EP0284460B1 - Druckflüssigkeitsmechanismus, Pumpe oder Motor mit mehreren Verdrängungsvolumen - Google Patents

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EP0284460B1 EP88400431A EP88400431A EP0284460B1 EP 0284460 B1 EP0284460 B1 EP 0284460B1 EP 88400431 A EP88400431 A EP 88400431A EP 88400431 A EP88400431 A EP 88400431A EP 0284460 B1 EP0284460 B1 EP 0284460B1
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Louis Bernard Bigo
Bernard René Allart
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Poclain Hydraulics France SA
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03C—POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
    • F03C1/00—Reciprocating-piston liquid engines
    • F03C1/02—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders
    • F03C1/04—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders with cylinders in star or fan arrangement
    • F03C1/0447—Controlling
    • F03C1/045—Controlling by using a valve in a system with several pump or motor chambers, wherein the flow path through the chambers can be changed, e.g. series-parallel

Definitions

  • Hydraulic mechanisms motor or pump, are already known which allow several (at least two) separate displacement to be obtained.
  • FR-A-2 481 755 describes and represents a pressurized fluid mechanism, motor or pump, such as a hydraulic motor, with at least two separate displacements, non-zero, capable of being selected, consisting of: at least a first external connection to a source of pressurized fluid and at least a second external connection to a fluid exhaust, at least one cam, the profile of which comprises several successive undulations, said undulations being distributed in at least first and second distinct groups of undulations and each undulation comprising a first ramp and a second ramp; a cylinder block, which is rotatably mounted with respect to said cam about an axis of rotation and which has a plurality of cylinders disposed substantially radially with respect to said axis of rotation; at least one piston being slidably mounted inside each cylinder, being capable of bearing on the cam and delimiting inside said cylinder a working chamber which is connected to a communication face of the cylinder block; a plurality of connecting cylinder conduits.
  • a displacement selection device comprising at least a first displacement selection drawer disposed between said first and second external connections and the first and / or second distribution conduits corresponding to the corrugations of the second group of corrugations; this first displacement selection drawer having a first position capable of corresponding a) to the communication of the first distribution conduits corresponding to the corrugations of the two groups of corrugations with the first external connection, and b) to the communication second distribution conduits corresponding to the corrugations of the two groups of corrugations with the second external connector, and having a second position capable of corresponding to
  • the invention intends to remedy these drawbacks of known mechanisms by providing for a simpler constitution and capable, without costly machining, of ensuring the cubic capacity selections desired by the user, in particular from three distinct non-zero cubic capacities and one zero cubic capacity.
  • the displacement selection device comprises a second displacement selection drawer, which also has two positions and is arranged between the first and second external fittings. and the first and / or second distribution conduits corresponding to the corrugations of the first group of corrugations, this second displacement selection drawer having a first position which corresponds to a) the communication of the first distribution conduits corresponding to the corrugations of the first group of corrugations with the first external connection, b) the communication of the second distribution conduits corresponding to the corrugations of said first group of corrugations with the second external connection, and having a second position which corresponds to the insulation of the first distribution conduits corresponding to the undulations of the first group of undulations with the first external connection and / or with the permanent isolation of the second distribution conduits corresponding to the undulations of said first group of undulations with the second external connection.
  • the invention relates to a pressurized fluid mechanism, motor or pump, such as a hydraulic motor, to at at least two separate cubic capacities, non-zero, capable of being selected, consisting of: at least a first external connection to a source of pressurized fluid and at least a second external connection to a fluid exhaust; at least one cam, the profile of which comprises several successive undulations, said undulations being distributed in at least a first and a second distinct group of undulations and each undulation comprising a first ramp and a second ramp; a cylinder block, which is rotatably mounted relative to said cam around a axis of rotation and which comprises a plurality of cylinders arranged substantially radially with respect to said axis of rotation; at least one piston being slidably mounted inside each cylinder, being capable of bearing on the cam and delimiting inside said cylinder a working chamber which is connected to a communication face of the cylinder block; a pressurized fluid mechanism, motor or pump, such as a hydraulic motor, to at at least two
  • all the pistons 14 have the same diameter, so that the volume of fluid displaced by a piston is proportional to the stroke of this piston along a ripple, with the same coefficient of proportionality (equal to the piston section) for all corrugations.
  • any ripple 12a - 12d gives a piston, which travels it, a stroke C1 (return), while some ripple 12c - 12b gives a piston, which travels it, a stroke C2 (go -return) different from C1.
  • the drawers 17 and 18 are designed as rotary fluid distribution drawers, similar to that shown in FR-A-1 572 390.

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Claims (8)

1. Druckflüssigkeitsmechanismus, Motor oder Pumpe, wie beispielsweise ein Hydraulikmotor, mit wenigstens zwei unterschiedlichen Hubräumen, ungleich Null, die geeignet sind, ausgewählt zu werden, gebildet aus:
wenigstens einer ersten äußeren Verbindung (47-46) zu einer Druckflüssigkeitsquelle (52) und wenigstens einer zweiten äußeren Verbindung (49-48) zu einem Fluidabfluß (58);
wenigstens einem Nocken (12), dessen Profil mehrere aufeinanderfolgende Wellenlinien (12a-12d; 12c-12b) aufweist, wobei die Wellenlinien auf wenigstens eine erste und eine unterschiedliche zweite Gruppe von Wellenlinien verteilt sind, und jede Wellenlinie eine erste und eine zweite Rampe aufweist;
einem Zylinderblock (6), der drehbar bezüglich des Nocken um eine Drehachse (9) angeordnet ist, und der eine Mehrzahl von Zylindern (13) aufweist, die im wesentlichen radial bezüglich der Drehachse angeordnet sind,
wenigstens einem Kolben (14), der gleitbeweglich im Inneren eines jeden Zylinders angeordnet ist, und der in der Lage ist, gegen den Nocken zu drücken, und der im Inneren des Zylinders eine Arbeitskammer (41) begrenzt, die mit einer Verbindungsseite (3) des Zylinderblocks verbunden (42) ist;
einer Mehrzahl von Zylinderleitungen (42), die jede eine Arbeitskammer (41) mit der Verbindungsseite (3) des Zylinderblocks verbindet;
einer Fluidverteilseite (40), die in Drehung (11) mit dem Nocken (12) verbunden ist, der in Andruck auf die Verbindungsfläche des Zylinderblockes gehalten ist und in der die ersten (45a-45c) und zweiten Verteilleitungen (45d-45b) von Fluid münden entsprechend den ersten (12a-12c) und zweiten Rampen (12d-12b) einer jeden Wellenlinie und geeignet sind, (die Verteilleitungen) in Verbindungen während der Relativdrehung des Zylinderblocks bezüglich des Nocken mit den Zylinderleitungen (42) der verschiedenen Zylinder gesetzt zu werden;
einem ersten Wählfach oder Wählschieber des Hubraums (17), der zwischen den ersten und zweiten äußeren Verbindungen und den ersten und/oder zweiten Verteilleitungen entsprechend den Wellenlinien der zweiten Gruppe von Wellenlinien angeordnet ist;
einem zweiten Wählfach oder Wählschieber des Hubraums (18), der zwischen den ersten und zweiten äußeren Verbindungen und den ersten und/oder zweiten Verteilleitungen entsprechend den Wellenlinien der ersten Gruppe von Wellenlinien angeordnet ist;
wobei jeder der ersten (17) und zweiten (18) Wählschieber des Hubraums zwei besondere Positionen hat, die miteinander kombiniert entsprechen A) der ersten Stellung des ersten Wählschiebers des Hubraums (17) und der ersten Stellung des zweiten Wählschiebers des Hubraums (18), a) der Verbindungssetzung der ersten Verteilleitungen (45a-45c), entsprechend den Wellenlinien der beiden Wellenliniengruppen mit der ersten äußeren Verbindung (46-47), und b) der Verbindungssetzung der zweiten Verteilleitungen (45d-45b) entsprechend den Wellenlinien der beiden Wellenliniengruppen mit der zweiten äußeren Verbindung (48-49), B) der zweiten Stellung des ersten Wählschiebers des Hubraums (17) und der ersten Stellung des zweiten Wählschiebers des Hubraums (18), a) der Verbindungssetzung der ersten Verteilleitungen (45a) entsprechend den Wellenlinien der ersten Wellenliniengruppen mit der ersten äußeren Verbindung (46-47), b) der Verbindungssetzung der zweiten Verteilleitungen (45d), entsprechend den Wellenlinien der ersten Gruppe von Wellenlinien mit der zweiten äußeren Verbindung (48-49) und c) dem ständigen Isolieren der ersten Verteilleitungen (45c), entsprechend den Wellenlinien der zweiten Wellenliniengruppe von der ersten äußeren Verbindung (46-47) und/oder dem permanenten Isolieren der zweiten Verteilleitungen entsprechend den Wellenlinien der zweiten Wellenliniengruppe von der zweiten äußeren Verbindung (48-49), C) der ersten Stellung des ersten Wählschiebers des Hubraums (17) und der zweiten Stellung des zweiten Wählschiebers (18), a) der Verbindungssetzung der ersten Verteilleitungen (45c) entsprechend den Wellenlinien der zweiten Wellenliniengruppe mit der ersten äußeren Verbindung (46-47), b) der Verbindungssetzung der zweiten Verteilleitungen (45b) entsprechend den Wellenlinien der zweiten Wellenliniengruppe mit der zweiten äußeren Verbindung (48-49), und c) dem permanenten Isolieren bzw. Abtrennen der ersten Verteilleitungen (45a) entsprechend den Wellenlinien der ersten Wellenliniengruppe von der ersten äußeren Verbindung (46-47) und/oder dem ständigen Isolieren der zweiten Verteilleitungen entsprechend den Wellenlinien der ersten Wellenliniengruppe von der zweiten äußeren Verbindung (48-49), und D) der zweiten Stellung des ersten Wählschiebers des Hubraums (17) und der zweiten Stellung des zweiten Wählschiebers des Hubraums (18) bei der ständigen Trennung der ersten Verteilleitungen entsprechend den Wellenlinien der ersten Wellenliniengruppe von der ersten äußeren Verbindung und bei der ständigen Trennung der zweiten Verteilleitungen entsprechend den Wellenlinien der zweiten Wellenliniengruppe von der zweiten äußeren Verbindung, und/oder der ständigen Trennung der zweiten Verteilleitungen entsprechend den Wellenlinien der ersten Wellenliniengruppe von der zweiten äußeren Verbindung und der ständigen Trennung der ersten Verteilleitungen entsprechend den Wellenlinien der zweiten Wellenliniengruppe von der ersten äußeren Verbindung und/oder dem ständigen Trennen der ersten Verteilleitungen (45a und 45c) entsprechend den Wellenlinien der beiden Wellenliniengruppen von der ersten äußeren Verbindung (46-47) und/oder dem ständigen Trennen der zweiten Verteilleitungen entsprechend den Wellenlinien der beiden Wellenliniengruppen von der zweiten äußeren Verbindung.
2. Druckflüssigkeitsmechanismus, Motor oder Pumpe, wie beispielsweise ein Hydraulikmotor, mit wenigstens zwei unterschiedlichen Hubräumen, ungleich Null, die geeignet sind, ausgewählt zu werden, gebildet aus:
wenigstens einer ersten äußeren Verbindungen zu einer Druckflüssigkeitsquelle und wenigstens einer zweiten äußeren Verbindung zu einem Fluidabfluß; wenigstens einem Nocken, dessen Profil mehrere aufeinanderfolgende Wellenlinien aufweist, wobei die Wellenlinien auf wenigstens eine erste und eine unterschiedliche zweite Gruppe von Wellenlinien verteilt sind, und jede Wellenlinie eine erste und eine zweite Rampe aufweist;
einem Zylinderblock, der drehbar bezüglich des Nocken um eine Drehachse angeordnet ist, und der eine Mehrzahl von Zylindern aufweist, die im wesentlichen radial bezüglich der Drehachse angeordnet sind,
wenigstens einem Kolben, der gleitbeweglich im Inneren eines jeden Zylinders angeordnet ist, und der in der Lage ist, gegen den Nocken zu drücken, und der im Inneren des Zylinders eine Arbeitskammer begrenzt, die mit einer Verbindungsseite des Zylinderblocks verbunden ist;
einer Mehrzahl von Zylinderleitungen, die jede eine Arbeitskammer mit der Verbindungsseite des Zylinderblocks verbindet;
einer Fluidverteilseite, die in Drehung mit dem Nocken verbunden ist, der in Andruck auf die Verbindungsfläche des Zylinderblockes gehalten ist und in der die ersten und zweiten Verteilleitungen von Fluid münden entsprechend der ersten und zweiten Rampe einer jeden Wellenlinie und geeignet sind, (die Verteilleitungen) in Verbindungen während der Relativdrehung des Zylinderblocks bezüglich des Nocken mit den Zylinderleitungen der verschiedenen Zylinder gesetzt zu werden;
einer Wählvorrichtung des Hubraums, die wenigstens ein erstes Wählfach oder einen ersten Wähl-
schieber des Hubraums, der zwischen den ersten und zweiten äußeren Verbindungen und den ersten und/oder zweiten Verteilleitungen entsprechend den Wellenlinien der zweiten Wellenliniengruppe angeordnet ist, aufweist, wobei der erste Wählschieber des Hubraums eine erste Stellung hat, die geeignet ist, zu entsprechen a) der Verbindungssetzung der ersten Verteilleitungen entsprechend den Wellenlinien der beiden Wellenliniengruppen mit der ersten äußeren Verbindung, und b) der Verbindungssetzung der zweiten Verteilleitungen entsprechend den Wellenlinien der beiden Wellenliniengruppen mit der zweiten äußeren Verbindung entspricht, und eine zweite Stellung hat, die geeignet ist, zu entsprechen, a) der Verbindungssetzung der ersten Verteilleitungen entsprechend den Wellenlinien der ersten Wellenliniengruppe mit der ersten äußeren Verbindung, b) der Verbindungssetzung der zweiten Verteilleitungen entsprechend den Wellenlinien der ersten Wellenliniengruppe mit der zweiten äußeren Verbindung und c) dem ständigen Trennen der ersten Verteilleitungen entsprechend den Wellenlinien der zweiten Wellenliniengruppe von der ersten äußeren Verbindung und/oder dem ständigen Trennen der zweiten Verteilleitungen entsprechend den Wellenlinien der zweiten Wellenliniengruppe von der zweiten äußeren Verbindung, dadurch gekennzeichnet, daß die Wählvorrichtung des Hubraums einen zweiten Wählschieber des Hubraums aufweist, der ebenfalls zwei Stellungen aufweist und zwischen den ersten und zweiten äußeren Verbindungen und den ersten und/oder den zweiten Verteilleitungen entsprechend den Wellenlinien der ersten Wellenliniengruppe angeordnet ist, wobei dieser zweite Wählschieber des Hubraums eine erste Stellung aufweist, die a) der Verbindungssetzung der ersten Verteilleitung entsprechend den Wellenlinien der ersten Wellenliniengruppe mit der ersten äußeren Verbindung, b) der Verbindungssetzung der zweiten Verteilleitungen entsprechend den Wellenlinien der ersten Wellenliniengruppe mit der zweiten äußeren Verbindung entspricht, und eine zweite Stellung hat, die dem ständigen Trennen der ersten Verteilleitungen entsprechend den Wellenlinien der ersten Wellenliniengruppe von der ersten äußeren Verbindung und/oder dem ständigen Trennen der zweiten Verteilleitungen entsprechend den Wellenlinien der ersten Wellenliniengruppe von der zweiten äußeren Verbindung entspricht.
3. Mechanismus nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die folgenden Vorkehrungen:
a) drei unterschiedliche Verteilräume (21, 22, 23) sind vorgesehen, welche mit dem Nocken (12) verbunden (11) sind, während die ersten Verteilleitungen (45a) entsprechend den Wellenlinien (12a, 12d) der ersten Wellenliniengruppe in einen ersten (21) der Verteilräume mündet, daß die ersten Verteilleitungen (45c) entsprechend den Wellenlinien (12c-12b) der zweiten Wellenliniengruppe in einen zweiten Raum (22) der genannten drei Verteilräume münden, und daß die zweiten Verteilleitungen (45d, 45b) entsprechend den Wellenlinien der ersten und der zweiten Wellenliniengruppe in den dritten (23) der drei Verteilräume münden;
b) jeder der ersten (17) und zweiten Wählschieber (18) des Hubraums in eine Öffnung (19, 20) beweglich angeordnet ist, die in einem Schieberkörper (1c) ausgebildet ist, wobei für jede Ausnehmung eine erste (24; 27), zweite (25; 28) und dritte (26; 29) Durchgangskammer in dem Körper ausgebildet ist und in die Ausnehmung mündet;
c) eine Verbindungskammer (30; 31) in jedem Schieber (17; 18) ausgebildet ist und an seinem Umfang mündet;
d) die folgenden ständigen Verbindungen erzeugt werden:
von der ersten Durchgangskammer (24; 27) entsprechend einem jeden Schieber mit der ersten äußeren Verbindung (46-47);
von der zweiten Durchgangskammer (25) entsprechend dem ersten Schieber (17) mit dem zweiten Verteilraum (22);
von der zweiten Durchgangskammer (28) entsprechend dem zweiten Schieber (18) mit dem ersten Verteilraum (21); und
von den dritten Durchgangskammern (26 und 29) entsprechend den zwei Schiebern mit dem dritten Verteilraum (23) und mit der zweiten äußeren Verbindung (48-49);
e) die folgenden Verbindungen in den ersten und/oder zweiten Stellungen eines jeden der beiden Wählschieber des Hubraums erzeugt werden:
in der ersten Stellung des ersten Schiebres (Fig. 1 und 7), Verbindung der ersten (24) und zweiten Durchgangskammern (25) entsprechend diesem ersten Schieber (17), mittels der Verbindungskammer (30) des ersten Schiebers (17);
in der zweiten Stellung des ersten Schiebers (Fig. 6 und 8), Verbindung der zweiten (25) und dritten Durchgangskammern (26) entsprechend dem ersten Schieber (17), mittels der Verbindungskammer (30) des ersten Schiebers (17);
in der ersten Stellung des zweiten Schiebers (Fig. 1 und 6), Verbindung der ersten (27) und zweiten Durchgangskammern (28) entsprechend diesem zweiten Schieber (18) mittels der Verbindungskammer (31) des zweiten Schiebers (18); und
in der zweiten Stellung des zweiten Schiebers (Fig. 7 und 8), Verbindung der zweiten (28) und dritten Durchgangskammer (29) entsprechend diesem zweiten Schieber (18) mittels der Verbindungskammer (31) des zweiten Schiebers (18).
4. Mechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Wählschieber des Hubraums (18) identisch ist zum ersten Wählschieber des Hubraums (17).
5. Mechanismus nach der Gruppe von zwei Ansprüchen, die einen der Ansprüche 1 bis 4 und den Anspruch 3 umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (12) konstituierendes Teil (1 b) eines Gehäuses (1a-1b-1c) ist, das selbst den Schieberkörper (1c) bildet, in dem die Ausnehmungen (19-20) der ersten (17) und zweiten Wählschieber (18) des Hubraums ausgebildet sind.
6. Mechnismus nach einer der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schieber längsgleitbeweglich im Inneren der entsprechenden Ausnehmung angeordnet ist.
7. Mechanismus nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ausnehmung wenigstens einen Boden aufweist, wobei im Inneren dieser Ausnehmung, zwischen einem Ende des entsprechenden Wählschiebers des Hubraums und dem genannten Boden, eine Kammer (34, 35) zur Regelung durch Druckfluid der Stellung des genannten Wählschiebers des Hubraums (17, 18) ausgebildet ist.
8. Mechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken eine gerade Zahl von Wellenlinien (12a-12d; 12c-12b) aufweist, wobei die Wellenlinien (12a-12d) der ersten Wellenliniengruppe jeweils eine erste Amplitude aufweisen, der eine erste Strecke (C1) eines Kolbens (14) entspricht, der gegen die genannte Wellenlinie drückt und die Wellenlinien der zweiten Wellenliniengruppe jeweils eine zweite Amplitude aufweisen, der eine zweite Strecke (C2) eines Kolbens (14) entspricht, der gegen die Wellenlinie drückt, während der Relativdrehung des Zylinderblocks (6) bezüglich des Nockens (12), wobei die zweite Strecke (C2) eine unterschiedlichen Wert bezüglich der ersten Strecke (C1) aufweist und die verschiedenen Wellenlinien derart aufeinanderfolgen, daß eine jede der Wellenlinien (12c-12b) der zweiten Wellenliniengruppe zwischen zwei Wellenlinien (12a-12d) der ersten Wellenliniengruppe liegt.
EP88400431A 1987-02-25 1988-02-24 Druckflüssigkeitsmechanismus, Pumpe oder Motor mit mehreren Verdrängungsvolumen Expired - Lifetime EP0284460B1 (de)

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