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Hydraulischer Motor, insbesondere für Fahrzeuge
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Motor, insbesondere für Fahrzeuge, der einen Motorblock mit mehreren radial angeordneten Zylindern, in denen hin- und hergehende Antriebskolben angeordnet sind, und einen relativ zum Motorblock rotierenden, mit den Antriebskolben zusammenarbeitenden Nockenring aufweist, wobei die Zylinder über eine Ventileinheit mit einer hydraulischen Druckquelle verbunden sind.
Ein hydraulischer Radmotor der 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 Antriebskolben während des Fahrens bei normalen Strassenzuständen nicht in den Nockenring eingreifen ; sind jedoch die Kolben während des Fahrens bei normalen Strassenzuständen mit dem Nockenring in Eingriff, so kann der Motor beschädigt werden, da dann die Geschwindigkeit des Fahrzeuges über einen längeren Zeitraum zu hoch gehalten wird. Lose Antriebskolben 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 an einer Seite jedes Antriebskolbens mit Sperrhebeln od. dgl. versehen ist, die seitlich gegen die Antriebskolbenachse in eine Stellung bewegbar sind, in der sie den Antriebskolben ausser Wirkverbindung mit dem Nockenring halten, und dass im Motorblock hydraulisch betätigbare, aus zwischen den Zylindern angeordneten, zylindrischen Bohrungen und darin beweglichen Betätigungskolben bestehende Steuerorgane so angeordnet sind, dass sie mit den Sperrhebeln verbunden sind und über im Motorblock vorgesehene Kanäle in Verbindung mit den Druckkanälen des Regelventiles stehen, so dass die Sperrhebel über die genannten Steuerorgane durch die in den Kanälen vorhandene Druckwirkung derart betätigbar sind,
dass bei Abschalten der Druckflüssigkeit für den Motor die Sperrhebel die Antriebskolben arretieren.
Gemäss der Erfindung wird ein hydraulischer Motor geschaffen, bei dem die Antriebskolben, sobald dies notwendig wird, durch Sperrung derselben in den Zylindern auf einfache Weise hydraulisch ausser Wirkungsverbindung gebracht werden können.
Die Erfindung wird nun 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 11-11 von Fig. 1 und Fig. 3 ein Detail des Motors in vergrössertem Massstab.
Der hydraulische Motor umfasst einen stationären zylindrischen Motorblock der mit mehreren radial angeordneten Zylindern --2-- versehen ist. In den Zylindern sind hin- und hergehende Antriebskolben --3-- angeordnet, die mit Rollen --4-- versehen sind, welche an den
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mit acht Erhebungen und acht Vertiefungen ausgestattet ist.
Im Motorblock-l-ist ein Regelventil --8-- drehbar angeordnet, das mit dem Nockenring verbunden ist, so dass es mit diesem rotiert. Jeder der Zylinder ist durch Zufluss- und Abflusskanäle - 9 und 10-und über das Regelventil --8-- mit einer Pumpe (nicht dargestellt) verbunden, die, abhängig von der Stellung des Ventiles, 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 eigenen getrennten Schlitzgruppen-13 bzw. 14-in Verbindung, wobei ihre Öffnungen auf dem zylindrischen Mantel des Regelventiles liegen. In jeder der Schlitzgruppen--13 bzw. 14-- ist
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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 Motorblock --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 Druckkanales ein Einlass nur zu den Zylindern offen ist, in denen die Antriebskolben eine Auswärtsbewegung haben und die Schlitze des Rückflusskanales sind nur zu solchen Zylindern offen, in denen sich die Antriebskolben 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
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-9, 10--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 Antriebskolben --3-- in die Zylinder --2-- hinein, wobei die Antriebskolben das rückfliessende öl
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--12-- drücken.verbunden wird, wird die Drehrichtung des Motors umgekehrt, wobei der Kanal --11-- als Rückführkanal dient.
Der Aufbau und die Funktion des hydraulischen Motors, wie er bis jetzt beschrieben wurde, ist im wesentlichen an sich bekannt.
In der dargestellten Ausführungsform sind im Motorblock--l--zwischen jedem der Zylinderpaare zwei Kanäle-20 und 21--ausgebildet, deren erster zu dem Druckflüssigkeitskanal - des Regelventiles führt und deren letzter zu dem Kanal --12-- führt. Am Ende dieser beiden Kanäle ist ein Rückschlagventil--22 bzw. 23--angeordnet. Weiters ist in dem Motorblock - ein querverlaufender Kanal --24-- am Ende eines jeden Kanalpaares-20, 21-angeordnet, mit dem die Kanäle--20 und 21-über die Ventilkugel-25 und 26-- des Rückschlagventiles in Verbindung stehen. Die Federn --27-- drücken die Kugeln gegen die Ventilsitze in den Kanälen, wobei sie die Kanäle --20 und 21-- vom Kanal --24-- abschliessen.
Die Ventilsitze in den Kanälen weisen weiters eine feine Kapillarritze auf, durch die die Kanäle miteinander in Verbindung stehen, jedoch ist der durch die Ritze durchgehende Flüssigkeitsstrom
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unbedeutend. Ein Ende des Kanals --24-- ist geschlossen und sein anderes Ende öffnet sich in eine zylindrische Bohrung-28-, die in dem Motorblock-l-vorgesehen ist und in der ein axial
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die Mündung des Kanals-24-drückt. Um jenes Ende des Schaftes-30-, welches gegen den Betätigungskolben gewendet ist, ist eine Ringdichtung--33--angeordnet.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist zwischen allen Zylindern --2-- eine ähnliche Bohrung mit einem axial bewegbaren Betätigungskolben --29-- angeordnet. Auf allen Betätigungskolben --29-- ist mittels der Stifte--34--ein Sperring--35--befestigt, der für alle Antriebskolben --3-- derselbe ist und an einer Seite der Antriebskolben koaxial zum Motorblock
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versehen, die so angeordnet ist, dass der Sperrkeil und die Keilnut einander genau gegenüberliegen, wenn der Antriebskolben im Zylinder seine innere Grenzstellung einnimmt.
Wenn also die Antriebskolben - ihre innere Grenzstellung einnehmen, können die auf dem von den Betätigungskolben - 29-- angetriebenen Sperring --35-- angeordneten Sperrkeile --36-- in die entsprechenden Keilnuten --37-- der Antriebskolben --3-- hineingleiten. Befinden sich bei hineingedrückten
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Wenn der Motor in irgendeiner Drehrichtung gestartet wird, fliesst die Druckflüssigkeit gleichzeitig in die Kanäle --20 oder 21--und drückt auf die Ventilkugel im entsprechenden Rückschlagventil, so dass das öl in den Kanal-24-fliessen kann. Sobald der Druck die Wirkung der Feder-32- übersteigt, schiebt sich der Betätigungskolben --29-- selbst stufenweise gegen den Führungsteil - bis der fest sitzende Dichtungsring --33-- gegen den Führungsteil gepresst wird.
Das Kugelventil des Kanals --20 oder 21--, das dem Druck ausgesetzt wird, ist in der
Zwischenzeit etwas offen, während durch den Sitz des andern Kugelventiles fortlaufend Flüssigkeit in den Kanal-11 oder 12-durchsickert, der als Abflusskanal für das Regelventil--8-wirkt.
Sobald der Betätigungskolben --29-- in Berührung mit dem Führungsteil gebracht wurde, zieht der Sperring-35-die Sperrkeile--36--aus den Nuten in den Antriebskolben--3--heraus, worauf die Antriebskolben --3-- frei arbeiten.
Nachdem die Arbeitsleistung mit dem Motor vollbracht ist und der Druck im Kanal-20 und 21-- aufhört, wird auch der Druck im Kanal --24-- über die Kapillarritzen nicht mehr aufrechterhalten. Nun drückt die Feder --32-- den Betätigungskolben --29-- gegen die Mündung des Kanals-24-, die Keile-36-des Sperringes-35-werden gegen die Seiten der Antriebskolben-3-gepresst und sobald ein Antriebskolben durch den Nockenring in seine Totlage gedrückt wurde, gleitet der entsprechende Keil in die Nut im Antriebskolben. Die Seiten der Sperrnuten sind etwas konisch ebenso wie die Seiten der Keile.
Falls die Betätigungskolben --29-- aus irgeneinem Grund trotz des vom Motor kommenden Druckes nicht öffnen sollten, können die Antriebskolben --3-- den Sperring lösen, nachdem der Druck in den Zylindern eine bestimmte Grenze überschritten hat.
Wie aus der Beschreibung hervorgeht, ist es für die Funktion des Sperringes-35-nicht notwendig, dass so viele Bohrungen --28-- und Betätigungskolben --29-- angeordnet werden, wie die Anzahl der Zylinder--2--im Motor ist, was auch im angeführten Ausführungsbeispiel der Fall ist, weil nur zwei diametral gegenüberliegende bewegliche Betätigungskolben als ausreichend betrachtet werden können. Es ist auch möglich, an Stelle der Verwendung eines einzigen Sperringes für alle Antriebskolben für jeden der Antriebskolben einen getrennten Sperrhebel zu verwenden, der am Motorblock angelenkt ist, in welchem Fall das dem Antriebskolben am nächsten liegende Ende des Sperrhebels mit einem Sperrkeil versehen ist und das gegenüberliegende Ende durch einen Betätigungskolben bewegbar ist.
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Hydraulic motor, in particular for vehicles
The invention relates to a hydraulic motor, in particular for vehicles, which has an engine block with several radially arranged cylinders in which reciprocating drive pistons are arranged, and a cam ring rotating relative to the engine block and cooperating with the drive pistons, the cylinders via a valve unit are connected to a hydraulic pressure source.
A hydraulic wheel motor of the type mentioned operates in a low speed range and is intended for temporary use, either after starting the vehicle engine or when driving on uneven terrain. It is of the utmost importance that the drive pistons do not engage the cam ring while driving in normal road conditions; however, if the pistons are in engagement with the cam ring during driving under normal road conditions, the engine can be damaged, since the speed of the vehicle is then kept too high for a longer period of time. Loose drive pistons in the engine would cause a loss of power even at low speeds and, at the same time, annoying, rattling noise.
The aim of the invention is to create an improved hydraulic motor which, according to the invention, is characterized in that the engine block is provided on one side of each drive piston with locking levers or the like, which are laterally movable into a position relative to the drive piston axis which they keep the drive piston out of operative connection with the cam ring, and that in the engine block, hydraulically actuatable control elements consisting of cylindrical bores arranged between the cylinders and actuating pistons movable therein are arranged in such a way that they are connected to the locking levers and via channels provided in the engine block Are connected to the pressure channels of the control valve, so that the locking levers can be actuated by the pressure effect present in the channels via the aforementioned control elements,
that when the hydraulic fluid for the motor is switched off, the locking levers lock the drive pistons.
According to the invention, a hydraulic motor is created in which the drive pistons, as soon as this becomes necessary, can easily be hydraulically disconnected from their operative connection by locking them in the cylinders.
The invention will now be described in more detail with reference to the drawings. 1 shows an axial vertical cross section of an embodiment of a hydraulic motor according to the invention, FIG. 2 shows a section through the motor along the line 11-11 of FIG. 1 and FIG. 3 shows a detail of the motor on an enlarged scale.
The hydraulic motor comprises a stationary cylindrical motor block which is provided with several radially arranged cylinders --2--. In the cylinders there are reciprocating drive pistons --3-- which are provided with rollers --4-- which are attached to the
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is equipped with eight elevations and eight depressions.
A control valve -8- is rotatably arranged in the engine block-1-which is connected to the cam ring so that it rotates with it. Each of the cylinders is connected to a pump (not shown) via inflow and outflow channels - 9 and 10 - and via the control valve --8 - which, depending on the position of the valve, pumps the pressurized oil into the corresponding cylinder at a suitable pressure presses.
The control valve --8-- has two separate oil channels --11 and 12--. Both channels are connected to their own separate slot groups 13 and 14, respectively, with their openings lying on the cylindrical jacket of the control valve. In each of the slot groups - 13 and 14 - is
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of group --13--. The slot groups -13 and -14- are arranged at such points in the control valve that, as soon as the engine is working, they rotate opposite the inlet ducts --9-- and the outlet ducts --10--. Satisfactory operation of the engine is guaranteed if the number of cams in the cam ring --6-- is not the same as the number of cylinders in the engine.
If the number of inlet and outlet ports in the engine block --1-- is equal to the number of cylinders and the number of slots in the valve is equal to the number of cams in the cam ring, only certain inlet and outlet openings come through the slots-13 and 14-with the channels in in such a way that from the slots of the pressure channel an inlet is only open to the cylinders in which the drive pistons have an outward movement and the slots of the return flow channel are only open to those cylinders in which the drive pistons move inward.
The slots are dimensioned so that both the slots 9 and 13 or 10 and 14 and the intermediate cams are of the same width or in such a way that the cylinder openings
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-9, 10 - can move outwards, which thereby start the cam ring -6- to rotate. The cam ring - 6 -, which is set in rotation in this way, presses the other drive pistons --3-- into the cylinders --2-- with its cams, whereby the drive pistons hold the returning oil
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Press --12--. Is connected, the direction of rotation of the motor is reversed, with channel --11-- serving as a feedback channel.
The structure and function of the hydraulic motor, as it has been described so far, is essentially known per se.
In the embodiment shown, two channels 20 and 21 are formed in the engine block - 1 - between each of the cylinder pairs, the first of which leads to the pressure fluid channel - of the control valve and the last of which leads to the channel --12--. At the end of these two channels a check valve - 22 and 23 - is arranged. Furthermore, in the engine block there is a transverse channel --24-- at the end of each channel pair - 20, 21 - with which the channels - 20 and 21 - are connected via the valve ball - 25 and 26 - of the check valve . The springs --27-- press the balls against the valve seats in the channels, closing channels --20 and 21-- from channel --24--.
The valve seats in the channels also have a fine capillary crack through which the channels are connected to one another, but the liquid flow through the crack is continuous
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insignificant. One end of the channel -24- is closed and its other end opens into a cylindrical bore -28- which is provided in the engine block-l-and in which an axial
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the mouth of the channel-24-presses. An annular seal 33 is arranged around that end of the shaft 30 which is turned against the actuating piston.
In the embodiment shown, a similar bore with an axially movable actuating piston --29-- is arranged between all cylinders --2--. A locking ring - 35 - is attached to all actuating pistons --29 - by means of pins - 34 - which is the same for all drive pistons --3-- and on one side of the drive piston is coaxial with the engine block
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which is arranged so that the locking key and the keyway are exactly opposite each other when the drive piston in the cylinder is in its inner limit position.
So when the drive pistons - assume their inner limit position, the locking wedges --36-- arranged on the locking ring --35-- driven by the actuating piston - 29-- can be inserted into the corresponding keyways --37-- of the drive piston --3- - slide in. Located with pushed in
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If the engine is started in any direction of rotation, the hydraulic fluid flows simultaneously into channels --20 or 21 - and presses on the valve ball in the corresponding check valve, so that the oil can flow into channel 24. As soon as the pressure exceeds the effect of the spring -32-, the actuating piston --29-- pushes itself gradually against the guide part - until the tightly fitting sealing ring --33-- is pressed against the guide part.
The ball valve of channel --20 or 21 - that is exposed to the pressure is in the
In the meantime a little open, while liquid continuously seeps through the seat of the other ball valve into channel -11 or -12-which acts as a drainage channel for the control valve -8-.
As soon as the actuating piston --29-- has been brought into contact with the guide part, the locking ring - 35 - pulls the locking wedges - 36 - out of the grooves in the drive piston - 3 -, whereupon the drive piston --3-- work freely.
After the work has been done with the motor and the pressure in channel-20 and 21-- ceases, the pressure in channel -24-- is no longer maintained via the capillary cracks. Now the spring -32- presses the actuating piston -29- against the mouth of the channel -24-, the wedges -36-of the locking ring -35-are pressed against the sides of the drive piston-3-and as soon as a drive piston through the cam ring has been pushed into its dead position, the corresponding wedge slides into the groove in the drive piston. The sides of the locking grooves are somewhat conical as are the sides of the wedges.
If, for whatever reason, the actuating pistons --29-- should not open despite the pressure coming from the engine, the drive pistons --3-- can loosen the locking ring after the pressure in the cylinders has exceeded a certain limit.
As can be seen from the description, it is not necessary for the function of the locking ring -35- that as many bores --28-- and actuating pistons --29-- are arranged as the number of cylinders - 2 - in the engine is, which is also the case in the cited embodiment, because only two diametrically opposite movable actuating pistons can be considered sufficient. It is also possible, instead of using a single locking ring for all drive pistons, to use a separate locking lever for each of the drive pistons, which is hinged to the engine block, in which case the end of the locking lever closest to the drive piston is provided with a locking wedge and that opposite end is movable by an actuating piston.
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