DE3720567A1 - Infinitely variable radial piston machine - Google Patents
Infinitely variable radial piston machineInfo
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Abstract
Description
Die Radialkolbenmaschine nach Patent DE 33 47 133 C2 (Pumpe- Motor) besitzt mindestens zwei Zylinderkolben, die bei einer Zweikolbenmaschine um jeweils 180° versetzt angeordnet sind.The radial piston machine according to patent DE 33 47 133 C2 (pump Engine) has at least two cylinder pistons, which at one Two-piston machine offset by 180 ° are.
Die huberzeugende Steuerkurve ist im Arbeitsbereich eine Evolvente und außerhalb des Arbeitsbereiches eine Sinoide. Die Evolvente als Hubkurve erzeugt durch die Pumpe ein nahezu gleichförmiges Fördervolumen und durch den Motor ein konstantes Drehmoment.The stroke-generating control curve is one in the work area Involute and a sinoid outside the work area. The involute as a stroke curve generates an almost by the pump uniform delivery volume and a constant through the motor Torque.
Die Erfindung betrifft eine stufenlos regelbare Radialkolben maschine die eine Weiterentwicklung der Radialkolbenmaschine nach Patent DE 33 47 133 C2 darstellt.The invention relates to a continuously adjustable radial piston machine which is a further development of the radial piston machine according to patent DE 33 47 133 C2.
Ausgehend von der Steuerkurve nach Patent DE 33 47 133 geht die Erfindung davon aus, daß das huberzeugende Element der regelbaren Maschine aus unendlich vielen gedachten aneinander gereihten huberzeugenden Steuerscheiben besteht, die die gleiche äußere Form besitzen wie die Maschine nach Pat. 33 47 133. Alle Steuerscheiben haben eine gemeinsame Mittellinie die durch den Mittelpunkt des Grundkreises der Evolvente geht. Die Grundkreise der unendlich vielen gedachten Steuerscheiben angefangen vom Grundkreis mit dem Durchmesser Null bis zu ei nem wählbar großen Grundkreisdurchmesser, besitzen die Ten denz, daß sich die Grundkreise linear vergrößern, da die Kreisevolvente eine Abwicklungskurve des Grundkreises darstellt, steigen alle Punkte der unendlich vielen aneinander gereihten Evolventen, die die gleiche Gradzahl ψ haben, linear an. Die Linien die sich bei den verschiedenen Gradzahlen ψ ergeben besitzen nicht den gleichen Neigungswinkel.On the basis of the control curve according to patent DE 33 47 133, the invention is based on the fact that the stroke-generating element of the controllable machine consists of an infinite number of imaginary row of stroke-generating control disks which have the same external shape as the machine according to Pat. 33 47 133. All Control discs have a common center line that goes through the center of the base circle of the involute. The base circles of the infinitely many imaginary control disks, starting from the base circle with a diameter of zero to a selectably large base circle diameter, have the tendency that the base circles enlarge linearly, since the circular involute represents a development curve of the base circle, all points of the infinite number rise together lined up involutes with the same number of degrees ψ . The lines that result from the different degrees ψ do not have the same angle of inclination.
Alle unendlich vielen gedachten Steuerscheiben bilden zusammen einen Evolventen-Sinoiden-Konus.All infinite imaginary control disks form together an involute sinoid cone.
Werden die Kolben um 90° versetzt zur Mittellinie des Konus angeordnet und weiterhin so angeordnet, daß die Mittellinien der Zylinder, Kolben und Kolbenstangen in jeder Ebene die Ver längerung der Krümmungshalbmesser der Kreisevolvente darstellen, so stehen die Mittellinien der Kolben zu jeder Zeit beim Ab fahren der Steuerscheiben (Evolventen) des Konus, senkrecht auf der Tangente der Evolvente (Steuerkurve) und legen sich tangential an den Grundkreis der Evolvente an. Daraus ergibt sich, daß die Kraft aus dem Druckmedium ohne nennenswerte Verluste wirksam wird.If the pistons are offset by 90 ° to the center line of the cone arranged and further arranged so that the center lines the cylinders, pistons and piston rods in each plane ver represent the extension of the radius of curvature of the circular involute, so the center lines of the pistons are at all times when Ab drive the control discs (involutes) of the cone, vertically on the tangent of the involute (control curve) and lie down tangent to the base circle of the involute. It follows that the force from the pressure medium without any noteworthy Losses take effect.
Durch eine Spindel, die die gleiche Mittellinie wie der Konus hat oder durch zwei seitlich vom Konus angeordnete Spindeln, kann der Konus in axialer Richtung, in beliebiger Länge, bis zur maximalen Länge von C, verstellt und arretiert werden. Durch die jeweilige Verstellung des Konus nach links oder rechts, ist eine stufenlose Vergrößerung oder Verkleinerung der Kolbenhübe, gemäß der zu Anfang und zu Ende des Konus angesetzten Grundkreise der Evolventen und der sich daraus ergebenden Differenz der wirksamen Krümmungskolbenmesser, möglich. In der jeweils arretierten Stellung des Konus und der damit einhergehenden gewählten Länge des Hubes der Kolben, kann die regelbare Maschine, mit mindestens zwei Kolben und ausgelegt als Pumpe jeweils ein konstantes, pulsatinsfreies Fördervolumen und ausgelegt als Motor jeweils ein konstantes Drehmoment erzeugen.The cone can be adjusted and locked in the axial direction, in any length, up to the maximum length of C , using a spindle that has the same center line as the cone or two spindles arranged on the side of the cone. Through the respective adjustment of the cone to the left or right, the piston strokes can be increased or decreased continuously according to the basic circles of the involutes at the beginning and end of the cone and the resulting difference in the effective curvature piston blades. In the respectively locked position of the cone and the associated selected length of stroke of the pistons, the controllable machine, with at least two pistons and designed as a pump, can produce a constant, pulsatine-free delivery volume and designed as a motor can generate a constant torque.
Die bisherige Beschreibung beschränkt sich auf eine Konusver stellung im Stillstand der Maschine. Bei der Verstellung der Maschine im Stillstand verläuft die Hubzunahme der Kolben linear.The previous description is limited to a cone ver position when the machine is at a standstill. When adjusting the When the machine is at a standstill, the pistons increase in stroke linear.
Wird die Verstellung des Konus während des Betriebes vorge nommen, so verläuft die Hubzunahme bei konstanter Drehzahl des Verstellmotors und des Antriebsmotors des Konus nach einer Kurve.If the cone is adjusted during operation taken, then the stroke increases at a constant speed of the Adjusting motor and the drive motor of the cone after one Curve.
Nach der Erfindung kann eine Kombination eines stufenlos regel baren Radialkolbenmotors (mit mindestens zwei Kolben) mit einer Radialkolbenpumpe (mit mindestens zwei Kolben) nach der Pat.- Schrift DE 33 47 133 C2 als hydrostatisches Getriebe ausgelegt werden wobei die Radialkolbenpumpe ein konstantes, pulsationsfreies Fördervolumen erzeugt und der Motor als stufenlos regelbare Radialkolbenmaschine innerhalb seines Regelbereiches bei konstanter Leistung ein relativ großes, konstantes Drehmoment bei kleiner Drehzahl und ein kleines, konstantes Drehmoment bei großer Drehzahl erzeugt.According to the invention, a combination of a continuously variable radial piston motor (with at least two pistons) with one Radial piston pump (with at least two pistons) according to the patient Document DE 33 47 133 C2 as hydrostatic Gearbox can be designed with the radial piston pump constant, pulsation-free delivery volume is generated and the Motor as a continuously adjustable radial piston machine inside its control range with constant power a relative large, constant torque at low speed and generates a small, constant torque at high speed.
Als Kombination einer stufenlos regelbaren Radialkolbenpumpe (mit mindestens zwei Kolben) mit einem einem Radialkolben motor (mit mindestens zwei Kolben) nach der Patentschrift DE 33 47 133 C2 kann die Einheit als hydrostatisches Getriebe ausgelegt werden, wobei die stufenlos regelbare Radialkolben pumpe innerhalb ihres Regelbereiches ein veränderbares Förder volumen erzeugt.As a combination of a continuously variable radial piston pump (with at least two pistons) with one radial piston motor (with at least two pistons) according to the patent DE 33 47 133 C2 can be used as a hydrostatic transmission be designed, the continuously adjustable radial piston pump a variable delivery within its control range volume generated.
Das gewählte und eingestellte Fördervolumen ist jeweils kon stant und pulsationsfrei. Der Motor erzeugt in dieser Kombi nation ein konstantes Drehmoment bei einer veränderbaren Drehzahl die innerhalb des Regelbereiches der stufenlos regel baren Radialkolbenpumpe gegeben ist.The selected and set funding volume is always con steady and pulsation free. The engine produces in this station wagon nation a constant torque at a changeable Speed within the control range of the continuously variable control baren radial piston pump is given.
Damit die Kräfte die während der Verstellung des Konus auftre ten und über die Kugel, die den Konus abfährt, nicht auf die Kolbenstange und den Kolben übertragen werden können, ist die Kugelhalterung in Verstellrichtung abgestützt.So that the forces that arise during the adjustment of the cone and over the ball that travels the cone, not on the Piston rod and the piston can be transferred is the Ball holder supported in the direction of adjustment.
Die Längen der huberzeugenden Kurven im Arbeitsbereich können in Graden gemessen 180°, 120°, 90°, 60°, 45°, 30° betragen.The lengths of the stroke-generating curves in the work area can measured in degrees 180 °, 120 °, 90 °, 60 °, 45 °, 30 °.
Setzt man die Kolben der Radialkolbenmaschine und damit ihre Mittellinien im rechten Winkel zur Tangente der Archime dischen Spirale an, so legen sich die verlängerten Mittel linien der Kolben im Bereich größerer Polarwinkel mit immer geringeren Abweichungen tangential an den Kreis mit dem Ra dius a = ON = der Polarsubnormalen an. Dadurch ergibt sich, daß die Kräfte aus dem Druckmedium ohne nennenswerte Verluste wirksam werden können. Aus dieser Erkenntnis kann abgeleitet werden, daß die Archimedische Spirale als Kurve im Arbeitsbe reich und die Sinoide außerhalb des Arbeitsbereiches, gleicher maßen als huberzeugende Kurven für den Konus, verwendet werden können, wie die Evolvente und die Sinoide.If one places the pistons of the radial piston machine and thus their center lines at right angles to the tangent of the Archimedean spiral, the extended center lines of the pistons lie tangentially to the circle with the radius a = ON = in the area of larger polar angles with ever smaller deviations of the polar subnormal. This means that the forces from the pressure medium can be effective without significant losses. From this knowledge it can be deduced that the Archimedean spiral can be used as a curve in the working area and the sinoids outside the working area, as well as stroke-generating curves for the cone, like the involute and the sinoids.
Es gibt eine außen beaufschlagte und eine innen beaufschlagte Ausführung der stufenlos regelbaren Radialkolbenmaschine.There is one on the outside and one on the inside Execution of the continuously variable radial piston machine.
In den Fig. 1 und 2 werden die Ansprüche verdeutlicht.The claims are illustrated in FIGS. 1 and 2.
Fig. 1 zeigt in vereinfachter Form die stufenlos regulierbare Radialkolbenmaschine nach dem Hauptanspruch 1. Fig. 1 shows, in simplified form, the continuously variable radial piston engine according to the main claim 1.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt des huberzeugenden Konus nach Anspruch 10 der Anmeldung. Fig. 2 shows a section of the stroke-generating cone according to claim 10 of the application.
Claims (10)
daß die Mittellinien der Zylinder (13) der Kolben (11) der Kolbenstangen (14) und der Rollen (15) in der allseitigen Ebene der Krümmungshalbmesser (12), der huberzeugenden Kurve (Evolvente) liegen und die Mittellinien (16) der Zylinder, Kolben und Kolbenstangen, in Querrichtung des Konus gesehen, im rechten Winkel zur Konusmittellinie (5) stehen, aber auch in 90 Grad zur mittleren Neigung (17) des Konus (1) ange setzt werden können,
daß die Längen der huberzeugenden Kurven im Arbeitsbereich und außerhalb des Arbeitsbereiches 180°, 120°, 90°, 60°, 45°, 30° betragen kann.1. Infinitely variable radial piston machine with at least two pistons which are arranged offset by 180 °, characterized in that the infinitely variable adjustment of the piston stroke takes place by an, in the axial direction, infinitely adjustable involute-sinoid cone ( 1 ), the length of which is C consists of an infinite number of imaginary control disks, which according to cross-section ( 2 ) represent an involute ( 3 ) in the work area and a sinoid ( 4 ) outside the work area and have a common center line ( 5 ) that passes through the center of the base circle ( 6 ) of the circle involute, whose infinite number of imaginary base circles have the tendency that they increase linearly between the beginning ( 7 ) and the end ( 8 ) of the cone ( 1 ) inserted base circles ( 6 ), that the stepless adjustment of the cone ( 1 ) in the axial direction by a spin del ( 9 ) or by a working cylinder ( 10 ), the maximum adjustment of the length c e corresponds to and the stepless stroke adjustment of the pistons ( 11 ) corresponds to the difference between the basic circles used in area C at the beginning ( 7 ) and end ( 8 ) and their effective radius of curvature ( 12 ), within the range of their degrees ,,
that the center lines of the cylinders ( 13 ) of the pistons ( 11 ) of the piston rods ( 14 ) and the rollers ( 15 ) lie in the all-round plane of the radius of curvature ( 12 ), the stroke-generating curve (involute) and the center lines ( 16 ) of the cylinders, Pistons and piston rods, seen in the transverse direction of the cone, are at right angles to the center line of the cone ( 5 ), but can also be set at 90 degrees to the central inclination ( 17 ) of the cone ( 1 ),
that the lengths of the stroke-generating curves in the working area and outside the working area can be 180 °, 120 °, 90 °, 60 °, 45 °, 30 °.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19873720567 DE3720567A1 (en) | 1987-06-22 | 1987-06-22 | Infinitely variable radial piston machine |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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DE3720567A1 true DE3720567A1 (en) | 1989-01-05 |
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ID=6330051
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