DE2115526A1 - Hydraulischer Wandler - Google Patents
Hydraulischer WandlerInfo
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Description
Palentanwalt
Karl A. B r ο s e
Dipl -Ing.
"D-8023 München - Puilach
Wienetsir.2j.Mdin. 7 930570,7 9*1782
Wienetsir.2j.Mdin. 7 930570,7 9*1782
DBr/Fo
München-Pullach, 29. März 1-971'
ABEX COEPORATION, eine Firma nach den Gesetzen des Staates
New York, 530 Fifth Avenue, New York, New York, USA
Hydraulischer Wandler
Die Erfindung betrifft zweiseitige hydraulische Kraftwandler oder Übertragungseinheiten zum Übertragen von hydraulischer
Kraft in jeder zweier Richtungen zwischen zwei getrennten und isolierten hydraulischen Steuersystemen.
Hydraulische Übergäbevorrichtungen oder sogenannte Wandler
sind heutzutage allgemein in Flugzeugen verwendet, um die Kraft von einem hydraulischen Steuerkreis zu einem anderen
getrennten und isolierten Steuerkreis zu übertragen, während beide Systeme isoliert und unbeeinflußt bleiben. Bei diesem
Anwendungsfall ist eine Übergabevorrichtung zwischen den beiden hydraulischen Systemen oder Kreisen zwischengeschaltet
und dient dazu, die Kraft von einem der beiden zu dem anderen System zu übertragen. Bekannte Vorrichtungen dieser Art
weisen zwei Axialkolbenpumpen-Motoreinheiten auf, deren Rotoren miteinander mechanisch verriegelt sind. Jede dieser
Einheiten kann entweder als Pumpe oder als Motor arbeiten, je nachdem, ob die Kraftzufuhr in Form eines Mediumsstromes
in der Drucköffnung kleiner oder größer als das die Bewegung des Rotors zurückhaltende Drehmoment ist. Bei der Anwendung
in Flugzeugen ist die Druckmündung einer Pumpen-Motoreinheit
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an ein Steuersystem oder.Kreis, beispielsweise das hydraulischeHauptsteuer
system des Flugzeugs,; während· die Druck—
mündung der anderen Pumpen-Motoreinheit an.ein zweites hydraulisches
Steuersystem angeschlossen ist, beispielsweise den hydraulischen Hilfssteuerkreis des Flugzeugs. Die meisten
grösseren Flugzeuge verwenden heutzutage einen Hauptsteuerkreis
zum Steuern der Höhen und Seitenruder und einen Hilfssteuerkreis zum Steuern des Fahrgestelles, der Landeklappen
usw. Wenn somit eine hydraulische Übergabevorrichtung oder Wandler zwischen die beiden Systeme zwischengeschaltet
ist, kann diese Vorrichtung betätigt werden, um hydraulische Kraft von einem System auf das andere zu übertragen,
falls die Kraft in dem anderen System unter einen voreingestellten
Wert abfällt. Wenn beispielsweise das Kraftniveau
in dem Hauptsteuerkreis von einem Arbeitswert von 3 000 psi abfallen sollte, während der Druckpegel in dem Hilfssteuerkreis
bei 5 000 psi verbleibt, wird die Motor-Pumpeneinheit, die an den Hilfssteuerkreis angeschlossen ist, automatisch
als Motor betätigt, um die andereEinhext als Pumpe anzutreiben
und um somit den Druck in dem anderen oder Hauptkreis zu
vergrößern. Alternativ dazu wird, falls der Druck in dem Hilfskreis unter den Arbeitspegel von 3 000 psi abfallen
sollte, während der Druck in dem Hauptsteuerkreis bei 3 000 psi verbleibt, die an den Hauptsteuerkreis angeschlossene
Einheit als Motor betätigt, um die an den Hilfssteuerkreis angeschlossene Einheit als Pumpe zu betreiben und um somit
den Mediendruck in dem Hilfskreis zu vergrößern.
Ein allgemeiner Nachteil bekannter zweiseitiger hydraulischer Wandler besteht in den derartigen Wandlern ei-gentümlichen
Kraftverlusten. Ein Ergebnis davon ist, daß eine'3 000 psi
große Druckzufuhr zu einem Motor lediglich einen Druck an
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der angeschlossenen Pumpe erzeugen kann, der etwas kleiner
als 3 000 psi ist, angenommen, daß die Einheiten in ihrer
Kapazität gleich sind. Folglich können, falls die Kapazität der beiden Pumpen-Motoreinheiten identisch ist, die bekannten
hydraulischen Wandler .nicht zweiseitig wirkend Verwendung finden, um den Druck in den beiden Kreisen auf genau demselben
Pegel zu halten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen
Wandler zu schaffen, der zweiseitig arbeiten kann, um gleiche Druckpegel in zwei voneinander isolierten hydraulischen Systemen
aufrecht zu erhalten. Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird im wesentlichen dadurch gelöst, und die Erfindung
beruht auf dem grundsätzlichen Konzept, dass ein Teil des Stromes von jeder Einheit zu einer Niederdruckleitung geleitet wird, wenn die jeweilige Einheit als Pumpe arbeitet.
Dadurch wird der Druck des Medienstromes von der Einheit, die als Pumpe wirkt, vergrößert, vorzugsweise auf denselben Pegel,
wie der Druckpegel des Motors der arbeitet, um die Pumpe anzutreiben.
Ein Weg zum Vergrößern eines Pumpendruckes besteht darin,
die Pumpenkapazität (Strömung) zu vergrößern, während ein festgelegtes Drehmoment zum Antrieb der Pumpe zugegeben wird.
Bei einer festgelegten Drehmomentzufuhr steigt der Druck ungefähr
im umgekehrten Verhältnis zu der Strömung, so daß durch Verringerung der Strömung d.h. der Fördermenge der
Druck vergrößert werden kann. Dieses Prinzip ist verwendet, um beim hydraulischen Wandler nach der Erfindung es zu ermöglichen,
daß dieser zweiseitig hydraulischen Druck zwischen zwei voneinander isolierten Kreisen bei gleichem Druck überträgt
.
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Erfindungsgemäß weist ein hydraulischer Wandler einen zwei Pumpen-Motoreinheiten aufweisenden hydraulischen Wandler
auf, wobei jede der Einheiten eine drehbare Trommel aufweist, die Trommeln miteinander verbunden sind, um zusammen zu drehen
und jede Trommel Zylinder enthält, die derart ausgebildet sind, daß sie aufeinanderfolgend mit einer Hochdruckventilöffnung
und einer Niederdruckventilöffnung verbunden sind, wobei in den Zylindern entsprechende Kolben durch eine Schiefscheibe
hin- und herverschiebbar sind, wenn sich die Trommel " dreht, wobei mindestens eine der Pumpen-Motoreinheiten eine
dritte Ventilöffnung aufweist, die derart angeordnet ist, daß die Zylinder aufeinanderfolgend mit dieser jeweils zwischen
der Verbindung mit der Hochdruck- und der Niederdruckventilöffnung in Verbindung stehen.
Vorzugsweise ist die Niederdrucköffnung der besagten einen Pumpen-Motorvorrichtung im Bogenmaß langer als die entsprechende
Hochdrucköffnung der einen Pumpen-Motorvorrichtung und kann folglich über einen größeren Bogen der Bewegung der
Trommel als die Hochdrucköffnung an die Zylinder angeschlossen sein.
In einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform kann die
dritte öffnung in paralleler Schaltung durch Venti!vorrichtungen
mit der Hochdruckventilöffnung verbunden sein, wobei in diesem Falle die beiden Pumpen-Motoreinheiten im wesentlichen die gleiche Kapazität haben können. Falls jedoch die
dritte Öffnung (der einen Einheit) parallel mit der Niederdruckventi!öffnung
verbunden ist, weist die Einheit eine verringerte Kapazität auf, welche bei einem gegebenen Eingangsdrehmoment (von der anderen Einheit) zu einem höheren Ausgabedruck führt, der somit mit dem Druck in dem anderen Kreis
übereinstimmen kann.
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Die Steuerscheibe jeder Einheit weist eine Hochdrucköffnung
und eine Niederdrueköffnung und weiterhin eine dritte zwischen
den beiden Öffnungen angeordnete öffnung auf, um. einen
Teil des Förderstromes zu einer Niederdruckleitung umzuleiten,
wenn die Einheit als Pumpe betrieben wird. Wenn die Einheit als Motor betrieben wird, ist die dritte Öffnung
dadurch geschlossen, daß sie mit der Hochdrucköffnung der gleichen Einheit verbunden ist. Daraus folgt, daß der Ausgangsstrom
und das Drehmoment der Einheit als Motor normal ist, jedoch der Förder ström der Einheit als Pumpe verringert·
ist, während das Drehmoment gleich bleibt. Tatsächlich arbeitet die Übergabevorrichtung dann als eine kleine Pumpe,
die von einem größeren Motor getrieben ist, wobei die "kleine" Pumpe dann einen höheren Druck erzeugt, als dies der Fall
sein würde, falls die beiden Einheiten die gleiche Kapazität hätten. Durch richtige und genaue Auswahl der Größe und Anordnung
der dritten Öffnung kann die Übergabevorrichtung derart betrieben werden, daß der gleiche Druck am Pumpenauslass
erzeugt wird, wie er zum Antrieb des Motoreinlasses der Vorrichtung Verwendung findet. Dadurch kann die Übergabevorrichtung
beidseitig verwendet werden, um die Aufrechterhaltung des gleichen Druckpegels in zwei physisch isolierten hydraulischen
Kreisen oder Steuersystemen zu unterstützen, ohne daß irgendein hydraulisches Medium zwischen den beiden übertragen
wird.
Ein zusätzlicher Vorteil, der sich aus der Anwendung der Erfindung
auf hydraulische Wandler ergibt, ist die Vergrößerung des Unterbrechungsdruckpegels der Pumpen-Motoreinheit
als Pumpe. Beispielsweise kann in Fällen, in denen ohne Anwendung der Erfindung auf den Wandler das zwischen den beiden
Systemen zum Auslösen der Betätigung des Wandlers notwendige Druckdifferential JOOpsi beträgt, dieser Unterbrechungs-
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pegel bis auf beispielsweise-ein Drittel dieses Differentiales,
d.h. 100 psi verringert werden. Dadurch kann durch Anwendung
der Erfindung auf einen hydraulischen Wandler der Druckpegel in den beiden Systemen innerhalb eines weitaus
kleineren Bereiches aufrechterhalten werden, d.h. das Druckdifferential, das nötig ist, um das Unterbrechen der Einheit
als Pumpe zu bewirken, ist berringert.
Weitere vorteEhafte. Einzelheiten der Erfindung gehen aus der
ψ folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
hervor, in denen eine Ausführungsform der Erfindung beispiel
haft veranschaulicht ist. Es zeigt:
Fig. 1 einen Schnitt durch einen hydraulischen Wandler nach der Erfindung;
Fig. 2 einen skizzenhaften Schnitt des Wandlers nach Figur 1;
Fig. 3 eine skizzenhafte Ansicht eines hydraulischen
Wandlers und zweier voneinander isolierter hydraulischer Steuerkreise, die durch den Wandler miteinander verbunden
sind;
Fig. 4 eine skizzenhafte Ansicht ähnlich wie Figur 3j in der die Kreise in einer
Lage veranschaulicht sind, in der eine Pumpen-Motoreinheit des Wandlers
als Pumpe arbeitet, während die andere * als Motor arbeitet;
Fig. 5 eine skizzenhafte Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Pumpen-Motoreinheit
mit Steuerkreis in dem eine abge-
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wandelte Form der Erfindung veranschaulicht ist;
Fig. 6 eine ähnliche Ansicht wie Figur 5,
in der der Kreis in der Arbeitsweise als Pumpe veranschaulicht ist.
In den Figuren 1 und 2 der Zeichnungen bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen sogenannten hydraulischen Wandler. Dieser
Wandler besteht aus zwei hydraulischen Axialkolbenpumpen-Motoreinheiten
2 und 5» die in einem gemeinsamen Gehäuse 4 angeordnet sind und mechanisch durch eine Verbindungsstange
oder Antriebswelle 5 miteinander verbunden sind. Jede der Pumpen-Motoreinheiten 2 und 3 kann entweder als Pumpe oder
als Motor in Abhängigkeit davon getrieben werden, ob der jeweilige
Rotor von einer Hilfsquelle eines Eingabedrehmomentes getrieben wird oder sie kann betätigt werden, um den Rotor
und die daran angeschlossene Antriebswelle durch eine Eingabedruckquelle einer größeren Kraft anzutreiben, als
das bremsende Drehmoment am Rotor und der mit diesem verbundenen Welle.
Der hydraulische Wandler mit Ausnahme der Steueröffnungen
der Steuer- oder Ventilscheibe 6 jeder Einheit 2 und 3 ein konventioneller hydraulischer Wandler, der von der Aerospace
Division der Abex Corporation in Ocnard, Californien, USA
vertrieben wird. Folglich wird er im folgenden nicht genauer beschrieben. Um das Verständnis der Arbeitsweise des Wandlers
und der Erfindung zu erleichtern, wird im folgenden eine Pumpen-Motoreinheit 2 allgemein beschrieben, und zu diesem Zweck
sind deren Einzelteile in Figur 2 skizzenhaft veranschaulicht. Da beide Pumpen-Motoreinheiten identisch einschließlich ihrer
Steuer- oder Ventilplatten 6 sind, wird im folgenden nur eine genauer beschrieben. Gleiche Teile der anderen Pumpen-Motor-
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hiss;
einmeit tragen gleiche Bezugszeichen mit dem Inxiex a um die
beidea Teile voneinander unterscheiden zu können:*
Die Pümpenr-Motoreinheit 2 weist das äußere Gehäuse 4· aus
mehreren Einzelteilen auf, die beispielsweise mit Schraubbolzen
oder Zugstangen (nicht dargestellt) zweckdienlich zusammengefügt werden können. Das Gehäuse 4- weist eine Steueroder Ventilplatte 6 auf, welche mit einer Hochdrucköffnung 9r
k einer Niederdrucköffnung 10 und einer dritten Öffnung 11 (siehe
Figuren 3 bis 5) ausgebildet ist.
Ein im wesentlichen ringförmiger Zylinderblock oder Trommel
12 ist in dem äußeren Gehäuse 4- angeordnet und kann durch
eine Antriebswelle 13 darin gedreht werden. Zu diesem Zweck
weist die Welle 13 an ihrem Ende Außenkeile 14- auf, die in
Eingriff mit inneren Keilen an einer Hülse I5 gebracht werdenkönnen.
Die Hülse 15 wiederum ist axial in eine sich in Längsrichtung erstreckenden mittigen Bohrung 16 in der Zylindertrommel
12 angeordnet. Die Hülse ist über eine keilwellenähnliche Verbindung 18 zum Antrieb der Zylindertrommel
12 mit dieser verbunden, und weist vorzugsweise eine Rippe 19 auf, die sich über ihr Außenende erstreckt. Eine
Feder 20 ist zwischen der Rippe 19 und dem Ende der Welle
13 angeordnet. Die Hülse I5 weist weiterhin einen radial verlaufenden
Flansch 21 auf, welcher in einer ringförmigen Ausnehmung in einer Fläche der Zylindertrommel 12 eingepasst
ist,1Um eine Axialbewegung der Zylindertrommel 12 in einer
Richtung zu verhindern. Die gegenüberliegende Fläche der
Zylindertrommel 12 ist in gleitenden Eingriff mit der Innenfläche
der Scheibe 6 ito. der durch das Bezugszeichen 22 angezeigten
Ebene, so daß die Zylindertrommel in festgelegter axialer Lage in dem äußeren Gehäuse gehalten ist.
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Die Zylindertrommel 12 weist eine Vielzahl axial verlaufender Zylinder oder Bohrungen 24 auf, die in ringförmiger Anordnung
untergebracht sind. Diese Bohrungen 24-bilden Kammern,
die abwechselnd in Verbindung mit der Hochdrucköffnung S und der Hiederdrucköffnung 10 während der Drehung der Zylindertrommel
12 gebracht werden.
In den Bohrungen 24 sind Kolben 25 gleitend verschiebbar angeordnet
und können vorwärts und rückwärts darin durch unter Druck stehendes Medium, welches in diese von der Einlaßöffnung
9 eintritt und durch eine Schiefscheibenanordnung bewegt werden, welche allgemein durch die Bezugszahl 26 bezeichnet
ist. Jeder der Kolben 25 ist, wie durch das Bezugszeichen 28 angedeutet, an dem Ende, das aus der Zylindertrommel
12 vorsteht, zylindrisch abgerundet. Die abgerundeten Enden der Kolben 25 werden von entsprechend ausgebildeten Ausnehmungen
aufgenommen, welche in Gleitern oder Schuhen 29 ausgebildet sind, und bilden so eine Gelenkverbindung zwischen
den Kolben 25 und den Schuhen 29. Die Schuhe 29 sind wiederum an der Oberfläche einer Schiefscheibe 30 während der
Drehung der Zylindertrommel 12 und der darin getragenen Kolben 25 gleitend verschiebbar. Die Schiefscheibe 30 ist zweckdienlich
in dem Gehäuse durch einen Haltering 31 festgehalten.
Die Schuhe 29 werden durch eine Halteanordnung 32 in Eingriff mit der Schiefscheibe 30 gehalten, welche einen Ring
33 aufweist, der in Eingriff mit einem radialen Flansch 34
gebracht werden kann, welcher einstückig an den Schuhen 29 ausgebildet ist. *
Beide Pumpen-Motoreinheiten 2, 3 sind Einheiten mit fester
Verdrängung, da die Schiefscheiben 30, 30a in einem vorbestimmten
Winkel bezüglich der Achsen der Einheiten fest montiert ist.
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An ihren Innenenden sind die Antriebswellen 13, 13a der beiden
Einheiten durch die Verbindungswelle 5 mechanisch miteinander
verbunden. Die Welle 5 ist an beiden Enden keilwellenähnlich
ausgebildet und wird in gleichfalls mit 'Antriebskeilen versehenen Bohrungen 36, 36a der Antriebswellen 13>
13a. aufgenommen, so daß dadurch diese Teile mechanisch miteinander
verbunden und in antriebsmäßiger Beziehung verriegelt sind.
An ihrem Innenende ist die Antriebswelle 13 drehbar in dem Gehäuse 4 durch ein Kugellager 38 gehalten. Zwischen der Antriebswelle
und dem Lager 38 ist eine Flüssigkeitsdichtung 39 und 40 angeordnet, um Leckflüssigkeit von der Pumpe zum
Motor oder umgekehrt zu vermeiden. Folglich kann das Antriebsmedium der beiden Systeme verschieden sein, und eines der beiden
könnte sogar Gas sein, während das andere Medium eine Flüssigkeit ist.
Um die Geschlossenheit des Pumpenmediumsystems bezüglich des
Motormediumsystems aufrecht zu erhalten, kann die Kammer 4-1 zwischen den beiden Einheiten an einen Medienauslaß durch eine
öffnung 4-2 der Einheit 2 oder eine öffnung 4-2a der anderen
Einheit 3 angeschlossen sein. Die öffnungen und somit die Kammer
4-1 sind mit dem Ablaß durch einen Kanal 4-3, 4-3a verbunden.
Wie in den Zeichnungen veranschaulicht, ist ein Stöpsel 44·,.44a in jedem der Kanäle 4-3, 4-3a angeordnet.
Das Innere der Pumpen-Motoreinheit 2 in dem Gehäuse 4· ist an
die Ablaßöffnung 46 über einen Kanal 4-7 angeschlossen. Wie in
den Zeichnungen veranschaulicht, ist diese öffnung gleichfalls durch einen Stopfen 4-8 verschlossen.
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_ ΛΛ
Die zuvor beschriebenen Bunj^en-ßtotoreiiibeiteiL sind von konventioneller Bauweise mit Ausnahme der Steuerplat-ten.6, 6a,
die im folgenden näher; besehrieben werden. Wenn die hydraulische Fumpen-Motoreinheit als Pumpe betrieben wird, wird
Drehenergie von der Verbindungswelle 5 auf die Zylindertrommel
übertragen, wodurch eine Drehung der Trommel erzeugt
wird* Wenn die Einheit als Motor betrieben wird, überträgt
die Trommel Drehenergie auf die Verbindungswelle 5· Die Trommel
ist drehbar in dem Gehäuse 4 in Lagern 8 gelagert·
Die Zylindertrommel 12 weist eine Anzahl von Zylindern oder
Kolbenkammern 24 auf. Diese Zylinder liegen parallel zu der
Achse der Welle 13 und sind in gleichem Abstand zueinander
um die Achse angeordnet. Eine wurstförmige Zylinderöffnung 17 erstreckt sich von dem Innenende jedes der Zylinder 24 zu
der Endflächenebene 22 der Zylindertrommel. Eine dieser wurstförmigen
öffnungen 17 ist auf jeder der Steuerscheiben 6, 6a
in den Figuren 3 bis 6 in gestrichelten Linien überlagert veranschaulicht.
In Figur 2 der Zeichnungen befindet sich in dieser Ansicht der obere Kolben 24 an seinem unteren Totpunkt und der Kolben
am Fuß der Ansicht ist in seinem oberen Totpunkt. In den Zeichnungen ist der obere Totpunkt mit TDC und der untere
Totpunkt BDC bezeichnet. In dieser Figur verbindet eine gestrichpunktete Linie BDC mit TDC, welche zwischen den Mittelpunkten
der unteren und oberen Totpunktlagen verläuft. Diese Linie BDC-TDC ist auf Figur 3 übertragen, um die unteren
und oberen Totpunktlagen der Kolben bezüglich der verschiedenen Steueröffnungen in der Steuerplatte 6 anzuzeigen.
Zwischen den benachbarten Enden der Hochdrucksteueröffnung 9 und der Niederdrucksteueröffnung 10 auf der linken Seite der
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Scheibe in der Ansicht in Figur 3, ist eine-Dichtflache 50
" angeordnet. Eine weitere Dichtfläche 51 ist zwischen dem
rechten Ende der Hochdrucköffnung 9 und der-dritten Öffnung
11 vorgesehen. Eine dritte Dichtfläche1 52 ist zwischen der
. dritten Öffnung 11 und der rechten Seite der Niederdrucköffnung 10 in der Ansicht in dieser Figur vorgesehen. Das
BDC-Ende der Linie BDC - TDC verläuft über die Dichtfläche
52, während das TDC-Ende über die Dichtfläche 50 verläuft,
so daß diese Linie keine der beiden die Öffnungen 95 10 oder
11 überschneidet. Die winklige Abmessung A jeder dieser Trennungsbereiche
50, 51 und 52 ist um weniges größer als die winklige Abmessung B der wurstförmigen Öffnung 17 in dem Ende eines
jeden Zylinders.
Wie in den Figuren 3 und 4 schematisch veranschaulicht, ist
die dritte Öffnung 11 an ein mit Druckmedium betätigtes Ventil 62 vom Schaltspulentyp angeschlossen. Dieses Ventil 62
weist einen Körper 63 auf, der eine Bohrung 64 enthält. Eine Spule 66 ist in der Bohrung 64 gleitend verschiebbar und diese
Spule 36 weist drei in Abständen zueinander angeordnete vorstehende !Teile 67» 68 und 69 auf, welche durch zwei umlaufende
Nuten 70, 71 getrennt sind. Eine Schraubenfeder 73 federt
die Spule in der Ansicht der Figuren 3 und 4 nach rechts. Die Spule ist in dieser Lage auf der rechten Seite von Figur
4 veranschaulicht.
Die dritte Öffnung der Steuerscheibe ist über eine Leitung
75 mit einer Öffnung 76 im Körper 63 des Ventiles 62 verbunden. Diese- Öffnung 76 ist zu dem Medienstrom von der Hochdrucköffnung
9 der Steuerscheibe über Leitungen 77, 78 und die Öffnung 79 offen, wenn die Spule 66 in ihrer am weitesten
links liegenden Lage, wie in Figur 3 veranschaulicht, befind-
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lieh ist. Die Spule nimmt diese Lage ein, wenn der Druck von
der Hochdrucköffnung 9 in der Endkammer 80 die Federkraft
der Feder 73 überwindet. Die Kammer 80 ist mit der Hochdrucköffnung 9 durch eine Medienleitung 77,eine Leitung 81 und eine
öffnung 82 verbunden. Wenn die Kraft der Feder 73, die in dem Medium in der Kammer 80 innewohnende Kraft überwindet,
bewegt sich die Spule 66 nach rechts in die in Figur 4 veranschaulichte
Lage (Pumpenarbeitsweise),in welcher die öffnung 76 zu einer Öffnung 83 durch die Nut 71 geöffnet wird. '
In dieser Lage der Spule ist die dritte öffnung 11 über die
Leitung 75 und eine Leitung 84 an die Niederdrucköffnung 10
der Steuerplatte 6 angeschlossen.
Beim Betrieb wird die Hochdrucköffnung 9 der Pumpen-Motoreinheit 2 durch eine Leitung 91 an einen ersten Mediumsteuerkreis
angeschlossen, der eine Medienleitung 90 aufweist. Die Niederdrucköffnung
10 wird mit einer Medienquelle beispielsweise einem Tank oder Vorratsbehälter 92 durch eine Leitung93 verbunden.
Auf gleiche Weise wird die Hochdrucköffnung 9a der Pumpen-Motoreinheit
3 an einen anderen Steuerkreis oder System mit einer Leitung 94- durch eine Leitung 95 angeschlossen. Die Niederdrucköffnung
10a der Pumpen-Motoreinheit·3 wird an eine Medienquelle
oder einem Vorratsbehälter 97 durch eine Leitung
angeschlossen.
Die beiden.Kreise oder Systeme, wie sie die Leitungen 90 und
94 darstellen, sind sowohl vollständig voneinander unabhängig
und getrennt als auch physisch isoliert. Das einzige gemeinsame Verbindungsstück oder Verbindung zwischen den beiden besteht
in dem Wandler 1. Folglich ist eine Kraft- oder Drehmomentsübertragung zwischen den beiden Systemen oder Kreisen
möglich, eine Medienübertragung tritt jedoch nicht auf. Tat-
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sächlich kann nun die Leitung 19 eine Medienleitung eines
Hauptsteuerkreises eines Flugzeuges sein und die Leitung 94 kann eine Medienleitung eines Hilfssteuerkreises eines Flugzeuges
sein. Die meisten größeren Flugzeuge weisen zwei derartige getrennte Systeme auf, die beide während des Fluges
in mit druckbeaufschlagtem Zustand gehalten werden. Der Hauptkreis
steuert üblicherweise die Seiten-und Höhenruder des Flugzeuges,
wahrend der Hilfskreis die Fahrgestelle und die anderen
Hilfssysteme steuert.
Im allgemeinen und solange, wie sowohl der Hauptsteuerkreis
und der Hilfssteuerkreis und die Leitungen 90, 94 bei vollem
Druck bleiben, beispielsweise bei 3 000 psi, werden weder die
Einheit 2 noch die Einheit 3 betätigt, um die anderejanzutreiben. Sie verbleiben gedrosselt, wobei keine Kraftübertragung
zwischen den beiden auftritt, da das durch die eine aufgebrachte Drehmoment bei dem Versuch, die andere zu treiben,
genau durch das von der anderen oder zweiten Einheit aufgebrachte Drehmoment bei dem Versuch, die erste Einheit zu treiben,
ausgeglichen wird. Dieser Zustand ist in Figur 3 veranschaulicht,
in dem beide Einheiten als gedrosselte Motoren
> bei vollem Druck wirken und versuchen, einander anzutreiben,
die jedoch nicht ein ausreichend großes Drehmoment an dem Rotor erzeugen können, um das durch die Verbindungswelle 35
übertragene Bremsmoment des anderen zu überwinden.
In Figur 3 sind der Haupt- und der Hilfssteuerkreis bei vollem
Druck beispielsweise 3 000 psi veranschaulicht. Bei diesem Zustand wirken beide Einheiten 2 und 3 tatsächlich als Motoren,
und beide Ventile 62, 62ä sind in ihrer am weitesten links liegenden Lage befindlich. Die Ventile werden in dieser
Lage solange wie der Druck in den Hochdrucköffnungen 9j 9a
genügend groß bleibt, um die Federkraft der Federn 73» 73a
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zu überwinden gehalten. Dieser Mediendruck wird über die
Medienleitungen 77» 81 zu der Kammer 80 übertragen.
Sollte der Druck entweder in dem Haupt- oder in dem Hilfskreis
und somit in den Leitungen 90 oder 94- auf einen derartigen
Wert abfallen, daß die Federkraft der leder 73 ausreicht,
den dagegenwirkenden Druck in der Kammer 80 zu überwinden, wird sich die Spule des mit der Einheit,2 oder 3 verbundenen
Ventiles nach rechts bewegen, wie es in der skizzenhaften
Ansicht der Einheit 2 in Figur 4 veranschaulicht ist.
Wenn sich die Spule 62 der Einheit 2 auf einen Druckabfall in der Kammer 80 nach rechts bewegt, ist die öffnung 76 des
Ventiles mit der öffnung 83 über die Nut 71 der Spule verbunden.
Dies führt dazu, daß die dritte öffnung 11 der Einheit
durch das Ventil 62 an die Niederdrucköffnung 10 angeschlossen wird und gleichzeitig der Anschluß von der Hochdrucköffnung
9 durch den vorstehenden Teil 68 dadurch unterbrochen
wird, daß sich dieser über die öffnung 79 bewegt und diese verschließt. Ein Entlastungsventil 87 für eingeschlossenen
Druck ist zwischen'die Leitungen 75 und 77 geschaltet, um das
Hochdruckmedium, das in der Bohrung 64 eingeschlossen ist, nachdem der vorstehende Teil 68 die öffnung 76 verschließt,
und ehe die öffnung 76 zu der Niederdrucköffnung 83 offen ist, freizulassen.
Wenn der Druck in der Leitung 90 auf einen Wert abfällt, an dem das Drehmoment des Motors 3 das von der anderen Einheit
2 über die Verbindungswelle 5 aufgebrachte Bremsmoment
überwindet, wirkt die Pumpen-Tlotoreinbeit in ihrer Arbeitsweise
als Motor, um die Einheit 2 in ihrer Pumpenarbeitsweise anzutreiben. Wenn die Einheit 2 als Pumpe betrieben wird,
vergrößert sie den Druck in der Leitung 90 des Hauptkreises
bis auf seinen Ausgangswert.
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Wie in Figur 4 skizzenhaft veranschaulicht, in der die Einheit
2 als Pumpe betrieben wird, wird deren Rotor entgegen dem Uhrzeigersinn in Drehung versetzt. Diese Richtung ist
durch den Pfeil 98 angezeigt, welcher zeigt, daß die öffnung
17 des Rotors in gestrichelten Linien sich entgegen dem Uhrzeigersinn·
über die Steuerplatte 6 dreht. Wie hier veranschaulicht (auf der linken Seite von Figur 4) ist die Öffnung 17
in ihrer unteren Totpunktlage, in welche die Linie bei BDC
fc die Öffnung 17 in" zwei Teile aufteilt. Wenn die Öffnung 17
in dieser unteren Totpunktlage befindlich ist, ist sie und folglich ihr Zylinder 24- bezüglich beider öffnungen 10 und
11 abgedichtet und der Zylinder 24 ist in der Lage der größten Zylinderverdräng-ung befindlich, d.h. seine volumetrische Kapazität
ist hier am größten. Wenn sich der Zylinder 24 über den Punkt des maximalen Zylindervolumens, d.h. über den unteren
Totpunkt hinaus bewegt, fängt an, sein Volumen,in welchem ein Medium enthalten ist, verkleinert zu werden, jedoch
wird das in diesem Volumen enthaltene Medium nicht freigelassen, bis der Zylinder in Verbindung mit der dritten öffnung
11 kommt. Da die dritte öffnung 11 nun über die Leitung 75
und das Ventil 62 an die Mederdrucköffnung 10 angeschlossen
ist, wird ein Teil des in dem sein Volumen verringernden Zylinder
24 enthaltenen Mediums zurück auf die Saugseite oder Niederdrucköffnüng 10 geführt. Der Zylinder 24 bewegt sich
dann außer Verbindung mit der öffnung 11 über den Dichtbereich
51 der Steuerscheibe, während der Druck des Mediums in
dem Zylinder vergrößert wird, bis die vorauslaufende Kante
17b der öffnung 17 anfängt, die Kante 9b der Hochdruckauslaßöffnung
9 zu überlappen. Das Medium wird aus dem Zylinder 24 verdrängt, während sein Volumen weiter verkleinert wird,
während sich der Zylinder über die Drucköffnung oder Auslaß-Öffnung
9 in Richtung der oberen Totpunktlage TDC bewegt.
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2t15526
Wenn der Zylinder in der oberen Totpunktlage befindlich
ist, ist seine volumetrische Kapazität an ihrem Minimum und sein Inhalt steht unter großen Druck. Nach Durchlaufen
der oberen Totpunktlage und während der Fortsetzung der Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn, nimmt die volumetrische
Kapazität des Zylinders zu, während der Zylinder über die Niederdrucksaugöffnung 10 bewegt wird. Dabei und während
die volumetrische Kapazität zunimmt, füllt sich der Zylinder mit Niederdruckmedium bis der Zylinder die untere Totpunktlage
des maximalen Zylinderhubes erreicht. Diese Pumpwirkung
wird solange fortgesetzt, bis der Druck in dem hydraulischen Hauptsteuersystem und der Leitung 19 einen Wert erreicht, an
dem die Pumpe zum Stillstand kommt, da das von der anderen Einheit 3 erzeugte Drehmoment über die Welle 5 wirkt und durch
den Druck in der Leitung 90 zurückerhalten wird. Vorzugsweise wird diese Stillstandslage erreicht, wenn der Druck in der
Hauptleitung 90 genau gleich dem Druck in der Hilfsleitung
94 ist.
Wenn dieser Zustand auftritt und der Wandler 1 zum Stillstand
kommt, bewirkt der in cfcer Kammer 80 wirkende Druck, daß der Kolben 66 nach links gegen die Federkraft bewegt wird und dadurch
die öffnung 76 zu der öffnung 83 schließt und somit die
dritte öffnung 11 von der Niederdrucköffnung 10 abschaltet. Dies führt dazu, daß die dritte Öffnung 11 an die Hochdrucköffnung
9 über die öffnung 79 und die Nut 70 angeschlossen wird.
Wenn die Einheit 3 als Hotor zum Antrieb der Einheit 2 als
Pumpe wirkt, ist die dritte öffnung 11a an die Hochdrucköffnüng 9a derart angeschlossen, daß sie tatsächlich eine Fort- "
setzung der Hochdrucköffnung 9a bildet. Dieser Zustand macht
die winklige Entfernung oder Länge C der Hochdrucköffnung gleich
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der winkligen Entfernung D der Niederdrücköffnung 10a.
In der rechten Seite von Figur 4- ist die Einheit 3 in ihrer
Arbeltsweise als Motor zum Antrieb der Einheit 2 als Pumpe
veranschaulicht. Die Öffnung 17a ist in Ihrer oberen Totpunktlage
veranschaulicht, in welcher sie bezüglich der Niederdrucköffnung
10a und der Hochdrucköffnung 9a abgedichtet ist. In dieser Lage der Öffnung 12a bedeckt sie die Dichtfläche
50a und/überschneidet die obere Totpunktlage. Der Zy-
* linder 24a befindet sich dann in der Lage der minimalen!-volumetrisch
en Kapazität. Wenn sich der Rotor im Uhrzeigersinn dreht, bewegt sich der Zylinder 24a aus seiner Lage der kleinst-
- möglichen volumetrischen Kapazität über die Drucköffnung 9a.
Medium bei einem Druck von 3 000 psi in diesem Beispiel wird dann in die Öffnung 9a eingespeist. Dieses Medium unter Druck
bewirkt eine Drehung der Trommel in Richtung des sich vergrößernden Zylindervolumens d.h. im Uhrzeigersinn. Während
sich das Zylindervolumen vergrößert, füllt sich der Zylinder
mit unter Hochdruck stehendem Medium, bis/die Öffnung 17a über und außer Anschluß mit der dritten Öffnung 11a bewegt.
Die Öffnung 11a wirkt dann als eine Fortsetzung der Hochdruck-Öffnung 9a. Danach verläuft die Öffnung 17a über die Dichtfläche
52a und in Anschluß mit der Niederdrucköffnung 10a. Während sich die Öffnung durch ihre untere Totpunktslage BDC bewegt,
erreicht sie die Lage der größtmöglichen volumetrischen Kapazität, in welcher die Kammer völlig mit Hochdruckmedium
gefüllt ist. Bei der Fortsetzung der Drehbewegung im Uhrzeigersinn
wird das Hochdruckmedium dann aus der Kammer 24 herausgepresst, während sich die Öffnung 1?a über die Öffnung 10a
bewegt.
Wenn die Einheit 2 oder 3 als-Pumpe betrieben wird, ist die
Öffnung 11 automatisch an die Niederdrücköffnung 10 über das
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2115528
Ventil 62 angeschlossen. !Folglich ist die Hochdrucköffnung
9 selbsttätig vorverkürζt. Dadurch wird das Strömungsvolumen von der Einheit, wenn sie als Pumpe wirkt, sogar dann
verringert, wenn das Eingangsdrehmoment von der anderen Einheit
normal verbleibt. Wenn dies auftritt, führt es automatisch zu einem Druckanstieg des von der Einheit gepumpten
Mediums. Angenommen, daß die beiden Einheiten 2 und 3 von
der gleichen volumetrischen Kapazität sind, bewirkt die dritte
Öffnung und die Ventilanordnung, wie zuvor beschrieben, daß die Einheit, die als Motor betrieben wird, betätigt werden
kann, eine Pumpe kleinerer Förderkapazität zu treiben.
Polglich kann die als Motor wirkende Einheit die andere Einheit
als Pumpe antreiben, bis die beiden Drücke genau gleich sind. Bei Fehlen dieser dritten Öffnung und der Ventilanordnung
würden Kraftverluste, die sich aus dem Wirkungsgrad der
beiden Einheiten ergeben, es ausschließen, daß zwei Einheiten gleicher Kapazität bei gleichen Druck arbeiten könnten.
Mit anderen Worten 'ausgedrückt, kann ein Hydraulikmotor 3
fester Verdrängung der einen Kapazität nicht eine andere Pumpe fester Verdrängung der gleichen Kapazität bei dem gleichen
Druck betreiben* wie der Druck der zum Antrieb der Pumpe Verwendung findet und zwar wegen der auftretenden Kraftverluste
und Wirkungsgrade der beiden Einheiten. Durch die Erfindung -jedoch wird selbsttätig die Strömungskapazität oder
Verdrängung der Einheit, die als Pumpe arbeitet, verringert, während die Kapazität des Motors bei ihrem Normalwert verbleibt.
Das Ausgangsdrehmoment der Einheit, die als Pumpe arbeitet, bleibt das gleiche oder normal, d.h. gleich dem
Eingangsdrehmoment abzüglich der durch den Wirkungsgrad bedingten Verluste der beiden Einheiten, so daß der Druck der
Pumpeneinheit selbsttätig vergrößert wird. Folglich kann der
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211552$
Wandler zwischen zwei Kreise des gleichen Arbeitsdruckes
• zwischengeschaltet werden und betätigt werden, tun den Druck
in jedem der Kreise bei dem gleichen Wert zu halten. Durch die Erfindung ist somit ein Wandler geschaffen, der aus zwei
. Pumpen-Motoreinheiten der gleichen Kapazität besteht, um die beiden Hydrauliksysteme bei dem gleichen Druckpegel zu halten.
Durch Verringerung der volumetrisehen Kapazität der Pumpen-Motoreinheit,
wenn diese als Pumpe arbeitet, wird dadurch der Ünterbrechungs- oder Schaltdruck der Einheit verringert. Folglich
ist der zwischen den beiden Kreisen nötige Druckunterschied um zu bewirken, daß der erste Kreis seine Pumpen-Motoreinheit
als Motor antreibt und um das Drehmoment der anderen als Pumpe wirkenden Einheit zu überwinden wesentlich
verringert, in vielen Fällen so viel oder mehr wie 50 %. In
einem Anwendungsfall wurde das Ünterbrechungs- oder Schaltdruckdifferential,
das. zum Auslösen der Betätigung des Wandlers notwendig war, von 300 psi auf lOOpsi verringert.
In den Figuren 5 und 6 ist eine zweite Ausführungsform einer
Ventilanordnung zum Anschließen der dritten öffnung 11 jeder
der Pumpen-Motoreinheiten 2 oder 3 an die Hochdrucköffnung bei der Motorarbeitsweise und an eine Niederdrucköffnung in
der Pumpenarbeitsweise veranschaulicht. In diesen Figuren ist der Wandler 1 identisch mit dem Wandler der Figuren 1 bis 4-,
so daß gleiche Bezugszeichen zur Bezeichnung gleicher Teile Verwendung finden. Die in Figur 5 veranschaulichte Einheit
trägt die gleichen Bezugszeichen wie die Pumpen-Motoreinheit . 2 in Figur 3 und 4, sie könnte jedoch genauso gut die der
Pumpen-Motoreinheit 3 tragen.
In der in Figur 5 und 6 veranschaulichten Ausführungsform
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ist die dritte Öffnung 11 in der Motorarbeitsweise an die Hochdrucköffnung 9 über eine Leitung 101, ein Spulenventil
102 und eine Medienleitung 103 angeschlossen. In der Pumpenarbeitsweise ist sie an die Niederdrucköffnung 10 über die
Leitung 101, das Ventil 102 und die Leitung 104- angeschlossen.
Das Spulenventil 102 weist einen Zylinder 105 auf, in welchem die Spule 106 gleitend verschiebbar ist. Die Spule weist
zwei vorstehende Teile 107 und 108 auf, die durch eine Nut 109 voneinander getrennt werden. Eine Endkammer 110 des Zylinders
ist an die dritte öffnung 11 der Motor-Pumpeneinheit über die Medienleitung 101 und eine Leitung 112 angeschlossen.
Die gegenüberliegende Endkammer 113 ist an die dritte ,.
öffnung 11 über eine Medienleitung 114, ein Rückschlagventil un-d die Leitung 101 angeschlossen.
In der Motorarbeitsweise, wie in Figur 5 veranschaulicht, ist die dritte öffnung 11 an die Hochdrucköffnung 9 über die
Leitung 101, das Rückschlagventil 115» die Leitungen 116,
117, die öffnung 118, die Nut 109, die Öffnung 119 und die Leitung 103 angeschlossen. In dieser Lage des Ventils 102,
öffnet sich das Rückschlagventil 115 und ermöglicht, das Medium
von der Leitung 116 in die Leitung 101 fließen kann, falls der Druck in der dritten öffnung 11 kleiner als der
Druck in der Hochdrucköffnung 9 ist.
In der Pumpenarbeitsweise der Pumpen-Motoreinheit ist die
öffnung 11 an eine Niederdruck- oder Einsatzleitung 120 angeschlossen.
Wie im folgenden noch genauer beschrieben, weist -diese Niederdruckleitung ein Einwegrückschlagventil 121 auf, welches
lediglich den Strom in einer Richtung zu dem Tank oder der Niederdruckseite 125 erlaubt und einen Strom in der entgegengesetzten
Richtung ausschließt. Diese Verbindung der
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Öffnung 11 mit der Niederdruckleitung 120 geschieht über die
Leitungen 101, 112, die Öffnung 122 und die Kammer 110 zu
der Öffnung 123.
Der in den, Figuren 5 und 6 veranschaulichte Medienkreislauf
einschließlich des Ventiles 102 ist auf gleiche Weise wie
der in den Figuren 2, 3 und 4- veranschaulichte Kreislauf betätigbar. Insbesondere wird die dritte Öffnung 11 entweder
mit. der Hochdrucköffnung 9 oder einer Niederdruck- oder
Einsatzdruckleitung 120 verbunden, je nachdem, ob die Einheit
entweder als Motor oder als Pumpe arbeitet. Der einzige Unterschied
zwischen dem in Figur 5- und 6 veranschaulichten Kreis und dem in den Figuren 3 und 4- veranschaulichten Kreis
besteht darin, daß das Ventil 102 betätigbar ist, um selbsttätig die Ventilspule 106 zur Positionierung am Auslösepunkt
in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Einheit zu bewegen. Das Ventil hängt somit nicht von einem Federdruck ab, um die
Ventilspule bei der Motorarbeitsweise in einer gefederten Lage zu halten.
Angenommen, daß das Ventil 102 in der in Figur 5 veranschaulichten
Lage befindlich ist und der Druck in der Leitung 90 auf einen Wert abfallen sollte, an dem das Drehmoment der anderen
Einheit die hier veranschaulichte Einheit, die als Einheit 2 angenommen wird, als Pumpe antreiben kann, wird der
Rotor selbsttätig beginnen, sich entgegen dem Uhrzeigersinn
zu drehen. Daraus folgt, daß das in dem Zylinder 24 enthaltene Medium die maximale Menge erreicht, wenn der Zylinder die
Lage erreicht, in der seine Öffnung 17 in der in gestrichelten Linien in Figur 6 veranschaulichten Lage befindlich ist.
Dies ist die untere Totpunktlage. Bei Fortsetzung der Drehbewegung
entgegen dem Uhrzeigersinn und wenn die vorlaufende Kante 17b der Öffnung 17 in Verbindung mit der dritten Öff-
1098 4 3/1224-
nung 11 kommt, bewirkt die SchiefScheibe eine Bewegung des
Kolbens nach innen und vermindert dadurch das Volumen des Zylinders 24. Dies zwingt das Medium durch die dritte Öffnung 11 und die Leitung 101, in die Kammer 110 am rechten
Ende der Spule 106 nach außen. Die Spule 106 bewegt sich
dann nach links in der in Figur 6 veranschaulichten Ansicht und zwingt dadurch Medium aus der Kammer 113 durch das Rückschlagventil
115. Nachdem die Spule völlig nach links bewegt
wurde, ist die Öffnung 11 in Verbindung mit der Niederdruckleitung 120 und wird wirksam Niederdruckmedium durch das
Rückschlagventil 121 zu der Niederdruckleitung 125 zu fördern.
Die volumetrische Kapazität der Einheit ist in dieser Pumpenarbeitsweise dann kleiner als sie in der Motorarbeitsweise
ist.
Wird nun angenommen, daß der Druck in der anderen Einheit auf
einen Wert abfallen sollte,bei dem die in den Figuren 5 und 6
veranschaulichte Einheit als Motor arbeitet und das Ventil in der Pumplage, wie in Figur 6 veranschaulicht, befindlich ist,
wird es dann selbsttätig sich in die Motorarbeitsweisenlage, wie in Figur 5 veranschaulicht, bewegen. Dies tritt unter Wirkung
des Anfangs der Drehung des Rotors in Richtung des Uhrzeigersinnes
auf. Wenn der Rotor in dieser Richtung gedreht wird, während sich die öffnung 17 außer Verbindung mit der
Hoehdrucköffnung 9 und in Verbindung mit der dritten öffnung
11 bewegt, nimmt die volumetrische Kapazität des mit dieser öffnung 17 verbundenen Zylinders 24 zu. Folglich ist zum Füllen
der Kammer Medium notwendig. Dieses Medium wird von der
Kammer 110 am rechten Ende der Spule 106 in die öffnung 11
gesogen und bewegt dadurch die Spule 106" nach rechts. Das Rückschlagventil
121 schließt dann einen Strom durch die Leitung
120 in die Kammer 110 aus. Die Kammer 113 am gegenüberliegen-
1098 A3/122A
, den Ende der Spule wird dann durch Medium gefüllt, das in
die Kammer 113 von der Niederdrucköffnung 110 über die Leitung
104, die Öffnungen 124 und 118 und die Leitungen 117, 114 fließt. Die Spule setzt ihre Bewegung nach rechts fort,
bis sie die in Figur 5 veranschaulichte Lage erreicht, in welcher die Hochdrucköffnung9 mit der dritten öffnung 11 über
die Leitung 103, die Öffnungen 119, 118 des Ventiles 102 und
die Leitungen 11?, 116 und 101 verbunden ist.
P Die in den Figuren 5 und 6 veranschaulichte abgewandelte Form
der dritten öffnung und der Ventilanordnung arbeitet auf die
gleiche Weise wie es während zuvor beschriebene Wandler tut, dessen Arbeitsweise unter Bezugnahme auf die in den Figuren
3 und 4 veranschaulichte Einheit näher beschrieben wurde. Insbesondere ist die dritte öffnung 11 an die Hochdrucköffnung
angeschlossen, wenn die Pumpen-Motoreinheit 2 oder 3 als Motor
arbeitet und an die Niederdruck- oder Einsatzleitung 120
angeschlossen, wenn die Einheit 2 oder 3 als Pumpebetrieben
wird. Diese Verbindung tritt selbsttätig auf, so daß die volumetrische Kapazität der Einheit als Pumpe auf einen Wert
verringert wird, der etwas kleiner ist als die Kapazität der Einheit als Motor. Folglich wirkt der in den Figuren 5 und 6
veranschaulichte Wandler in der Weise, wie eine von einem Motor größerer Kapazität betriebene Pumpe kleinerer Kapazität
unabhängig von der Richtung der Kraftübertragung und trotz der Tatsache, daß die volumetrische Kapazität der beiden Einheiten
gleich ist, wenn sie auf gleiche Weise betrieben werden.
Sämtliche in der Beschreibung erkennbaren und in den Zeichnungen
dargestellten technischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung. .
109843/ 122
Claims (6)
1. Hydraulischer Wandler mit zwei Pumpen-Motoreinheiten
vom Axialkolbentyp, die je eine drehbare Zylindertrommel
aufweisen, deren Zylindertrommel zu gemeinsamer Drehung miteinander
verbunden sind, wobei jede Zylindertrommel Zylinder enthält, die zu einer aufeinanderfolgenden Verbindung mit
einer Hochdruckventilöffnung und einer Niederdruckventilöffnung
ausgebildet sind und in denen über eine Schiefscheibe
bei Drehung der Zylindertrommel hin- und herverschiebbare Kolben angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eine der Pumpen-Motoreinheiten eine dritte Ventilöffnung aufweist, die derart angeordnet ist,
daß die Zylinder aufeinanderfolgend mit dieser jeweils zwischen
der Verbindung mit der Hochdruck- und der Hederdruckventilöffnung
in Verbindung stehen.
2. Hydraulischer Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederdrucköffnung einer der Pumpen-Motoreinheiten
im Winkelmaß langer als die Hochdrucköffnung dieser Pumpen-Motoreinheit ausgebildet ist und folglich an
die Zylinder über einen größeren Bogen der winkligen Bewegung der Zylindertrommel als die Hochdrucköffnung anschließbar
ist.
3. Hydraulischer Wandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die dritte öffnung der einen Pumpen-Motoreinheit
im wesentlichen in gleicher Entfernung von dem einen Ende der Hochdrucköffnung und einem daneben liegenden Ende der
Niederdrucköffnung angeordnet ist.
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4. Hydraulischer Wandler nach einem oder mehreren der vorangegangenen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Ventilvorrichtungen
derart angeschlossen und angeordnet vorgesehen sind, um selbsttätig die dritte Öffnung an oder parallel zu der Niederdruckventilöffnung
anzuschließen, wenn die Einheit als Pumpe arbeitet und um die dritte Öffnung an oder parallel zu der
Hochdrucköffnung anzuschließen, wenn die Einheit als Motor
arbeitet.
5· Hydraulischer Wandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ventilvorrichtungen ein unter Federvorspannung
in eine Lage gehaltenes Ventil aufweisen, in welcher die dritte Öffnung mit der Niederdruckventilöffnung verbunden ist und
durch an der Hoehdruckventilöffnung herrschenden Hochdruck
gegen die IPederwirkung in eine Lage bewegbar ist, in welcher
die dritte Öffnung an die Hochdruckventilöffnung angeschlosrsen ist.
6. Hydraulischer Wandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ventilvorrichtungen durch Druck an der dritten Öffnung betätigbar ist, um die dritte Öffnung an einen Behälter
oder Abfluß anzuschließen, und durch Unterdruck an der
dritten Öffnung betätigbar ist, um die dritte Öffnung an die Hochdruckventilöffnung anzuschließen.
109843/1224
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US2470970A | 1970-04-01 | 1970-04-01 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2115526A1 true DE2115526A1 (de) | 1971-10-21 |
DE2115526B2 DE2115526B2 (de) | 1973-11-08 |
DE2115526C3 DE2115526C3 (de) | 1974-05-30 |
Family
ID=21821986
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2115526A Expired DE2115526C3 (de) | 1970-04-01 | 1971-03-31 | Druckwandler zum Ausgleich der Drücke zweier voneinander isolierter, hydraulischer Drucksysteme |
Country Status (8)
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---|---|
US (1) | US3627451A (de) |
JP (1) | JPS4816921B1 (de) |
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DE (1) | DE2115526C3 (de) |
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SE (1) | SE363523B (de) |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4297086A (en) * | 1979-02-16 | 1981-10-27 | The Garrett Corporation | Fluid motor-pump unit |
HU180571B (en) * | 1980-04-01 | 1983-03-28 | Danuvia Koezponti Szerszam | Hydraulic transformer |
FR2500406A1 (fr) * | 1981-02-25 | 1982-08-27 | Petroles Cie Francaise | Connecteur de reintervention sur outil immerge |
FR2522739A1 (fr) * | 1982-03-05 | 1983-09-09 | Messier Hispano Sa | Transducteur de puissance hydraulique |
US4529362A (en) * | 1983-02-07 | 1985-07-16 | Hitachi, Ltd. | Servo pump for hydraulic systems |
US4631000A (en) * | 1984-07-16 | 1986-12-23 | Sundstrand Corporation | Variable displacement hydraulic pressure intensifier |
DE3631408A1 (de) * | 1986-09-16 | 1988-03-17 | Bosch Gmbh Robert | Axialkolbenpumpe |
US4729717A (en) * | 1986-12-24 | 1988-03-08 | Vickers, Incorporated | Power transmission |
US4787828A (en) * | 1987-03-23 | 1988-11-29 | Vickers, Incorporated | Power transmission |
US5022310A (en) * | 1989-03-07 | 1991-06-11 | Stewart Robert M | Fluid power transmission |
NL1002430C2 (nl) * | 1996-02-23 | 1997-08-26 | Innas Free Piston Ifp Bv | Inrichting voor het opwekken, gebruiken of transformeren van hydraulische energie. |
NL1006144C2 (nl) * | 1997-05-28 | 1998-12-01 | Innas Free Piston Bv | Hydraulisch systeem met hydromotor aangestuurd door een hydraulische transformator. |
NL1008256C2 (nl) * | 1998-02-10 | 1999-08-11 | Innas Free Piston Bv | Inrichting voor het omzetten van een eerste vloeistofstroom met een eerste hoogste druk in een tweede vloeistofstroom met een tweede hoogste druk. |
JP2002502937A (ja) * | 1998-02-10 | 2002-01-29 | インナス フリー ピストン ベスローテン フエンノートシャップ | ハイドロモータにより援助される活動を遂行するための装置及びこのような装置に使用されるハイドロリックトランスフォーマ |
US6092455A (en) * | 1998-11-06 | 2000-07-25 | Caterpillar Inc. | Hydraulic pressure transformer |
DE10034238A1 (de) * | 2000-07-13 | 2002-01-31 | Mannesmann Rexroth Ag | Hydrotransformator |
NO331866B1 (no) | 2010-05-20 | 2012-04-23 | Nat Oilwell Varco Norway As | Anordning og fremgangsmate for a gjenvinne hydraulisk energi |
US9222527B2 (en) * | 2010-12-12 | 2015-12-29 | Frank Louis Stromotich | High efficiency infinitely variable fluid power transformer |
US9605694B2 (en) | 2013-12-20 | 2017-03-28 | Georgia Tech Research Corporation | Energy recapture system for hydraulic elevators |
US10871174B2 (en) * | 2015-10-23 | 2020-12-22 | Aol | Prime mover system and methods utilizing balanced flow within bi-directional power units |
CN105351259B (zh) * | 2015-12-02 | 2017-06-06 | 哈尔滨工业大学 | 一种双缸体对顶配流端面的斜盘柱塞式液压变压器 |
CN108105047A (zh) * | 2017-12-30 | 2018-06-01 | 徐秀芳 | 一种完全力平衡的斜盘式摆动柱塞泵 |
CN108533540B (zh) * | 2018-04-25 | 2020-09-01 | 上海理工大学 | 一种斜盘可旋转式的双缸体液压变压器 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3369491A (en) * | 1966-01-11 | 1968-02-20 | Parker Hannifin Corp | Energy transfer mechanism |
US3405641A (en) * | 1967-05-25 | 1968-10-15 | Kobe Inc | Rotary, fluid operated, axial plunger pump |
-
1970
- 1970-04-01 US US24709A patent/US3627451A/en not_active Expired - Lifetime
- 1970-12-11 CA CA100423A patent/CA918003A/en not_active Expired
- 1970-12-23 JP JP45115980A patent/JPS4816921B1/ja active Pending
-
1971
- 1971-01-18 NL NL7100623.A patent/NL156488B/xx not_active IP Right Cessation
- 1971-02-11 FR FR7104663A patent/FR2092364A5/fr not_active Expired
- 1971-02-15 SE SE01872/71A patent/SE363523B/xx unknown
- 1971-03-31 DE DE2115526A patent/DE2115526C3/de not_active Expired
- 1971-04-19 GB GB2586971*A patent/GB1340908A/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2115526C3 (de) | 1974-05-30 |
GB1340908A (en) | 1973-12-19 |
CA918003A (en) | 1973-01-02 |
DE2115526B2 (de) | 1973-11-08 |
NL7100623A (de) | 1971-10-05 |
JPS4816921B1 (de) | 1973-05-25 |
US3627451A (en) | 1971-12-14 |
NL156488B (nl) | 1978-04-17 |
FR2092364A5 (de) | 1972-01-21 |
SE363523B (de) | 1974-01-21 |
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---|---|---|
DE2115526A1 (de) | Hydraulischer Wandler | |
DE3143328C2 (de) | ||
DE2038965B2 (de) | Hydraulischer motor | |
DE2203054A1 (de) | Hydraulikmotor od.dgl. | |
DE1555984B1 (de) | Hydrostatisches Getriebe fuer Kraftfahrzeuge | |
DE102016224219A1 (de) | Fluiddruckpumpe und Fluiddrucksystem | |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |