DE3815791A1

DE3815791A1 - Verbesserung des fluegelzellenprinzips

Info

Publication number: DE3815791A1
Application number: DE19883815791
Authority: DE
Inventors: Georg Foerg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-07-22
Filing date: 1988-05-09
Publication date: 1989-02-02

Description

Als Flügelzellenprinzip versteht man Pumpen, die in einem Rotor mehrere Förderklappen haben, die z. B. Flüssigkeiten befördern, oder auch von unter Druck stehenden Flüssigkeiten angetrieben werden.

Bis heute ist es noch nicht gelungen, das Flügelzellenprin zip für hohen Druck bei niedrigem Verschleiß, brauchbaren Drehzahlen, schweren Kraftübertragungen, oder für einen Ver brennungsmotor zu gebrauchen. Trotz seines günstigen Wirk ungsgrades, überwiegen die Nachteile wie Abdichtungspro bleme, so wie nicht Öffnen bei niedrigen Drehzahlen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, daß sich durch den Druckausgleich, die Förderklappen schon vom Stillstand aus gegen jeden Druck öffnen. Das bewirkt eine Verbesserung aller bekannten, so wie hier beschriebenen Flügelzellensysteme.

Bild I zeigt einen Rotor mit den zwei Möglichkeiten des Druckausgleichs der Förderklappen, die in allen Flügelzel lenprinzipien verwendet werden können. Die Förderklappe (1) ist für den Normalfall gedacht. Sie ist bis zur Stabilitätsgrenze, mit Ausgleichskanälen (2) durch setzt. Der Steuerkeil (3) hebt sich an der Druckseite und ermöglicht somit den Durchfluß. Die zweite Möglichkeit (4) hat seine Ausgleichskanäle (5) im Rotor, die von einem Ventil (6) gesteuert werden; diese Art ist nur für sehr hochtourigen Betrieb empfehlenswert. In den Kanälen der Förderklappen können auch eventuell be nötigte Druckfedern integriert sein.

Bild II zeigt eine stufenlos regelbare Hydraulikpumpe in Flügelzellenprinzip.
Die Öffnung der Förderklappen wird von der Regelklappe (1) bestimmt; die mit ihr verbundenen Leiterschienen (2) bringen die Förderklappen vorzeitig zur nötigen Öffnung und Schließ ung.

Die Druckausgleichskanäle (3) der Steuerung, befinden sich in der Mitte der Regelklappe. Der Abstand der Förderklappen zur Nächsten ist so eng, daß ein Druckabfall vermieden wird. Dadurch baut sich über der Regelklappe ein höherer Druck auf, als im Arbeitsbereich. Dieser Überdruck wird zur Steuerung der Regelklappe benutzt. Da der Steuerbolzen (4) in den druckfreien Raum führt, drückt er bei steigendem Innendruck gegen die Feder (5), wobei die Überströmkanäle (6) des Steuerbolzens geschlossen werden. Im Druckraum (7) baut sich ein erhöhter Druck auf, wodurch die Regelklappe nach unten gedrückt wird und die Öffnung der Förderklappen verkleinert werden. Das ergibt, wenig Förder ung bei hohem Druck.

Die Feder (8) zwischen Steuerbolzen und Regelklappe bewirkt die Schließung der Regelklappe im Stillstand; ferner beein flußt sie auch den Steuerbolzen zur richtigen Regelung. Die Überströmkanäle des Steuerbolzens sind stufenweise ange ordnet, um ein ruckartiges Schließen oder Öffnen zu vermeiden. Am druckfreien Raum (9) ist der Öltank angeschlossen, wo stän dig Öl nachgefüllt oder abgelassen wird.

Dieser druckfreie Raum wird durch das Doppelventil (10) er reicht. Dieses Doppelventil ist mit Kanälen (11) nach beiden Seiten verbunden; es schließt die Druckseite und öffnet die andere. Diese Pumpe ist also beidseitig verwendbar. Der Steuerbolzen ist im druckfreien Raum mit einem Kolben (12) verbunden, der von Hand hydraulisch oder auch mechanisch betätigt wird. Damit kann die Steuerung (Übersetzung) beein flußt werden.

Bild III zeigt einen selbstregelnden Hydraulikmotor in Flügelzellenprinzip. Sein Aufbau ist der Pumpe sehr ähnlich; lediglich die Steuerung ist umgekehrt. Bei Schwergängigkeit öffnet die Regelklappe und die Fläche der Förderklappen sind groß.

Der Steuerbolzen (1) hat eine umgekehrte Kanalführung. Bei erhöhtem Innendruck wird die Feder (2) zusammengedrückt, wobei die Steuerbolzenkanäle den Druck ablassen und die Regel klappe sich öffnet. Die Zugfeder (3) öffnet bei Stillstand die Regelklappe und beeinflußt auch durch den Stand der Regelklappe den Steuer bolzen zur richtigen Regelung. Um vom Stillstand aus, die Abdichtung der Förderklappen zu erreichen, sind sie mit integrierten Federn leicht abgefedert. Die Förderflüssigkeit kann auch hier beidseitig durch die Leitschienen (4) zu und abgeleitet werden.

Bild IV zeigt ein kompaktes, stufenlos regelbares Hydraulik getriebe in Flügelzellenprinzip. Pumpe und Motor sind in einem Gehäuse untergebracht. Die Förderklappen des Motors sind auch leicht abgefedert. Bei erhöhter Belastung des Motors entsteht ein erhöhter Inn endruck, der den Steuerbolzen (1) gegen die Feder (2) drückt. Damit wird der gesamte Schieber, bestehend aus Regelklappe (3) und Leitschienen (4) in Richtung Pumpe gezogen, wobei sich die Öffnung der Förderklappen des Motors vergrößert und die der Pumpe verkleinert. Der erforderliche Druckausgleich der Regelklappe, stellt sich hier automatisch her. Der Fluß der Förderflüssigkeit geht auch hier durch die Leitschienen.

Der Druck der Feder kann von Hand reguliert werden, womit das Übersetzungsverhältnis geregelt wird. Mit der Hubbegrenz ung (5) kann die Fördergeschwindigkeit begrenzt werden. Dieses Getriebe kann für kleine bis mittlere Kraftübertra gungen benützt werden und zeichnet sich durch seinen hohen Wirkungsgrad aus.

Claims

1. Die Verbesserung des Flügelzellenprinzips (Bild I.) be stehend aus den zwei Möglichkeiten des Druckausgleichs der Förderklappen:

a) die Ausgleichskanäle (2) und der Steuerkeil (3),
b) die Ausgleichskanäle (5) und das Steuerventil (6).

2. Die stufenlos regelbare Hydraulik-Pumpe in Flügelzellen prinzip (Bild II) bestehend aus:
der Regelklappe (1), den Leitschienen (2), den Ausgleichs kanälen (3), dem Steuerbolzen (4), der Steuerfeder (5), der Kanalordnung (6) im Steuerbolzen, der Steuerfeder (8), dem Öltankanschluß (9), dem Doppelventil (10), den Kanälen (11) und der Steuerkolben (12).

3. Der selbstregelnde Hydraulik-Motor in Flügelzellenprin zip (Bild III) bestehend aus:
den identischen Ansprüchen der Pumpe, dem Steuerbolzen (1) mit der umgekehrten Kanalführung und der Zugfeder (3).

4. Das stufenlos regelbare Hydraulik-Getriebe (Bild IV) bestehend aus:
dem Steuerbolzen (1), der Steuerfeder (2), der Regelklappe (3) mit den Leitschienen (4), der Förderbegrenzung (5) und die zusätzliche Handsteuerung der Steuerfeder.