专利名称：活塞机，尤其是液体活塞机的制作方法
活塞机，尤其是液体活塞机本发明涉及一种活塞机，尤其是液体活塞机，包括多个活塞单元，它们依据几何结构的情况具有不同大小的输送容量并且可以个别地关断以便分散地调整活塞机的总输送容量。
现有技术由现有技术中已知开头所述类型的活塞机。活塞机在许多技术领域中作为泵和/ 或作为马达使用。为了产生可变的容量流或容量，必要时也为了产生可变的压力(泵)或转速和转矩(马达)，已知有不同的原理。用于连续改变/调整活塞单元的输送容量的通用的结构形式例如是斜盘式、斜轴式或摆动轮盘式活塞机。在此情况下通过角度调整来改变活塞冲程的上和下死点并由此连续调节输送容量。但是这种实施形式具有很低的效率，尤其是在部分负荷区域中。这种低效率的原因基本上在于相应的控制盘/斜盘或摆动轮盘处的泄漏，在控制盘/斜盘或摆动轮盘处的摩擦以及用于保持控制盘/斜盘或摆动轮盘的始终需要的控制电流。除了连续改变输送容量或活塞单元的输送时间以外，还已知通过关停或断开单个的活塞单元以分散的方式实施输送容量的改变。由EP1306553A2已知一种形式为燃料泵的活塞机，其中单个的活塞单元被关断并且由此可以分散地调整总输送容量，其中为了提高调整可能性，各单个的活塞单元是输送容量设计成不同的大小。发明的公开
按照本发明的活塞机的特征在于具有权利要求1特征部分的特征。按此，该活塞机是这样地设计的，即其中的一个活塞单元的较大的输送容量分别是其中的另一个活塞单元的下一个较小的输送容量的两倍大。即规定活塞单元具有不同大小的输送容量并且具有较大的输送容量的活塞单元是这样地设计的，即它的输送容量是具有下一个较小的输送容量的另一个活塞单元的输送容量的两倍。因此，例如在设置三个活塞单元的情况下，第二个活塞单元的输送容量是第一个活塞单元的输送容量的两倍，并且第三个活塞单元的输送容量是第二个活塞单元的输送容量的两倍。对于其它的任意数量的活塞机活塞单元也具有相应的情况。由此可以在等距的Gquidistanten)等级中分散地改变或调整活塞机的总输送容量。在上述具有三个活塞单元的实施例中，可以调整出八种不同的总输送容量，其包括是具有最小输送容量的活塞单元的输送容量的零倍直至七倍。为此有利地这样地关断活塞单元，即在增大或减小总输送容量时的等级分别对应于具有最小输送容量的活塞单元的输送容量。由此提供一种活塞机，它的总输送容量可以在等距的等级下调整，并且在部分负荷区域中也具有高的效率。此外规定，每个活塞单元配置一个用于关断活塞单元的可接通的空载阀。空载阀是这样地构造的，即通过打开空载阀防止在活塞单元中建立压力和由此输送液体。空载阀因此使位于活塞单元中的容量“空载运转”。有利地，该空载阀进一步被这样地构造，使得在打开空载阀时同时关闭活塞单元的用于泵送要输送的容量所通过的出口横截面。备选地， 也可以这样地构造该空载阀，使得液体被阻止流入到活塞单元中，从而该活塞单元空载运转。当然也可以考虑完全不同的切断机构用于各活塞单元。例如每个活塞单元可以借助于一个自己的驱动轴驱动，从而可以单个地控制或停止这些驱动轴。按照本发明的一个改进方案，活塞单元具有与相应的空载阀配置的旁通通道。该旁通通道将不希望的但是仍然被活塞单元输送的容量绕过负载而往回引导，从而它在“未被使用”的状态下重新供给到活塞机。此外规定，活塞机具有至少三个活塞单元。由此如上所述，已经可以在等距的步骤 /等级下调整出活塞机的八个不同的总输送容量。有利地，活塞机构造成径向和/或直列式活塞机。由此不仅摩擦损失而且由泄漏造成的损失都被减小并且保证尤其是在部分负荷区域中活塞机具有高的效率。有利地，每个活塞单元具有至少一个在缸中可轴向移动的活塞。也可以设想，对每个活塞单元而言设置两个缸，该缸各有一个在其中可以轴向移动的活塞。这些活塞则形成一个活塞组。相应地，总输送容量可以通过改变活塞组的输送容量来调整。因此此外也可以设想，在一个活塞组中仅仅关掉其中一个活塞-缸-单元的输送容量。由此为了调整活塞机的总输送容量，可以实现另外的等级。有利地，活塞单元的不同大小的输送容量通过缸和活塞的不同大小的横截面积确定。如上所述，通过这些几何结构可以以简单的方式和方法设置和保证不同的输送容量。备选地或附加地，不同大小的输送容量可以通过活塞单元的不同大小的活塞行程确定。尽管前面基本上将活塞机的功能作为活塞泵做了说明，对于专业人员来说显然上述实施形式也可以应用于设计成活塞发动机的活塞机。以下依据实施例详细说明本发明。为此
图1显示了一个有利的活塞泵的实施例的示意图和图2至9显示了活塞泵的可调整的总输送容量。图1在一个示意图中显示了用于液体的活塞机1，其设计成直列式活塞泵2。活塞机1为此具有三个在壳体中构成的缸3，4和5，各有一个活塞6，7和8可轴向移动地支承在这些缸中。活塞6，7，8在此情况下借助于可以驱动的曲轴9在缸3，4，5中移动。缸3和活塞6，缸4和活塞7以及缸5和活塞8此时各形成活塞机1的一个活塞单元10，11及12。活塞单元10，11和12此时具有不同的输送容量，它们由缸3，4，5以及活塞6，7，8的相应的横截面积的大小确定。在此情况下，有利的是，活塞单元11的容量V11是活塞单元10的容量 V10的两倍并且和活塞单元12的容量V12是活塞单元11的输送容量V11的两倍。因此，一个活塞单元的较大的输送容量总是另一个活塞单元的下一个较小的输送容量的两倍的大小。一般地可以将活塞单元10，11，12的输送容量由此表达为· V^1，其中i对应于活塞单元的数目。其中的每个活塞单元10，11，12或缸3，4，5在此情况下各分配有一个空载阀13，14 或15。通过每个空载阀13，14和15，旁通通道16，17和18将由相应的活塞单元10，11或 12输送的容量“未利用地”从活塞机1中引出，只要各空载阀13，14，15被相应地接通或打开的话。有利地，旁通通道16，17和18被会聚到一个公共的在此处没有示出的(回流)通道。通过打开空载阀13，14和/或15，由此可以关断对应的活塞单元10，11或12，从而由其提供的输送容量不被泵送而是未被利用地向前传送或被返回并且由此未输送给活塞机1的总输送容量中。 通过相应地断开活塞单元10，11，12或调整空载阀13，14，15，由此可以以简单的方式和方法离散地在等距的等级中调节活塞机1的总输送容量Ve。这最好可以借助于以下的公式说明
权利要求
1.活塞机(1)，尤其是液体活塞机，包括多个活塞单元(10，11，12)，它们依据几何结构的情况具有不同大小的输送容量(Vltl，Vn，V12)并且可以个别地关断以便分散地调整活塞机 ⑴的总输送容量(Ve)，其特征在于，其中的一个活塞单元(11，12)的较大的输送容量(Vn， V12)分别是其中的另一个活塞单元(10，11)的下一个较小的输送容量(Vltl，V11)的两倍大。
2.按照权利要求1所述的活塞机，其特征在于，每个活塞单元(10，11，12)分配有一个用于关断的可接通的空载阀(13，14，15)。
3.按照前面权利要求中之一所述的活塞机，其特征在于，活塞单元(10，11，12)具有与相应的空载阀(13，14，15)配置的旁通通道(16，17，18)。
4.按照前面权利要求中之一所述的活塞机，其特征在于，具有至少三个活塞单元(10， 11，12)。
5.按照前面权利要求中之一所述的活塞机，其特征在于，所述活塞机设计成径向和/ 或直列式活塞机，尤其是径向或直列式活塞泵O)。
6.按照前面权利要求中之一所述的活塞机，其特征在于，每个活塞单元(10，11，12)具有至少一个可以在缸(3，4，5)中轴向移动的活塞(6，7，8)。
7.按照前面权利要求中之一所述的活塞机，其特征在于，不同大小的输送容量(Vltl， Vn，V12)通过缸(3,4,5)和活塞(6,7,8)的不同大小的横截面积确定。
8.按照前面权利要求中之一所述的活塞机，其特征在于，不同大小的输送容量(Vltl， V11, V12)通过不同大小的活塞行程确定。
全文摘要
本发明涉及一种活塞机(1),尤其是液体活塞机,包括多个活塞单元(10,11,12),它们依据几何结构的情况具有不同大小的输送容量(V10,V11,V12)并且可以个别地关断以便分散地调整活塞机(1)的总输送容量(VG)。为此规定，其中的一个活塞单元(11,12)的较大的输送容量(V11,V12)分别是其中的另一个活塞单元(10,11)的下一个较小的输送容量(V10,V11)的两倍大。
文档编号F04B23/06GK102422021SQ201080020781
公开日2012年4月18日 申请日期2010年3月22日 优先权日2009年5月13日
发明者弗里德里希 C. 申请人:罗伯特·博世有限公司