklig um die Achse der Welle 24 angeordneten Strömungskanälen 60,61,62 und 63 versehen. Wie noch im Zusammenhang mit der Betriebsweise der Druckmitteleinheit 10 im einzelnen erläutert, können die diametral gegenüberliegenden Strömungskanäle 60,62 als Druckmittelzuleitungsräume und die dazwischen-liegenden, ebenfalls diametral gegenüber-stehenden Strömungskanäle 61, 63 als Druckmittelauslaßräume angesehen werden. Das dargestellte System der Strömungskanäle ist besonders deshalb von Vorteil, weil es die radiale Beanspruchung des Läufers 32 mindert.
  • Vor der Beschreibung der einzelnen Strömungskanalsysteme sei zunächst bemerkt, daß bei der dargestellten Druckmitteleinheit 10 die Seitenwandung 22 ein zweiteiliges Gebilde ist, das aus eirer inneren Platte 64 und einer äußeren Platte 66 besteht. Diese Platten 64, 66 weisen zentrale Öffnungen auf, in denen die Welle 24 mittels des Lagers 27 gehalten ist.
  • Insbesondere sei bemerkt, daß diese Platten 64, 66 den Außenring 67 des Lagers 27 halten, das in bekannter Weise Rollen 68 zwischen dem Außenring 67 und dem Innenring 31 aufweist. Zwischen der axialen inneren Oberfläche des AuBenringes 67 und dem Läufer 32 ist eine elastische Öldichtung 69 angeordnet.
  • In gleicher Weise greift die Seitenwand 20 am Außenring 70 des Wälzlagers 26 an, das Rollen 71 zwischen dem Außenring 70 und dem Innenring 29 aufweist. Zwischen der axialen inneren Oberfläche des Außenringes 70 und dem Läufer 32 ist eine eisstische Öldichtung 72 angeordnet. Die Wälzlager 26, 27 können auch durch andere geeignete Lager ersetzt sein.
  • In jedem der erwähnten Strömungskanäle 60,61,62 und 63 ist eine Anzahl Löcher 74 vorgesehen, die sich axial durch die untere Platte 64 erstrecken. Die Löcher 74 für jeden Strömungskanal sind auf einem Bogen eines Kreises um die Achse der Welle 24 angeordnet, wobei alle Löcher 74 außen neben der mantelfläche 35 des Läufers 32 liegen. Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, mündet das axial äußere jedes Loches 74 durch Strömungskanäle 60,61,62,63 in eine entsprechende äußere bogenförmige Nut 76 in der axialen inneren Stirnfläche der äußeren Platte 66. Aus einem Grunde, der sich im weiteren Verlauf dieser Beschreibung ergibt, ist jede Gruppe von Löchern 74 mit einer inneren bogenförmig angeordneten Gruppe von Löchern 78 verbunden, die sich axial durch die innere Platte 64 erstrecken und radial fluchtend mit den inneren Enden dar die Schaufeln aufnehmenden Schlitze 36 angeordnet sind. Die äußeren Enden der Löcher 78 jeder Gruppe ünden in eine entsprechende innere bogenförmige Nut 79. Die äußeren und inneren Löcher 74,78 jedes Strömungskanales 60-63 stehen miteinander in Druckmittelverbindung durch eine radiale Nut 80, die die bogenförmige Nut 79, 76 verbindet. Wie Fig.3 ferner zeigt, weist jede Nut 76 eine Druckmittelzu- bzw.
  • Ableitungsnut 81 auf, die sich rur Außenkante der Seitenwand 22 erstreckt. Die verschiedenen Zu- und Ableitungsnuten 81 können in geeigneter Weise außerhalb der Druckmitteleinheit 10 oder in (nicht dargestellten) Kanälen bzw. Nuten innerhalb der Seitenwand 22 miteinander gekoppelt sein.
  • Fig. 3 zeigt ferner, daß elastische Üldichtungen 82,83 zwischen den einander anstoßenden Oberflächen der Schenkel47,46 der Ständerteile 40,42 vorgesehen sind, um einen unerwünschten Fluß des Druckmittels zwischen der Ständerkammer 44 und den Steuerkammern 50,48 zu vermeiden. Zum gleichen Zweck sind Öldichtungen 84,85 zwischen den Ständerteilen 40,42 einerseits und den Seitenwänden 20,22 andererseits vorgesehen (Fig. 1).
  • Wie oben erwähnt, kann die Druckmitteleinheit 10 entweder als motor oder als Pumpe verwendet werden. Im erstgenannten Fall wird Druckmittel durch die Nuten 81 beispielsweise in die einander diametral gegenüberstehenden Strömungskanäle 60,62 eingeleitet, die nachstehend als Einlaßräume bezeichnet werden. Das Druckmittel fließt aus den zugeordneten Nuten 81 durch die Nuten 76 in die Löcher 74.
  • In gleicher Weise dienen die Strömungskanäle 61,63 als Auslaßräume. In diesem Fall fließt das Druckmittel aus den entsprechenden Teilen der Ständerkammer 44 durch die Löcher 74 in die zugeordneten Nuten 76 und von dort nach außen durch die entsprechenden Nuten 81.
  • Im Betrieb strömt das Druckmittel auch durch die Leitungen 56,58 zu und aus den Steuerkammern 48,50 und wirkt auf die äußeren Oberflächen 51,53 der Ständerteile 40,42 und auf die Endflächen 52,54 der Schenkel 47,46 der Ständerteile 42 und 40.
  • Nimmt man an, daß sich die Ständerteile 40,42 in den in Fig. 2 dargestellten Stellungen befinden, so ergibt sich, daß die Exzentrizität der Ständerkammer 44 bewirkt, daß der Läufer 32 in Richtung des Pfeiles C umläuft. Gemäß Fig. 2 sind die Flügel 34 so angeordnet, daß sie die Einlaßräume 60,62 von den Auslaßräumen 61,63 in an sich bekannter Weise trennen.
  • Im Betrieb werden die Flügel 34 von ihren zugeordneten Druckfedern 38 so radial nach außen gedrückt, daß sie an der Lauffläche 45 der Ständerkammer 44 angreifen. Es sei hier bemerkt, daß es zweckmäßig ist, eine ungerade Anzahl Flügel vorzusehen.
  • In diesem Fall überschreitet stets nur ein Flügel die Brennfuge 57 zwischen den Ständerteilen 40,42, Hierdurch werden unerwünschte Schwingungen vermindert. Die Strömung des Druckmittels durch die radialen Nuten 80 in die jeweiligen inneren gebogenen Nuten 79 gestattet einen Druckmittelfluß zu und von den Schlitzen 36, die sich radial unterhalb der Flügel 34 befinden,wodurch die Flügel radial bezüglich des Läufers 32 gleitend bewegt werden.
  • Nimmt man an, daß die hydraulischen Kräfte, die auf die Ständerteile 40,42 wirken, konstant bleiben, so wird der motor 10 im wesentlichen mit konstanter Drehzahl laufen und bleiben die Ständerteile 40,42 in den dargestellten Relativstellungen.
  • Wird dagegen die Last an der Welle 24 vermindert, so kann das Abtrisbsdrehmoment der Druckmitteleinheit 10 durch Zufuhr von zusätzlichem Druckmittel in die Steuerkammern 48,50 vermindert werden, wodurch die Ständerteile 40,42 aufeinander zu bewegt werden und die Flügel 34 hierdurch etwas tiefer in den Läufer-32 gedrückt werden. Der Druck des auf die Leitungen 56,58 wirkenden Druckmittels kann automatisch in Abhängigkeit von den vom motor 10 erzeugten Drehmoment gesteuert werden, so daß eine sutomatische Nachstellung der Relativstellungen der Ständerteile 40,42 vorgenommen werden kann.
  • Ein Verfahren hierfür wird nachstehend im einzelnen beispielsweise unter Bezugnahme auf Fig. 5 erläutert. In Fig. 5 sind die Druckmittelleitungen zu den Ein- und Auslaßräumen 63,60 schematisch als Leitungen 90 - 93 dargestellt.
  • In dem Anwendungsbeispiel der Fig. Sarbeitet die Druckmitteleinheit 10 als nicht umkehrbarer hydraulischer Motor. Die Leitungen 90,92 zur Zuführung von Druckmittel mit gesteuertem Druck zum motor 10 sind zu einer einzigen Zuführleitung 94 zusammengeschlossen. Der Druckmittelfluß durch diese Zuführleitung 94 wird von einem geeigneten Drosselventil 95 gesteuert, dem das Druckmittel von einer hydraulischen Pumpe 96 durch eine Leitung 97 zugeführt wird. In der Leitung 97 ist ein Hauptabsperrventil 98 angeordnet. Ferner ist mit der Leitung 97 ein Sammler 99 verbunden, um den Zuführdruck im wesentlichen konstant zu halten. Die Pumpe 96 kann von einer beliebigen, nicht dargestellten Antriebsmaschine angetrieben sein und saugt Druckmittel 100 aus einem Vorratsbehälter 101.
  • Nachdem das Druckmittel durch den motor 10 geströmt ist, gelangt es durch die einzelnen Auslaßleitungen 91,93 zu einer Hauptauslaßleitung 102, die das Druckmittel in den Vorratebehälter 101 zurückleitet. Die Leitungen 56, 58 für die Steuerkammern 48,50 sind über Leitungen 103,104 und 105 mit einer Öffnung eines Drei-Wege-Uentils 106 verbunden. Dieses Drei-Wege-Ventil 106 wird von einem drucke steuerten Differentialventil 107 betätigt. Dieses Differentialventil 107 ist mittels Leitungen 108,109 und 110 beiderssits des Drosselventils 95 an die Leitung 94 angeschlossen und wird somit durch Druckänderungen in der Zuführleitung 94 gesteuert.
  • Die Anordnung besitzt ferner eine Leitung 111, die einen Ausgang 112 des Drei-Wege-Ventils mit der Leitung 110 verbindet, so daß auf diese Weise Druckmittel mit dem oben erwähnten vorbestimmten Druck (wie im Sammler 99) zu den Steuerkammern 48,50 fließt, wenn das Drei-Wege-Ventil 106 so arbeitet, wie es gerade in Fig. 5 gezeigt ist. Das Drei-Wege-Uentil 106 hat auch einen neutralen Ausgang 113, bei dem ein Fluß des Druckmittels zu und von den Steuerkammern 48,50 durch eine Absperrung verhindert wird, sowie einen dritten Ausgang, bei dem das Druckmittel aus den Steuerkammern 48,50 in die Leitung 115 und von dort in den Vorratsbehälter 2(1 abgeführt wird.
  • Die in Verbindung mit Fig. 5 beschriebene Anordnung soll eine automatische Steuerung eines variablen Abtriebedrehmomentes an der Quelle 24 ermöglichen. In dem Fall, daß die Last am motor 10 bei einer gegebenen Einstellung des Drosselventils 95 sich vermindert, sinkt auch der hydraulische Druck in der Leitung 94 ab. Dieser Druckwechsel bewirkt, daß der Kolben 116 des Differentialventils 107 in die in Fig. 5 gezeigte Stellung gleitet, wodurch Druckmittel durch die Leitungen 110 und 111, das Drei-ege-Ventil 106 und die Leitungen 105,103 und 104 zu den Steuerkammern 48,5d fließt.
  • Der erhöhte Druck in diesen Steuerkammern 48,50 bewirkt dann, daß die Ständerteile 40,42 aufeinander zubewegt werden, wodurch zugleich die Exzentrizität der Ständerkammer 44 und dementsprechend auch das Abtriebedrehmoment des Motors 10 automatisch vermindert werden. Diese Bewegung der Ständerteile 40,42 wird so lange fortgesetzt, bis der Druck in der Leitung 94 auf einen vorbestimmten Wert angestiegen ist. In diesem Zeitpunkt bewirkt das Differentialventil 107, daß das Drei-Wege-Ventil 106 in seine neutrale Stellung 113 bewegt wird.
  • In ähnlicher Weise steigt der Druck in der Leitung 94, wenn die Last am motor 10 zunimmt. Dann wird das Differentialventil 107 so betätigt, daß das Drei-Wege-Ventil 106 in die Stellung 114 bewegt wird und Druckmittel aus den Steuerkammern 48,50 in den Vorratsbehälter 101 abfließen kann.
  • Infolge dessen nimmt der Abstand zwischen den Ständerteilen 40,42 zu. Die sich hieraus ergebende größere Exzentrizität der Ständerkammer 44 bewirkt das gewünschte größere Abtriebsdrehmoment des motors 10.
  • Um den motor 10 abzubremsen, ist es zweckmäßig, in der Abflußleitung 102 ein Absperrventil 117 vorzusehen.
  • Obgleich der motor in Zusammenhang mit Fig. 5fUenen nicht umkehrbaren Betrieb beschrieben worden ist, ergibt es sich, daß er auch in umkehrbarer Weise betrieben werden kann, wenn die Leitungen 91,93 als Zuführleitungen und die Leitungen 90,92 als Abflußleitungen für das Druckmittel benutzt werden. Zu diesem Zweck kann in den Leitungen 94 und 102 ein geeignetes Umkehrventil vorgesehen sein. In jedem Fall ist es erwünscht, ein geeignetes Absperrventil zwischen jede der Leitungen 94 und 102 sowie dem Differentialventil 107 anzuordnen, so daß letzteres nur in Abhängigkeit vom Druck in der jeweils benutzten Zuführleitung getätigt wird.
  • Wie schon erwähnt, kann die Druckmitteleinheit 10 aueh als hydraulische Pumpe benutzt werden. In diesem Fall wird die Welle 24 mit einer geeigneten Kraftquelle gekuppelt. Die Leitungen 90,92 können dann z.B. als Druckmittelsaugleitungen und die Leitungen 91,93 als Druckförderleitungen benutzt werden0 In diesem Fall könnte der veränderliche Druck,der auf das Differentialventil 107 oder auf ein anderes Steuerglied zur Steuerung der Zu- und Abfuhr von Druckmittel zu den Steuerkammern 48,50 wirkt, der Druck in der Druckförderleitung sein.
  • Bei Verwendung der Druckmitteleinheit 10 als Pumpe kann es möglich sein, daß man auf die Federn 38 verzichtet und man sich auf die Zentrifugalkraft verläßt, die die Flügel 34 in ihrer radial ausgefahrenen Stellung hält, so daß sie stets an der Lauffläche 45 der Ständerkammer 44 entlang schleifen.
  • Obgleich beim Ausführungsbeispiel ein stationärer Ständer und ein umlautender Läufer vorgesehen sind, ist es natürlich auch möglich, den Läufer 32 der Druckmitteleinheit 10 gemäß den Fig. 1 - 4, falls gewünscht ortsfest auszubilden und das Gehäuse 11 und die Ständerteile 40,42 als Umlaufende Teile auszubilden.

Claims (11)

  1. Q Druckmitteleinheit (Motor oder Pumpe) mit einem in den
    Seitenwänden eines Ständergehäuses gelagerten allgemein zylindrischen Läufer, der mit allgemein radialen Schlitzen und darin beweglich geführten Flügeln ausgestattet ist, deren Spitzen an der als Lauffläche hierfür dienenden Innenwandung einer relativ zum Läufer verstellbaren Ständerkammer schleifen, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Ständerkammer (44) von zwei gegeneinander im Gehäuse (11) zwischen den Seitenwänden (20,22) gleitbar geführten und einander überlappenden Ständerteilen (40,42) gebildet ist, deren Innenseiten eine kontinuierliche Lauffläche (4) für die Spitzen der Flügel (34) bilden, daß die Ständerkammer (44) mit Zu- und Ableitungsöffnungen (74) für Druckmittel versehen ist, die soweit voneinander entfernt sind, daß sie von den Flügeln (34) jeweils voneinander isoliert gehalten werden und daß das Gehäuse (11) und die Ständerteile (40, 42) miadestens eine der Ständerkammer (44) entgegen wirkende Steuerkammer (48,50) einschließen, die mit Zu-bzw. Abführkanälen (56,58) für Druckmittel verbunden ist.
  2. 2. Druckmitteleinheit nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Ständerteile (40,42) und das Gehäuse (11) zwei diametral gegenüberliegende Steuerkammern (48,50) einschließen.
  3. 3. Druckmitteleinheit nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Steuerkammern (48,50) strömungstechnisch miteinander verbunden sind.
  4. 4. Druckmitteleinheit nach einem der Ansprüche 1 - 3 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Ständerkammer (44) je zwei diametral gegenüberliegende Paare von Zu- und Ableitungskanälen (90,92;91,93) aufweist.
  5. 5. Druckmitteleinheit nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zuleitungskanäle (90,92) und die Ableitungskanäle (91,93) außerhalb der Ständerkammer (44) in je einer Zu- bzw. Abführleitung (94,102) zusammengefaßt sind.
  6. 6. Druckmitteleinheit nach einem der Ansprüche 1-5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in den Schlitzen (36) des Läufers (32) an den Flügeln (34) angreifende und diese nach außen drückende Druckfedern (38) angeordnet sind.
  7. 7. Hydraulische Anordnung unter Verwendung einer Druckmitteleinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Druckmitteleinheit (10) an eine Druckmittelquelle (96) angeschlosssn ist und daß an einem von den Zu- oder Ableitungskanälen (90,92;91,93) ausgewählten Kanal (94) eine den dort herrschenden Druckmitteldruck ermittelnde Einrichtung (107) angeschlossen ist, mit der eine Steuereinrichtung (106) für die Druckmittelzu- bzw. -abfuhr zu der bzw. den Steuerkammern) (48,50) entsprechend dem ermittelten Druckmitteldruck angeschlossen ist.
  8. 8. Hydraulische Anordnung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t w daß die den Druckmitteldruck ermittelnde Einrichtung (107) aus einem Differentialventil besteht, das das Druckverhältnis zwischen dem Druckmitteldruck der Druckmittelquelle (96) und dem ausgewählten Kanal (94) ermittelt.
  9. 9. Hydraulische Anordnung nach Anspruch 7 oder 8 mit einer als motor arbeitenden Druckmitteleinheit gemäß einem der Ansprüche 1-6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h * n e t , daß eine Druckmittelquelle (96) mit dem Zuführ kanal bzw. den Zuführkanälen (90,92) und eine Druckmittelleitung (94) in Strömungsverbindung steht, in der eine Drosseleinrichtung (95) angeordnet ist, an deren beiden Seiten die den Druckmitteldruck ermittelnde, als Differentialventil (107) ausgebildete Einrichtung angeschlossen ist, die ihrerseits mit der an die Steuerkammer (n) (48,50) angeschlossenen Steuereinrichtung (106) verbunden ist, daß diese Steuereinrichtung (106) als Drei-Wege-Ventil ausgebildet ist und mit dem Differentialventil (107) in Betätigungsverbindung steht und daß der erste Ausgang (112) des Drei-Wege-Ventile mit der Druckmittelquelle (96)der zweite Ausgang (113) mit einem Unrschlud und der dritte Ausgang (114) mit einer Abführleitung (114) verbindbar ist.
  10. 10. Hydraulische Anordnung nach einem der Ansprüche 7 oder 8 mit einer als hydraulische Pumpe arbeitenden Druckmitteleinheit gemäß einem der Ansprüche 1 - 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n E t , daß die den Druckmitteldruck ermittelnde Einrichtung (107) als Differentialventilusgebildet und zwischen der Druckförderleitung (91,93, 102) und der Druckmittelquelle angeschlossen ist, daß die mit der bzw. den Steuerkammer(n) (48,50) verbundene Steuereinrichtung (106) als Drei-wege-VsntiVhusgebildet ist und mit dem Differentialventil in Betätigungsverbindung steht und daß der erste Ausgang (112) des Drei-weqe-Ventils (107) mit der Druckmittelquelle, der zweite Ausgang (113) mit einem Verschluß und der dritte Ausgang (114) mit der Abführleitung (115) verbindbar ist.
  11. 11. Hydraulische Anordnung nach einem der Ansprüche 7 - 10, d aWd u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Druckmitteleinheit (10) eine ungerade Anzahl Flügel (34) besitzt, die untereinander gleiche Winkel einschliessen.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE10354577A1 (de) * 2003-11-21 2005-06-16 Zf Friedrichshafen Ag Pumpeneinrichtung, insbesondere zur Förderung von Getriebeöl
DE102016218186A1 (de) 2016-09-22 2018-03-22 Zf Friedrichshafen Ag Flügelzellenpumpe, Pumpensystem, Automatikgetriebe und Kraftfahrzeug

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