DE2158494C3

DE2158494C3 - Parallel and internal axis reversible rotary piston hydraulic power machine

Info

Publication number: DE2158494C3
Application number: DE19712158494
Authority: DE
Inventors: Ludwig 6000 Frankfurt Budecker; Lothar 6239 Langenhain Kunze
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1971-11-25
Filing date: 1971-11-25
Publication date: 1978-11-09
Also published as: DE2158494B2; DE2158494A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine parallel- und ^so innenachsige reservierbare Rotationskolben-Druckmittelkraftmaschine mit einem innerhalb eines eine Einlaßöffnung mit vorgeschaltetem Drosselorgan und eine Auslaßöffnung aufweisenden Gehäusemantels umlaufenden Rotor mit in Schlitzen radial beweglichen, Arbeitskammern abgrenzenden Kolbenschiebern, deren radial äußere Flächen in dichtender Anlage an der Innenwandung des Gehäusemantels gleiten und deren radial innere Flächen von im Schlitzgrund befindlichem Arbeitsmittel beaufschlagt sind, wobei die Kolbenschieber im Bereich der Einlaßöffnung mit dem Einlaß und im Bereich der Auslaßöffnung mit dem Auslaß in Verbindung stehen.The invention relates to a parallel and ^thus inner-axis reservable rotary piston pressure medium power machine with a rotating rotor within a housing jacket having an inlet opening with an upstream throttle element and an outlet opening with piston valves which are radially movable in slots and delimit working chambers, the radially outer surfaces of which are in sealing contact with the Inner wall of the housing shell slide and the radially inner surfaces of which are acted upon by working fluid located in the bottom of the slot, the piston slides being in connection with the inlet in the area of the inlet opening and with the outlet in the area of the outlet opening.

Bei derartigen Rotationskolben-Druckmittelkraftmaschinen für hohe Drehzahlen genügt es nicht, die ^ Kolbenschieber durch Federn im Bereich des Aufwärtshubes gegen die Innenwandung des Gehäusemantels zu drücken. Die radiale Beschleunigung der Kolbenschieber und ihre Reibung in den Schlitzen des Rotors erfordern eine höhere Kraft als im allgemeinen von den Federn aufgebracht werden kann. Deshalb müssen die Kolbenschieber zusätzlich durch einen Oberdruck auf ihre radial inneren Flächen radial «ach außen gepreßt werden.In such rotary piston-lever engine for high speeds it is not enough to push the ^ spool by springs in the area of the upward against the inner wall of the housing shell. The radial acceleration of the piston slides and their friction in the slots of the rotor require a higher force than can generally be exerted by the springs. Therefore, the piston slides must also be pressed radially outwards by overpressure on their radially inner surfaces.

Eine derartige Maschine ist aus der US-PS 23 35 567 bekannt Bei der bekannten Maschine stehen die Innenflächen der Kolbenschieber über eine Schieberventilanordnung im Bereich der Einlaßöffnung mit dem Einlaß und die Innenflächen der Kolbenschieber im Bereich der Auslaßöffnung über ein Vorspannventil und die Schieberventilanordnung mit dem Auslaß in Verbindung. Der Gehäusemantel weist mit den Arbeitskammern verbindbare Einlaßöffnungen und Auslaßöffnungen auf, wobei den Einlaßöffnungen ein nur in Einlaßrichtung durchströmbares Drosselorgan vorgeschaltet ist. Die Auslaßöffnungen sind ohne Drosselung direkt mit einem Druckmittelbehälter verbunden.Such a machine is known from US-PS 23 35 567. In the known machine are the Inner surfaces of the piston slide via a slide valve arrangement in the area of the inlet opening with the Inlet and the inner surfaces of the piston valve in the area of the outlet opening via a preload valve and the slide valve assembly in communication with the outlet. The housing jacket has the Working chambers connectable inlet openings and outlet openings, with the inlet openings a is connected upstream of the flow-through throttle element only in the inlet direction. The outlet openings are without Throttling connected directly to a pressure medium tank.

Durch die sehr aufwendige und komplizierte Schieberventilanordnung, die mit einem weitverzweigten Leitungssystem mit vielen Rückschlagventilen versehen ist, ist diese reversierbare Rotationskolben-Druckmittelkraftmaschine teuer und von großer Baugrößen.Due to the very complex and complex slide valve arrangement, which are provided with a widely branched line system with many check valves is, this reversible rotary piston pressure medium power machine is expensive and large in size.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Rotationskolben-Druckmittelkraftmaschine obengenannter Art zu schaffen, bei der eine Druckbeaufschlagung der Kolbenschieberunterkanten auf einfache und raumsparende Weise erfolgtIt is therefore the object of the invention to provide a rotary piston pressure medium power machine to create the above-mentioned type, in which a pressurization of the piston slide lower edges in a simple and space-saving manner Way done

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Auslaßöffnung und der Einlaßöffnung in beide Strömungsrichtungen durchströmbare Drosselorgane nachgeschaltet sind und daß der Schlitzgrund jeweils direkt mit der Druckmittelquelle bzw. mit dem Auslaß in Verbindung steht. Dabei können als Drosselorgane Vorspannventile vorgesehen sein, in denen jeweils ein gegensinnig arbeitendes Rückschlagventil angeordnet is. Durch die Drosselung in Richtung von der Rotationskolben-Druckmittelkraftmaschine weg ist in den Arbeitskammern im Bereich der Auslaßöffnung ein Druck vorhanden, der entgegen der Fliehkraft auf die radial äußeren Flächen der Kolbenschieber wirkt und so den Anlagedruck der Kolbenschieber an der Innenwandung des Gehäusemantels verringert. Dadurch wird der Verschleiß von Kolbenschieber und Gehäusemantel gering gehalten.This object is achieved according to the invention in that the outlet opening and the inlet opening in both Flow directions through which flow restrictors are connected downstream and that the bottom of each slot is directly connected to the pressure medium source or to the outlet. It can act as a throttle body Pre-tensioning valves can be provided, in each of which a non-return valve working in opposite directions is arranged is. The throttling in the direction away from the rotary piston pressure medium engine is in the working chambers in the area of the outlet opening is a pressure that acts against the centrifugal force on the radially outer surfaces of the piston valve acts and so the contact pressure of the piston valve on the inner wall of the housing jacket is reduced. This reduces the wear on the piston valve and body shell kept low.

Dabei kann ein besonders auf die Fliehkraft abgestimmter Druck dadurch erreicht werden, daß die Drosselorgane in Richtung von der Rotationskolben-Druckmittelkraftmaschine weg einen geringeren Strömungswiderstand als zur Rotationskolben-Druckmittelkraftmaschine haben. Die Drosselorgane können jeweils einen Bypaß mit einem Rückschlagventil haben.A pressure specially adapted to the centrifugal force can be achieved in that the Throttle elements in the direction of the rotary piston pressure medium engine away a lower flow resistance than have to the rotary piston pressure medium power machine. The throttle organs can each have a bypass with a check valve.

Die Kolbenschieberunterkanten können im Trennbereich zwischen zwei Arbeitskammern über ein Wechselventil mit dem jeweiligen Druckanschluß beaufschlagbar sein.The lower edges of the piston slide can be opened in the separation area between two working chambers via a shuttle valve be acted upon with the respective pressure connection.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and will be described in more detail below described.

Diese zeigt einen Teil eines Rotors 1, in dem Kolbenschieber 2, 3, 4 5, 6 radial verschiebbar angeordnet sind. Während des Betriebs der Rotationskolben-Druckmittelkraftmaschine gleiten die Kolbenschieber 2 bis 6 entlang der Innenwandung 7 des Gehäusemantels, so daß Arbeitskammern 8, 9 entstehen, die einerseits von dem Rotor 1 und derThis shows a part of a rotor 1 in which the piston valve 2, 3, 4, 5, 6 is radially displaceable are arranged. During operation of the rotary piston hydraulic engine slide the piston slide 2 to 6 along the inner wall 7 of the housing shell, so that working chambers 8, 9 arise, the one hand of the rotor 1 and the

Innenwandung 7, andererseits von den Kolbenschiebern 2 bis 3 bzw. 5 bis 6 begrenzt sind. Die Rotationskolben-Druckmittelkraftmaschine hat weiterhin Druckanichlüsse 10 und 11, von denen jeweils eine Leitung 12 bzw. 13 abzweigt und zu jeweils einer nierenförmigen öffnung 14 bzw. 15 in einer nicht dargestellten, feststehenden Steuerscheibe führt. Durch diese nierenförmigen öffnungen 14, 15 werden je nach Rotorstellung und Drehrichtung zylindrische Räume 16,17,18,19 und 20 mit Druck beaufschlagt Von diesen zylindrischen Räumen aus wirkt der Druck auf Kolbenschieberunterkanten 21,22,23,24 und 25 der Kolbenschieber 2 bis 6. Hierdurch wird erreicht, daß die Kolbenschieberunterkanten unmittelbar vom Arbeitsdruck beaufschlagbar sind.Inner wall 7, on the other hand, are limited by the piston slides 2 to 3 and 5 to 6, respectively. The rotary piston hydraulic engine also has pressure connections 10 and 11, each of which has a line 12 or 13 branches off and each to a kidney-shaped opening 14 or 15 in a not shown, fixed control disc leads. Through these kidney-shaped openings 14, 15, depending on the rotor position and direction of rotation cylindrical spaces 16,17,18,19 and 20 pressurized From these cylindrical spaces, the pressure acts on the lower edges of the piston valve 21,22,23,24 and 25 of the piston valves 2 to 6. This ensures that the lower edges of the piston slide can be acted upon directly by the working pressure are.

Die Arbeitskammern 8 und 9 zwischen der Innenwandung 7 und dem Rotor 1 stehen ebenfalls über jeweils eine Leitung 26 und 27 mit den Anschlüssen 10 und 11 in Verbindung. In diese Leitungen 26 und 27 ist jeweils ein Drosselorgan 28, 33 bzw. 29, 34 geschaltet Jedes der Drosselorgane 28 und 29 besteht aus einem Ventilkörper 30, der von einer Feder 31 gegen einen Ventilsitz 32 gepreßt wird. Über diese Drosselorgane 28 und 29 fließt das druckreduzierte Druckmittel zu den Arbeitskammern 8 bzw. 9.The working chambers 8 and 9 between the inner wall 7 and the rotor 1 are also above each a line 26 and 27 with the connections 10 and 11 in Link. In each of these lines 26 and 27, a throttle member 28, 33 and 29, 34 is connected Throttle elements 28 and 29 consist of a valve body 30 which is held by a spring 31 against a valve seat 32 is pressed. The reduced-pressure pressure medium flows through these throttle elements 28 and 29 to the working chambers 8 or 9.

Besonders vorteilhaft ist daß in den Drosselorganen 28 und 29 jeweils ein in entgegengesetzter Richtung durchströmbares Drosselorgan 33 bzw. 34 angeordnet ist, welches ebenfalls durch eine Ventilfeder 35 in Schließstellung gehalten wird.It is particularly advantageous that in each of the throttle members 28 and 29 one in the opposite direction through which flow-through throttle member 33 or 34 is arranged, which is also by a valve spring 35 in Is held in the closed position.

Um auch die Kolbenschieberunterkanten 23 im Trennbereich mit Druckmittel zu beaufschlagen, sind diese über eine Leitung 36 und ein Wechselventil 37 mit den Leitungen 12 und 13, welche die anderen Kolbenschieberunterkanten versorgen, in Verbindung.In order to also pressurize the piston slide lower edges 23 in the separation area with pressure medium this via a line 36 and a shuttle valve 37 with the lines 12 and 13, which the other Supply piston slide lower edges, in connection.

Der Vollständigkeit halber sei noch darauf hingewiesen, daß die Drosselorgane 28 und 29 seitliche Bohrungen 38 und 39 haben müssen, durch die das aus den Arbeitskammern 8 bzw. 9, je nach Drehrichtung, zurückfließende Druckmittel in Räume 40 und 41 oberhalb der Venlilkörper der Drosselorgane 33 und 34 gelangen kann.For the sake of completeness, it should be pointed out that the throttle elements 28 and 29 are lateral Bores 38 and 39 must have, through which the working chambers 8 or 9, depending on the direction of rotation, Pressure medium flowing back into spaces 40 and 41 above the valve bodies of the throttle organs 33 and 34 can get.

Die beschriebene Rotationskolben-Druckmittelkraftmaschine wirkt wie folgt:The rotary piston pressure medium engine described works as follows:

Es sei angenommen, daß dem Anschluß 10 Druckmittel zugeführt wird. Dieses gelangt über die Leitung 12 sowie über das Wechselventil 37 und die Leitung 36 unmittelbar in die zylindrischen Räume 16, 17 und 18 unterhalb der Kolbenschieberunterkanten 21,22 und 23, so daß die Kolbenschieber 6, 5 und 4 gegen die Innenwandung 7 gepreßt werden. Ober das Drosselorgan 28 gelangt ein entsprechend der Kraft der Feder 31 verminderter Druck in die Arbeitskammer 8. Dadurch kommt es zur Drehung des Rotors 1 entgegen dem Uhrzeigersinn. Aus der Arbeitskammer 9 wird das Druckmittel von dem Kolbenschieber 2 über eine Leitung 27 aus der Rotationskolben-Druckmittelkraftmaschine herausgeschoben. Das Druckmittel tritt dann durch die Bohrungen 39 in den Raum 41 oberhalb des Ventilkörpers des Drosselorgans 34. Dieses öffnet dabei entgegen der Kraft seiner Feder 35, so daß das Druckmittel abfließen kann.It is assumed that the connection 10 pressure medium is fed. This arrives via line 12 as well as via shuttle valve 37 and line 36 directly into the cylindrical spaces 16, 17 and 18 below the piston slide lower edges 21, 22 and 23, so that the piston slides 6, 5 and 4 are pressed against the inner wall 7. About the throttle organ 28, a pressure which is reduced in accordance with the force of the spring 31 reaches the working chamber 8. As a result the rotor 1 rotates counterclockwise. This becomes the working chamber 9 Pressure medium from the piston valve 2 via a line 27 from the rotary piston pressure medium engine pushed out. The pressure medium then passes through the bores 39 into the space 41 above the Valve body of the throttle member 34. This opens against the force of its spring 35, so that the Pressure medium can flow away.

Soli die Drehrichtung der Rotationskolben-Druckmittelkraftmaschine umgekehrt werden, so wird über einen nicht dargestellten umsteuerbaren Schieber das Druckmittel dem Anschluß 11 zugeführt. Dadurch werden die zylindrischen Räume 19 und 20 sowie über das Wechselventil 37 der zylindrische Raum 18 im Trennbereich unmittelbar mit Druckmittel beaufschlagt. Nach dem Öffnen des Drosselorgans 29 erfolgt auch eine Druckbeaufschlagung der Arbeitskammer 9, so daß es zur Drehung des Rotors im Uhrzeigersinn kommt. Dabei strömt das Druckmittel aus der Arbeitskammer 8 über die Leitung 26 in den Raum 40, öffnet dabei den Ventilkörper des Drosselorgans 33, so daß das Druckmittel abfließen kann.If the direction of rotation of the rotary piston pressure medium power machine is to be reversed, the pressure medium is fed to the connection 11 via a reversible slide (not shown). As a result, the cylindrical spaces 19 and 20 and, via the shuttle valve 37, the cylindrical space 18 in the separation area are acted upon directly with pressure medium. After opening the throttle member 29, pressure is applied to the working chamber 9, so that the rotor rotates in a clockwise direction. The pressure medium flows out of the working chamber 8 via the line 26 into the space 40, thereby opening the valve body of the throttle element 33 so that the pressure medium can flow away.

Neben dieser beschriebenen Ausführungsform kann die Erfindung auch dadurch verwirklicht werden, daß das Druckmittel über ein mit einem Bypaß versehenes Drosselorgan zugeführt wird und in dem Pypaß ein Rückschlagventil angeordnet ist, welches in Richtung von der Roiationskolben-Druckmittelkraftmaschine fort öffnet. Ebensogut ist es möglich, ein Drosselorgan vorzusehen, das in Richtung zur Rotationskolben-Druckmittelkraftmaschine hin stärker drosselt als in umgekehrter Richtung.In addition to this described embodiment, the invention can also be implemented in that the pressure medium is supplied via a throttle element provided with a bypass and is fed into the bypass Check valve is arranged, which is in the direction of the Roiationskolben-Druckmittelkraftmaschine away opens. It is just as well possible to provide a throttle element which is directed in the direction of the rotary piston pressure medium engine throttles more strongly than in the opposite direction.

Alle Ausführungsbeispiele ergeben in Kombination mit dem Wechselventil 37 zur fallweisen Druckbeaufschlagung des Trennbereichs eine besonders optimale Ausführung einer Rotationskolben-Druckmittelkraftmaschine. All exemplary embodiments result in combination with the shuttle valve 37 for the application of pressure on a case-by-case basis the separation area is a particularly optimal design of a rotary piston pressure medium power machine.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Parallel and internal-axis reversible rotary piston hydraulic power machine mh one within an inlet port with an upstream Throttle member and an outlet opening having housing jacket revolving rotor with in Slits radially movable, working chambers delimiting piston valves, the radially outer Surfaces slide in sealing contact on the inner wall of the housing shell and their radially inner ones Areas are acted upon by working fluid located in the bottom of the slot, the piston slide ini area of the inlet opening with the inlet and in the area of the outlet opening with the outlet in Are connected, characterized in that the outlet opening and the inlet opening Downstream throttle elements (28, 29, 33, 34) through which flow can flow in both directions of flow and that the slot base (16,17,18,19, 20) each directly with the pressure medium source or with the Outlet communicates

2. Rotary piston pressure medium engine according to claim 1, characterized in that as Throttling devices preload valves (28,29) are provided, in each of which an oppositely working Check valve (33,34) is arranged.

3. Rotary piston pressure medium power machine according to one of the preceding claims, characterized in that the throttle elements (28, 29, 33, 34) in the direction away from the rotary piston pressure medium power machine a smaller one Have flow resistance than to the rotary piston pressure medium engine.

4. Rotary piston pressure medium engine according to claim 3, characterized in that the Throttle elements (28, 29, 33, 34) each have a bypass with a check valve.

5. Rotary piston pressure medium engine according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the piston slide lower edges (21, 22, 23, 24, 25) in the separation area between two working chambers via a shuttle valve (37) with the respective pressure connection (10 or 11) can be acted upon.