DE1653611A1 - Umkehrbare hydrostatische Maschine mit umschaltbarer Einstellung der Fluessigkeitsverteilung - Google Patents

Description

Societe Andre Citroen

Paris / Frankreich

Umkehrbare hydrostatische Maschine mit umschaltbarer Einstellung der Plussigkeitsverteilung.

Die Erfindung betrifft umkehrbare hydrostatische Maschinen, die sowohl als Generator als auch als Motor arbeiten können, und insbesondere solche, bei denen eine Vorrichtung zur Umschaltung der Einstellung der Flüssigkeitsverteilung vorgesehen ist.

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Bei hydrostatischen Maschinen mit mehreren Zylindern und Kolben, die nacheinander mit Hochdruck- und Niederdrucköffnungen in Verbindting stehen, welche in einen ebenen oder unebenen Verteilerspiegel vorgesehen sind, bildet der Abstand zwischen den Öffnungen eine Brücke, die die Zylinder beim Vorübergleiten abschließt<,' Diese Brücken entsprechen den Stellungen der Zylinder im oberen und unteren Totpunkt und erstrecken sich über einen gewissen Bereich vor und nach diesen Stellungen. Die Einstellung der Flüssigkeitsverteilung, die durch die Y/inkelstellung der lotpunktlinie zur Erstreckung -der Brücken auf den Verteilerspiegel bestimmt ist, ist je nach Arbeitsweise der Maschine zu verstellen, und zwar muß sie bei Betrieb der Maschine als Motor in Bezug auf die Drehrichtung der Maschine zurückgestellt und bei Betrieb als Pumpe vorgestellt werden,.

Diese Einstellung der Flüssigkeitsverteilung ist von einer bestimmten Maschinenleistung an erforderlich, wenn der Wirkungsgrad der Maschine in einem annehmbaren Bereich bleiben soll. Dies kompliziert jedoch den mechanischen Aufbau und die Steuerung einer derartigen Vorrichtung.

Gegenstand der Erfindung ist es, die Einstellung der Flüssigkeitsverteilung mit Hilfe einer hydrostatischen

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Vorrichtung zu verstellen, bei der der Druck der umlaufenden Flüssigkeit selbst ausgenutzt wird. Da die Einstellung gerade infolge der Umkehrung des Druckes dieser Flüssigkeit geändert werden muß, genügt es, diesen Druck sur hydraulischen Steuerung der gewünschten Einstellungsänderung zu verwenden, wobei eine automatische Verstellung erreicht wird.

Hierzu läßt man einen Kolben in einem Zylinder gleiten, dessen Enden mit der Hochdruck- bzw. Niederdruckflüssigkeitskaiiffiier verbunden sind, so daß die bestehende Druckdifferenz auf den Kolben so einwirkt, daß er bei einer Druckunkehrung von einem Zylinderende zum anderen geschoben wird. In den Seitenwänden des Zylinders münden zwei Kanäle aus, deren andere Enden in einer der Brücken des Verteilers Zusatzöffnungen bilden_o Nun sind lediglich die Abmessungen dieser Teile so zu wählen, daß jeweils nur ein Kanal verschlossen wird und folglich eine der beiden Öffnungen mit den gewünschten Druck gespeist wird, wodurch die Stellung der Brücke durch direkte Einwirkung des Druckes des hydraulischen Kreises, in den die Maschine in Reihe geschaltet ist, verändert wird.

Die erfindungsgemäße umkehrbare hydraulische Maschine mit Mehreren Kolben, die sich in den Zylindern einer rotieren-

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den Trommel bewegen und nacheinander mittels eines feststehenden Verteilerspiegels mit zwei durch Brücken voneinander getrennten Hauptöffnungen mit den beiden Drücken derselben Flüssigkeit verbunden sind, ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, daß jede "Brücke mit zwei Zusatzöffnungen versehen ist, deren Verbindung mit dieser Flüssig keit durch den zwischen den beiden Hauptöffnungen versehenden Druckunterschied gesteuert ist.

Die Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung anhand von Zeichnungen. Auf diesen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine hydrostatische Maschine mit einer Trommel, radial angeordneten Zylindern und einem zylindrischen Verteilerspiegel, bei dem die Einstellung der Flüssigkeitaverteilüng" hydrostatisch verstellt wird.

Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt einer Einzelheit der Maschine bei Betrieb als Motor.

Fig. 3 einen FIg.2 entsprechenden Schnitt durch die Maschine bei Betrieb als Pumpe.

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Die Maschine besitzt einen Rotor bzw» eine Trommel 1 mit radial angeordneten Zylinderbohrungen 3, in welchen Kolben 4 mitgenommen werden, die an einem am Teil 6 befestigten Exzenter 5 anliegen (Fig.l).

Das Teil 6 ist mit der nicht dargestellten in 7 befindlichen Schwenkvorrichtung des Exzenters verbunden, welche durch nicht dargestellte Organe, die sich im Teil 8 des Gehäuses befinden, betätigt wird. Das Teil 9 dient zur Befestigung der Maschine an ihrem Verwendungsort«

Die Drehachse der Trommel liegt in 2. Der Mittelpunkt des Exzenters befindet sich in 11 und definiert mit dem Punkt die unterbrochen dargestellte Gerade 12. Diese Gerade 12 stellt die Totpunktlinie bzw. die Nullinie dar, welche die Totpunkte des Kolbens im Inneren des Zylinders bestimmt. Die Totpunkte werden erreicht, wenn die Zylinderachse mit der Nullinie 12 zusammenfällt.

Ein zylindrischer Verteiler 13 (Pig. 2) ist in zylindrischen Bohrungen mit Kanälen 14 und 15 versehen, die an den äußeren Flüssigkeitskreis angeschlossen sind und mit den Kammern 16 und 17 in Verbindung stehen, in welche die Zylinder 3 münden. Wird die Maschine wie in Fig. 2 als Motor betrieben, so ist 16 die Hoohdruckkammer und 17 die

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Niederdruckkammer. Diese beiden Kammern sind oben durch die Brücke 18 und unten durch die Brücke 19 voneinander getrennt.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in der Brücke 18 zwei Kanäle 20 und 21 vorgesehen, die in einen im Körper 13 des Verteilerspiegels ausgesparten Zylinder 22 münden. Der Zylinder 22 ist an seinen beiden Enden mit der Kammer 16 bzw. 17 verbunden. Ein Kolben 23 gleitet in diesem Zylinder zwischen zwei an den Zylinderenden angeordneten Stopfen 24 und 25, welche durchbohrt sind, so daß die Drücke auf die Kolbenquerschnittflächen einwirken können«

In der Brücke 19 sind ebenfalls zwei Kanäle 26 und 27 vorgesehen, welche in einen Zylinder 28 münden. Zwischen den beiden durchbohrten Stopfen 29 und 30 dieses Zylinders 28 gleitet ein Kolben 31.

Durch diese Anordnung wird bewirkt, daß die Kolben 23 und 31 durch den in der Kammer 16 herrschenden Hochdruck nach rechts gedrückt werden* Der Kolben 23 verschließt dabei den Kanal 21, und ermöglicht, daß im Kanal 20 Hochdruck herrscht»

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Bei Drehung des Motors in Richtung des Pfeils 32 herrscht "beispielsweise in dem Zylinder 3₂ von seiner Stellung 3·^ an Hochdruck. Dies entspricht einer sich über den Kreisbogen 33 erstreckenden Brücke, die nunmehr an die Stelle der ursprünglichen Brücke 18 tritt. Dieser Bogen ist somit, wie gefordert wird, bei Drehung in Richtung des Pfeils 32 gegenüber der Linie 12 zurückversetzt.

Um bei der Brücke 19 ein symmetrisches Verhalten zu erreichen, ist der Kolben 31 mit zusätzlichen Verbindungen zu versehen. Hierzu sind in diesem Kolben gekrümmte Kanäle 34 und 35 vorgesehen, so daß der Kanal 26 vom Hochdruck abgeschnitten ist, während im Kanal 27 der !Niederdruck
der Kammer 17 herrscht. Dadurch herrscht beispielsweise
in einem Zylinder 3*, sobald er die Öffnung des Kanals erreicht, Niederdruck. Damit wird die Brücke 19 verändert} ihre Oberfläche erstreckt sich nunmehr über einen Kreisbogen 36.

Bei Betrieb der Maschine als Pumpe in derselben Drehrichtung 32 herrscht in der Kammer 16 Niederdruck und in der Kammer 17 Hochdruck.

Durch diese Druckumkehrung (Figo 3) werden die Kolben 23 and 31 nach links geschoben und liegen an den Stopfen 24

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bzw. "29 an.

Der Kolben 23 öffnet nun den Kanal 21 und in den Zylindern 3 herrscht solange Hochdruck, bis sie die Öffnung 21 passiert haben.» Dadurch wird die ursprüngliche Brücke 18 versetzt und in den Bogen 37.umgebildet. ■

Analog hierzu verbindet der Kolben 31 den Kanal 26 mit der Niederdruckseite, so daß in den Zylindern 3 so lange Niederdruck herrscht, bis sie diesen Kanal 26 passiert haben. Der Bogen 38 ersetzt nunmehr die ursprüngliche Brücke 19 und bildet die dieser Arbeitsweise entsprechende Brücke. Die Brücken 37 und 38 sind damit, wie gefordert wird, bei Betrieb der Maschine als Pumpe gegen die Linie in Bewegungsrichtung nach vorne versetzt.

Innerhalb der Erfindung, die an einem speziellen Ausführungsbeispiel, und zwar an einer Maschine mit zylindrischem Verteiler, die eine einfache Bauweise aufweist, beschrieben wurde, sind selbstverständlich zahlreiche Änderungen konstruktiver Details oder der Anordnung der Bauteile möglich.

Beispielsweise ist eine derartige Vorrichtung zum hydrostatischen Versetzen der Brücken nicht an die Form des

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Verteilers gebunden, sondern läßt sich auoh auf Verteiler mit ebenem kugelförmigem oder anderem Spiegel verwenden.

- 10 109851/029 6 Patentansprüche

Claims (1)

1. - ίο -

   Patentansprüche ι

   Umkehrbare hydrostatische Maschine mit mehreren Kolben, welche sich in den Zylindern einer rotierenden Trommel bewegen und nacheinander mittels eines mit zwei durch Brücken voneinander getrennten HauptÖffnungen versehenen Verteilerspiegels mit den beiden Drücken derselben Flüssigkeit in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Brücke (18,19) mit zwei Zusatzöffnungen (20,21$ 26,27) versehen ist, deren Verbindung mit dieser Flüssigkeit durch den zwischen den Hauptöffnungen (16,17) herrschenden Druckunterschied gesteuert ist.

   2· Hydrostatische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zusatzöffnungen (20,21; 26,27) jeder Brücke (18,19) über Kanäle mit einem an seinen Enden offenen Zylinder (22}28) verbunden sind, in welchem ein Steuerkolben (23|31) gleitet, auf den der zwischen den Hauptöffnungen (16,17) bestehende Druckunterschied einwirkt und der jeweils einen der beiden Kanäle (2o,21; 26,27) verschließt.

   3. Hydrostatische Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem der beiden Steuerkolben (31) zwei gekrümmte Kanäle (34,35) vorgesehen sind, welche die

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   Symmetrie der gemeinsamen Arbeitsweise der Steuerkolben, d.h. die symmetrische Anordnung der beiden Zusatzöffnungen (20, 27 auf Figo 2} 21,26 auf Mg.3), die jeweils in verschiedenen Brücken (18,19) vorgesehen sind und mit Hauptöffnungen (16,17) unterschiedlichen Drucks in Verbindung stehen, in Bezug auf die Drehachse der Trommel (1) gewährleisten.

   ο Hydrostatische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilerspiegel (13) zylindrisch ausgebildet ist.

   5. Hydrostatische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilerspiegel sphärisch ausgebildet ist.

   6. Hydrostatische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilerspiegel eben ausgebildet ist»

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