CH619287A5 - - Google Patents

Description

Die Erfindung soll im folgenden anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Motor;

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie 2—2 in Fig. 1;

Fig. 3 eine Ansicht der Innenseite einer Kopfplatte;

Fig. 4 eine Ansicht der Aussenseite der Kopfplatte in Fig. 3;

Fig. 5 eine Ansicht des Antriebsgliedes mit entfernten Schaufeln und exzentrischen Lagerkörpern;

Fig. 6 eine auseinandergezogene schaubildliche Darstellung eines Ausschnittes des Antriebsgliedes mit einem exzentrischen Lagerkörper;

Fig. 7 eine schaubildliche Ansicht der anderen Seite des exzentrischen Lagerkörpers, von einer anderen Seite wie in Fig. 6 gesehen;

Fig. 8 einen Längsschnitt durch ein Rückschlagventil;

Fig. 9 eine schematische Ansicht einer Seite des Antriebsgliedes zur Wiedergabe der Abstreifflügelwirkung und der druckmittelführenden Rinnen zu den Durchgängen in den Kopfplatten;

Fig. 10a und 10b eine schematische Seitenansicht des Antriebsgliedes zur Wiedergabe des Zusammenwirkens der Durchgänge in der Kopfplatte und der Rinnen im Antriebsglied an einer Stelle eines Umlaufs des Arbeitsgliedes, und

Fig. IIa, IIb, 12a, 12b, 13a, 13b, 14a, 14b den Fig. 10a und 10b entsprechende Ansicht zur Wiedergabe der Wirkung von Durchgängen und Rinnen über aufeinanderfolgende Phasen des gleichen Umlaufs.

Der Motor 2 hat ein Gehäuse 4, bestehend aus zwei Gehäusehälften 6a und 6b, zwischen denen ein Mittelstück 8 eingesetzt ist, das zwischen den beiden Gehäusehälften mit Hilfe von Schrauben 10 gehalten ist. Da die beiden Gehäusehälften 6a, 6b identisch sind, dienen die Beifügungen «a» zur Bezeichnung der Elemente auf der linken Gehäusehälfte, wie man aus Fig. 1 erkennt, und die Beifügungen «b»

dienen für die entsprechenden Elemente auf der rechten Gehäusehälfte. In der Mitte des Gehäuses befindet sich ein kreisender Antriebsring 12 mit einer Innenverzahnung 14, von der einige Zähne immer mit den äusseren Zähnen 16 eines Ritzels 18 in Eingriff stehen. Die Aussenverzahnung 16 am Ritzel weist zwei Zähne weniger auf als die Innenverzahnung 14 am Antriebsring 12, so dass bei einem Umlauf des Antriebsringes 12 das Ritzel 18 um den Abstand von zwei Zähnen weiter gedreht worden ist. Man erhält verschiedene Untersetzungen durch Erhöhung der Anzahl der Zahldifferenz. Wie später noch näher beschrieben werden wird, verursacht eine hydraulische Kupplung zwischen dem Antriebsring 12 und einem ihn umgebenden feststehenden Ring 20 eine Schwingbewegung des Antriebsringes 12. Das angetriebene Ritzel sitzt mittels einer Passfeder 22 auf einer Antriebswelle 24, wobei letztere in Lagern 26a und 26b der Gehäusehälften 6a und 6b sitzt. Geeignete Dichtungen 30 verhindern einen Druckmittelaustritt längs der Antriebswelle 24 und ein entfernbarer Abschlussstopfen 32 ermöglicht, dass die Antriebswelle 24 in Fig. 1 anstelle aus der Gehäusehälfte 6b, aus der Hälfte 6a ragen kann, wenn dies erwünscht ist.

Der Antriebsring 12 wird mittels exzentrischer Lagerkörper 34 in Kopfplatten 42a, 42b so gehalten, dass er nur eine translatorische Bewegung ausführen kann. Die Körper 34 sind in Querbohrungen 36 im Antriebsring 12 gelagert. Die Körper 34 laufen auf Zapfen 38, deren Enden in Ausnehmungen 40a, 40b in den Kopfplatten 42a und 42b gelagert sind. Fünf durch Druckmittel beaufschlagbare Verdrängungskammern 44, 46, 48, 50 und 52 zwischen dem äusseren Mantel des Antriebsringes 12 und dem feststehenden Ring 20 werden durch Abstreifschaufeln 54 begrenzt, die in radialen Schlitzen 55 des Antriebsringes 12 radial verschiebbar sitzen. Das in die Kammern eingespeiste Hoch-drucköl führt zur Translationsbewegung des Antriebsringes 12 und dieser treibt die Antriebswelle 24 des Motors.

In den Fig. 3 und 4 sind grosse ovale Ausnehmungen 144 gezeigt, die als Lager für den Lagerring 68 dienen, um nach vorne und rückwärts zu rollen, wenn die Einheit schwingt. Dieser Lagerring 68 ist auf der Innenseite durch den Schlitz abgestützt und läuft auf seiner Aussenseite gegen die Schaufel. Die kleinere der beiden ovalen Ausnehmungen dient dazu, dass sich Öl um und durch den Lagerring und unter die Schaufeln bewegen kann. Dieses Öl wird von den Ausnehmungen 70a und 70b zugeführt, die es wiederum von den Rinnen 72a und 72b erhalten. Das Öl wird über das Rückschlagventil 66 unter Druck gesetzt.

Die beiden Gehäusehälften 6a und 6b und die Druckmittelkanäle in denselben sind einander identisch wie es auch die Kopfplatten 42a und 42b sind, obwohl, wenn die Kopfplatten in ihrer Arbeitsstellung montiert sind, die Kanäle, die das antreibende Druckmittel zuführen, und die Kanäle, die das unter niedrigem Druck stehende Druckmittel wieder abführen, gegeneinander versetzt sind. Die Gehäusehälften 6a und 6b haben jeweils einen Anschlusskanal 56a oder 56b, die zu einem Ringkanal 58a oder 58b führen. Zum Zwecke der Erläuterung soll davon ausgegangen werden, dass der Anschlusskanal 56a mit einer Quelle von unter hohem Druck stehendem Öl (nicht gezeichnet) verbunden ist, so dass der Kanal 58a immer unter Hochdruck steht, während der Anschlusskanal 56b an die Niederdruckrückleitung angeschlossen ist, so dass der Kanal 58b immer unter niedrigem Druck steht. Die Drehrichtung des Motors kann selbstverständlich geändert werden, indem man die Hoch- bzw. Niederdruckanschlüsse gegeneinander vertauscht.

Im Boden jeder Gehäusehälfte befindet sich, wie man aus Fig. 1 erkennen kann, ein Ablasskanal 60a oder 60b, der durch ein Rückschlagventil 62a oder 62b gesteuert wird, um das Innere des Motorgehäuses abzulassen, so dass jeder der Kanäle 58a oder 58b mit der Niederdruckseite des hydraulischen Systems verbunden werden kann. Durch jede Kopfplatte führt eine Reihe von in einem Kreis angeordneten Schaufelkanälen 64a oder 64b zur Zuführung von Druckmittel in die Schlitze 55 hinter den Schaufeln, so dass sie durch das Druckmittel immer in die äusserst mögliche Stellung gedrückt werden. In jeder Kopfplatte befindet sich ein Rückschlagventil 66, das im einzelnen in Fig. 8 wiedergegeben ist. Obwohl die Schaufelkanäle 64a und 64b einander direkt gegenüberliegen, tritt unter Druck stehendes Druck-

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Vi. mittel, das durch die Schaufelkanäle auf der einen Seite des ^Motors, beispielsweise auf der linken Seite nach Fig. 1, zugeführt wird, nicht in den Kanal 76b in der anderen Gehäuse-fhälfte des Motors, und umgekehrt, aus. In Gegenbohrungen in den inneren Enden der Schaufelkanäle 64a oder 64b ein--• gesetzte Lagerringe 68 greifen in Ausnehmungen 70a, 70b an den entgegengesetzten Enden der Schaufelschlitze 55 (Fig. 2 und 5), und diese Ausnehmungen stehen, wie man ® airi deutlichsten aus Fig. 5 entnehmen kann, mit Ringrinnen 72a, 72b auf entgegengesetzten Seiten des Antriebsringes 12 in Verbindung. Somit erhalten die Rinnen 72a und 72b immer Hochdrucköl, ohne Rücksicht darauf, in welcher Richtung der Motor dreht. Es handelt sich hier um das Öl, das die Schaufeln radial nach aussen drückt. Die Ringe 68 drücken die Schaufeln ebenfalls radial nach aussen. Dies ist wichtig, um immer beim Ring 12 den hydraulischen Druckausgleich aufrecht zu halten, wie auch das «Schwimmen» der Kopfplatte, die vom Druckmittel im Kanal 58a oder 58b beaufschlagt wird. Ringausnehmungen 74a, 74b und 76a, 76b auf der Innenseite der Kanäle 58a und 58b nehmen O-Ringe 78a, 78b und 80a, 80b auf. Diese O-Ringe umgeben die Kanäle 58a, 58b im Gehäuse, dichten diese nach aussen ab und üben einen leichten axial nach innen gerichteten Druck auf die Kopfplatten aus, welche sie gegen die entgegengesetzten Stirnflächen des Antriebsringes 12 drük-ken. Der Aussenmantel des festen Ringes 20 ist durch O-Ringe 82a, 82b gegen die nach innen weisenden Ringflächen der Gehäusehälften abgedichtet.

Die Schmierung und der axiale Druckausgleich der exzentrischen Lagerkörper 34 wird durch Kanäle 84 sichergestellt, deren eines Ende unter hohem Druck stehendes Öl für einen Teil jedes Umlaufes des Antriebsringes 12 aufnimmt. Im linken Teil der Fig. 2 erkennt man, dass ein Ende einer Lagerbohrung 36 einem Kanal in der Kopfplatte 42a gegenüberliegt. Einer der Kanäle 84 liegt einem Kanal in "der Kopfplatte 42a gegenüber, wobei es sich im vorliegenden Fall um einen Hochdruckkanal handelt. Ausserdem sind Qûerbohrungen 36, die die Lagerkörper 34 aufnehmen,

durch Kanäle 86 mit dem Aussenmantel des Antriebsringes 12 verbunden. Wie man aus den Fig. 6 und 7 erkennt, strömt unter hohem Druck stehendes Öl, das an irgend einem Ende eines Kanals 84 in einen Lagerkörper 34 fliesst, durch diesen hindurch und ergibt einen Druckausgleich am anderen Ende. Die Schmierung des Lagerkörpers 34 erfolgt durch eine Strömung des Öls von beiden Enden her um den Körper 34 herum und durch die Öffnung 86 und visa versa. Dieses Öl kann nicht durch die Kopfplatte auf der Niederdruckseite des Motors hindurchtreten, da die entgegengesetzten Enden der Kanäle 84 nie gleichzeitig mit den Hoch- und Niederdruck-Kanälen 58a, 58b in Verbindung stehen. Dieses Öl wird periodisch am Niederdruckkanal 58b über einen dann damit in Verbindung liegenden Kanal der Kopfplatte 42b abgelassen. Der radiale hydraulische Druckausgleich der Lagerkörper 34 ist ebenfalls von Bedeutung, da sfe die gesamte Drehmomentbelastung des Motors aufnehmen..

! Der Druckmittelkanal 84 im Lagerkörper 34 reicht immer von. einem Ende der Lagerbohrung 36 zum anderen Ende. De'f Lagerkörper 34 ist etwas kürzer als die Bohrung 36, so dass die beiden Stirnflächen vom Körper 34 vom Druck voll beaufschlagt werden können. Wenn ein Schlitz mit dieser Bohrung in Verbindung kommt (der Kanal 84 verbindet beide Enden), ist das Öl sofort auch auf der anderen Stirnfläche. Es ist jedoch nur einer der Schlitze pro Lager 34, 36 zum entsprechenden Kanal 58a, 58b hin offen. Das kann der Hochdruckkanal 58a oder der Niederdruckkanal 58b, abhängig von der Stellung des Antriebsgliedes 12, sein. Dèi- Schlitz auf der anderen Stirnfläche in der identischen Stellung ist ein Blindkanal.

Wenn unter hohem Druck stehendes Öl über einen

Schlitz mit der Lagerbohrung 36 in Verbindung steht (dies ist immer der Fall mit der Hälfte der Bohrungen 36), dann steht die sich vergrössernde Kammer auf dieser Seite mit dem Niederdruckkanal in Verbindung. Der Druck kann sich dann innerhalb der Lagerbohrung 36 und um den Lagerkörper 34 aufbauen und kann über den Kanal 86 zum Niederdruckbereich abgelassen werden. Wenn umgekehrt die Lagerbohrung 36 mit einem Niederdruckschlitz in Verbindung steht, wird die vorherige sich vergrössernde Kammer des Motors an den Kanal angeschlossen und das unter hohem Druck stehende Öl tritt durch den Kanal 86 ein und durch einen Niederdruckschlitz aus. Diese Strömung wird durch den engen Sitz des Lagerkörpers 34 in der Bohrung 36 verhindert und möchte immer von den Stirnseiten der Lagerbohrung 36 zur Mittelöffnung hin oder umgekehrt stattfinden.

Das Öl an den Enden der Lagerbohrungen 36 ist für diese Motorart von besonderer Bedeutung, weil die eine Hälfte des Antriebsringes 12 dem unter Druck stehenden Ein-lassöl und die andere Hälfte dem Niederdruckauslassöl ausgesetzt ist. Das unter hohem Druck stehende Einlassöl übt eine grössere Spreizkraft auf die Kopfplatte auf der einen Seite aus als auf der anderen Seite. Wenn kein Druckausgleich vorhanden wäre, würde eine Hälfte der Kopfplatte auf einer Stirnseite mit Metall-an-Metall liegen, während die andere Hälfte unter Druck steht, um Kopfplatte und Ring 12 zu trennen. Die Kanäle im Ring 12 und in den Kopfplätten sind so angeordnet, dass dieses nicht eintreten kann. Die Lagerbohrungen, die Hochdruckschlitze und die Querbohrungen stehen alle unter dem Druck der Motorniederdruckseite,

wenn die sich vergrössernden Kammern mit der Hochdruckseite in Verbindung stehen. Als Ergebnis ergibt sich, dass die eine Kopfplatte über 360° beaufschlagt in Richtung zur anderen Kopfplatte hin gedrückt wird und dass vom Antriebsring 12 ebenfalls über 360° innere Kräfte axial nach aussen wirken. Dies ergibt Schmierung, Abdichtung und Kühlung dieser Oberflächen.

Auf beiden Stirnseiten des Antriebsringes 12 gibt es Reihen von zehn schrägen Rinnen. Diese sind mit 96a, 98a, 100a, 102a, 104a, 106a, 108a, 110a, 112a und 114a bezeichnet. Das gleiche gilt für die Rinnen auf der rechten Seite des Antriebsringes 12 nach Fig. 1, wo dann die Bezugszeichen 96b bis 114b vorhanden sind. Diese Rinnen münden alle an der Aussenkontur des Antriebsringes 12 aus, so dass Öl in die einzelnen Kammern eintreten und sie verlassen kann, und zwar zwischen dem Antriebsring 12 und dem festen Ring 20 über die oben beschriebenen Kanäle.

Um die Aussenseite jeder Kopfplatte 42a oder 42b sind ringförmige Reihen von flachen kreisförmigen Vertiefungen 116a oder 116b vorgesehen, in deren Boden seitlich lange und kurze Schlitzkanäle vorhanden sind. Alle diese Schlitzkanäle in den Kopfplatten sind solange als möglich und nur so lange gemacht, dass sie keinen Kontakt mit der Strömung in der anderen Richtung haben. Die kurzen Schlitze sind in ihrer Länge begrenzt, da sie eng an die berührenden Alkoven 70 auf dem Antriebsring während einer Schwingphase kommen. Um die Beschreibung zu erleichtern, sind diese mit getrennten Bezugszeichen 118a, 118b, 120a, 120b, 122a, 122b, 124a, 124b, 126a, 126b, 128a, 128b, 130a, 130b, 132a, 132b, 134a, 134b, 136a und 136b bezeichnet, wobei der Zusatz «a» für Kanäle in der Kopfplatte 42a und der Zusatz «b» für Kanäle in der Kopfplatte 42b gilt. Die Vertiefungen 137 auf der Aussenseite (Rückseite) der Kopfplatten sind Zuführungsöffnungen zur Überführung von Öl von den grossen kreisförmigen Kanälen 58a und 58b zu den Schlitzen. Die Vertiefung 139 in jeder Platte enthält das Rückschlagventil 66 (Fig. 8), welches dem Hochdrucköl den Eintritt nur von der Platte her erlaubt, hinter der das Hochdrucköl steht. Dieses Öl tritt an in die Kreis5

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rille 72a bzw. 72b ein, die das Öl hinter die Schaufeln führen, um diese gegen das Gehäuse nach aussen zu halten. In der Nähe jedes schlitzkanals befindet sich ein Blindkanal. Die Blindschlitzkanäle erscheinen unmittelbar gegenüber von den offenen Schlitzkanälen in der anderen Platte. Ihr Zweck 5 besteht in einem Ausgleich und darin, den Oszillator vor dem Auftreten identischer Druckmuster auf jeder Fläche zu schützen. Sie helfen ausserdem zur Führung der Strömung des Öles zu und von den ausdehnbaren Kammern. Es sind nur die Blindkanäle 138, 138b, 140a und 140b mit Bezugszeichen io versehen. Obwohl die Kopfplatten hinsichtlich ihres Kanalmusters identisch sind, liegt kein Schlitzkanal in einer Platte unmittelbar gegenüber einem anderen Schlitzkanal in der anderen Platte, wenn die Platten einander gegenüberliegend angeordnet sind. Dies liegt daran, dass bei gegenüberliegen- 15 den Platten die Schlitze in entgegengesetzten Richtungen seitlich versetzt sind. Vielmehr liegt gegenüber jedem Schlitzkanal auf einer Platte ein Blindkanal auf der anderen Platte. Somit stehen zu einem gegebenen Zeitpunkt, wenn Druckmittel durch bestimmte Kanäle in einer Platte und durch Ver- M bindungsrillen auf einer Seite des Antriebsringes zu den expandierenden Kammern geführt wird, keine der Rillen unmittelbar gegenüber auf der anderen Seite des Antriebsringes in Verbindung mit einem durchgehenden Schlitzkanal in der anderen Kopfplatte. Jedoch stehen sie immer mit js einem Durchlasskanal zu ihrem entsprechenden Blindkanal in Verbindung.

Die Kanalanordnung und hydraulische Antriebswirkung ist in den Fig. 9 und 10a bis 14b schematisch wiedergegeben. Man erkennt aus Fig. 9, dass die Kammer 44 über die 30

Schlitzkanäle 136a, 134a unter Druck steht, die in teilweiser Verbindung mit den Rillen 114a und 122a stehen. Die Kammer 46 steht unter Druck über die Kanäle 132a und 130a. die dann unmittelbar über die Rillen 110a und 108a liegen. In dieser Phase des Umlaufes des Antriebsringes 12, die in 35 Richtung des Pfeiles nach Fig. 9 angenommen werden soll, strömt kein Druckmittel zu oder von der Kammer 48. Die Kammer 40 zieht sich dann zusammen und unter niedrigem Druck stehendes Druckmittel strömt aus den Rillen 102b und 100b und die dann miteinander in Verbindung 40 stehenden Kanäle in der Kopfplatte 42b. Die Kammer 52 ist beinahe zusammengezogen und das unter niedrigem Druck stehende Druckmittel wird über die Rillen 98b und 96b durch die offenen Schlitzkanäle in der Kopfplatte 42b aus-gestossen. Auf der rechten Seite der Fig. 9 erkennt man, 45 dass ein Durchlass 84 in einem Exzenterlager 34 mit einem offenen Kanal in der Kopfplatte 42b in Verbindung steht,

die als die Niederdruckseite des Motors angenommen worden ist, während ein beinahe gegenüberliegender Durchlass 84 mit unter hohem Druck stehenden Druckmittel über den Kanal 122a beaufschlagt wird.

Die Querbohrungen 142 erstrecken sich durch den Antriebsring von der einen zu der anderen Seite. Sie können mit einer Blindbohrung in einer der Kopfplatten und einem offenen Schlitz in der anderen Kopfplatte in Verbindung ge- 55 bracht werden. Sie dienen zur Zuführung von Öl zum Blindschlitz aus seinem offenen gegenüberliegenden Glied. Die Exzenterlagerbohrung und der Durchlass 84 durch das Lager dienen für diesen Zweck für die der Lagerbohrung benachbartesten Schlitze. 60

Die Fig. 10a bis 14b zeigen die Wirkung einer Kammer 50 und der zugeordneten Kanäle und Rillen während eines ganzen Umlaufs des Antriebsringes 12. Nach den Fig. 10a und 10b zieht sich die Kammer 50 zusammen und das Druckmittel wird über die Rillen 102a und 102b und die Kanäle 65

122b und 124b in der Kopfplatte 42b ausgestossen. Die gegenüberliegenden Rillen 100a und 102a liegen dann teilweise gegenüber den Blindkanälen 138a und 140a und es gibt somit keine Druckmittelströmung durch die Schlitzkanäle 122a und 124a.

In der nächsten Phase des Umlaufzyklus hat sich die Kammer 50 weiter zusammengezogen und das Druckmittel wird noch über die Rillen 100b, 102b und die Kanäle 122b und 124b ausgestossen. Es gibt immer noch keine Strömung zu und von der Kammer 50, weil die Rillen 100a und 102a unmittelbar den Blindkanälen 138a und 140a gegenüberliegen.

Beim Zustand nach Fig. IIa erkennt man, dass die Lagerbohrung 36 und damit der Durchlass im Exzenterlager 34 mit Hochdrucköl über den Kanal 122, unter dem der Durchlass dann liegt, beschickt werden.

In der Stellung nach Fig. 12a hat sich die Kammer 50 beinahe zusammengezogen und das Druckmittel tritt immer noch über die Rillen 100b, 102b und die Kanäle 122b, 124b aus, wobei die mit «b» bezeichneten Rillen noch miteinander in Verbindung stehen.

Beim Zustand nach den Fig. 13a und 13b sind alle Kanäle und Rillen blockiert und es kann kein Druckmittel zu oder von der Kammer 50 fliessen. Nach den Fig. 14a und 14b hat die Kammer 50 begonnen, sich auszudehnen und das Druckmittel strömt somit über die Kanäle 122a und 124a in der Kopfplatte 42a und die Rillen 100a, 102a, die dann hinter den Kanälen in Flucht liegen.

In der Phase nach Fig. IIa stehen die Lagerbohrungen 36 und der Durchlass 84 im Exzenterlager 34 mit dem Kanal 124b in der Kopfplatte 42b in Verbindung. Wegen der Durchlässe 84 nehmen die Enden der Exzenterlager Schmieröl durch einen Kanal in der Kopfplatte 42a während jedes Umlaufes des Antriebsringes auf und die Enden der Exzenterlager sind hydraulisch in axialer Richtung zu jedem Zeitpunkt ausgewuchtet. Wegen der Kanäle 86 setzt das Öl aus den Druckmittelkupplungskammern wechselweise die Rillen in den Exzenterlagern unter Druck, um die Übertragung des Drehmomentes auf der Druckseite auszuwuchten, und wegen der Rillen 85, 88 und 90 sind alle Lageroberflächen geschmiert. Der Prozess wechselt kontinuierlich von der einen Richtung zur anderen, so dass die Lager kontinuierlich unter Druck gehalten werden.

Die O-Ringe 74a, 76a und 74b, 76b hinter den Kopfplatten sind im Abstand angeordnet, so dass der Öldruck zwischen ihnen den auf den Antriebsring übertragenen Öldruck ausgleicht. Der Druck, der normalerweise die Kopfplatten nach aussen biegen würde, wird durch den Öldruck zwischen den O-Ringen ausgeglichen. Nur auf einer Seite des Motors befindet sich unter Druck stehendes Öl, abhängig davon, welcher Anschlusskanal 56a oder 56b als Hochdruckeinlass benutzt wird. Da die Kopfplatte auf der Hochdruckseite überall zwischen den O-Ringen unter Druck gesetzt ist und der Antriebsring nur für eine Hälfte seines Oberflächenbereiches unter Druck steht, stehen die Exzenterlagerdruckschlitze und Queröffnungen auf der Auslass- oder Niederdruckseite unter Druck. Damit können die Exzenterlager unter Druck und auch geschmiert werden und ausserdem ist, weil die Seitenbereiche unter Druck stehen, der Antriebsring axial zwischen den Kopfplatten ausgewuchtet. Das Öl kann durch das Exzenterlager über die Rille 85 in die Querbohrungen 36 fliessen, kann jedoch nicht aus der Niederdruckkammer zu dem Zeitpunkt austreten, wo es unter Druck steht, weil dann der gegenüberliegende Kanal blind ist. Es strömt um das Lager, schmiert, kühlt und dichtet die Öffnung 86 ab oder umgekehrt.

M 4 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

619 287 2 PATENTANSPRÜCHE

1. Druckmittelbetätigter Motor mit umlaufendem Antriebsglied, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (4), das einen Hohlraum bestimmt, der von einer nach innen weisenden Ringfläche begrenzt ist, eine sich durch das Gehäuse (4) er- 5 streckende und ein Ritzel (18) tragende drehbare Antriebswelle (24), ein ringförmiges Antriebsglied (12) mit einer Innenwandung, die grösser als das Ritzel (18) ist, und dieses umgibt sowie Zähne (14) aufweist, deren Anzahl grösser als die der Zähne (16) des Ritzels (18) ist, mit einer Aussen- io wandung, die von der Ringfläche des Gehäuses (4) umgeben ist und einen kleineren Durchmesser als diese aufweist, und mit einander gegenüberliegenden Stirnflächen, ein Paar von Kopfplatten (42a, 42b), deren innere Stirnflächen an den Stirnflächen des Antriebsgliedes (12) nachgiebig 15

angedrückt liegen, mehrere Abstreifflügel (54) zwischen der Aussenwandung des Antriebsgliedes (12) und der es umgebenden Ringfläche zur Bildung von mehreren Druckmittelkammern (44, 46, 48, 50, 52), mehrere exzentrische Lagerkörper (34), die sich durch Bohrungen (36) im Antriebsglied 20 (12) erstrecken, mit den Enden jeweils in den Kopfplatten (42a, 42b) gelagert und so auf einer Bewegungskreisbahn gehalten sind, wobei immer einige Zähne (14) auf der Innenwand des Antriebsgliedes (12) mit den Zähnen (16) des Ritzels (18) in Eingriff stehen und wobei die Druckmittel- 25 kammern auf einem ersten Mantelflächenbereich des Antriebsgliedes (12) Expansionsphasen und auf dem gegenüberliegenden Mantelflächenbereich Kontraktionsphasen unterliegen, wobei das Antriebsglied (12) auf seinen beiden Stirnflächen in die Druckmittelkammern mündende Rinnen (96a 30 bis 114a, 96b—114b) aufweist und das Gehäuse (4) bei jeder äusseren Stirnfläche der Kopfplatten (42a, 42b) einen Kanal (58a oder 58b) besitzt, von denen der eine (58a) zum Anschluss an eine Hochdruck-Druckmittelversorgungsleitung (56a) und der andere (58b) zum Anschluss an eine Rück- 35 flussleitung (56b) dient, wobei die Kopfplatten (42a, 42b) mit Durchgängen (118a—136a, 118b—136b) versehen sind, die bei der einen Kopfplatte (42a) über die einen Rinnen 96a bis 114a) der Antriebsglieder zu liegen kommen (Fig. 14a) und diese mit dem Hochdruckkanal (58a) des Gehäuses ver- 40 binden, während die Durchgänge in der anderen Kopfplatte (42b) auf der anderen Stirnseite des Antriebsgliedes (12) die Druckmittelkammern mit dem Rückflusskanal (58b) des Gehäuses verbinden, sowie durch Einrichtungen (84) für einen hydraulischen, axialen Druckausgleich zwischen den 4S beiden Stirnflächen der Kopfplatten (42a, 42b) und durch Einrichtungen (86, 90, 92) zum Beschicken der Lagerbohrungen (36) mit Druckmittel aus den Druckmittelkammern.

2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zum Beschicken der Lagerbohrungen (36) 50 mit Druckmittel aus den Druckmittelkammern zweite Kanäle (86) umfassen, die sich von der Aussenwandung des Antriebsgliedes (12) aus zu den Lagerbohrungen (36) erstrecken (Fig. 6).

3. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 5s dass die Abstreifflügel (54) aus beweglich in Öffnungen (55) des Antriebsgliedes (12) liegenden, radialen Schaufeln (54) bestehen, dass diese Öffnungen (55) mit beiden Enden in Ausnehmungen (70a, 70b) in beiden Stirnseiten des Antriebsgliedes (12) ausmünden, dass das Antriebsglied (12) in bei- 60 den Stirnseiten eine Ringnut (72a, 72b) aufweist, die bezüglich der Ausnehmungen radial innen verläuft und mit diesen in Verbindung steht, und dass die Kopfplatten (42a, 42b) von dritten Kanälen (64a, 64b) durchsetzt sind, die mit axial nach innen öffnenden Rückschlagventilen (66) versehen sind zur 65 Herstellung einer Verbindung zwischen dem unter dem holten Druck des Druckmittels stehenden Hochdruckkanal (58a) und wenigstens einer der Ausnehmungen (70a), wodurch alle

Öffnungen (55) für die Schaufeln (54) mit unter hohem Druck stehendem Druckmittel beschickt werden, um die Schaufeln (54) radial nach aussen zu drücken.

4. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckgänge (118a—136a) in der einen Kopfplatte (42a) zu den Durchgängen (118b—136b) der anderen Kopfplatte (42b) in Umfangsrichtung zueinander versetzt liegen, dass die exzentrischen Lagerkörper (34) durchgehende Druckmittelkanäle (84) aufweisen, die abwechselnd mit den Durchgängen (118a—136a) in der einen (42a) und dann mit den Durchgängen (118b—136b) in der anderen Kopfplatte (42b) in Verbindung stehen, wenn das Antriebsglied (12) eine kreisende Bewegung ausführt, wodurch die Lagerzapfen (38) bei jedem Umlauf des Antriebsgliedes (12) mit Hochdruckmittel beschickt bzw. von ihm entlastet werden (Fig. 10a bis 14b).

5. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Andrücken der Kopfplatten (42a, 42b) axial nach innen gegen die Stirnflächen des Antriebsgliedes (12) O-Ringe (78a, 78b, 80a, 80b) vorhanden sind, die in Ausnehmungen (74a, 74b, 76a, 76b) des Gehäuses untergebracht sind, wobei die Ö-Ringe die Kanäle (58a, 58b) des Gehäuses umgeben, so dass die O-Ringe zwischen den äusseren Stirnflächen der Kopfplatten und den benachbarten Flächen des Gehäuses (4) zusammengedrückt liegen.

6. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen (84) für den hydraulischen Druckausgleich mit Organen (92, 86) versehen sind, die einen gleichbleibenden Druckmitteldruck über 360° der inneren Mantelflächen der Kopfplatten (42a, 42b) aufrechterhalten.

7. Motor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mechanische Andrückorgane (78a, 78b, 80a, 80b) für die Kopfplatten (42a, 42b), um diese axial nach innen gegen das Antriebsglied (12) zu drücken.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines druckmittelbetätigten Motors, der mit niedriger Drehzahl laufen und hierbei ein hohes Drehmoment abgeben kann. Dieser Motor soll eine ganz gleichmässige, stetige,

also nicht ruckartige Bewegung an seiner Antriebswelle ermöglichen. Der Motor kann ein schnell kreisendes Antriebsglied aufweisen, wobei aber die Abtriebswelle vergleichsweise langsam drehend über ein inneres Untersetzungsgetriebe angetrieben wird. Als Druckmittel kann eine Flüssigkeit verwendet werden, so dass also ein Hydraulikmotor vorliegt.

Zum Stande der Technik werden genannt die US-Patent-schriften 2 989 951, 3 516 765, 3 589 243, 3 613 510 und 3 796 525.

Bei einem Hydraulikmotor mit einem umlaufenden ringförmigen Antriebsglied mit Kopfplatten auf beiden Stirnflächen dieses Antriebsgliedes, bei dem unter hohem Druck stehendes Öl durch eine erste Kopfplatte auf die andere Stirnseite des Antriebsgliedes und dann zu einer oder mehreren Arbeitskammern geführt wird, wobei unter niedrigem Druck stehendes Öl von der anderen Stirnseite des Antriebsgliedes durch die erste Kopfplatte zurückkehrt, treten grosse und häufig auch fatale Schwierigkeiten auf, wenn die hydraulisch beaufschlagten Bauteile kräftemässig nicht ausgeglichen sind. Die Kopfplatten neigen entweder dazu, an den Stirnflächen des Antriebsgliedes anzufressen, so dass das Antriebsglied blockiert wird, oder es werden die Kopfplatten so abgenutzt, dass die Druckräume nicht mehr voneinander abgedichtet sind, wodurch es zu einem Kurzschliessen des Druckmittels kommt. Der Motor sollte so beschaffen sein, dass bei den Kopfplatten ein vollständiger hydraulischer Druckausgleich erreicht wird, so dass die von beiden Stirnseiten her kräftemässig ausgeglichenen Kopfplatten mit glei-

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massigem Druck mittels gesonderter Organe an das Antriebsglied angedrückt werden. Der gleiche Druck, der die Kopfplatten an einer Stelle des Motors auseinander zu treiben sucht, erscheint dann zwischen den Platten an einer um 180° versetzten Stelle.

Ein vergleichbares Problem der hydraulischen Unausgeglichenheit tritt beim umlaufenden Antriebsglied selbst auf, die dazu neigt, das Antriebsglied in seinen Lagern zu verbiegen oder das Antriebsglied axial gegen die eine oder andere Kopfplatte zu verschieben. Der zu schaffende Motor sollte so ausgebildet sein, dass auch das Antriebsglied durch die einwirkenden hydraulischen Kräfte vollständig ausgeglichen wird.

Wo eine kreisförmige Reihe exzentrischer Lagerkörper verwendet wird, um die Kreisbewegung des Antriebsgliedes festzulegen, ist es wesentlich, dass auch die Lager für die Lagerkörper für einen Druckausgleich ausgebildet sind und die Lagerflächen mit Druckmittel, gewöhnlich Öl, geschmiert werden, und zwar an allen Flächen, da diese die gesamte Drehmomentbelastung des Motors aufnehmen. Der Motor sollte so beschaffen sein, dass eine zwangsläufige Schmierung der Lagerflächen von jedem exzentrischen Lagerkörper während jedes Umlaufs des Antriebsgliedes gewährleistet ist. Diese Aufgaben werden durch die im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.