EP0373252A1 - Axial piston unit and control device - Google Patents
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- EP0373252A1 EP0373252A1 EP88121061A EP88121061A EP0373252A1 EP 0373252 A1 EP0373252 A1 EP 0373252A1 EP 88121061 A EP88121061 A EP 88121061A EP 88121061 A EP88121061 A EP 88121061A EP 0373252 A1 EP0373252 A1 EP 0373252A1
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- pressure
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- Withdrawn
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
- F01B3/00—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
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- F04B1/26—Control
- F04B1/30—Control of machines or pumps with rotary cylinder blocks
- F04B1/32—Control of machines or pumps with rotary cylinder blocks by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
- F04B1/324—Control of machines or pumps with rotary cylinder blocks by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block by changing the inclination of the swash plate
Definitions
- Axial piston pumps and motors which dominate the world market in the field today. These were invented by the American Janney shortly before 1900 and introduced in the USA. They are characterized in that a rotor rotating around the axis of a shaft is provided with cylinders extending parallel to the shaft, in which the pistons reciprocate (to and fro). However, the cylinders do not go fully through the rotor in the axial direction, but only, albeit very deep, into it.
- the cylinder base At the end of the cylinder in question is the cylinder base through which a passage that is narrower than the cross section of the cylinder leads to the end of the rotor.
- the end of the rotor is formed by the rotating control surface, which is mounted on a stationary control surface with inlet and outlet ports and rotates tightly. The pressure in the cylinder in question presses on the cylinder bottom and the cylinder bottom presses the rotor against the stationary control surface due to the pressure on the cylinder bottom.
- the rotor must also be mounted in an axial direction, for example over a shoulder and a spherical part bearing.
- the pressure chambers behind the control body therefore have two tasks to do, namely to press the rotor into its axial bearing and to close the stationary control surface against the rotating control surface of the rotor press that the leakage between the control surfaces is as small as possible.
- a relatively high level of friction must arise between the control surfaces.
- the invention is therefore based on the object of reducing the contact pressure between the control surfaces and thereby increasing the performance, the efficiency and the operational reliability of the axial piston units with control bodies pressing against the rotor.
- Figure 1 is known from the inventor's United States patent 4,664,018 except for the novel features of the invention. It is therefore known that the drive shaft 43 is mounted so that it can move in the bearings 8 of the housing 10 and forms at its rearward end a bearing socket 50 designed as a hollow spherical part, in which the central shaft 1 is mounted by means of its spherical part-shaped head 21.
- the shaft 43 forms the flange 3 with the bearing pans for the outer heads 15 of the connecting rods 36 and on the flange 3 the helical gear 20 with the holding plate 19 for the aforementioned connecting rod heads is arranged, the plate 19 simultaneously holding back the head of the central shaft 1 forms.
- the central shaft 1 is mounted with its rear bearing part 35 in the rear cover 12, said cover being arranged at the rear end of the center housing 11 and which between the front housing 10 and the cover 12 forms the angle of attack of the center shaft 1 to the drive shaft 9, which is in this Figure is 45 degrees, but is generally between 25 and 45 degrees.
- the central shaft 1 forms a flange 4 with the bearing surface 56 and the brackets 5 for mounting and axially mounting the rotor 13 on the central shaft or the central shaft 1.
- the cylinders 13 have the cylinders 38, which have the same diameters and extend smoothly through the rotor, in which the pistons 18 reciprocate as being moved back and forth.
- the pistons 16, 18 are provided with pans for holding the inner heads 37 of the connecting rods 36.
- the pistons are connected by the connecting rods to the pans in the flange 3, the said pans and outer heads of the connecting rods pivoting about the centers 59 of the pans and the pans and heads being formed by radii 58 around the centers 59.
- the second gearwheel 14 is arranged on the rotor for engagement with the first gearwheel 20 in order to force the same angular rotation of the rotor 13 with the drive flange 3.
- the rear end surface of the rotor 13 forms the rotating control surface, which rotates on the stationary control surface 39 of the control body 2, the two control surfaces mentioned forming the control mirror 39.
- the control body 2 is mounted in the cover 12, axially movable in it, but secured against rotation by its seats.
- the new features of the invention in FIG. 1 consist in the fact that the cross sections of the pressure chambers 27, 28, 31 are smaller than in the known technology and that a further pressure means is assigned to the rotor or the described central shaft 1.
- the further pressing means is the pressure fluid chamber 90 at the rearward end of the center shaft 1, but it can also be the chamber 31 and is the chamber 31 when the center shaft extends rearward through the cover, for example, to enter there Drive auxiliary unit or make the speed of the rotor visible with the center shaft.
- the pressure chamber 90 (or 31) can exert a pressure in the direction of the bearing 8, it is by means of a pressure fluid line, e.g. 64, filled with pressurized fluid.
- This pressurized fluid is supplied to the pressurized fluid chamber of the invention from a separate pressurized fluid supplier (pump or the like), or is also taken from a chamber of the unit filled with pressurized fluid.
- the cross-section and pressure of the pressure fluid chamber is dimensioned such that the central shaft is always firmly pressed into the bearing socket 50, the rotor 13 is always firmly pressed against the bearing surface 56 of the flange 4, and the driving flange 3 is always firmly pressed against the bearing 8, even if other forces counteract this force.
- the pressing means in this case the pressure fluid chamber 90, takes over this pressing force for pressing on the parts described in order to free the pressure on the control mirror from this pressing force part.
- FIG. 1 Also shown in FIG. 1 is the feeding of the pressure fluid chamber 90 for reversible flow through the unit of FIG. 1. If this works as a pump, then the shaft 9 is the drive shaft, if the unit works as a motor, then the shaft 9 is the driven shaft.
- the line 7 leads the line 6 of the medium wave Lubricating fluid or control fluid too. From line 6 this fluid reaches the pressure fluid pocket 23 and / or through the branch line 41 into the pressure fluid ring groove 22.
- the pressure fluid pocket and the ring groove are directed towards the bearing pan 50, which is formed with radius 52 around the bearing center 53, around the radius 51 to lubricate the same center formed head 21 of the central shaft for its movement in the pan 50 and to relieve from excessive contact pressure.
- the pistons 16, 18 can have pockets 17 for receiving flow regulators.
- the unit has connections 32 and 33, one of which serves as a high-pressure connection. These connections are shown rotated by 90 degrees because otherwise you would not be able to see them in the figure. In the case of different directions of rotation of the pump or the motor, the high-pressure and low-pressure connections 32 and 33 interchange. Therefore, if, as is also shown in FIG Pressurized fluid can be removed once from the connection 32 and from the connection 33 during other operation.
- the reversing cylinder 62 with the reversing piston 63 which is axially movable therein, in that the line 60 connects the relevant cylinder end to the connection 33 at one end of the cylinder 62, while the line 61 connects the other end of the reversing cylinder to the other connection 32 and the center of the reversing cylinder 62 is connected through line 64 to the pressure fluid chamber 90. If there is a higher pressure in the connection 33, the reversing piston 63 is pressed into the position shown in the figure and the connection from the connection 33 to the chamber 90 is established.
- connection 32 If the higher pressure prevails in the connection 32, the piston 63 is pressed into the opposite end position in the cylinder and the connection between the connection 32 and the chamber 90 is established.
- the lines 60 and 61 can, instead of going to the connections 32, 33, also be connected to other spaces of this type which are connected to the connection 32 or. 33 are communicating.
- the line 6 in the central shaft 1 is then closed backwards by the closure 34 if the pressure fluid chamber 90 is not intended to act simultaneously as a lubricating fluid or control fluid chamber.
- FIGS. 2 and 3 the angular adjustment of the central shaft to the drive shaft is replaced by straight shafts in connection with an angularly adjusted piston stroke guide surface 84 of a piston stroke guide body 85.
- This is stored in the housing 65 or 66.
- the housing 65 is provided with the cover 165, the housing 66 with the cover 166 and the straight shaft 67 is supported in the bearings 68, 69 in the relevant housing and cover.
- the cylinders 80 in which the pistons 81 reciprocate are located in the rotor 79 or 100 connected to the shaft 67.
- the pistons have at their outer ends piston heads 82, on which piston shoes 83 are pivotally attached, which slide with their running surfaces on the relevant piston stroke guide surface 84.
- the piston stroke guide body 85 are secured with brackets 99 against rotation about their axes.
- a control body in FIG. 2 an ECOS control body with the central part 70 and the eccentric part 74, in FIG. 3 a COBO control body with the central parts 105 and 107, and the eccentric middle part 106.
- Form the control bodies the stationary control surfaces 103 which abut and seal against the rotor control surfaces 104 of the rotor in question, the rotating control surface being in each case the rear end surface of the rotor and rotating around the stationary control surface in question.
- the pressure fluid chamber 90 according to the invention is designed as in FIG. 1.
- the line 93 connects to the connection 92
- the line 92 connects to the connection 93.
- the unit is used for a single direction of rotation of the rotor and therefore a simplified loading of the pressure fluid chamber 90 is arranged.
- a line 91 from the chamber 90 to the connection 93 is simply formed here. If you want to use the aggregates of the other figures for only one direction of rotation, you can also provide them with the simplified embodiment of the invention according to FIG.
- the rotor 79 is in one piece with the shaft 67.
- the flange 78 is formed on this one-piece rotor shaft for bearing on the bearing 68.
- This flange holds the shaft with the rotor in the axial direction on the bearing 68, against which the one-piece Rotor shaft is pressed by means of the pressure fluid chamber 90.
- the rotor 100 is placed on the shaft 67, secured against rotation with the wedge 150 and axially supported on the bearing surface 98 of the flange 4 of the shaft (shaft) 67 with the rotor flange 97, while the shaft, the shaft, 67 is axially supported with the flange 78 on the bearing 68.
- the central part of the ECOS control body is centered by means of the centering ring 71, the ring 71 simultaneously centering the cover 165 to the housing 65 and the ring 71 also the recess 76, the centering surfaces 73, 75 and at least partially the sealing ring beds 77, 163 or limited.
- the control surface is delimited radially outwards by the annular groove 161, radially outside of which a hydrostatic support bearing 162 is formed.
- FIG. 4 several units of FIGS. 2 or 3 are arranged in a common housing, the piston strokes are designed to be adjustable, and the individual units are provided with a piston stroke control that is common to them.
- the sectional figures 5, 10 and 11 belong to this figure.
- the piston stroke guide bodies 185 are designed to be pivotable about the axes 167 of the bearings 140, 141, as a result of which the piston stroke of the units can be adjusted in an infinitely variable manner, because the piston stroke guide surfaces can now be set between the maximum angles of attack and "zero".
- the piston strokes are adjusted through the control rod 119 common to all units, in that it is displaced in the axial direction.
- control head 120 has slots 121 and / or 123, into which the connecting supports 124, 125 engage and are held pivotably by bolts 128.
- connection carriers are pivotally connected to arms 130, 131 of the piston stroke guide body 185 by means of connectors 129.
- An axial movement of the control rod 119 thus causes the piston stroke guide body 185 to pivot relative to its pivot bearing axes 167.
- the control rod 119 can be moved mechanically or manually, but the figure also shows a fluid pressure control.
- a piston 175 connected to the rod 119 is movable in the cylinder 186 and can be acted upon by fluid at both ends of the piston through connections 178 or 179.
- a mechanical thread 185 with rotary lever 184 can also be arranged. Rotation of the lever 184 acts on the rotatable in the housing 182 Threaded nut 183. Since the nut 183 is held against axial displacement in the housing 182 by means of a flange 181, the rotation of the lever 184 effects the axial displacement of the control rod 119 provided with the thread 185 and thus the adjustment of the piston stroke of the Aggergate.
- FIG. 5 is the section through FIG. 4 along the arrowed line in FIG. 4. It can be seen in FIG. 5 that FIG. 4 not only has to contain two units, but according to FIG. 5 even has 4 units in the common housing with common control.
- Figures 10 and 11 show the head of the control rod 119 in a separate representation. This clearly shows the position of the slots 122, 123 and the bores (bearings) 187 for the connecting bolts 128.
- the slots with slot parts 121, 122, 123 and 223 for the mounting of the four individual connecting supports 124, 125, 126 and 127 can be seen.
- the bearings 140 can be seen in FIG. 5 up to 147 with axes 167 the piston stroke guide body.
- the leading bodies are here designated 130, 131, 132, 133 and the shafts (shafts) with 110, 111, 171, 172 in order to be able to name the four individual units.
- Each lead body therefore has two bearings.
- the housing 110 is expediently provided with bores into which the covers with the bearing housing 168 are fitted.
- FIG. 6 shows the one-piece rotor shaft, the one-piece rotor shaft of FIG. 2 in a separate illustration, FIG. 8 being the section through FIG. 6 along the arrowed line of FIG. 6.
- the individual cylinders 80 pass smoothly through the rotor part 79 in the axial direction, with a constant diameter from the front surface to the rear surface.
- the flange 78, the straight axis 166 and the back shaft part 89 whose diameter together with the pressure in chamber 90 determines the contact pressure according to the invention.
- the shaft part 89 is fitted in a sealing manner in the cover 165, because otherwise the pressure chamber 90 would not be closed and could not act.
- FIG. 7 is a longitudinal section through an alternative rotor for FIG. 1, FIG. 9 being the cross section through FIG. 7 along the arrowed line.
- the central shaft 1 is in one piece with the rotor 13. Otherwise, the details correspond to FIG. 1, but the bushing and control surface arrangement is incorporated in FIGS. 7, 8. It forms the control part 165, the bushes 164 and the flanges 266 in and on the rotor part 13. This arrangement is made when you need sliding material for the rotating control surface, but the rotor itself consists of material that has this property ten does not offer.
- the rotor and the center shaft now have the common axis 166, since they are now in one piece, that is to say the parts 21, 1, 13, 89 are now a single part.
- the liner control surface arrangement can also be used in other of the figures.
- the piston stroke guide body 1303 is mounted in the spherical bearing body 1304 of the housing 311. Its adjustment and the regulation of the piston stroke is carried out by the control rod 347, which acts on the control arm 345 of the piston stroke guide body 1303 by means of connection 346.
- the rotor 313 with cylinders 338 is mounted on the shaft 301 by means of a wedge 394 and is mounted with flange surface 57 on the flange surface 56 of the flange 4 of the shaft 301, while the shaft 301 with flange 306 is mounted on the axial bearing 8 in the axial direction.
- the pressure chambers are 304 and 303, the control body seats are 24, 25, 26. Sealing ring beds are marked with 350.
- the rotating control surface is 339 and the stationary control surface is 39.
- This figure also has a special mounting of the piston shoes 327 on the piston 316, 318 according to the invention.
- the running surfaces of the piston shoes are shown at 391.
- Ring part 390, fastened by means of clamping ring 341, holds the piston shoes on the piston stroke guide surface and is therefore at the same time the piston retraction ring.
- FIGS. 13 to 15 because these figures show one of the pistons, the piston shoes and the fastening bolt in a longitudinal section.
- the shaft 301 can be designed as a hollow shaft, that is to say as a tube, in order to be able to conduct fluid or a separate shaft through its inner space 380.
- the piston 316 has the hollow spherical part-shaped bearing bed with the radius 392 around the pivot point 393 for the mounting of the pivoting surface 390 of the piston shoe 327 of FIG 321. From there, the fluid line bore 608 extends through the piston in the axial direction.
- the piston shoe 327 forms the end face 391 as the sliding surface of the piston shoe with which the piston shoe slides on the piston stroke guide surface.
- the pivot surface 390 Opposite the end face, at the rearward end of the piston shoe, is the previously mentioned pivot surface 390, which is formed with the radius 392 around the pivot point 393.
- the radius 392 being practical (apart from the clearance) is equal to the radius 392 of the piston 316.
- the piston shoe has a recess which forms the mounting bed 326, which is delimited by the wall surface 601 in the form of a hollow sphere with the radius 602 around the pivot point 393.
- the mounting bed 326 opens into the recess 324, which is delimited by the wall surface 604.
- FIG. 15 shows the connecting body 522 with its head 329, its middle piece 522 and its rear end piece 319.
- the spherical section surface 605 of the connecting body head formed with the radius 605 around the pivot point 393, automatically lies against the wall surface 601 of the hollow spherical part 601 of the piston shoe with such a tight play that the piston shoe with its surfaces 390 and 601 lies between the surfaces 606 of the piston and 605 of the head of the connecting body can slide (pivot).
- This is achieved in that the lengths of the recess 607 and the center piece 522 are precisely matched to one another.
- the connecting body is provided in the axial direction with the central bore 320, which serves the fluid line for lubricating the surfaces of the piston shoe and its neighboring surfaces.
- the end part 319 can be dimensioned so long that its end can be riveted (widened) into an extension at the piston end, as can be seen for example in FIG. 12.
- the sliding surface 391 of the piston shoe can form the sealing surface with the inside diameter "d” and the outside diameter "D", with the middle diameter "dm” in between.
- the inside diameter is then twice the radius 602.
- the outside diameter "D” must be dimensioned such that the piston shoe for the piston diameter concerned still seals well on the piston stroke guide surface, but does not cause too much friction there.
- the piston, piston shoe and connecting body arrangement according to FIGS. 13 to 15, which can be seen installed in FIG. 12, has been used in the research institute of the inventor up to 2000 atmospheres.
- the swivel angle is only 2x5 degrees at such high pressures, it can be larger at lower pressures, and Attention should be paid to the material pairing using the RER reports, otherwise unexpected problems will arise.
- FIG. 16 shows the same unit as shown in FIG. 12, but with a different control body arrangement.
- the COBO control body (the names of the different control body types are known from the inventor's presentation at the "National Congress on Fluid Power" at the Illinois Institute of Technology) is replaced by a control body according to the invention.
- This control body which is shown separately in FIGS. 17 to 19, consists of the control body 601 with its pressure fluid pressure pistons 603 and 604 in pressure fluid chambers 607 of the control body 601.
- the pressure fluid chambers end in the control openings 605, 606 and the pressure bodies lie with their backward surfaces the wall surface 624 of the cover 602 of the unit.
- the end face 39 forms the stationary control surface on which the rotating control surface 339 of the rotor (its rear end surface) rotates, so that these two control surfaces form the control mirror.
- the shaft with part 619 is stored in the bearing 617 and backwards of this the seal 622 of the pressurized fluid chamber 618 according to the invention is formed (pressurized with pressure fluid in this figure by line 621), while the thinner shaft part 620 then closes backwards and the forms back seal 623 of the pressure fluid chamber 618.
- the control body 601 is inserted into the cylindrical recess 625 of the cover 602, the outer diameter of the control body being somewhat smaller than the inner diameter 628 of said recess 625.
- control body is provided radially outwards with a short collar (extension) 627, the outer diameter of which touches the inner diameter 628.
- the control body 601 can thus pivot somewhat about the collar 627 and compensate for concentricity errors.
- control body 601 is secured in the cover 602 against rotation, which can be done, for example, by a pin 612 engaging in a longitudinal groove 611.
- FIGS. 18 and 19 show cross sections through FIG. 17 along the arrowed lines of FIG. 17. From this it can be seen that the pressure fluid chambers 607 only enter into the control body 601, but not through it.
- the control ports 605 and 606 end in two of the pressure fluid chambers 607.
- These figures also show the radially outwardly projecting, axially short collar 627, the longitudinal groove 611 for locking against rotation, the control surface 39 and the rear end surface 625, and the central bore 626 for the passage of the shaft or the shaft.
- FIG. 17 to 19 show the control body for medium pressures. It has two pairs of pressurized fluid chambers 607. With only one pressure chamber per control orifice, the control body is too large in the radial direction. The aggregate would become voluminoes. If many pairs of pressure chambers are used, the system becomes correspondingly expensive. The design with two pairs of pressure chambers, as shown in these figures, is rational because it is still structurally small and not too expensive.
- three or four pairs of pressure chambers may have to be arranged so that the wall thicknesses do not become too thin radially inside and outside the pressure chambers and break at such high pressures.
- the pressure bodies or pressure pistons 603 or 604 are inserted into the pressure chambers 607. It is advantageous to fit this tightly into the pressure chamber approximately in the middle of its length and to provide it with a sealing ring bed 608. From the tight fit from the front and back axially, the diameters can be thinned somewhat, as indicated by the dashed lines in Figure 16 by 629, so that the pressure bodies in the pressure chambers can pivot somewhat, but remain tight at the high pressures. At their rearward ends, the pressing bodies can be provided with sealing ring seats 609 which surround the flow channels 613 and 614 in them.
- Pressure springs (not shown) can be installed in the pressure chambers 607 between the end faces of the pressure bodies and the control body 601 in order to securely press the rear end faces 610 of the pressure bodies against the wall surface 624 of the cover 602.
- an intermediate plate 17 as shown in broken lines in FIG. 16, can be placed between the rotor and the control body, the intermediate plate then being made of a suitable material and provided with pressure relief. Recesses is provided so that it does not lift off the rotor, but always remains pressed firmly onto it by the control body.
- 635 shows the inside diameter, 631 the outside diameter of the control mirror. 633 is the pitch circle radius of the control ports. The inner radius of the control ports 605, 606 is 634 and their outer radius is 632.
- AHPmb 0.5 (Ro2-Ri) 2 ⁇ fb (2)
- the center lines (centers) of the pressure chambers 607 must lie on the radius "Rgc", which is designated 637 in FIG.
- the pitch circle radius 637 "Rgc” is therefore not equal to the pitch circle radius 633 of the pressure chambers 607.
- the pitch circle radius of the control pockets 605, 606 is a selected construction size
- first chamber of each pair of pressure chambers must be connected to one of the control ports (control pockets) and the second chamber of each pair of pressure chambers must be connected to the other of the control pockets, and that the calculations apply to control zones of exactly 180 degrees.
- the RER reports are valid for others.
- FIG. 16 shows the piston stroke guide surface by reference number 387.
- point 495 This point is only a point in the drawing, but in reality it is an axis, namely the axis of a bearing, like the axis (n ) 167 of FIG. 5.
- the piston stroke control body 1303 must have, in addition to its swivel bearing in the hollow spherical part surface 304, a further bearing to prevent the body 1303 from tilting under the piston pressure load. This bearing is formed around the axis 495, but is only visible as a point in FIG.
- a running plate 630 (FIG. 6) made of non-hot running material (e.g. Bz.12) can be placed between the rotor and the control body.
- a running plate is shown in broken lines as an example in FIG. 6. Dashed line because it is not necessary if the rotor 79 is made of non-hot running material.
- This plate then has the radii shortening pad 634, 635, so that the plate is pressed tightly against the rotor.
- it has the channels 631, which are aligned with the cylinders 80 and into which the pistons enter during their strokes.
- a safeguard against rotation relative to the rotor is to be arranged, which in turn is dashed in FIG. 6, as bores 637, 638 with the pin 636 engaging in it.
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Abstract
Description
Es sind Axialkolben- Pumpen und Motoren bekannt, die heute den Weltmarkt im Fachgebiet beherrschen. Diese sind von dem Amerikaner Janney kurz vor dem Jahre 1900 erfunden und in den USA eingefuehrt worden. Sie sind dadurch gekennzeichnet, dass ein um die Achse einer Welle umlaufender Rotor mit parallel zur Welle erstreckten Zylindern versehen ist, in denen die Kolben reziprokieren (hin- und her- laufen). Die Zylinder gehen jedoch in achsialer Richtung nicht durch den Rotor voll hindurch, sondern nur, allerdings sehr tief, in ihn herein. Am Ende des betreffenden Zylinders befindet sich der Zylinderboden, durch den eine im Vergleich zum Querschnitt des Zylinders engere Passage zum Ende des Rotors fuehrt. Das Ende des Rotors bildet die rotierende Steuerflaeche, die auf einer stationaeren Steuerflaeche mit Einlass- und Auslass- Muendungen lagert und dichtend rotiert. Der Druck im betreffendem Zylinder drueckt so auf den Zylinderboden und der Zylinderboden drueckt den Rotor infolge des Druckes auf die Zylinderboeden gegen die stationaere Steuerflaeche.Axial piston pumps and motors are known which dominate the world market in the field today. These were invented by the American Janney shortly before 1900 and introduced in the USA. They are characterized in that a rotor rotating around the axis of a shaft is provided with cylinders extending parallel to the shaft, in which the pistons reciprocate (to and fro). However, the cylinders do not go fully through the rotor in the axial direction, but only, albeit very deep, into it. At the end of the cylinder in question is the cylinder base through which a passage that is narrower than the cross section of the cylinder leads to the end of the rotor. The end of the rotor is formed by the rotating control surface, which is mounted on a stationary control surface with inlet and outlet ports and rotates tightly. The pressure in the cylinder in question presses on the cylinder bottom and the cylinder bottom presses the rotor against the stationary control surface due to the pressure on the cylinder bottom.
Die beschriebenen, bekannten Pumpen und Motoren wurden im gegenwaertigen Jahrhundert z.B. durch Professor Hans Thoma, vereinfacht oder zu hoeheren Drucken betriebssicher gemacht. Aber weder Professor Thoma, noch die heute diese Aggregate produzierenden Firman haben die Zylinder- mit ihren engeren Passagen abgeschafft. Die Zylinder sind in den heute die Welt beherrschenden Aggregaten immer noch Sack-Bohrungen, bei denen in den engen Kanaelen durch die Zylinderboeden, sowie bei der Einstroemung und Ausstroemung in sie und aus ihnen heraus, Stroemungsverluste durch Reibungserhoehung im Fluid und durch Beschleunigung und Verzoegerung des Fluidstromes auftreten.The known pumps and motors described were used in the current century e.g. by Professor Hans Thoma, simplified or made reliable for higher pressures. But neither Professor Thoma nor the Firman producing these units today have abolished the cylinder passages with their narrower passages. In today's aggregates that dominate the world, the cylinders are still blind bores, in which in the narrow channels through the cylinder bottoms, as well as in the flow and outflow into and out of them, flow losses due to increased friction in the fluid and through acceleration and deceleration of the Fluid flow occur.
Eine wirkungsvolle Verringerung dieser Verluste und Vereinfachung der schwierig herstellbaren Sackbohrungen zu durchgehend glatten Zylindern mit durchgehend gleichen Durchmessern wurde aber im USA Patent 4,664,018 des Erfinders verwirklicht, die der DE OS 30 25 593 des Dr. Richard Breinlich, Bietigheim-Bissingen entspricht. In dieser neueren Technik wird ein Steuerkoerper mittels Druckfluid- Kammern gegen den Rotor gedrueckt. Die stationaere Steuerflaeche wird also gegen die rotierende Steuerflaeche des Rotors gepresst.An effective reduction of these losses and simplification of the difficult to produce blind holes to consistently smooth cylinders with consistently the same diameters was realized in the inventor's US patent 4,664,018, which is described in DE OS 30 25 593 of Dr. Richard Breinlich, Bietigheim-Bissingen corresponds. In this newer technique, a control body is pressed against the rotor by means of pressure fluid chambers. The stationary control surface is thus pressed against the rotating control surface of the rotor.
Bei dieser neueren Ausfuehrung der Axialkolben- Pumpen und Motoren muss aber auch der Rotor, zum Beispiel ueber eine Schulter und ein Kugelteil Lager, in einer achsialen Richtung gelagert werden. Die Andrueck Kammern hinter dem Steuerkoerper haben daher zwei Aufgaben zu erfuellen, naemlich den Rotor in sein Achsial Lager zu druecken und die stationaere Steuerflaeche so stark gegen die rotierende Steuerflaeche des Rotors zu druecken, dass die Leckage zwischen den Steuerflaechen moeglichst gering wird. Infolge dieser zweier Druckaufgaben muss zwischen den Steuerflaechen eine relativ hohe Reibung entstehen. Diese zu verringern und die Andruck Kraft des Steuerkoerpers auf das Minimum zu beschraenken, ist bisher nicht geloest worden, sie ist aber erstrebenswert zur Erhoehung der Leistung, des Wirkungsgrades und der Betriebssicherheit derartiger Axialkolben Aggregate.With this newer version of the axial piston pumps and motors, however, the rotor must also be mounted in an axial direction, for example over a shoulder and a spherical part bearing. The pressure chambers behind the control body therefore have two tasks to do, namely to press the rotor into its axial bearing and to close the stationary control surface against the rotating control surface of the rotor press that the leakage between the control surfaces is as small as possible. As a result of these two printing tasks, a relatively high level of friction must arise between the control surfaces. To reduce this and to limit the pressure force of the control body to the minimum has not yet been solved, but it is desirable to increase the performance, efficiency and operational reliability of such axial piston units.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Anpresskraft zwischen den Steuerflaechen zu verringern und dadurch die Leistung, den Wirkungsgrad und die Betriebssicherheit der Axialkolben Aggrete mit sich gegen den Rotor druckenden Steuerkoerpoerpern zu erhoehen.The invention is therefore based on the object of reducing the contact pressure between the control surfaces and thereby increasing the performance, the efficiency and the operational reliability of the axial piston units with control bodies pressing against the rotor.
Diese Aufgabe wird in Aggregaten mit sich gegen den Rotor drueckenden Steuerkoerpern des Gattungsbegriffs des Patentanspruchs 1 nach dem Merkmal des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 geloest und zwar primaer dadurch dass die Andrueckung des Rotors gegen seine achsiale Lagerung von der Anpresskraft des Steuerkoerpers getrennt wird.This object is achieved in units with control bodies pressing against the rotor of the preamble of claim 1 according to the feature of the characterizing part of patent claim 1, namely that the pressing of the rotor against its axial bearing is separated from the contact pressure of the control body.
Weitere vorteilhafte Ausfuehrungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteranspruechen 2 bis 14.
- Figuren 1 bis 4, 12 und 16 sind Laengsschnitte durch Agregate der Erfindung.
6,7,13 bis 15 und 17 sind Laengsschnitte durch Teile der Aggregate der Erfindung.Figuren - Fig.5 ist ein Querschnitt durch Fig.5 entlang derer gepfeilten Linie.
- Fig.11 zeigt einen Teil der Fig. 5 separiert dargestellt.
- Fig.10 ist ein Querschnitt durch Fig.11 entlang derer gepfeilten Linie.
- Fig. 8 und 9 sind Querschnitte durch Fig. 6 und 7, entlang derer gepf.Linien und
- Figuren 18 und 19 sind Querschnitte durch
Figur 17 entlang der betreffenden gepfeilten Linien derFigur 17.
- Figures 1 to 4, 12 and 16 are longitudinal sections through units of the invention.
- Figures 6, 7, 13 to 15 and 17 are longitudinal sections through parts of the units of the invention.
- Figure 5 is a cross section through Figure 5 along the arrowed line.
- 11 shows a part of FIG. 5 shown separately.
- Fig.10 is a cross section through Fig.11 along the arrowed line.
- Figures 8 and 9 are cross sections through Figures 6 and 7, along which lines and
- Figures 18 and 19 are cross sections through Figure 17 along the respective arrowed lines of Figure 17.
Figur 1 ist mit Ausnahme der neuen Merkmale der Erfindung aus dem USA Patent 4,664,018 des Erfinders bekannt. Bekannt ist also, dass der Treibschaft 43 in den Lagern 8 des Gehaeuses 10 umlauffaehig gelagert ist und an seinem rueckwaertigem Ende eine als Hohlkugelteil ausgebildete Lagerpfanne 50 bildet, in der die Mittelwelle 1 mittels ihres kugelteilfoermigen Kopfes 21 gelagert ist. Der Schaft 43 bildet den Flansch 3 mit den Lagerpfannen fuer die aeusseren Koepfe 15 der Pleuel 36 und an dem Flansch 3 ist das Schraegzahnrad 20 mit der Halteplatte 19 fuer die genannten Pleulkoepfe angeordnet, wobei die Platte 19 gleichzeitig die rueckwaertige Halterung des Kopfes der Mittelwelle 1 bildet. Die Mittelwelle 1 ist mit ihrem rueckwaertigem Lagerteil 35 im rueckwaertigem Deckel 12 gelagert, wobei der genannte Deckel am rueckwaertigem Ende des Mittelgehaeuses 11 angeordnet ist und das zwischen dem Frontgehaeuse 10 und dem Deckel 12 den Anstellungswinkel der Mittelwelle 1 zum Treibschaft 9 bildet, der in dieser Figur 45 Grad betraegt, im allgemeinen aber zwischen 25 und 45 Grad liegt. Die Mittelwelle 1 bildet einen Flansch 4 mit der Lagerflaeche 56 und den Halterungen 5 zur Lagerung und achsialen Halterung des Rotors 13 auf dem Mittelschaft oder der Mittelwelle 1. Im Rotor 13 befinden sich die ganz und mit gleichen Durchmessern glatt durch den Rotor erstreckten Zylinder 38, in denen die Kolben 18 reziprokieren, als hin- und her- bewegt werden. Die Kolben 16,18 sind mit Pfannen zur Halterung der inneren Koepfe 37 der Pleuel 36 versehen. Somit sind die Kolben durch die Pleuel mit den Pfannen im Flansch 3 verbunden, wobei die genannten Pfannen und aeusseren Koepfe der Pleuel um die Zentren 59 der Pfannen schwenken und die Pfannen und Koepfe durch Radien 58 um die Zentren 59 gebildet sind. Am Rotor ist ausserdem das zweite Zahnrad 14 zum Eingriff in das erste Zahnrad 20 angeordnet, um gleichen winkelmaessigen Umlauf des Rotors 13 mit dem Treibflansch 3 zu erzwingen. Die rueckwaertige Endflaeche des Rotors 13 bildet die rotierende Steuerflaeche, die auf der stationaeren Steuerflaeche 39 des Steuerkoerpers 2 umlaeuft, wobei die beiden genannten Steuerflaechen den Steuerspiegel 39 bilden. Der Steuerkoerper 2 ist im Deckel 12 gelagert, in ihm achsial beweglich, aber gegen Drehung durch seine Sitze gesichert. Er hat den Front-Teil 24, den dazu exzentrischen Mittel-Teil 25 und den End-Teil 26. Diese Teile sind in entsprechende Sitze des Deckels 12 dicht eingepasst. Durch Teile des Steuerkoerpers sind die Kanaele 29,30 erstreckt und bilden in der stationaeren Steuerflaeche die Steuermuendungen 29 und 30. Rueckwaertig zu Teilen des Steuerkoerpers sind mit Fluid gefuellte Anpresskammern 27,28,31, oder zwei dieser, angeordnet und eine dieser Kammern ist jeweils mit dem Arbeitsdruck gefuellt. Es ist moeglich, verschiedene Steuerkoerper anzuordnen. Ihre technischen Einzelheiten kann man aus dem Vortrag des Erfinders am Illinois Institute of Technology, Proceedings der National Conference on Fluid Power, 1984, der USA entnehmen. Somit ist das wesentliche der bekannten Technik beschrieben und soweit bekannte Teile , wie Gehaeuse, Rotoren, Kolben, Steuerkoeroer usw. in den weiteren Figuren erscheinen, werden sie nicht noch einmal beschrieben, da sie anhand der Beschreibung der bekannten Teile der Figur 1 verstaendlich sind.Figure 1 is known from the inventor's United States patent 4,664,018 except for the novel features of the invention. It is therefore known that the drive shaft 43 is mounted so that it can move in the
Die neuen Merkmale der Erfindung in Figur 1 bestehen darin, dass die Querschnitte der Anpresskammern 27,28,31 kleiner als in der bekannten Technik ausgebildet sind und dem Rotor oder der beschriebenen Mittelwelle 1 ein weiteres Anpressmittel zugeordnet ist. In diesem Falle ist das weitere Anpressmittel die Druckfluidkammer 90 am rueckwaertigem Ende der Mittelwelle 1, Es kann aber auch die Kammer 31 sein und ist dann die Kammer 31, wenn die Mittelwelle nach hinten durch den Deckel hindurch erstreckt ist, zum Beispiel, um dort ein Hilfsaggregat anzutreiben oder die Drehzahl des Rotors mit der Mittelwelle sichtbar zu machen. Damit die Druck-Kammer 90 (oder 31) einen Druck in Richtung auf die Lagerung 8 ausueben kann, ist sie durch eine Druckfluid-Leizung, z.B. 64, mit Druckfluid gefuellt. Dieses Druckfluid wird der Druckfluidkammer der Erfindung aus einem gesondertem Druckfluid-Lieferanten (Pumpe oder dergleichen) zugefuehrt, oder auch aus einer mit Druckfluid gefuellten Kammer des Aggregates entnommen. Der Querschnitt und Druck der Druckfluidkammer ist so bemessen, dass die Mittelwelle immer fest in die Lagerpfanne 50, der Rotor 13 immer fest gegen die Lagerflaeche 56 des Flansches 4, und der Treibflansch 3 immer fest gegen die Lagerung 8 gedrueckt bleibt, auch dann, wenn andere Kraefte dieser Kraft entgegen wirken. Erfindungsgemaess uebernimmt das Anpressmittel, in diesem Falle die Druckfluidkammer 90, diese Andruckkraft zum Andruecken der beschriebebenen Teile, um die Belastung des Steuerspiegels von diesem Andrueck - Kraft-Teil zu befreien.The new features of the invention in FIG. 1 consist in the fact that the cross sections of the
Gezeigt ist in Figur 1 auch noch die Speisung der Druckfluidkammer 90 fuer umkehrbare Durchflussrichtung durch das Aggregat der Figur 1. Arbeitet dieses als Pumpe, dann ist die Welle 9 die Triebwelle, arbeitet das Aggregat als Motor, dann ist die Welle 9 die getriebene Welle. Die Leitung 7 fuehrt der Leitung 6 der Mittelwelle Schmierfluid oder Steuerfluid zu. Aus Leitung 6 gelangt dieses Fluid in die Druckfluidtasche 23 und/oder durch die Zweigleitung 41 in die Druckfluid Ringnut 22. Die Druckfluidtasche und die Ringnut sind der Lagerpfanne 50 zu gerichtet, die mit Radius 52 um das lagerzentrum 53 gebildet ist, um den mit Radius 51 um das gleiche Zentrum gebildeten Kopf 21 der Mittelwelle fuer dessen Bewegung in der Pfanne 50 zu schmieren und von zu hohem Anpressdruck zu entlasten. Die Kolben 16,18 koennen Taschen 17 fuer die Aufnahme von Durchflussreglern haben. Das Aggregat hat die Anschluesse 32 und 33, von denen einer als Hochdruck-Anschluss dient. Diese Anschluesse sind um 90 Grad verdreht gezeichnet, weil man sie sonst in der Figur nicht sehen koennte. Bei verschiedenen Umlaufrichtungen der Pumpe oder des Motors vertauschen der Hochdruck- und Niederdruck- Anschluss 32 und 33. Daher muss, wenn, wie in Figur 1 auch gezeigt ist, dann, wenn das Druckfluid fuer die Druckfluidkammer 90 aus dem Aggregat entnommen werden soll, dieses Druckfluid einmal aus dem Anschluss 32 und beim anderem Betrieb aus dem Anschluss 33 entnommen werden. Das ist durch die Anordnung des Umsteuerzylinders 62 mit dem darin axial beweglichem Umsteuerkolben 63 gesichert, indem dem einem Ende des Zylinders 62 die Leitung 60 das betreffende Zylinderende zum Anschluss 33 verbindet, waehrend die Leitung 61 das andere Ende des Umsteuerzylinders zum anderem Anschluss 32 verbindet und die Mitte des Umsteuerzylinders 62 durch die Leitung 64 zur Druckfluidkammer 90 verbunden ist. Herrscht hoeherer Druck im Anschluss 33, dann wird der Umsteuerkolben 63 in die in der Figur gezeigte Lage gepresst und die Verbindung vom Anschluss 33 zur Kammer 90 hergestellt. Herrscht der hoehere Druck im Anschluss 32, dann wird der Kolben 63 in die entgegengesetzte Endlage im Zylinder gepresst und die Verbindung zwischen dem Anschluss 32 und der Kammer 90 hergestellt. Die Leitungen 60 und 61 koennen, statt zu den Anschluessen 32,33 zu gehen, auch mit anderen, solchen Raeumen verbunden werden, die mit dem Anschluss 32,bzw. 33 in kommunizierender Verbindung stehen. Die Leitung 6 in der Mittelwelle 1 ist dann nach rueckwaerts durch den Verschluss 34 verschlossen, wenn die Druckfluidkammer 90 nicht gleichzeitig als Schmierfluid- oder Steuerfluid-Kammer wirken soll.Also shown in FIG. 1 is the feeding of the
Die anhand der Figur 1 als erfindungsgemaesse Neuheiten beschriebenen Anordnungen koennen sinngemaess auch in den anderen Figuren der Erfindung angewendet werden und werden, da sie anhand der Figur 1 beschrieben sind, in anderen Figuren nicht noch weiter beschrieben.The arrangements described as innovations according to FIG. 1 with reference to FIG. 1 can also be used analogously in the other figures of the invention and, since they are described with reference to FIG. 1, will not be described further in other figures.
In den Figuren 2 und 3 ist die winkelmaessige Anstellung der Mittelwelle zum Triebschaft durch gerade Wellen in Verbindung mit einer winkelmaessig angestellten Kolbenhubfuehrungsflaeche 84 eines Kolbenhub-Leitkoerpers 85 ersetzt. Dieser ist im Gehaeuse 65 bzw. 66 gelagert. Das Gehaeuse 65 ist mit dem Deckel 165, das Gehaeuse 66 mit dem Deckel 166 versehen und die gerade Welle 67 ist in den Lagern 68,69 im betreffendem Gehaeuse und Deckel gelagert. Im mit der Welle 67 verbundenem Rotor 79 oder 100 befinden sich die Zylinder 80, in denen die Kolben 81 reziprokieren. Die Kolben haben an ihren aeusseren Enden Kolbenkoepfe 82, an denen Kolbenschuhe 83 schwenkbar befestigt sind, die mit ihren Lauf-Flaechen an der betreffenden Kolbenhub Fuehrungsflaeche 84 gleiten. Die Kolbenhub Leitkoerper 85 sind mit Halterungen 99 gegen Verdrehung um ihre Achsen gesichert. Rueckwaertig des Rotors befindet sich wieder jeweils ein Steuerkoerper, in Figur 2 ein ECOS Steuerkoerper mit dem zentrischem Teil 70 und dem exzentrischem Teil 74, in Figur 3 ein COBO Steuerkoerper mit den zentrischen Teilen 105 und 107, sowie dem exzentrischem Mittelteil 106. Die Steuerkoerper bilden die stationaeren Steuerflaechen 103, die an den Rotorsteuerflaechen 104 des betreffenden Rotors anliegen und dichten, wobei die rotierde Steuerflaeche jeweils die rueckwaertige Endflaeche des Rotors ist und an der betreffenden stationaeren Steuerflaeche umlauft.In FIGS. 2 and 3, the angular adjustment of the central shaft to the drive shaft is replaced by straight shafts in connection with an angularly adjusted piston
In Figur 3 ist die erfindungsgemaesse Druckfluidkammer 90 wie in Figur 1 ausgebildet. Die Leitung 93 verbindet zum Anschluss 92, die Leitung 92 verbindet zum Anschluss 93. In Figur 2 ist das Aggregat fuer eine einzige Drehrichtung des Rotors verwendet und daher eine vereinfachte Beausfschlagung der Druckfluidkammer 90 angeordnet. Es ist hier einfach eine Leitung 91 von der Kammer 90 zum Anschluss 93 ausgebildet. Will man die Aggregate der anderen Figuren nur fuer eine Drehrichtung verwenden, dann kann man diese ebenfalls mit der vereinfachten Ausfuehrung der Erfindung nach der Figur 2 versehen.In FIG. 3, the
In Figur 2 ist der Rotor 79 einteilig mit dem Schaft 67. Ausgebildet ist an diesem einteiligem Rotor-Schaft der Flansch 78 zur Lagerung an dem Lager 68. Dieser Flansch haelt den Schaft mit dem Rotor in achsialer Richtung am lager 68, gegen das der einteilige Rotor-Schaft mittels der Druckfluidkammer 90 gedrueck wird. In Figur 3 ist der Rotor 100 auf den Schaft 67 aufgesetzt, mit dem Keil 150 gegen Verdrehung gesichert und mit dem Rotorflansch 97 an der Lagerflaeche 98 des Flansches 4 der Welle (des Schaftes) 67 achsial gelagert, waehrend der Schaft, die Welle, 67 mit dem Flansch 78 am Lager 68 achsial gelagert ist.In Figure 2, the
In Figur 2 ist der zentrische Teil des ECOS Steuerkoerpers mittels des Zentrier-Ringes 71 zentriert, wobei der Ring 71 gleichzeitig den Deckel 165 zum Gehaeuse 65 zentriert und der Ring 71 ausserdem die Ausnehmung 76, die Zentrierflaechen 73,75 und mindestens teilweise die Dichtringbetten 77,163 bildet oder begrenzt. Dadurch ergibt sich eine besonders effektive und betriebssichere, erfindungsgemaesse Anordnung des betreffenden Steuerkoerpers. Denn dieser braucht dann nur zwei Sitze, einen zentrischen und einen exzentrischen, 70 und 74, wobei kurze Kanaele, grosser Durchfluss-Raum und ein kurzer, etwas winklig beweglicher Steuerkoerper entstehen, der weniger zum Heisslaufen als streng zentrisch gefuehrte Steuerkoerper neigt. In Figur 3 ist die Steuerflaeche radial nach aussen durch die Ringnut 161 begrenzt, radial ausserhalb derer ein hydrostatisches Traglager 162 ausgebildet ist.In Figure 2, the central part of the ECOS control body is centered by means of the centering ring 71, the ring 71 simultaneously centering the
In der Figur 4 sind mehrere Aggregate der Figuren 2 oder 3 in einem gemeinsamem Gehaeuse angeordnet, die Kolbenhuebe regelbar ausgebildet und die einzelnen Aggregate sind mit einer ihnen gemeinsamen Kolbenhubregelung versehen. Zu dieser Figur gehoeren die Schnittfiguren 5,10 und 11.In FIG. 4, several units of FIGS. 2 or 3 are arranged in a common housing, the piston strokes are designed to be adjustable, and the individual units are provided with a piston stroke control that is common to them. The sectional figures 5, 10 and 11 belong to this figure.
In Figur 4 sieht man zwei Aggregate 113 und 114 im gemeinsamen Gehaeuse 110 eingebaut, wobei eines die Anschluesse 92,93 und das andere die Anschluesse 115,116 hat. Die Aggregate haben die Wellen oder Schaefte 111 bzw. 112 und die Sitze 117 bzw. 118 zur Befestigung von Antriebsmitteln, zum Beispiel, Zahnraedern, an den Wellen bzw. Schaften 111,112. Die Kolbenhubleitkoerper 185 sind in dieser Figur als um die Achsen 167 der Lagerungen 140,141 schwenkbar ausgebildet, wodurch der Kolbenhub der Aggregate stufenlos regelbar verstellt werden kann, weil nun die Kolbenhub Fuehrungsflaechen zwischen den maximalen Anstellwinkeln und "null" einstellbar sind, Die Verstellung der Kolbenhuebe erfolgt durch die allen Aggregaten gemeinsame Regelstange 119, indem diese in achsialer Richtung verschoben wird. Sie hat den Regelkopf 120 mit Schlitzen 121 und/oder 123, in die Verbindungstraeger 124,125 eingreifen und durch Bolzen 128 schwenkbar gehalten sind. An den anderen Enden sind die Verbindungstraeger mittels Verbindern 129 schwenkbar mit Armen 130,131 der Kolbenhub- Leitkoerper 185 verbunden. Eine axiale Bewegung der Regelstange 119 bewirkt also eine verhaeltnisgleiche Schwenkung der Kolbenhub-Leitkoerper 185 um deren Schwenklager-Achsen 167. Die Regelbewegung der Regelstange 119 kann mechanisch oder von Hand erfolgen, doch ist in der Figur auch eine Fluiddruck Regelung gezeigt. Ein mit der Stange 119 verbundener Kolben 175 ist im Zylinder 186 beweglich, der beiderends des Kolbens durch Anschluesse 178 oder 179 mit Fluid beaufschlagt werden kann. Die Bewegung des Kolbens und damit der Regelstange erfolgt dann in dieser oder jener axialen Richtung durch Druck in der betreffenden Zylinderkammer 176 oder 177. Stattdessen kann auch ein mechanisches Gewinde 185 mit Dreh-Hebel 184 angeordnet werden. Drehung des Hebels 184 wirkt auf die im Gehaeuse 182 drehbare Gewinde-Mutter 183. Da die Mutter 183 mittels Flansch 181 im Gehaeuse 182 gegen axiale Verschiebung gehalten ist, bewirkt die Drehung des Hebels 184 die achsiale Verschiebung der mit dem Gewinde 185 versehenen Regelstange 119 und somit die Verstellung des Kolbenhubes der Aggergate.4 shows two
Figur 5 ist der Schnitt durch Figur 4 entlang der gepfeilten Linie in Figur 4. Man sieht in Figur 5, dass Figur 4 nicht nur zwei Aggregate enthalten muss, sondern nach Figur 5 sogar 4 Aggreate im gemeinsamen Gehaeuse mit gemeinsamer Regelung hat. Figuren 10 und 11 zeigen den Kopf der Regelstange 119 in separierter Darstellung. Daraus sieht man deutlich die Lage der Schlitze 122,123 und der Bohrungen (Lager) 187 fuer die Verbingungsbolzen 128. Man sieht die Schlitze mit Schlitzteilen 121,122,123 und 223 fuer die Lagerung der vier einzelnen Verbindungstraeger 124,125,126 und 127. Ausserdem sieht man in Figur 5 die Lagerungen 140 bis 147 mit Achsen 167 der Kolbenhub Leitkoerper. Die Leitkoerper sind hier mit 130, 131,132,133 und die Wellen (Schaefte) mit 110,111,171,172 bezeichnet, um die vier einzelnen Aggregate benennen zu koennen. Jeder Leitkoerper hat also zwei Lager. Koerper 130 die Lager 140,142, Koerper 131 die Lager 141,143, Koerper 132 die Lager 144,145 und Koerper 133 die Lager 146,147. Das Gehaeuse 110 ist zweckmaessigerweise mit Bohrungen versehen, in die die Deckel mit Lagergehaeusen 168 eingepasst werden.FIG. 5 is the section through FIG. 4 along the arrowed line in FIG. 4. It can be seen in FIG. 5 that FIG. 4 not only has to contain two units, but according to FIG. 5 even has 4 units in the common housing with common control. Figures 10 and 11 show the head of the
Figur 6 zeigt den einteilen Rotor-Schaft, die einteilige Rotor-Welle der Figur 2 in separierter Darstellung, wobei Figur 8 der Schnitt durch Figur 6, entlang der gepfeilten Linie der Figur 6 ist. Man sieht, dass die eiznelnen Zylinder 80 glatt durch den Rotorteil 79 in achsialer Richtung hindurchgehen, mit gleichbleibendem Durchmesser von der Front-Flaeche bis zur Rueck-Flaeche. Man sieht den Flansch 78, die gerade Achse 166 und den rueckwaertigen Wellenteil 89 dessen Durchmesser zusammen mit dem Druck in Kammer 90 die erfindungsgmeaesse Anpresskraft bestimmt. Man beachte, dass der Wellenteil 89 dichtend in den Deckel 165 eingepasst ist, weil ja sonst die Druck Kammer 90 nicht verschlossen waere und nicht wirken koennte.FIG. 6 shows the one-piece rotor shaft, the one-piece rotor shaft of FIG. 2 in a separate illustration, FIG. 8 being the section through FIG. 6 along the arrowed line of FIG. 6. It can be seen that the
Figur 7 ist ein Laengsschnitt durch einen alternativen Rotor fuer Figur 1, wobei Figur 9 der Querschnitt durch Figur 7 entlang derer gepfeilten Linie ist. In diesem Beispiel ist die Mittelwelle 1 einteilig mit dem Rotor 13. Ansonsten entsprechen die Einzelheiten der Figur 1, jedoch ist in Figuren 7,8 die Laufbuchsen- und Steuerflaechen-Anordnung eingearbeitet. Sie bildet den Steuerteil 165, die Buchsen 164 und die Flansche 266 im und am Rotorteil 13. Diese Anordnung wird dann getroffen, wenn man gleitfaehiges Material fuer die rotierende Steuerflaeche benoetigt, der Rotor selber aber aus Material besteht, das diese Eigenschaf ten nicht bietet. Rotor und Mittelwelle haben jetzt die gemeinsame Achse 166, da sie jetzt einteilig sind, also die Teile 21,1,13,89 jetzt ein einziges Teil sind. Die Laufbuchsen-Steuerflaechen- Anordnung kann auch in anderen der Figuren angewendet werden.FIG. 7 is a longitudinal section through an alternative rotor for FIG. 1, FIG. 9 being the cross section through FIG. 7 along the arrowed line. In this example, the central shaft 1 is in one piece with the
In Figur 12 ist der Kolbenhub Leitkoerper 1303 im sphaerischen Lagerkoerper 1304 des Gehaeuses 311 gelagert. Seine Verstellung und smit die Regelung des Kolbenhubes erfolgt durch die Regelstange 347, die mittels Verbindung 346 am Regelarm 345 des Kolbenhub-Leitkoerpers 1303 angreift. Der Rotor 313 mit Zylindern 338 ist mittels Keil 394 auf der Welle 301 gelagert und mit Flanschflaeche 57 an der Bundflaeche 56 des Flansches 4 der Welle 301 gelagert, waehrend die Welle 301 mit Flansch 306 auf dem Achsial-Lager 8 in achsialer Richtung gelagert ist. Am Gehaeuse 311 befindet sich der Deckel 312 mit dem Steuerkoerper 2 in ihm und mit den Anschluessen 332,333. Die Anpresskammern sind 304 und 303, die Steuerkoerpersitze sind 24,25,26. Dichtringbetten sind mit 350 gekennzeichnet. Die rotierende Steuerflaeche ist 339 und die stationaere Steuerflaeche ist 39. Diese Figur hat ausserdem eine besondere, erfindungsgemaesse Halterung der Kolbenschuhe 327 an den Kolben 316,318. Die Lauf-Flaechen der Kolbenschuhe sind mit 391 gezeigt. Ringteil 390, mittels Spannring 341 befestigt, haelt die Kolbenschuhe an der Kolbenhub Fuehrungsflaeche und ist somit gleichzeitig der Kolben-Rueckzugsring. Das erfindungsgemaesse Zusammenwirken von Kolben und Kolbenschuh wird anhand der Figuren 13 bis 15 noch weiter verstaendlich, weil diese Figuren einen der Kolben, der Kolbenschuhe und des Befstigungsbolzens im Laengsschnitt zeigen.In FIG. 12, the piston
Zu sehen ist in Figur 12 noch, dass die Welle 301 als Hohlwelle, also als Rohr ausgebildet sein kann, um Fluid oder eine gesonderte Welle durch ihren Inneraum 380 leiten zu koennen.It can also be seen in FIG. 12 that the
In Figur 13 hat der Kolben 316 das Hohlkugelteilfoermige Lagerbett mit dem Radius 392 um den Schwenkpunkt 393 fuer die Lagerung der Schwenkflaeche 390 des Kolbenschuhes 327 der Figur 14. Auserdem erstreckt sich von der Lagerflaeche 606 aus in den Kolben herein die Halterungsbohrung 607 bis zu deren Bodenflaeche 321. Von dort aus erstreckt sich die Fluidleitungsbohrung 608 in achsialer Richtung durch den Kolben hindurch.In FIG. 13, the
In Figur 14 bildet der Kolbenschuh 327 die Stirnflaeche 391 als Gleitflaeche des Kolbenschuhes, mit der der Kolbenschuh auf der Kolbenhubfuehrungsflaeche gleitet. Gegenueber der Stirnflaeche liegt am rueckwaertigem Ende des Kolbenschuhes die schon erwaehnte Schwenkflaeche 390, die mit dem Radius 392 um den Schwenkpunkt 393 gebildet ist. Folglich ist sie die Oberflaeche eines eiles einer Kugel, wobei der Radius 392 praktisch (von dem Passungsspiel abgesehen) gleich zum Radius 392 des Kolbens 316 ist. Zentrisch hat der Kolbenschuh eine Ausnehmung, die das Halterungsbett 326 bildet, das durch die hohlkugelteilfoermige Wandflaeche 601 mit dem Radius 602 um den Schwenkpunkt 393 begrenzt ist. Das Halterungsbett 326 muendet in die Ausnehmung 324, die durch die Wandflaeche 604 begrenzt ist.In FIG. 14, the
In Figur 15 sieht man den Verbindungskoerper 522 mit seinem Kopf 329, seinem Mittelstueck 522 und seinem rueckwaertigem Endstueck 319. Nachdem der Kolbenschuh in das Schwenkbett des Kolbens gelegt ist, wird der Verbindungskoerper der Figur 15 mit seinem rueckwaertigem Endstueck 319 durch die Ausnehmung 324 des Kolbenschuhes und durch die Ausnehmung 607 des Kolbens hindurch in die Boehrung 608 des Kolbens hieingedrueckt, bis die Endflaeche 321 des Mittelstuecks 522 des Verbindungskoerpers auf der Endflaeche 321 der Ausnehmung 607 des Kolbens aufliegt. Bei dieser Auflage liegt automatisch die mit dem Radius 605 um den Schwenkpunkt 393 gebildete Kugelabschnitts Oberflaeche 605 des Verbindungskoerper - Kopfes an der Wandflaeche 601 des Hohlugelteils 601 des Kolbenschuhes mit so engem Spiel an, dass der Kolbenschuh mit seinen Flaechen 390 und 601 zwischen den Flaechen 606 des Kolbens und 605 des Kopfes des Verbindungskoerpers gleiten (schwenken) kann. Das ist dadurch erreicht, dass die Laengen der Ausnehmung 607 und des Mittelstuecks 522 praezise aufeinander abgesteimmt sind. Der Verbindungskoerper ist in achsialer Richtung mit der zentrischen Bohrung 320 versehen, die die Fluidleitung zur Schmierrung der Flaechen des Kolbenschuhes und seiner Nachbarflaechen dient. Der Endteil 319 kann so lang bemessen sein, dass sein Ende in eine Erweiterung am Kolbenende hereingenietet (erweitert) werden kann, wie zum Beispiel in Figur 12 sichtbar ist. Die Gleitflaeche 391 des Kolbenschuhes kann die Dichtflaeche mit dem Innendurchmesser "d" und dem Aussendurchmesser "D" bilden, mit dem mittlerem Durchmesser "dm" dazwischen. Der Innendurchmesser ist dann das Zweifache des Radius 602. Der Aussendurchmesser "D" muss nach den Rotary Engine Kenkyusho Berichten so bemessen werden, dass der Kolbenschuh fuer den betreffenden Kolbendurchmesser noch gut an der Kolbenhub Fuehrungsflaeche dichtet, dort aber nicht zu viel Reibung verursacht. Radial ausserhalb des Durchmessers "D" findet man die Entlastungs Ringnut 328 mit der Abflussnut 603 und radial aussen davon bildet die Gleitflaeche einen Stuetzlagerflaechenteil. Die Kolben- Kolbenschuh- und Verbindungskoerper- Anordnung nach den Figuren 13 bis 15, die man in Figur 12 eingebaut sieht, ist im Forschungsinstitut des Erfinders bis zu 2000 Atmospheren verwendet worden. Der Schwenkwinkel ist bei so hohen Drucken nur 2x5 Grad, bei geringeren Drucken kann er groesser sein, und der Materialpaarung muss Aufmerksamkeit anhand der RER Berichte geschenkt werden, denn sonst treten unerwartete Probleme auf.FIG. 15 shows the connecting
In Figur 16 ist das gleiche Aggregat, wie in Figur 12 gezeigt, jedoch mit einer unterschiedlichen Steuerkoerper - Anordnung. In Figur 16 ist der COBO Steuerkoerper ( die Benennungen der unterschiedlichen Steuerkoerper Arten sind durch den Vortrag des Erfinders bei dem "National Congress on Fluid Power" am Illinois Institute of Technology bekannt) durch einen erfindungsgemaessen Steuerkoerper ersetzt. Dieser Steuerkoerper, der in den Figuren 17 bis 19 separiert gezeigt ist, besteht aus dem Steuerkoerper 601 mit seinen Druckfluid Anpresskolben 603 und 604 in Druckfluidkammern 607 des Steuerkoerpers 601. Die Druckfluidkammern muenden in die Steuermuendungen 605,606 und die Anpresskoerper liegen mit ihren rueckwaertigen Flaechen 610 auf der Wandflaeche 624 des Deckels 602 des Aggregates auf.FIG. 16 shows the same unit as shown in FIG. 12, but with a different control body arrangement. In FIG. 16, the COBO control body (the names of the different control body types are known from the inventor's presentation at the "National Congress on Fluid Power" at the Illinois Institute of Technology) is replaced by a control body according to the invention. This control body, which is shown separately in FIGS. 17 to 19, consists of the
Die Stirnflaeche 39 bildet die stationaere Steuerflaeche, an der die rotierende Steuerflaeche 339 des Rotors (dessen rueckwaertige Endflaeche) umlauft, sodass diese beiden Steuerflaechen den Steuerspiegel bilden. Rueckwaertig des Steuerkoerpoers ist der Schaft mit Teil 619 im Lager 617 gelagert und rueckwaertig davon bildet man die Dichtung 622 der erfindungsgemaessen Anpress Druckfluidkammer 618 (in dieser Figur durch Leitung 621 mit Druckfluid beaufschlagt), wahrend sich weiter nach rueckwaerts der duennere Schaftteil 620 andschliesst und die rueckwaertige Abdichtung 623 der Druckfluidkammer 618 bildet. Der Steuerkoerper 601 ist in die zylindrische Ausnehmung 625 des Deckels 602 eingelegt, wobei der Aussendurchmesser des Steuerkoerpers etwas kleiner, als der Innendurchmesser 628 der genannten Ausnehmung 625 ist. Doch ist der Steuerkoerper radial nach aussen mit einem kurzem Bund (Erweiterung) 627 versehen, dessen aeusserer Durchmesser den Innendurchmesser 628 beruehrt. Der Steuerkoerper 601 kann so um den Bund 627 etwas schwenken und Rundlauffehler ausgleichen. Ausserdem ist der Steuerkoerper 601 im Deckel 602 gegen Verdrehung gesichert, was beispielsweise durch einen in eine Laengsnut 611 eingreifenden Stift 612 geschehen kann.The end face 39 forms the stationary control surface on which the
In Figur 17 sieht man den Steuerkoerper 601 im Laenegsschnitt. Figuren 18 und 19 zeigen Querschnitte durch Figur 17 entlang der gepfeilten Linien der Figur 17. Daraus ist erkennbar, dass die Druckfluidkammern 607 nur in den Steuerkoerper 601 herein, aber nicht durch ihn hindurch gehen. Die Steuermuendungen 605 und 606 muenden in je zwei der Druckflkuidkammern 607. Diese Figuren zeigen auch den radial nach aussen vorstehenden, achsial kurzen Bund 627, die Laengsnut 611 fuer die Arrettierung gegen Verdrehung, die Steuerflaeche 39 und die Rueckwaertige Endflaeche 625, sowie die zentrale Bohrung 626 zum Durchtritt der Welle bzw. des Schaftes. Ausserdem ist die Entlastungsnut 630 eingezeichnet, die die Steuerflaeche radial nach aussen begrenzt und radial ausserhalb derer ein hydrodynamisches oder hydrostatisches Lager 629, ggf. mit Unterbrechungen oder Abflussnuten 636 angeordnet sein kann. Die Figuren 17 bis 19 zeigen den Steuerkoerper fuer mittlere Drucke. Dabei hat er zwei Druckfluidkammernpaare 607. Bei nur einer Anpresskammer pro Steuermuendung baut der Steuerkoerper in radialer Richtung zu gross. Das Aggregat wuerde zu voluminoes. Bei Verwendung vieler Anpresskammernpaare wird die Anlage entsprechend teuer. Die Ausfuehrung mit zwei Anpresskammernpaaren, wie in diesen Figuren gezeigt, ist rationell, weil baumaessig noch klein und noch nicht zu teuer. Fuer hoehere Drucke muss man gegebenenfalls drei oder vier Anpresskammern- Paare anordnen, damit die Wandstaerken radial innerhalb und ausserhalb der Anpresskammern nicht zu duenn werden und bei so hohen Drucken brechen. In Figur 18 sind die fuer die Berechnung des Steuerkoerpers wichtigen Masse eingetragen, die spaeter beschrieben werden.In Figure 17 you can see the
Wie aus Figur 16 ersichtlich, werden in die Anpresskammern 607 die Anpresskoerper oder Anpress-Kolben 603 oder 604 eingesetzt. Es ist vorteilhaft diese etwa in der Mitte ihrer Laenge eng in die Anpresskammer einzupassen und sie dort mit einem Dichtringbett 608 zu versehen. Von der engen Einpassung aus achsial nach vorne und hinten kann man die Durchmesser konusartig oder kugelteilaehnlich etwas verduennen, wie in Figur 16 strichliert durch 629 angedeutet, damit die Anpresskoerper in den Anpresskammern etwas schwenken koennen, aber bei den hohen Drucken dicht bleiben. An ihren rueckwaertigen Enden koennen die Anpresskoerper Dichtringsitze 609 erhalten, die die Durchfluss Kanaele 613 bzw. 614 in ihnen umgeben. Zwischen den Stirnflaechen der Anpresskoerper und dem Steuerkoerper 601 koennen in den Anpresskammern 607 nicht eingezeichnete Druckfedern eingebaut werden, um die rueckwaertigen Endflaechen 610 der Anpresskoerper sicher gegen die Wandflaeche 624 des Deckels 602 zu druecken. Fuer den Fall dass das Material des Rotors an dem des Steuerkoerpers zum Heisslaufen neigt, kann eine Zwischenplatte 17, wie in Figur 16 strichliert eingezeichnet, zwischen den Rotor und den Steuerkoerper gelegt werden, wobei die Zwischenplatte dann aus geeignetem Material ist und sie mit Druckentlastungs-Ausnehmungen so versehen ist, dass sie nicht vom Rotor abhebt, sondern stets fest durch den Steuerkoerper auf ihn aufgepresst bleibt.As can be seen from FIG. 16, the pressure bodies or
In Figur 18 zeigt 635 den Innendruchmesser, 631 den Aussendurchmesser des Steuerspiegels. 633 ist der Teilkreis Radius der Steuermuendungen. Der innere Radius der Steuermuendungen 605,606 ist 634 und deren Aussenradius ist 632.In Figure 18, 635 shows the inside diameter, 631 the outside diameter of the control mirror. 633 is the pitch circle radius of the control ports. The inner radius of the
Etwa in der Mitte zwischen 635 und 634 liegt der fuer die Berechnung wichtige hochdruckequivalente Innenradius "Ri", waehrend der hochdruckequivalente Aussenradius "Ro" etwa in der Mitte zwischen 633 und 632 liegt. Die hochdruckequivalente Zone "AHPm" pro Steuertasche (Steuermuendung) ist dann:
AHPm = 0,5 (Ro²-Ri₂)π (1)Approximately in the middle between 635 and 634 is the high-pressure equivalent inner radius "Ri", which is important for the calculation, while the high-pressure equivalent outer radius "Ro" lies approximately in the middle between 633 and 632. The high pressure equivalent zone "AHPm" per control pocket (control mouth) is then:
AHPm = 0.5 (Ro²-Ri₂) π (1)
Die Summe der ersten Anpresskammern- Querschnitte aller Anpresskammernpaare soll dann den Wert "AHPmb" erhalten, der das Produkt der Gleichung (1) mit dem Balanziderungsfaktor "fb" ist. Dabei ist "fb" etwa 1,04 plus/minus 0,06. Wegen Einzelheiten sollte man sich nach den RER Berichten richten. So ist:
AHPmb = 0,5 (Ro²-Ri)²πfb (2)The sum of the first pressure chamber cross sections of all pressure chamber pairs should then be given the value "AHPmb", which is the product of equation (1) with the balancing factor "fb". "Fb" is about 1.04 plus / minus 0.06. For details, refer to the RER reports. So is:
AHPmb = 0.5 (Ro²-Ri) ²πfb (2)
Diesen Wert teilt man durch die Anzahl "z" der Anpresskammernpaare, also
Ak = AHPmb/Z (3)
um den Querschnitt "Ak" pro Anpresskammer zu erhalten. Daraus erhaelt man dann den Durchmesser der Anpresskammer 607 als "d" und dieser Durchmesser entspricht (minus Passungstoleranz) dem Durchmesser des betreffenden Anpresskolbens 603 oder 604. Er ist also :
d = √
Ak = AHPmb / Z (3)
to get the cross-section "Ak" per contact chamber. From this you get the diameter of the
d = √
Die Mittel-Linien (Zentren) der Anpresskammern 607 muessen auf dem Radius "Rgc" liegen, der in Figur 17 mit 637 bezeichnet ist. Der Teilkreis Radius 637 = "Rgc" ist also nicht gleich zum Teilkreis Radius 633 der Anpresskammern 607. Waehrend der Teilkreis Radius der Steuertaschen 605,606 eine gewaehlte Konstruktionsgroesse ist, muss der Teilkreis Radius "Rgc" = 637 der Mittellinien der Anpresskammern berechnet werden. Fuer diese Berechnung gilt :
Merke, dass die erste Kammer jedes Anpresskammern-Paares jeweils einer der Steuermuendungen (Steuertaschen) und die zweite Kammer jedes Anpresskammern-Paares der anderen der Steuertaschen verbunden sein muss, und dass die Berechnungen fuer Steuerzonen von genau 180 Grad gelten. Fuer andere sind die RER Berichte gueltig.Note that the first chamber of each pair of pressure chambers must be connected to one of the control ports (control pockets) and the second chamber of each pair of pressure chambers must be connected to the other of the control pockets, and that the calculations apply to control zones of exactly 180 degrees. The RER reports are valid for others.
Die Ausfuehrungs-Beispiele der Erfindung, sowie die Erfindung selbst, sind teilweise in den Patentanspruechen noch weiter beschrieben, sodass die Patentansprueche mit als Teile der Beschreibung der Erfindung und derer Ausfuehrungsbeispiele bewertet werden sollen.The exemplary embodiments of the invention, as well as the invention itself, are partially further described in the patent claims, so that the patent claims are to be assessed as part of the description of the invention and of its exemplary embodiments.
Der Zweck der Bohrung 320 in Figur 15 ist leicht anhand der Figur 16 verstaendlich. Sie dient der Fluidzufuehrung vom Zylinder in die Druckfluidtasche 326 des Kolbenschuhes. Figur 16 zeigt auch die Kolbenhubfuehrungsflaeche und zwar durch das Bezugszeichen 387. In Figur 12 sieht man noch den Punkt 495. Dieser Punkt ist nur in der Zeichnung ein Punkt, in Wirklichkeit aber eine Achse und zwar die Achse einer Lagerung, wie die Achse(n) 167 der Figur 5. Denn der Kolbenhub Regelkoerper 1303 muss ausser seiner Schwenklagerung in der Hohlkugelteilflaeche 304 noch eine weitere Lagerung zur Verhinderung des Kippens des Koerpers 1303 unter Kolbendrucklast haben. Diese Lagerung ist um die Achse 495 gebildet, aber in Figur 12 nur als Punkt sichtbar.The purpose of the
Fuer den Fall, dass das Material des Rotors der Figur 6 an der Steuerflaeche des Steuerkoerpers der Figur 2 heisslaufen wuerde, kann zwischen den Rotor und den Steuerkoerper eine Laufplatte 630 (Figur 6) aus nicht heisslaufendem Material (z.B. Bz.12) gelegt werden. Eine solche Laufplatte ist strichliert als Beispiel in Figur 6 eingezeichnet. Strichliert deshalb, weil sie nicht erforderlich ist, wenn der Rotor 79 aus nicht heisslaufendem Maeterial besteht. Diese Platte hat dann die Auflage Radien Verkuerzungen 634,635, damit die Platte an den Rotor dichtend heran gepresst wird. Ausserdem hat sie die Kanaele 631, die mit den Zylindern 80 fluchten und in die die Kolben bei ihren Hueben mit eintreten. Schliesslich ist eine Sicherung gegen Verdrehung relativ zum Rotor anzuordnen, die in Figur 6 wiederum schrichliert, als Bohrungen 637,638 mit dem in sie eingreifendem Stift 636 dargestellt ist.In the event that the material of the rotor of FIG. 6 would run hot on the control surface of the control body of FIG. 2, a running plate 630 (FIG. 6) made of non-hot running material (e.g. Bz.12) can be placed between the rotor and the control body. Such a running plate is shown in broken lines as an example in FIG. 6. Dashed line because it is not necessary if the
Claims (14)
dass dem Rotor (13, shaft 9, Mittelwelle 1, Schaft 67, Schaft 301 usw.) ein Anpressmittel (z.B. Kammer 90 usw.) zur mindestens indirekten Anpressung an ein im Gehaeuse angeordnetes, auch axiale Kraefte aufnehmendes Lager, (8,68) zugeordnet ist.1.) Axial piston unit with pistons moved back and forth in fluid-flowed cylinders, a control of the fluid flowing through the unit, a rotor containing the cylinders, a shaft for the supply or output of the power, and a piston stroke guide, the Control is a control body pressed against the end face of the rotor, which is arranged under fluid pressure on a rear part, axially movable in a housing part, with its control surface effecting the seal to the rotating control surface of the rotor, characterized in that
that the rotor (13, shaft 9, center shaft 1, shaft 67, shaft 301 etc.) has a pressing means (for example chamber 90 etc.) for at least indirect pressing against a bearing arranged in the housing and also absorbing axial forces, (8,68) assigned.
dass das Anpressmittel rueckwaertig des Steuerkoerpers an einem Teil eines Schaftes (einer Welle) (1,67,89.301,619) angeordnet ist.2.) Unit according to claim 1, characterized in
that the pressing means is arranged backwards of the control body on a part of a shaft (a shaft) (1,67,89,301,619).
dass das Anpressmittel eine mit Druckfluid gefuellte Kammer (z.B.90) ist.3.) Unit according to claim 2, characterized in
that the pressure medium is a chamber filled with pressure fluid (e.g. 90).
dass das Anpressmittel um einen Teil eines Schaftes (einer Welle) gelegt ist und vom genanntem Anpressmitel (z.B. 90) aus der genannte Schaft (die genannte Welle) mit einem rueckwaerts erstrecktem Teil geringeren Durchmessers (z.B. 620) versehen ist.4.) Unit according to claim 2, characterized in
that the pressing means is placed around a part of a shaft (a shaft) and is provided with a backward-extending part of smaller diameter (eg 620) from the mentioned pressing means (eg 90) from the mentioned shaft (the mentioned shaft).
dass die Druckfluid-Kammer (90) mittels einer Leitung (z.B. 91) zu einem mit Druckfluid gefuelltem Raum (z.B. 93) des Aggregates verbunden ist.5.) Unit according to claim 3, characterized in
that the pressure fluid chamber (90) is connected by a line (eg 91) to a space filled with pressure fluid (eg 93) of the unit.
dass die Druckfluidkammer (90) mittels einer Leitung (96) zur Mitte eines Umsteuerzylinders (94) mit darin axial beweglichem Umsteuerkolben (95) verbunden ist und die beiden Enden des genannten Umsteuerzylinders mittels Leitungen (92,93) mindestens indirekt zu den Niederdruck- und Hochdruck- Anschluessen (92,93) des Aggregates verbunden sind.6.) Unit according to claim 5, characterized in
that the pressure fluid chamber (90) is connected by means of a line (96) to the center of a reversing cylinder (94) with a reversing piston (95) axially movable therein, and the two ends of said reversing cylinder by means of lines (92, 93) at least indirectly to the low-pressure and High-pressure connections (92,93) of the unit are connected.
dass die Kolbenhubfuehrung (185) um ein Schwenkzentrum (167) schwenkbar angeordnet ist, mit einem Regelarm (130,131) versehen ist, der Regelarm mit einer Regelung (119) verbunden ist, der genannten Regelung symmetrisch ein zweites Aggregat (Aggreat 114 zu 113) gleicher Ausfuehrung zugeordnet ist und die genannte Regelung (119) mit einem Kopf (120) versehen ist, der zu den beiden Regelarmen (130 und 131) der beiden Aggregate verbunden ist.7.) unit, in particular according to claim 1, characterized in
that the piston stroke guide (185) is arranged to be pivotable about a pivoting center (167), is provided with a control arm (130, 131), the control arm is connected to a control (119), the control mentioned symmetrically a second unit (aggreat 114 to 113) the same Execution is assigned and said control (119) is provided with a head (120) which is connected to the two control arms (130 and 131) of the two units.
dass der genannte Kopf (120) mit zwei gekreuzten Schlitzen (121,123), sowie vier Verbindungshalterungen (187) versehen ist und den beiden genannten Aggregaten zwei weitere Aggregate, zu den ersteren beiden Aggregaten um z.B. 90 Grad versetzt, zugeordnet sind, wbei der genannte Kopf (120) zu den vier Regelarmen (130,131,132,133) der Kolbenhubregelungen der genannten vier Aggregate verbunden ist und folglich die genannte Regelung (119) bie ihrer axialen Bewegung die Kolbenhuebe der vier Aggregate verhaeltnisgleich verstellend ausgebildet ist.8.) Unit according to claim 7, characterized in
that said head (120) is provided with two crossed slots (121, 123) and four connecting brackets (187) and two further units are assigned to the two units mentioned, offset from the first two units by, for example, 90 degrees, where the said head (120) is connected to the four control arms (130, 131, 132, 133) of the piston stroke controls of the four units mentioned and consequently said control (119) is designed to adjust the piston stroke of the four units in an axially equal manner.
dass ein Kolben (316) in seinem vorderem Kopf (325) eine mit Radius (392) um einen Mittelpunkt (393) gebildete Pfanne (606) zur Aufnahme der Schwenkflaeche (390) eines Kolbenschuhes (327) formt, der genannte Kolbenschuh um den Schwenkpunkt (393) eine Halteflaeche (601) mit einem kleinerem Radius (602) bildet und ein Haltestift (522) einen Kopf mit zur Halteflaeche (602) komplementaeren Halterungsflaeche (605) an der genannten Halteflaeche (601) anliegend, mit seinem Verbindungsteil (522) durch eine Oeffnung (324) des Kolbenschuhes hindurch in eine Ausnehmung (607) des genannten Kolbens (316) erstreckt und mit einer Befestigung (319) im genannten Kolben (316) gehalten, angeordnet ist.9.) Unit, in particular according to claim 1, characterized in
that a piston (316) forms in its front head (325) a socket (606) formed with a radius (392) around a center point (393) for receiving the swivel surface (390) of a piston shoe (327), said piston shoe around the pivot point (393) forms a holding surface (601) with a smaller radius (602) and a holding pin (522) forms a head with a holding surface (605) which is complementary to the holding surface (602), abuts against said holding surface (601), with its connecting part (522) extends through an opening (324) of the piston shoe into a recess (607) of the said piston (316) and is arranged with a fastening (319) held in the said piston (316).
dass ein Steuerkoerper als eine Scheibe ausgebildet ist, dessen Stirnflaeche (39) die staionaere, mit den Steuermuendungen (605,606) versehene Steuerflaeche (39) bildet, eine Arrettierung (z.B. 611) zur verhinderung der winkelmaessigen Verdrehung der Scheibe (601) angeordnet ist und von der Rueckseite her in den Steuerkoerper (die Scheibe) mindestens zwei Druckfluid- Kammernpaare (607) eingeformt sind, von denen die jeweils erste Kammer des betraffenden Paares in eine der genannten Steuermuendungen muendet, waehrend die jeweilige zweite Kammer des betreffenden Paares in die andere der genannten Steuermuendungen muendet, in den genannten Druckfluid- Kammernpaaren Anpresskoerper (603,604) mit ihren rueckwaertigen Enden auf einer Flaeche des Gehaeuses (oder des Deckels) (602) dichtend aufliegend, achsial beweglich angeordnet und mit Kanaelen (613,614) zur Durchleitung des Arbeitsfluids versehen sind.10.) unit, in particular according to claim 1, characterized in
that a control body is designed as a disc, the end face (39) of which forms the stationary control surface (39) provided with the control openings (605, 606), an arresting device (for example 611) to prevent the angular rotation of the disc (601) and from at least two pressurized fluid chamber pairs (607) are molded into the back of the control body (the disk), of which the respective first chamber of the concerned pair opens into one of the mentioned control ports, while the respective second chamber of the respective pair opens into the other of the mentioned Control outlets must flow, in the pressure fluid-chamber pairs mentioned, pressure bodies (603, 604) with their rearward ends lying on a surface of the housing (or cover) (602) sealingly, axially movable and provided with channels (613, 614) for the passage of the working fluid.
dass der Steuerkoerper (die Scheibe) mit einem radial nach aussen etwas vorstehendem, achsial kurzem, Bund (627) in einer zylindrischen Ausnehmung (628) etwas schwenkfaehig angeordnet ist und/oder die genannten Anpresskoerper endwaertig ihrer mit dem Dichtringsitz (608) versehenen Mitte im Durchmesser etwas verkleinert ausgebildet sind, waehrend ihre genannte Mitte in der Naehe des betreffenden Dichtringbettes dicht in die Wand der betreffenden Druckfluid-Kammer (607) eingepasst, angeordnet sind.11.) Unit according to claim 10, characterized in
that the control body (the disc) with a radially outward slightly projecting, axially short, collar (627) in a cylindrical recess (628) is arranged to be somewhat pivotable and / or the above-mentioned pressing body is finally provided with its center with the sealing ring seat (608) in the Diameters are somewhat reduced, while their center in the vicinity of the relevant sealing ring bed is tightly fitted into the wall of the pressure fluid chamber (607) in question.
dass die Mittellinien der genannten Anpresskammern auf dem Radius (Rgc) der Formel (5) liegend angeordnet sind und die uebrigen Abmessungen des Steuerkoerpers den Formeln (1) bis (2) und (3) bis (4) dieser Patentanmeldung entsprechend bemessen angeordnet sind.12.) Unit according to claim 10, characterized in
that the center lines of the pressure chambers mentioned are arranged lying on the radius (Rgc) of the formula (5) and the other dimensions of the control body are arranged according to the formulas (1) to (2) and (3) to (4) of this patent application.
dass zwischen einem Gehaeuse (65) und dessen Deckel (165) ein Zentrier-Ring (71) angeordnet ist, dessen Innendruchmesser (73) den Aussendurchmesser (73) eines Steuerkoerpers (70) lagert und teilweise dessen rueckwaertige Anpresskammer (27) abdichtet.13.) Unit, in particular according to claim 1, characterized in
that a centering ring (71) is arranged between a housing (65) and its cover (165), the inside diameter (73) of which supports the outside diameter (73) of a control body (70) and partially seals its backward pressure chamber (27).
dass der Steuerkoerper in einem von Fluid durchstroemtem Aggregat angeordnet ist.14.) Unit according to claim 10, characterized in
that the control body is arranged in an assembly through which fluid flows.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP88121061A EP0373252A1 (en) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | Axial piston unit and control device |
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EP88121061A EP0373252A1 (en) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | Axial piston unit and control device |
Publications (1)
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EP0373252A1 true EP0373252A1 (en) | 1990-06-20 |
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EP88121061A Withdrawn EP0373252A1 (en) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | Axial piston unit and control device |
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Country | Link |
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EP (1) | EP0373252A1 (en) |
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1988
- 1988-12-16 EP EP88121061A patent/EP0373252A1/en not_active Withdrawn
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