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Hydraulischer Motor, insbesondere für Fahrzeuge
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Motor, insbesondere für Fahrzeuge, der einen stationären Motorblock mit mehreren radial angeordneten Zylindern, in denen hin-und hergehende Kolben angeordnet sind, und einen relativ zu dem Block rotierenden, mit den Kolben zusammenarbeitenden Nok- kenring aufweist, wobei die Zylinder über eine Ventileinheit mit einer hydraulischen Druckquelle verbunden sind.
Ein hydraulischer Radmotor der oben genannten Art arbeitet in einem niederen Drehzahlbereich und ist für zeitweilige Verwendung vorgesehen, entweder nach Starten des Fahrzeugmotors oder beim Fahren in unebenem Gelände. Es ist von grösster Wichtigkeit, dass die Kolben während des Fahrens bei normalen Strassenzuständen ausser Eingriff gebracht werden können ; wenn dies nicht der Fall ist, kann der Motor beschädigt werden, da dann die Geschwindigkeit des Fahrzeuges über einen längeren Zeitraum zu hoch gehalten wird. Lose Kolben im Motor würden schon bei niederen Geschwindigkeiten Leistungsverluste und gleichzeitig störenden, klappernden Lärm verursachen.
Ziel der Erfindung ist es, einen verbesserten hydraulischen Motor zu schaffen, der gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, dass der Motorblock und die Kolben in einem druckflüssigkeitsdichten, denNockenring tragenden Gehäuse angeordnet sind und dass der Motorblock mit einem Zu- und Abführkanal versehen ist, der durch den Block hindurch in die von Block und Gehäuse gebildete Kammer führt, und der durch die hydraulische Druckquelle zugeführte Druckflüssigkeit zur Arretierung der Kolben in die Kammer leitet, wobei bei drucklosen Zylindern die Druckflüssigkeit auf die freien Endflächen der Kolben drückt und diese ausser Wirkverbindung mit dem Nockenring hält.
Gemäss der Erfindung wird ein hydraulischer Motor geschaffen, bei dem die Kolben, sobald dies notwendig wird, durch Sperrung derselben in den Zylindern auf einfache Weise hydraulisch ausser Wirkungsverbindung gebracht werden können.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen : Fig. 1 einen axialen vertikalen Querschnitt einer Ausführungsform eines hydraulischen Motors nach der Erfindung, Fig. 2 einen Schnitt durch den Motor entlang der Linie II-II von Fig. 1.
Der hydraulische Motor umfasst einen stationären zylindrischen Motorblock l, der mit mehreren radial angeordneten Zylindern 2 versehen ist. In den Zylindern sind hin-und hergehende Kolben 3 angeordnet, die mit Rollen 4 versehen sind, welche an den Kolben drehbar befestigt sind. Zum wesentlichen Teil des Motors gehört ausserdem ein Nockenring 6, der in Lagern 5 drehbar am Block 1 befestigt ist. Der Nockenring 6 ist mit einer gewellten inneren Oberfläche 7 versehen, die mit den Kolbenrollen zusammenarbeitet. In dieser Ausführungsform ist der hydraulische Motor mit fünf Zylindern und Kolben versehen, wobei die innere Oberfläche 7 des Nockenringes 6 in diesem Fall mit acht Erhebungen und acht Vertiefungen ausgestattet ist.
Im Motorblock 1 ist ein Regelventil 8 drehbar angeordnet, das mit dem Nockenring verbunden ist, so dass es mit diesem rotiert. Jeder der Zylinder ist dudch Zufluss- und Abflusskanäle 9 und 10 und über das Regelventil 8 mit einer Pumpe (nicht dargestellt) verbunden, die-abhängig von der Stellung des Regelventils - mit geeignetem Druck das Drucköl in die entsprechenden Zylinder drückt.
Das Regelventil 8 weist zwei getrennte Ölkanäle 11 und 12 auf. Beide Kanäle sind mit ihren
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eigenen getrennten Schlitzgruppen 13 bzw. 14 in Verbindung, wobei ihre Öffnungen auf dem zylindrischen Mantel des Regelventils liegen. In jeder der Schlitzgruppen 13 bzw. 14 ist die Anzahl der Schlitze gleich der Anzahl der Nocken des Nockenringes 6 und die Schlitze 13 bzw. 14 sind in gleichem Abstand voneinander angeordnet. Die Schlitzgruppe 14 ist relativ zu der Schlitzgruppe 13 so angeordnet bzw. gegenüber der Schlitzgruppe 13 so versetzt, dass die Mittellinien zwischen den Schlitzen der Gruppe 14 im Zentrum der benachbarten Schlitze der Gruppe 13 liegen.
Die Schlitzgruppen 13 und 14 sind an solchen Stellen im Regelventil angeordnet, dass sie, sobald der Motor arbeitet, gerade gegenüber den Zuflusskanälen 9 bzw. den Auslasskanälen 10 rotieren. Ein zufriedenstellendes Arbeiten des Motors ist gewährleistet, wenn die Anzahl von Nocken im Nockenring 6 nicht gleich der Zylinderanzahl im Motor ist.
Wenn die Anzahl von Einlass- und Auslasskanälen im Block 1 gleich der Zylinderanzahl und die Schlitzanzahl im Ventil gleich der Nockenanzahl im Nockenring ist, kommen immer nur bestimmte Einlass- und Auslassöffnungen durch die Schlitze 13 und 14 mit den Kanälen in solcher Weise in Berührung, dass von den Schlitzen des Druckkanals ein Einlass nur zu den Zylindern offen ist, in denen die Kolben eine Auswärtsbewegung haben und die Schlitze des Rückflusskanals sind nur zu solchen Zylindern offen, in denen sich die Kolben einwärts bewegen.
Die Schlitze sind so dimensioniert, dass sowohl die Schlitze 9 und 13 bzw. 10 und 14 als auch die Zwischennocken von gleicher Breite sind oder derart, dass die Zylinderöffnungen 9,10 genau mit den Schlitzen 13,14 im Regelventil und den Zwischennocken übereinstimmen, wodurch eine exakte Steuerung des Motors erreicht wird.
Sobald Druckflüssigkeit im Kanal 11 einem Druck ausgesetzt wird, fliesst die Druckflüssigkeit in diejenigen Zylinder 2, in denen die Kolben 3 eine Auswärtsbewegung ausführen können, die dadurch den Nockenring 6 zu drehen beginnen. Der Nockenring 6, der so in Drehung versetzt wird, drückt mit seinen Nocken die andern Kolben 3 in die Zylinder 2 hinein, wobei die Kolben das rückfliessende Öl in den Kanal 12 drücken. Sobald das mit dem Nockenring 6 verbundene Regelventil 8 rotiert, kommen weitere Einlassöffnungen 9 mit dem Druckkanal 11 in dem Moment in Berührung, in dem die Kolbenrolle 4 eine Nockenerhebung passiert hat.
Der Zylindereinlass 9, der dem Druck ausgesetzt ist, wird in dem Moment geschlossen, in dem der Kolben seine äusserste Stellung erreicht hat, worauf der Abflusskanal 10 sich unmittelbar in den Rückführkanal 14 des Ventils 8 zu öffnen beginnt. Somit ist diese Drehbewegung fortlaufend, da immer mehrere Kolben gleichzeitig in Funktion sind, z. B. zwei oder drei Kolben bei einem Motor mit fünf Zylindern. Auf diese Weise rotiert der Motor in einer bestimmten Richtung, sobald die Druckflüssigkeit in den Ka- nal 11 geführt wird, in welchem Fall der Kanal 12 als Rückführkanal wirkt. Sobald der Kanal 12 mit dem Druckkanal verbunden wird, wird die Drehrichtung des Motors umgekehrt, wobeiderKanal 11 als Rückführkanal dient.
Der Aufbau und die Funktion des hydraulischen Motors, wie er bis jetzt beschrieben wurde, ist im wesentlichen an sich bekannt.
Nach der Erfindung besteht die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsform aus einem Motorblock l, worin zwischen zwei Zylindern 2 der Kanal 15 ausgebildet ist, der sich durch den Motorblock 1 erstreckt und in die innere Kammer 17 eines flüssigkeitsdichten Gehäuses 16 öffnet, das durch die Tragkonstruktion des Nockenringes 6 gebildet wird. Am gegenüberliegenden Ende dieses Kanals ist ein Leitungsanschluss 18 für eine Druckleitung 19 befestigt, die mit einer Druckerzeugungseinrichtung (nicht dargestellt) verbunden ist. Als Einrichtung für die Druckerzeugung kann zweckmässig die hydraulische Pumpe des Motors verwendet werden und als Druckleitung kann am zweckmässigsten die Leckleitung des Motors dienen, durch die das Öl, das von den Zylindern 2 ausströmt und das Regelventil 8 passiert, zum Hydrauliksystem zurückgeführt werden kann.
Sobald der Betrieb des hydraulischen Motors unterbrochen werden soll, wird die Zufuhr von Druck- öl zum Regelventil 8 gestoppt und von der hydraulischen Pumpe wird die Druckflüssigkeit mit einem Überdruck von ungefähr einer Atmosphäre durch ein Druckreduzierventil und ein Absperrventil über den Kanal 15 in die Kammer 17 geführt. Da die Kolben 3 von der Achse her überhaupt nicht unter Druck stehen, nachdem die Druckflüssigkeitszufuhr zum Ventil unterbrochen wurde und das Regelventil 8 mit einer Auslassöffnung die Zylinder passiert hat, drückt der hydraulische Druck der Druckflüssigkeit in der Kammer 17 die Kolben 3 in ihre innersten Stellungen und verriegelt sie in diesen.
Sobald der Motor erneut gestartet wird, fliesst die Druckflüssigkeit bei einem Druck von einer Atmosphäre von der Kammer 17 durch den Kanal 15 und über ein Rückschlagventil in den Druckflüssigkeitsbehälter. Wahlweise kann dieses Absperrventil durch einen Dreiweghahn ersetzt werden, der
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in einer seiner Stellungen das rückfliessende Öl in seinem drucklosen Zustand in einen Behälter führt.