DD246595A1

DD246595A1 - Gerotormotor mit steuerfehlerkorrektur

Info

Publication number: DD246595A1
Application number: DD28769586A
Authority: DD
Inventors: Manfred Baetke
Original assignee: Sasnowski Hydraulik Nord
Priority date: 1986-03-10
Filing date: 1986-03-10
Publication date: 1987-06-10

Abstract

Die Erfindung betrifft Gerotormotore mit Getriebefunktion. Derartige Motore werden in allen mobilen und stationaeren Hydraulikanlagen eingesetzt, wo hohe Antriebsmomente und kleine Drehzahlen gefordert werden. Ziel der Erfindung ist die Erhoehung des Wirkungsgrades und die Verbesserung des Geraeuschverhaltens. Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Konstantsteuerfehlerkorrektur zu realisieren. Die Loesung besteht darin, das Verbindungselement zwischen Steuerhuelse und Abtriebswelle als axial in der Abtriebswelle verankerter Mitnahmestift auszubilden, der in eine um ein bestimmtes Mass groesser ausgelegte Bohrung der Steuerhuelse ragt. Radial zu dieser Bohrung sind zwei sich gegenueberliegende Druckkammer mit entsprechenden Druckkolben angeordnet. Die Druckkolben spannen den Mitnahmestift ein. In Abhaengigkeit von der Drehrichtung der Abtriebswelle ist jeweils eine der beiden Druckkammern mit dem entsprechenden Eingangsanschluss verbunden. Fig. 1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Gerotormotore mit Getriebefunktion. Derartige Motore sind prinzipiell in allen mobilen und stationären Hydraulikanlagen einsetzbar,.wo hohe Antriebsmomente und kleine Drehzahlen gefordert werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind eine Reihe von Gerotormotoren verschiedener Herstellerfirmen bekannt, die einen annähernd gleichen Grundaufbau aufweisen.

Diese Gerotormotore bestehen grundsätzlich aus einem Gehäuse, welches zwei Fluidanschlüsse besitzt und im Zusammenwirken mit einer zentrisch angeordneten Steuerhülse ein Steuersystem bildet.

Stirnseitig einerseits ist ein durch eine Zwischenscheibe und einem Abschlußdeckel begrenztes Verdrängersystem angeflanscht.

Das Verdrängersystem besteht aus einem innenverzahnten Stator und einem außenverzahnten, einen Zahn weniger

aufweisenden Rotor. ,

Die Zähne des Stators werden vorzugsweise durch lose gelagerte Rollen gebildet.

Innerhalb der Steuerhülse ist axial eine Kardanwelle angeordnet, die über zwei Zahnnabenprofile einerseits mit dem Rotor und andererseits mit einer Abtriebswelle verbunden ist. Zum Zwecke der Ölstromsteuerung ist zwischen der Abtriebswelle und der Steuerhülse ein Synchronlauf zu gewährleisten.

Die beschriebenen Gerotormotore mit Drehschiebersteuerung können ausfolgenden Gründen den erforderlichen Synchronlauf nicht exakt einhalten:

Fertigungstoleranzen

Verdrehflankenspiel in der Verzahnung

Verdrehung der Kardanwelle durch das Drehmoment.

Diese Gründe führen zu Einkammergeräuschen und Wirkungsgradverlusten.

In der DE-AS 21 07493 ist nun ein Gerotormotor mit einer Konstantsteuerfehlerkorrektur beschrieben. Die Steuerhülse ist axial verschiebbar angeordnet und mit einer Verbindungsnut von 45° versehen. In diese Verbindungsnut greift der Mitnahmestift der Abtriebswelle, so daß bei Druckbeaufschlagung je nach Drehrichtung eine Axialbewegung und damit eine Drehbewegung der Steuerhülse erfolgt.

Nachteilig bei dieser Ausführung ist die mechanische Umlenkung der Axialbewegung in eine Drehbewegung. Weiterhin entstehen durch die Axialbewegung Absätze zu den Verbindungskanälen, die Strömungsverluste bewirken.

Ziel der Erfindung

Es soll ein Gerotormotor geschaffen werden, der einen höheren Wirkungsgrad und ein verbessertes Geräuschverhalten aufweist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es ist die Aufgabe der Erfindung, bei einem Gerotormotor der vorliegenden Art ein Steuersystem zu schaffen, das eine Konstantsteuerfehlerkorrektur realisiert.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Verbindungselement wie an sich bekannt als axial in der Abtriebswelle verankerter Mitnahmestift ausgebildet ist und in eine um ein bestimmtes Maß größer ausgelegte Bohrung der Steuerhülse ragt. An zwei Seiten, radial zur Bohrung sind zwei, sich gegenüberliegende Druckkammern mit je einen, das Verbindungselement einspannenden Druckkolben angeordnet.

In Abhängigkeit von der Drehrichtung der Abtrie'bswelle ist jeweils eine der beiden Druckkammern mit dem entsprechenden Eingangsanschluß verbunden.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird bei Gerotormotoren mit dem Drehschiebersteuerprinzip der erforderliche Synchronlauf zwischen Verdrängersystem und Steuersystem verbessert. Damit wird mit einfachen Mitteln entscheidenden Einfluß auf die Verbesserung des Geräuschverhaltens und die Verringerung von Wirkungsgradverlusten genommen.

Ausführungsbeispiel

Fig. 1: Schnittdarstellung des Erfindungsgegenstandes

Fig. 2: Schnitt entlang der Linie A-A in der Steuerhülse (Drehrichtung rechts) Fig.3: Schnitt entlang der Linie A-A in der Steuerhülse (Drehrichtung links)

Wie Fig. 1 zeigt, besteht der erfindungsgemäße Gerotormotor aus einem Gehäuse 1 mit Anschlüssen 2 und 3 für den Zulauf bzw. Ablauf des Fluids. Von den Anschlüssen 2 und 3 zweigen Kanäle 4 und 5 ab. In einer Bohrung 6 des Gehäuses 1 ist eine Steuerhülse 7 drehbar angeordnet. Über zwei Ringnuten 8 und 9 der Steuerhülse 7, zwölf Axial nuten 10, die vorzugsweise achsparallel verlaufen und einen trapezförimgen Querschnitt aufweisen, und über sieben Durchbrüche 11 im Gehäuse 1, axiale Kanäle 12 und Durchbrüclte 13 in der Zwischenscheibe 14 besteht eine hydraulische Verbindung zum Verdrängersystem 15. Das Verdrängersystem 15 besteht üblicherweise aus einem innenverzahnten Stator 16 und einem außenverzahnten, einen Zahn weniger aufweisenden Rotor 17. Die Innenverzahnung des Stators 16 wird vorzugsweise durch lose Rollen gebildet. Auf Grund der unterschiedlichen Zähnezahl von Stator 16 und Rotor 17 ergeben sich volumenveränderliche Kammern 18. Den axialen Abschluß bildet ein Deckel 19. Der Deckel 19, das Verdrängersystem 15 und die Zwischenscheibe 14 sind vorzugsweise mit sieben Schrauben 20 direkt am Gehäuse 1 befestigt. Dem Verdrängersystem 15 gegenüberliegend ist eine im Gehäuse 1 gelagerte Abtriebswelle 21 angeordnet. Die Abtriebswelle 21 und der Rotor 17 des Verdrängersystems 15 sind mechanisch über eine durch die Steuerhülse 7 axial hindurchgeführte Kardanwelle 22 mit beidseitig balligem Zahnprofil 23 verbunden. Weiterhin besteht eine mechanischeVerbindung zwischen der Abtriebswelle 21 und der Ste'uerhülse.7 durch ein axiales Verbindungselement 24. Dazu sind die Abtriebswelle 21 und die Steuerhülse 7 koaxial nebeneinander und stirnseitig anliegend angeordnet. Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, ist das Verbindungselement 24 vorteilhaft als axial in der Abtriebswelle 21 verankerter Mitnahmestift ausgebildet, der funktionell mit einer Bohrung 25 in der Steuerhülse 7 zusammenwirkt. Der Durchmesser der Bohrung 25 ist größer wie der Durchmesser des Verbindungselementes 24. Radial zur Bohrung 25 sind jeweils eine Druckkammer 26 und 27 mit entsprechenden Druckkolben 28 und 29 angeordnet. Die Druckkammern 26 oder 27 sind in Abhängigkeit von der Drehrichtung mit dem jeweiligen Zulauf ansch lag 2 oder 3 verbunden. Zwischen der Steuerhülse 7 und der Zwischenscheibe 14 befindet sich eine drehbewegliche Kugel 30.

Das von einer Pumpe geförderte Öl gelangt über einen der beiden Anschlüsse 2 oder 3, den Kanälen 4 oder 5 auf die Ringnut 8 oder 9 der Steuerhülse 7. Dadurch werden sechs der Axialnuten 10 mit dem Eingangsstrom beaufschlagt, während die anderen sechs nicht dargestellten Axial nuten mit dem Rücklauf in Verbindung stehen. Über die Durchbrüche 11 und die axialen Kanäle 12 gelangt das Drucköl zu den entsprechenden Kammern 18 des Verdrängersystems 15. Die Zähne des Rotors 17 stehen mit den Rollen des Stators 16 im Kämmeingriff. Der entstehende Druck in einigen Kammern 18 und die exzentrische Stellung des Rotors 17 erzeugen ein Moment, welches den Rotor 17 in eine im Stator 16 umlaufende Drehbewegung versetzt. Über die Kardanwelle 22 wird diese Drehbewegung auf die Abtriebswelle 21 übertragen. Die exzentrische Bewegung des Rotors 17 wird dabei durch die ballige Zahnprofilausbildung 23 der Kardanwelle 22 kompensiert. Die durch das Verbindungselement 24 realisierte Verbindung zwischen der Abtriebswelle 21 und der Steuerhülse 7 reguliert die Zu- bzw. Abführung des Ölstromes. Die Steuerfehlerkorrektur bewirkt einen Vorlauf der Bohrung 25 gegenüber dem Verbindungselement 24 und kompensiert damit den Nachlauf der Steuerhülse gegenüber dem Läuferzahnrad.

Entsprechend Fig. 2 gelangt bei Drehrichtung rechts über eine Verbindung von Kanal 5 das Öl in die Druckkammer 27. Der Druckkolben 29 wirkt auf das Verbindungselement 24 und verdreht damit die Steuerhülse in Umfangsrichtung um die Differenz zwischen Durchmesser Bohrung 25 und dem Durchmesser des Verbindungselementes 24.

Entsprechend Fig.3 gelangt bei Drehrichtung links über eine Verbindung vom Ringkanal 8 das Öl in Druckkammer 26. Der Druckkolben 28 wirkt auf das Verbindungselement 24 und verdreht damit die Steuerhülse in Umfangsrichtung.

Claims

Patentanspruch:

1. Gerotormotor mit einem Gehäuse, das im Zusammenwirken mit einer axial und zentrisch angeordneten Steuerhülse ein Steuersystem bildet, das durch Ring- und längenbegrenzte Axialnuten in der Steuerhülse sowie durch radiale Durchbrüche mit axialer Ausdehnung und axiale Kanäle im Gehäuse eine hydraulische Verbindung zu einem Verdrängersystem besitzt, welches aus einem innenverzahnten Stator und einen außenverzahnten, einen Zahn weniger aufweisenden Rotor besteht und innerhalb der Steuerhülse eine Kardanwelle angeordnet ist, die über Zahnprofile Verbindung einerseits zu dem Verdrängersystem und andererseits zu einer Abtriebswelle hat und die Steuerhülse mit der Abtriebswelle über ein axiales Verbindungselement starr verbunden ist, · . -

dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (24) wie bekannt als axial in der Abtriebswelle (21) verankerter . Mitnahmestift ausgebildet ist und in eine um ein bestimmtes Maß größer ausgelegte Bohrung (25) der Steuerhülse (7) ragt und an zwei Seiten, radial zur Bohrung (25) zwei Druckkammern (26 und 27) mit je einen, das Verbindungselement (24) einspannenden Druckkolben (28 und 29) angeordnet sind und in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Abtriebswelle (21) eine Druckkammer (26 oder 27) mit dem jeweiligen Eingangsanschluß (2 oder 3) verbunden ist.

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