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Publication number: DEW0016119MA
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 1. März 1955 Bekanntgemacht am 12. Juli 1956Registration date: March 1, 1955. Advertised on July 12, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Die Erfindung bezieht sich aiuf eine Flüssigkeitskolbenpumpe bzw. einen Flüssigkeitskolbenmotor, deren Kolben über einen an ihr angeordneten schwenkbaren Doppelhebel von zwei gegeneinander verstellbaren Antriebswellen antreibbar ist. Bei bekannten Pumpen bzw. Motoren dieser Art handelt es sich um solche mit einfachem Rückschlagventil, die keiner besonderen Steuerung bedürfen. Derartige Maschinen haben den Nachteil, daß sie nicht mit hohen Drehzahlen betrieben werden können, so daß man bisher Maschinen mit Antriebseinrichtungen der eingangs genannten Art, die eine Verstell-, möglichkeit des Kolbenhubes durch Winkelverstellung zweier Antriebswellen aufweisen, nicht mit hohen Drehzahlen betreiben konnte.The invention relates to a liquid piston pump or a liquid piston motor, the piston of two against each other via a pivotable double lever arranged on it adjustable drive shafts can be driven. In known pumps or motors of this type is they are those with a simple check valve that do not require any special control. Such Machines have the disadvantage that they cannot be operated at high speeds, so that so far machines with drive devices of the type mentioned, which have an adjustment, possibility of the piston stroke by angular adjustment of two drive shafts, not with could operate at high speeds.

Die Erfindung beseitigt den genannten Nachteil dadurch, däß Einlaß und Auslaß des Pumpen- bzw. Motorzylinders in an sich bekannter Weise von einem Steuerschieber gesteuert werden. Einer solchen Bauweise steht jedoch die Schwierigkeit entgegen, daß der Steuerungsantrieb weder allein in Abhängigkeit von der einen Antriebswelle, noch allein in Abhängigkeit von der anderen Antriebswelle verstellt werden darf, wenn er richtig arbeiten soll. Die Erfindung beseitigt diese Schwierigkeit dadurch, daß die Steuerwelle bzw. zwei beim gegenseitigen Verdrehen der beiden Antriebswellen zwangläufigum die Hälfte des Verdrehungsbetrages verdreht, wird. Konstruktiv bedient sich die Erfindung eines Steuerdifierentialgetriebes, und zwar inThe invention eliminates the disadvantage mentioned in that the inlet and outlet of the pump or Motor cylinder can be controlled in a known manner by a control slide. One However, such a design is countered by the difficulty that the control drive alone depending on one drive shaft, still only depending on the other drive shaft may be adjusted if it is to work properly. The invention overcomes this difficulty in that the control shaft or two upon mutual rotation of the two drive shafts is inevitably rotated by half the amount of rotation. The invention makes use of the design a Steuerdifferentialgetriebes, namely in

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der Weise, daß jede Antriebswelle je ein Glied des Steuerdifferentialgetriebes antreibt, dessen drittes Glied, welches mit der-mittleren Drehzahl der beiden Antriebswellen umläuft, die Steuerwelle des Steuer-the way that each drive shaft drives a member of the control differential gear, its third Member, which with the mean speed of the two Drive shafts revolve, the control shaft of the control

•5 Schiebers antreibt..-■;■.■; . ■• 5 slide drives ..- ■; ■. ■; . ■

Die Zeichnung bringt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar zeigtThe drawing brings an embodiment of the invention, namely shows

•Fig. ι einen Querschnitt durch eine Pumpe gemäß der Erfindung¹ nach I-I der Fig. 2,• Fig. ι a cross section through a pump according to the invention ¹ according to II of FIG. 2,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß H-II der Fig. 1, wobei der Schnitt außerhalb des Kurbelgehäuses jedoch durch die Mitte von Welle und Parallelwelle verläuft, undFIG. 2 shows a section according to H-II of FIG. 1, the section outside of the crankcase, however runs through the center of the shaft and parallel shaft, and

Fig. 3 die Kurbeln der Welle und der Parallelwelle in einer um 90⁰ gegeneinander, verdrehten Stellung. ■.:= ...Fig. 3, the cranks of the shaft and the shaft in a parallel 90 ⁰ to each other, rotated position. ■.: = ...

In dem Gehäuse 1 ist die Pumpenantriebswelle 2 gelagert, die in beliebiger Weise angetrieben wird. Sie besitzt auf einem Teil ihrer Länge Schraubennuten 3 (Fig. 2), auf denen ein Zahnrad 4 längs verschiebbar . ist, und zwar dient zur Längsverschiebung eine Muffe 5, in die eine Steuergabel 6 eingreift, die durch Drehen einer mit Handkurbel 7 versehenen .Steuerspindel 8 in Richtung der Längsachse 2 hin und her verschoben werden kann. Das Zahnrad 4 steht ständig im Eingriff mit einem breiteren Zahnrad 9, das auf der Parallelwelle 10 fest aufgekeilt ist. Welle 2 und Parallelwelle 10, die also mit verschiedenem Drehsinn umlaufen, tragen je eine Kurbel (Fig. 1) mit ,Kurbelzapfen 2_a bzw. io_a, an denen Pleuel 11 und 12 angelenkt sind, die andererseits an Zapfen 13 und -14 eines gleicharmigen Schwenkhebels 15 angreifen, der auf einem Zapfen 16 schwenkbar ist. Der Zapfen 16 sitzt in dem gabelförmigen Ende 17 des Arbeitskolbens 18, der in dem Arbeitszylinder 19 gleitet. Fig. 1 zeigt die gegenseitige Stellung der Wellen 2 und 10, bei \velcher der größte Hub des Kolbens 18 erzielt wird. Bei der Stellung gemäß Fig. 3 wird ein kleinerer Hub erzielt. Wird der , mit 45⁰ eingetragene Winkel auf 90⁰ vergrößert, so wird der Hub des Kolbens 18 gleich Null. Der doppelarmige Hebel 15 schwingt nur noch um den Zapfen 16, ohne daß eine Bewegung des Zapfens und des Kolbens 18 resultiert.In the housing 1, the pump drive shaft 2 is mounted, which is driven in any way. On part of its length it has screw grooves 3 (FIG. 2) on which a gear 4 is longitudinally displaceable. is, namely a sleeve 5 is used for longitudinal displacement, in which a control fork 6 engages, which can be moved back and forth in the direction of the longitudinal axis 2 by turning a .Steuspindel 8 provided with a hand crank 7. The gear 4 is constantly in engagement with a wider gear 9, which is firmly keyed on the parallel shaft 10. Shaft 2 and parallel shaft 10, which rotate with different directions of rotation, each carry a crank (Fig. 1) with, crank pin 2 _a and io _a , on which connecting rods 11 and 12 are articulated, the other hand on pins 13 and 14 one attack equal-armed pivot lever 15 which is pivotable on a pin 16. The pin 16 sits in the fork-shaped end 17 of the working piston 18, which slides in the working cylinder 19. Fig. 1 shows the mutual position of the shafts 2 and 10, at \ velcher the largest stroke of the piston 18 is achieved. In the position according to FIG. 3, a smaller stroke is achieved. If the angle entered ^{with 45 0 is} ^{increased to 90 0} , the stroke of the piston 18 becomes zero. The double-armed lever 15 swings only about the pin 16 without a movement of the pin and the piston 18 resulting.

Zur Steuerung des Kolbens 18 dient ein Schieberkolben 20, der den Zylinder 19 wechselweise über die Bohrungen 21 und 22 mit Zu- und Abflußkanälen 23, 24 zu verbinden vermag. Der Schieberkolben 20 wird gesteuert durch zwei Exzenter 25 und 26. Diese sitzen auf Exzen'terwellen 27 und 28, die senkrecht zur Achse des Steuerschiebers'20 stehen. Bei synchronem Umlauf der Steuerwellen 27 und 28 und ihrer Exzenter 25 und 26 wird also der Schieberkolben 20 hin und her geführt. Auf den Wellen 27 und 28 sitzen Kettenräder 29 und 30, die durch eine umlaufende Kette 31 miteinander verbunden sind. Auf einem weiteren auf der Welle 27 sitzenden Kettenrad 32 läuft eine Kette 33, die andererseits um ein Kettenrad 34 läuft, das lose auf der" Welle 10 drehbar ist (vgl. Fig. 2). Dieses Ket-, tenrad34. sitzt an einem Gehäuse.35, das den Lagerkäfig für die Zapfen eines Kegelräderpaares 36, 37 bildet. Dieses"'Kegelräderpaar kann also um die Welle 10 umlaufen. Dabei steht, es einerseits mit einem Zahnrad 38, welches fest auf der Welle 10 sitzt und andererseits mit. einem Kegelrad' 39 in ständigem Eingriff, das auseinem Stück mit einem Stirnrad 40 besteht. Das Dpppelzahnrad 39, 40 vermag frei auf der Welle 10 umzulaufen, wobei das Stirnrad 40 mit!einem Stirnrad 41 :in ständigem Eingriff steht, das fest auf der Welle 2 sitzt. Das ganze Getriebe 34 bis 41 stellt also ein Differentialgetriebe dar, dessen eines Glied 41 fest auf der Welle 2 sitzt, während das andere Glied 38 fest auf der Parallelwelle 10 sitzt. Das freie Glied 34, 35 dreht sich also mit einer Geschwindigkeit, die die mittlere Geschwindigkeit der Welle 2 Und der Parallelwelle 10-darstellt. Bei einer Winkelverstellung der Parallelwelle 10 gegenüber der Welle 2 erfolgt eine halb so große Winkelverstelliung des Kettenrades 34 gegenüber der Parallelwelle 10. Dadurch ist stets die richtige Einstellung des Steuerkolbens 20 zum Arbeitskolben 18 sichergestellt.A slide piston is used to control the piston 18 20, the cylinder 19 alternately via the bores 21 and 22 with inflow and outflow channels 23, 24 able to connect. The slide piston 20 is controlled by two eccentrics 25 and 26. These sit on eccentric shafts 27 and 28 which are perpendicular to the axis of the control slide 20. With synchronous rotation of the control shafts 27 and 28 and their eccentrics 25 and 26 so the Slide piston 20 guided back and forth. On the shafts 27 and 28 sit sprockets 29 and 30, the are connected to one another by a revolving chain 31. On another on shaft 27 seated sprocket 32 runs a chain 33, which on the other hand runs around a sprocket 34 that loosely on the "shaft 10 is rotatable (see. Fig. 2). This chain, tenrad34. sits on a housing. 35, which holds the bearing cage for the journals of a pair of bevel gears 36, 37 forms. This "'bevel gear pair can therefore revolve around the shaft 10. It is on the one hand with a gear 38, which sits firmly on the shaft 10 and on the other hand with. a '39 in permanent meshing that is in one piece with a spur gear 40. The double gear 39, 40 is able to rotate freely on the shaft 10, the spur gear 40 with! a spur gear 41: in constant There is engagement that is firmly seated on the shaft 2. The entire gear 34 to 41 thus constitutes a differential gear is, one member 41 of which sits firmly on the shaft 2, while the other member 38 is firmly on the parallel shaft 10 is seated. The free member 34, 35 rotates at a speed that the mean speed of wave 2 and parallel wave 10- represents. With an angle adjustment the parallel shaft 10 with respect to the shaft 2 is half as large Winkelverstelliung the chain wheel 34 with respect to the parallel shaft 10. This means that the control piston is always set correctly 20 to the working piston 18 ensured.

Abweichungen von dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind selbstverständlich möglich. Beispielsweise können an Stelle von zwei parallel zueinander liegenden Wellen 2, 10 mit zwei nebeneinanderliegenden Kurbeln 2_a, io<, auch ineinander, axial zueinander angeordnete Wellen verwendet werden, wobei an Stelle von Kurbelarmen Exzenter angeordnet sein können. Bei Verwendung von Exzentern und koaxial zueinander angeordneter Welle und Parallelwelle ist es möglich, an die gleiche Steuervorrichtung mehrere im Kreise stehende Kolben 18 anzuschließen, so daß also eine sternförmige Anordnung der Zylinder entsteht.Deviations from the illustrated embodiment are of course possible. For example, instead of two mutually parallel shafts 2, 10 with two adjacent cranks 2 _a , io <, shafts arranged axially to one another can also be used, wherein eccentrics can be arranged instead of crank arms. When using eccentrics and coaxially arranged shaft and parallel shaft, it is possible to connect several pistons 18 standing in a circle to the same control device, so that a star-shaped arrangement of the cylinders is thus created.

Claims

Patent claims .:

ι. Liquid piston pump or liquid piston engine, the piston of which is attached to it arranged pivotable double lever of two mutually adjustable drive shafts is drivable, characterized in that the inlet (23) and outlet (24) of the cylinder (19) in a manner known per se from a control slide (20), whose control shaft or control shafts (27, 28) when the two drive shafts (2, 10) rotate in relation to one another, inevitably by half of the amount of twist.

2. Machine according to claim 1, characterized in that that each drive shaft (2, 10) is a member of a control differential gear (25, 36, 37, 38, 39, 40, 41) drives whose bearing cage (35), the one with the medium speed of the two drive shafts (2, 10) rotates, the control shafts (27, 28) for the control slide

. (20) drives.

3. Machine according to claim 1 and 2, characterized in that a fixed on the one drive shaft (2) sitting gear (41) with one loose on the other drive shaft (10)

. seated gear (40) is in engagement and that between a firmly connected to the latter Bevel gear (39) and one fixed on the

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other drive shaft (io) seated bevel gear (38) a rotating bevel gear pair (36, 37) is connected, the bearing cage (35) via a with the latter firmly connected sprocket (34) and a chain (33) the control shafts for the Drives the control slide (20).

4. Machine according to claim 1 to 3, characterized in that the drive of the control slide (20) by means of two S expensive eccentrics (25, 26), which are at both ends of the control slide (20) on the synchronous run in order to achieve, for example by a chain (31) coupled control shafts (27, 28) are arranged.

Considered publications:
French patent specification No. 1 020691,
914283,913633,883057.

1 sheet of drawings