DE3302547A1

DE3302547A1 - Hydraulic machine

Info

Publication number: DE3302547A1
Application number: DE19833302547
Authority: DE
Inventors: Albert 8750 Aschaffenburg Müller
Original assignee: Mannesmann Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1983-01-26
Filing date: 1983-01-26
Publication date: 1984-07-26

Abstract

In the case of a hydraulic machine with variable displacement volume, the control element acting on the lifting ring to move it from its eccentric into the concentric position is provided in the form of one or more balls, which are accommodated in bores of the lifting ring. In this way a space-saving construction and improved control behaviour are achieved. <IMAGE>

Description

BESCHREIBUNG:DESCRIPTION:

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Maschine mit einem gegenüber dem Rotor in einem Gehäuse exzentrisch geführten Hubring zur Veränderung des Verdrängungsvolumens, wobei der Hubring zwischen einem ersten Stellglied, an dem der maximale Betriebsdruck einstellbar ist, und einem mit dem Betriebsdruck beaufschlagten zweiten Stellglied eingespannt ist.The invention relates to a hydraulic machine with an opposite the rotor in a housing eccentrically guided stroke ring to change the displacement volume, wherein the cam ring between a first actuator at which the maximum operating pressure is adjustable, and a second actuator acted upon by the operating pressure is clamped.

Der maximale Betriebsdruck kann beispielsweise mittels einer Feder eingestellt werden, die den Hubring in seine zum Rotor exzentrische Ausganc3slage verschiebt. Mittels einer Stellschraube kann die Federkraft und damit der einstellbare Betriebsdruck variiert werden. Anstelle der Feder kann auch ein Kolben vorgesehen sein, der mit einem an einer Regeleinrichtung einstellbaren Druck beaufschlagt ist. In diesem Fall erfolgt also die Verstellung des Hubrings hydraulisch.The maximum operating pressure can, for example, by means of a spring be set, which brings the lifting ring into its starting position eccentric to the rotor shifts. The spring force and thus the adjustable Operating pressure can be varied. A piston can also be provided instead of the spring be, which is acted upon by an adjustable pressure on a control device. In this case, the stroke ring is adjusted hydraulically.

Der in der Maschine wirkende Betriebsdruck ruft eine Kraft hervor, die der Federkraft bzw. der auf den Kolben wirkenden hydraulischen Kraft entgegengesetzt gerichtet ist. Steigt also der Betriebsdruck, so steigt auch die entgegengesetzte Kraft und der Hubring wandert aus seiner Exzentrizität in Richtung Nullage, so daß die Exzentrizität kleiner wird und sich der Förderstrom auf den Wert einstellt, der gerade entnommen wird.The operating pressure acting in the machine creates a force opposed to the spring force or the hydraulic force acting on the piston is directed. So if the operating pressure increases, the opposite also increases Force and the cam ring moves out of its eccentricity in the direction of the zero position, so that the eccentricity becomes smaller and the flow rate adjusts to the value which is currently being removed.

Ist der eingestellte maximale Betriebsdruck erreicht, so regelt die Maschine auf Förderstrom nahezu Null.Once the set maximum operating pressure has been reached, the regulates Machine at flow rate almost zero.

Die Regelbarkeit der Maschine wird verbessert, wenn dem Stellglied, an dem der maximale Betriebsdruck eingestellt wird, ein Zusatzkolben entgegenwirkt, der mit dem Betriebsdruck beaufschlagt ist und in seiner Wirkung gegen das erste Stellqlied arbeitet. So ist der Hubring zwischen dem ersten Stellglied und dem Zusatzkolben eingespannt.The controllability of the machine is improved if the actuator, at which the maximum operating pressure is set, counteracts an additional piston, which is subjected to the operating pressure and its effect against the first Actuator works. So is the cam ring between the first actuator and the additional piston clamped.

Die Erfindung geht von einer derartigen handelsüblichen hydraulischen Maschine aus.The invention is based on such a commercially available hydraulic Machine off.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe soll darin bestehen, die der Federkraft bzw. der hydraulischen Kraft entgegenwirkende Kraftkomponente in einer Weise zu erzeugen,mit der zusätzliche Vorteile erzielt werden.The object of the invention is to consist in the the force component counteracting the spring force or the hydraulic force in in a way that provides additional benefits.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is according to the invention by the in the characterizing part of claim 1 specified features solved.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung sind mehrere Vorteile gleichzeitig erzielbar Mit den im Hubring angeordneten Kugeln ergibt sich eine sehr platzsparende Bauweise, da Verlängerungen des Gehäuses, die zur Aufnahme des Zusatzkolbens dienen, völlig entfallen. Das dynamische Reqelverhalten der Maschine wird verbessert, da die Kugeln bei den Verstellbewegungen des Hubrings keine Bewegungen ausführen, vielmehr stets am Gehäuse abgestützt sind. Ferner wird das statische Kennlinienverhalten verbessert, da die Reibung des Hubrings an den Kugeln geringer ist als an einem Kolben, wenn sich der Hubring verdrehen sollte.With the solution according to the invention there are several advantages at the same time achievable The balls arranged in the stroke ring result in a very space-saving Construction, as extensions of the housing, which are used to accommodate the additional piston, completely omitted. The dynamic Reqelbehavior of the machine is improved because the balls do not perform any movements during the adjustment movements of the cam ring, rather are always supported on the housing. Furthermore, the static characteristic curve behavior improved because the friction of the cam ring on the balls is less than on one Piston when the stroke ring should twist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der einzigen Figur der Zeichnung erläutert, in der eine Flügelzellenpumpe im Schnitt dargestellt ist.An embodiment of the invention is shown below with reference to the only one Figure of the drawing explained, in which a vane pump is shown in section is.

Die in der Zeichnung dargestellte Flügelzellenmaschine besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 10, einem Stator 11 und einem Rotor 12 mit in radialen Schlitzen eingesetzten Flügeln 13. Bei Drehung des Rotors werden die radial beweglichen Flügel 13 durch die Fliehkraft und den Betriebsdruck hinter den Flügeln nach außen gedrückt und liegen mit ihrer Außenkante an der Innenlaufbahn des Stators 11 an. Die Flügel 13 teilen Zellen 14 ab.The vane machine shown in the drawing consists of essentially of a housing 10, a stator 11 and a rotor 12 with in radial Slits inserted blades 13. When the rotor rotates, the radially movable Wing 13 by centrifugal force and the operating pressure behind the Wings pressed outwards and lie with their outer edge on the inner raceway of the stator 11. The wings 13 divide cells 14.

Dreht sich der Rotor 12 im Uhrzeigersinn, so schieben sich im unteren Teil der Zeichnung die Flügel 13 aus den Schlitzen des Rotors heraus, so daß das Volumen der Zellen 14 anwächst. Die Zellen 14 füllen sich mit Flüssigkeit, die aus einem nicht dargestellten Ansaugkanal einströmen kann. haben die Zellen 14 ihre maximale Crftjße erreicht ((größter Abstand der Innenlaufbahn des Stators 11 zum Rotormittelpunkt), so werden sie vom Ansaugkanal getrennt und erhalten Verbindung zu einem nicht dargestellten Auslaßkanal. Durch den Verlauf der Innenlaufbahn des Stators 11 werden die Flügel 13 in die Schlitze geschoben, so daß das Zellenvolumen abnimmt und die Flüssigkeit zum Auslaßkanal verdrängt wird.If the rotor 12 rotates clockwise, they slide in the lower one Part of the drawing, the blades 13 out of the slots of the rotor, so that the Volume of cells 14 increases. The cells 14 fill with fluid that from can flow into an intake duct, not shown. cells 14 have theirs maximum size reached ((greatest distance between the inner raceway of the stator 11 and the Rotor center), they are separated from the intake duct and are connected to an outlet channel, not shown. Due to the course of the inner raceway of the Stator 11, the wings 13 are pushed into the slots, so that the cell volume decreases and the liquid is displaced to the outlet channel.

Der Stator 11 ist exzentrisch verstellbar im Gehäuse 10 angeordnet. So ist der Stator 11 als kreisförmiger Hubring ausgebildet, der von einer Feder 15 in seine zum Rotor 12 exzentrische Ausgangslage verschoben wird. Die Kraft der Feder 15 kann durch eine Stellschraube 16 verändert werden. Mit dieser Feder wird der maximal erreichbare Betriebsdruck eingestellt. Ein Federteller 17 greift in eine Ausnehmung 18 des Hubrings, während die Schraube 16 einen Federteller 19 beaufschlagt.The stator 11 is arranged eccentrically adjustable in the housing 10. The stator 11 is designed as a circular stroke ring, which is supported by a spring 15 is moved into its starting position eccentric to the rotor 12. The power of Spring 15 can be changed by means of an adjusting screw 16. With this pen will the maximum achievable operating pressure is set. A spring plate 17 engages in a recess 18 in the cam ring, while the screw 16 acts on a spring plate 19.

Aus der der Feder 15 gegenüberliegenden Seite des Hubrings 11 ist im Hubring eine mittlere Bohrung 19 vorgesehen, in der eine Kugel 20 aufgenommen ist. Die maximale Exzentrizität des-Hubrings 11 ist durch eine einstellbare Schraube 22 bestimmt, an die sich die mittlere Kugel 20 anlegt. Zu beiden Seiten der Kugel 20 ist eine weitere Kugel 20' bzw. 20'' in einer Bohrung 19' bzw. 19'l auf- genommen. Die Kugeln 20' und 20'' stützen sich auf der Innenfläche 21 des Gehäuses 10 ab. Die Bohrungen 19' und 19'' sind Sackbohrungen, die infolge ihrer radialen Anordnung sich teilweise überschneiden und damit in gegenseitiger Verbindung stehen. Die Räume 23 zwischen den Kugeln und dem stehenbleibenden Boden 24 der Sackbohrungen 11 sind über einen Kanal 25 mit einer Zelle aiif der Druckseite der Pumpe verbunden.From the side of the cam ring 11 opposite the spring 15 a central bore 19 is provided in the cam ring, in which a ball 20 is received is. The maximum eccentricity of the cam ring 11 is through an adjustable screw 22 determined, to which the middle ball 20 is applied. On both sides of the ball 20 another ball 20 'or 20' 'is located in a bore 19' or 19'l. taken. The balls 20 ′ and 20 ″ are supported on the inner surface 21 of the housing 10. The holes 19 'and 19' 'are blind holes, which due to their radial arrangement partially overlap and are therefore mutually related. The rooms 23 between the balls and the stationary bottom 24 of the blind bores 11 are connected via a channel 25 to a cell on the pressure side of the pump.

Der Hubring 11 wird ferner durch eine weitere Stellschraube 27 in der Höhe tangential geführt. Die Stellschraube weist eine bolzenförmige crlrnqerung 29 auf, die in eine entsprechende Ausnehmung 30 im ubring 11 eingreift. Damit wird ein Drehen des Hubrings verhindert und gleichzeitig sichergestellt, daß die Kugel 20 ihre Lage gegenüber der Abstützschraube nicht ändert.The cam ring 11 is also secured by a further adjusting screw 27 in the height guided tangentially. The set screw has a bolt-shaped extension 29, which engages in a corresponding recess 30 in the ubring 11. So that will a rotation of the cam ring prevents and at the same time ensures that the ball 20 does not change its position relative to the support screw.

Wird ausgehend von der dargestellten Ausgangslage der Rotor im Uhrzeigersinn angetrieben, so liefert die Pumpe das maximale Verdrängungsvolumen. Steigt der Betriebsdruck an, so wirkt dieser über den Kanal 25 auch in den Räumen 23 zwischen dem Boden 24 des Hubrings 11 und den in den Bohrungen aufgenommenen Kugeln, wobei sich durch die Bohrungen 19' und 19'' eine entsprechende Vergrößerung der Druckkraft ergibt. Die Kugeln dienen als Verschlußglieder und teilen die mit dem Betriebsdruck der Pumpe beaufschlagten Räume 23 von dem Ringspalt 28 zwischen Gehäuse 10 und Hubring 11 ab, in dem der Lecköldruck herrscht. Mit steigendem Betriebsdruck wird so der Hubring 11 durch den im Raum 23 herrschenden höheren Druck entgegen der Kraft der Feder 15 in eine Lage mit kleinerer Exzentrizität verschoben. Das Verdrängungsvolumen des Rotors wird geringer. Ist schließlich der der eingestellten Federkraft entsprechende Betriebsdruck erreicht, so erreicht der Hubring 11 seine zum Rotor konzentrische Lage, in der die Exzentrizität Null ist und der Förderstrom Null wird. Der Betriebsdruck wird aufrechterhalten und nur das Lecköl ersetzt, das in den Ringspalt 28 zwischen dem Gehäuse 10 und dem zubring 11 einströmt. In der Zeichnung sind drei Kugeln dargestellt.Starting from the starting position shown, the rotor turns clockwise driven, the pump delivers the maximum displacement. If the operating pressure increases on, it also acts via the channel 25 in the spaces 23 between the floor 24 of the cam ring 11 and the balls received in the bores, whereby through the bores 19 'and 19 "results in a corresponding increase in the pressure force. The balls serve as locking elements and share with the operating pressure of the Spaces 23 acted upon by the pump from the annular gap 28 between the housing 10 and the stroke ring 11 in which the leakage oil pressure prevails. As the operating pressure rises, the Lifting ring 11 by the higher pressure prevailing in space 23 against the force of the Spring 15 moved to a position with a smaller eccentricity. The displacement volume of the rotor becomes smaller. Finally, it is the one corresponding to the set spring force Operating pressure is reached, the stroke ring 11 reaches its concentric to the rotor Position in which the eccentricity is zero and the flow rate is zero will. The operating pressure is maintained and only the leakage oil that is in the annular gap 28 between the housing 10 and the zubring 11 flows in. In the drawing three balls are shown.

Die Anzahl der Kugeln läßt sich verändern, so daß gegebenenfalls auch eine einzige Kugel ausreichend ist.The number of balls can be changed, so that if necessary a single bullet is sufficient.

Andererseits kann in bekannter Weise auch die Feder 15 durch einen Kolben ersetzt werden, der auf den Hubring 11 wirkt und mit einem hydraulischen Druck beaufschlagt ist, der beispielsweise an einem Druckregelventil einstellbar ist.On the other hand, the spring 15 can in a known manner by a Piston are replaced, which acts on the cam ring 11 and with a hydraulic Pressure is applied, which can be set, for example, on a pressure control valve is.

Claims

PATENT CLAIM ra W Hydraulic machine with an opposite the rotor eccentrically guided stroke ring in a housing to change the displacement volume, wherein the cam ring between a first actuator at which the maximum operating pressure is adjustable, and a second actuator acted upon by the operating pressure is clamped, characterized in that the second actuator in the form of a or several balls (20) is formed, which are in blind bores (19) of the cam ring (11) are received and supported on the housing (10), the space (22) between the or

the balls and the bottom (24) of the blind bores with the operating pressure is applied.

2. Machine according to claim 1, characterized in that the balls (20) receiving blind bores (19) with one another via their mutual gates stay in contact.

3. Machine according to claim 1 or 2, characterized in that the maximum eccentricity of the cam ring (11) by a screw acting on a ball (26) is adjustable.