DE4202082C1 - Hydraulic pump or motor control - has two independently rotating vanes controlling access to high- and low-pressure connections - Google Patents
Hydraulic pump or motor control - has two independently rotating vanes controlling access to high- and low-pressure connectionsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Verdrängermaschine, insbesondere eine Hydraulikpumpe oder einen Hydromotor, mit mindestens einem Verdrängerarbeitsraum, welcher über einen mit dem Verdränger zur Anschnittsteuerung antriebsgekoppelten Steuerspiegel abwechselnd mit einem Hochdruckanschluß (Hochdruckphase) und einem Niederdruckanschluß (Niederdruck phase) zwangsverbindbar ist.The invention relates to a displacement machine, in particular a hydraulic pump or a hydraulic motor, with at least a displacement workroom, which is connected to the Displacer for gate control drive-coupled Control mirror alternately with a high pressure connection (High pressure phase) and a low pressure connection (low pressure phase) is positively connectable.
Entsprechende Verdrängermaschinen sind beispielsweise aus der DE-OS 26 25 730 bekannt. Dabei bleiben bei Verstellung des Steuerspiegels bzw. der Anschnittsteuerung die Zeitdauer der Hochdruckphase sowie die Zeitdauer der Niederdruckphase unverändert, d. h. die Zeitdauer der Hochdruckphase entspricht bei einer Pumpe etwa der Zeitdauer des Druckhubes bzw. bei einem Hydromotor der Zeitdauer des Arbeitshubes, während die Zeitdauer der Niederdruckphase bei einer Pumpe etwa der des Ausschiebehubes entspricht. Eine Veränderung des Förder volumens bzw. der Arbeitsleistung wird dadurch erreicht, daß bei Verstellung des Steuerspiegels bzw. der Anschnitt steuerung eine mehr oder weniger große Phasenverschiebung zwischen Hochdruckphase und Druck- bzw. Arbeitshub sowie zwischen Niederdruckphase und Saug- bzw. Ausschiebehub auftritt. Dabei erreichen das Fördervolumen bzw. die Arbeitsleistung verschwindende Werte bzw. den Wert Null, sobald die Phasenverschiebung etwa einem Viertel der zeitlichen Periode entspricht, die der Verdränger für eine Bewegung benötigt, die von seinem einen Totpunkt über den anderen Totpunkt zurück zu dem einen Totpunkt führt.Corresponding displacement machines are made, for example DE-OS 26 25 730 known. Stay with adjustment of the control level or the gate control the duration the high pressure phase and the duration of the low pressure phase unchanged, d. H. corresponds to the duration of the high pressure phase in the case of a pump, approximately the duration of the pressure stroke or at a hydraulic motor for the duration of the working stroke, while the Duration of the low pressure phase for a pump is about corresponds to the extension stroke. A change in funding volume or work performance is achieved that when adjusting the control level or the gate control a more or less large phase shift between high pressure phase and pressure or working stroke as well between the low pressure phase and the suction or extension stroke occurs. The funding volume or Work performance disappearing values or the value zero, once the phase shift is about a quarter of the corresponds to the time period that the displacer for a movement needed from its one dead center over the other dead center back to the one dead center leads.
Grundsätzlich gleichwirkende Anordnungen werden auch in der DE-OS 21 52 524, der DE-OS 24 54 639 sowie der DE-PS 8 31 182 dargestellt.Generally equivalent arrangements are also in DE-OS 21 52 524, DE-OS 24 54 639 and DE-PS 8 31 182 shown.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Verdrängermaschine mit besonders vorteilhaft ausgestalteter Anschnittsteuerung zu schaffen.The object of the invention is now a displacement machine with a particularly advantageously designed gate control to accomplish.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei Verstellung des Steuerspiegels entweder die Zeitdauer der Hochdruckphase unter entsprechender Verkürzung der Zeit dauer der Niederdruckphase verlängert oder die Zeitdauer der Hochdruckphase unter entsprechender Verlängerung der Zeitdauer der Niederdruckphase verkürzt wird, wobei die Gesamtzeit von Hoch- und Niederdruckphase gleich bleibt. Die Erfindung beruht also auf dem allgemeinen Gedanken, die Relation zwischen der Zeitdauer der Hochdruckphase und der Zeitdauer der Niederdruckphase zu verändern, wobei es im allgemeinen zweckmäßig ist, zur Verringerung der Fördermenge einer Pumpe bzw. der Leistung eines Hydromotors die Hochdruckphase unter gleichzeitiger Verlängerung der Niederdruckphase zu verkürzen.This object is achieved in that Adjusting the tax level either the length of time High pressure phase with a corresponding reduction in time duration of the low pressure phase is extended or the time period the high pressure phase with a corresponding extension of the Duration of the low pressure phase is shortened, the Total time of high and low pressure phase remains the same. The invention is based on the general idea the relationship between the duration of the high pressure phase and change the duration of the low pressure phase, wherein it is generally convenient to reduce the Flow rate of a pump or the power of a hydraulic motor the high pressure phase while extending the Shorten the low pressure phase.
Im Beispiel einer Pumpe bedeutet dies, daß für eine zunehmende Verminderung der Förderleistung die Niederdruckphase mehr oder weniger weit über den Saughub des Verdrängers hinaus bis in die Phase des Verdränger-Druckhubes hinein verlängert wird, d. h. der Verdrängerarbeitsraum bleibt auch noch bei beginnendem Druckhub des Verdrängers mit dem Niederdruck anschluß der Pumpe verbunden, wobei diese Verbindung im Extremfall - für Fördermenge Null bei arbeitendem Verdränger - während der gesamten Zeitdauer des Druckhubes und des Saughubes aufrechterhalten bleibt.In the example of a pump, this means that for an increasing Reduction of the delivery rate the low pressure phase more or less far beyond the suction stroke of the displacer to in extended the phase of the positive pressure stroke will, d. H. the displacement workspace also remains beginning pressure stroke of the displacer with the low pressure Connection of the pump connected, this connection in Extreme case - for zero flow rate when the displacer is working - during the entire period of the pressure stroke and Suction strokes are maintained.
In grundsätzlich entsprechender Weise kann bei einem Hydromotor verfahren werden.In a corresponding manner, one can Hydromotor can be moved.
Vorteilhaft ist, daß der Verdränger bei dieser Steuerungsart nur relativ kurze Zeiten vom Druck am Druckanschluß des Verdrängeraggregates beaufschlagt wird und dementsprechend auch die den Verdränger bei seinen Hubbewegungen führenden Teile weniger belastet werden.It is advantageous that the displacer with this type of control only relatively short times from the pressure at the pressure connection of the Displacement unit is acted upon and accordingly also leading the displacer in its lifting movements Parts are less stressed.
Hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfindung wird auf die Unteransprüche verwiesen. Nachfolgend wird eine vorteilhafte Ausführungsform anhand der Zeichnung erläutert.With regard to preferred features of the invention referred to the subclaims. Below is one advantageous embodiment with reference to the drawing explained.
Dabei zeigtIt shows
Fig. 1 einen Axialschnitt einer Radialkolbenpumpe mit erfindungsgemäßer Anschnittsteuerung, Fig. 1 shows an axial section of a radial piston pump with the inventive angle control,
Fig. 2 einen Radialschnitt entsprechend der Schnittebene II-II in Fig. 1, Fig. 2 is a radial section corresponding to the section plane II-II in Fig. 1,
Fig. 3 einen Radialschnitt entsprechend der Schnittebene III-III in Fig. 1, wobei in den Teilfiguren A, B und C der Fig. 3 verschiedene Einstellungen des Steuerspiegels dargestellt sind. Fig. 3 is a radial section according to the section plane III-III in Fig. 1, wherein in the sub-figures A, B and C of Fig. 3 different settings of the control mirror are shown.
Die in Fig. 1 dargestellte Radialkolbenpumpe besitzt sechs radial zu einer Gehäuselängsachse in einer Radial ebene angeordnete Zylinder 1 bis 6, in denen jeweils becherförmige Kolben 7 bis 12 gleitverschiebbar geführt sind, wobei die offenen Enden der Kolben 7 bis 12 jeweils nach radial außen weisen. Die Kolben 7 bis 12 werden von Druckfedern 13 gegen die Umfangsfläche eines Exzenters 14 gedrängt, der an einer zentralen, im Pumpengehäuse dreh gelagerten Welle 15 angeordnet ist.The radial piston pump shown in Fig. 1 has six cylinders 1 to 6 arranged radially to a longitudinal axis of the housing in a radial plane, in each of which cup-shaped pistons 7 to 12 are slidably guided, the open ends of the pistons 7 to 12 each pointing radially outward. The pistons 7 to 12 are urged by compression springs 13 against the circumferential surface of an eccentric 14 which is arranged on a central shaft 15 which is rotatably mounted in the pump housing.
Dementsprechend führen die Kolben 7 bis 12 beim Umlauf des Exzenters 14 alternierend nach radial außen bzw. radial innen gerichtete Hubbewegungen aus.Accordingly, the pistons 7 to 12 execute alternating radially outward or radially inward lifting movements when the eccentric 14 rotates.
Die Zylinder 1 bis 6 sind an ihren radial äußeren Enden über Kanäle 1′ bis 6′ mit einem die Welle 15 umschließenden Ringraum 16 verbunden, wobei die Mündungen der Kanäle 1′ bis 6′ am Ringraum 16 - in Achsansicht der Welle 15 - jeweils in einer durch die Achse des zugehörigen Zylinders 1 bis 6 vor gegebenen Axialebene der Welle 15 angeordnet sind.The cylinders 1 to 6 are connected at their radially outer ends via channels 1 'to 6 ' with an annular space 16 surrounding the shaft 15 , the mouths of the channels 1 'to 6 ' on the annular space 16 - in the axial view of the shaft 15 - in each case one through the axis of the associated cylinder 1 to 6 in front of the given axial plane of the shaft 15 .
Der Ringraum 16 wird durch zwei Flügel 17 und 18 eines an der Welle 15 angeordneten Steuerspiegels quer zur Umfangrichtung in Sektoren 16′ und 16′′ unterteilt.The annular space 16 is divided by two wings 17 and 18 of a control mirror arranged on the shaft 15 transversely to the circumferential direction into sectors 16 'and 16 ''.
Der Flügel 17 ist relativ zur Welle 15 verstellbar angeordnet, dagegen ist der Flügel 18 relativ zur Welle 15 feststehend. Durch Verstellung des Flügels 17 kann also die Größenrelation der Sektoren 16′ und 16′′ verändert werden. The wing 17 is arranged to be adjustable relative to the shaft 15 , while the wing 18 is fixed relative to the shaft 15 . By adjusting the wing 17 , the size relation of the sectors 16 'and 16 ''can be changed.
Der Sektor 16′ ist über einen in der Welle 15 angeordneten Kanal 19 ständig mit einer Niederdruckkammer 20 am einen Stirnende der Welle 15 verbunden. Diese Niederdruckkammer 20 ist ihrerseits über einen Niederdruckanschluß 21, welcher durch eine Gehäusebohrung gebildet wird, mit einem nicht dargestellten Niederdruckreservoir od. dgl. verbunden.The sector 16 'is permanently connected via a channel 19 arranged in the shaft 15 to a low pressure chamber 20 at one end of the shaft 15 . This low-pressure chamber 20 is in turn connected via a low-pressure connection 21 , which is formed by a housing bore, to a low-pressure reservoir (not shown) or the like.
Etwa diametral gegenüber der zum Ringraum 16 führenden Mündung des Kanales 19 ist neben dem Flügel 18 die Mündung eines weiteren in der Welle 15 angeordneten axialen Kanales 22 angeordnet, welcher zu einem Hochdruckraum 23 führt, der beispielsweise durch eine Umfangsnut in der Welle 15 gebildet sein kann. Dieser Hochdruckraum 23 ist über einen als Gehäusebohrung ausgebildeten Hochdruckanschluß 24 mit der nicht dargestellten Hochdruckseite der Pumpe verbunden.Approximately diametrically opposite the mouth of the channel 19 leading to the annular space 16, the mouth of another axial channel 22 arranged in the shaft 15 is arranged next to the wing 18 , which leads to a high-pressure chamber 23 , which can be formed, for example, by a circumferential groove in the shaft 15 . This high-pressure chamber 23 is connected to the high-pressure side of the pump, not shown, via a high-pressure connection 24 designed as a housing bore.
Die dargestellte Pumpe funktioniert wie folgt:The pump shown works as follows:
Bei der im Teil A der Fig. 3 dargestellten Einstellung liegen sich die Flügel 17 und 18 des Steuerspiegels S diametral gegenüber, wobei der verstellbare Flügel 17 in Richtung der maximalen Exzentrizität des Exzenters 14 und der andere relativ zur Welle 15 feste Flügel 18 in Richtung der minimalen Exzentrizität des Exzenters 14 weisen.In the setting shown in part A of Fig. 3, the wings 17 and 18 of the control mirror S are diametrically opposite, the adjustable wing 17 in the direction of the maximum eccentricity of the eccentric 14 and the other relative to the shaft 15 fixed wing 18 in the direction of have minimal eccentricity of the eccentric 14 .
Dementsprechend werden beim Umlauf der Welle 15 die Zylinder 1 bis 6 jeweils zwischen dem Niederdruckanschluß 21 und dem Hochdruckanschluß 24 umgeschaltet, sobald die zugehörigen Kolben 7 bis 12 ihre äußeren bzw. inneren Totpunkte erreichen. Damit ist die Pumpe auf maximale Fördermenge eingestellt. Accordingly, when the shaft 15 rotates, the cylinders 1 to 6 are each switched between the low-pressure connection 21 and the high-pressure connection 24 as soon as the associated pistons 7 to 12 reach their outer or inner dead centers. The pump is now set to the maximum flow rate.
Wenn dagegen die Flügel 17 und 18 des Steuerspiegels entsprechend dem Teil B der Fig. 3 eingestellt sind, hat jeder der Zylinder 1 bis 6 beim Umlauf der Welle 15 nur während eines relativ kleinen Drehwinkels der Welle 15 Verbindung mit dem Hochdruckanschluß 24, während über einen sehr großen Drehwinkel der Welle 15 eine Verbindung mit dem Niederdruckanschluß 21 aufrechterhalten bleibt. Dementsprechend wird der Druckhub jedes Kolbens 7 bis 12 nur auf einem Teil bereich förderwirksam ausgenutzt, d. h. die Fördermenge der Pumpe wird entsprechend vermindert.If, on the other hand, the wings 17 and 18 of the control mirror are set in accordance with part B of FIG. 3, each of the cylinders 1 to 6 has connection to the high-pressure connection 24 during the rotation of the shaft 15 only during a relatively small angle of rotation of the shaft 15 , while over a very large angle of rotation of the shaft 15 a connection with the low pressure connection 21 is maintained. Accordingly, the pressure stroke of each piston 7 to 12 is used in a promotional area, ie the delivery rate of the pump is reduced accordingly.
Bei der im Teil C der Fig. 3 dargestellten Einstellung der Flügel 17 und 18 des Steuerspiegels ist der zum Hochdruck raum 23 und damit zum Hochdruckanschluß 24 führende Kanal 22 an seiner zum Ringraum 16 führenden Mündung ständig durch den Flügel 17 abgesperrt, der dabei eine zum Flügel 18 unmittelbar benachbarte bzw. am Flügel 18 anliegende Lage einnimmt. Damit bleibt jeder der Kanäle 1′ bis 6′ der Zylinder 1 bis 6 praktisch ständig über den Kanal 19 in der Welle 15 mit der Niederdruckkammer 20 und damit mit dem Niederdruckanschluß 21 verbunden. Dementsprechend kann die Pumpe beim Umlauf der Welle 15 nicht förderwirksam arbeiten.In the setting of the wing 17 and 18 of the control mirror shown in part C of FIG. 3, the channel 22 leading to the high-pressure space 23 and thus to the high-pressure connection 24 is constantly shut off at its mouth leading to the annular space 16 by the wing 17 , which thereby leads to a Wing 18 takes immediately adjacent or adjacent to the wing 18 position. So that each of the channels 1 'to 6 ' of the cylinders 1 to 6 practically constantly connected via the channel 19 in the shaft 15 with the low pressure chamber 20 and thus with the low pressure port 21 . Accordingly, the pump cannot operate in a delivery-effective manner when the shaft 15 rotates.
In grundsätzlich analoger Weise kann das in der Zeichnung dargestellte Aggregat auch als Hydromotor laufen. Bei gleicher Einstellung der Flügel 17 und 18 ergibt sich lediglich gegen über dem Pumpbetrieb eine entgegengesetzte Drehrichtung der Welle 15, welche beim Pumpbetrieb entsprechend dem Pfeil P umläuft. In a basically analogous manner, the unit shown in the drawing can also run as a hydraulic motor. With the same setting of the vanes 17 and 18 , there is only an opposite direction of rotation of the shaft 15 with respect to the pumping operation, which rotates according to the arrow P during the pumping operation.
Im übrigen können im Falle eines Hydromotors die Druckfedern 13 entfallen.Otherwise, the compression springs 13 can be omitted in the case of a hydraulic motor.
Die Druckfedern 13 können gegebenenfalls auch bei einer Pumpe erübrigt werden, vorausgesetzt, daß am Niederdruck anschluß 21 bzw. in dem damit verbundenen Niederdruckreser voir ein hinreichender Überdruck vorhanden ist, welcher die Kolben 7 bis 12 auch dann am Exzenter 14 zu halten vermag, wenn die jeweiligen Zylinder 1 bis 6 mit dem Niederdruck anschluß 21 kommunizieren.The compression springs 13 can optionally be dispensed with in a pump, provided that at the low pressure connection 21 or in the associated low pressure reservoir there is sufficient overpressure which is able to hold the pistons 7 to 12 on the eccentric 14 even when the Communicate each cylinder 1 to 6 with the low pressure port 21 .
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte Art von Verdrängeraggregaten beschränkt:The invention is not based on the type of Displacement units limited:
Grundsätzlich ist es auch möglich, die Kolben mittels eines Kurbeltriebwerkes zu bewegen bzw. die Kolbenbewegung auf ein Kurbeltriebwerk zu übertragen.Basically, it is also possible to use the pistons to move a crank engine or the piston movement to transfer to a crank engine.
Darüber hinaus könnte anstelle eines zentral angeordneten Exzenters auch ein Ring mit exzentrischer Innenumfangsfläche angeordnet sein, die mit den nach radial außen weisenden Enden der Kolben zusammenwirkt. In diesem Falle wären die Mündungen der Kanäle 1′ bis 6′ an den Zylindern 1 bis 6 radial innerhalb der Kolben 7 bis 12 angeordnet.In addition, a ring with an eccentric inner circumferential surface could be arranged instead of a centrally arranged eccentric, which cooperates with the ends of the pistons pointing radially outwards. In this case, the mouths of the channels 1 'to 6 ' on the cylinders 1 to 6 would be arranged radially within the pistons 7 to 12 .
Abweichend von der dargestellten Anordnung kann vorgesehen sein, daß sich beide Flügel 17 und 18 relativ zur Welle 15 verstellen lassen und zu den dargestellten Lagen bezüglich der Kanäle 19 und 22 symmetrische Lagen einnehmen können. Damit läßt sich insbesondere bei Motoren die Drehrichtung umkehren; außerdem kann bei Vor- und Rückwärtslauf auf Bremsbetrieb umgesteuert werden.Deviating from the arrangement shown, it can be provided that both vanes 17 and 18 can be adjusted relative to the shaft 15 and can assume symmetrical positions with respect to the channels 19 and 22 in the positions shown. This allows the direction of rotation to be reversed, particularly in the case of motors; In addition, you can switch to braking mode during forward and reverse running.
Claims (5)
- - der bzw. die Verdränger (7 bis 12) mit einem rotierenden Steuerspiegel (17, 18) antriebsverbunden sind, welcher zwei relativ zueinander durch Schwenkung bezüglich der Rotationsachse verstellbare Flügel (17, 18) besitzt, die einen zur Rotationsachse konzentrischen Ringraum (16) jeweils quer zur Umfangsrichtung unterteilen,
- - auf einer Seite eines Flügels (18) in einem Raum (16′) zwischen den beiden Flügeln (17, 18) die Mündung eines zum Niederdruckanschluß führenden Kanales (19) und auf der anderen Seite des einen Flügels (18) in einem anderen Raum (16′′) zwischen den beiden Flügeln (17, 18) die Mündung eines zum Hochdruckanschluß führenden Kanales (22) ange ordnet sind,
- - jeder Verdrängerarbeitsraum (1 bis 6) über einen Kanal (1′ bis 6′) mit einer relativ zum Verdrängerarbeitsraum stationär an einer stationären Wand des Ringraumes (16) angeordneten Mündung mit dem Ringraum (16) kommuniziert.
- - The displacer (s) ( 7 to 12 ) are drive-connected to a rotating control mirror ( 17 , 18 ) which has two vanes ( 17 , 18 ) which are adjustable relative to one another by pivoting with respect to the axis of rotation and which have an annular space ( 16 ) concentric with the axis of rotation. divide each transverse to the circumferential direction,
- - On one side of a wing ( 18 ) in a room ( 16 ') between the two wings ( 17 , 18 ) the mouth of a channel leading to the low pressure connection ( 19 ) and on the other side of a wing ( 18 ) in another room ( 16 '') between the two wings ( 17 , 18 ) the mouth of a channel leading to the high pressure connection ( 22 ) is arranged,
- - Each displacement work space ( 1 to 6 ) communicates via a channel ( 1 'to 6 ') with a relative to the displacement work space stationary on a stationary wall of the annular space ( 16 ) arranged mouth with the annular space ( 16 ).
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| DE19924202082 DE4202082C1 (en) | 1992-01-25 | 1992-01-25 | Hydraulic pump or motor control - has two independently rotating vanes controlling access to high- and low-pressure connections |
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| DE (1) | DE4202082C1 (en) |
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- 1992-01-25 DE DE19924202082 patent/DE4202082C1/en not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
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Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70567 STUTTGART, DE |
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