DE102011122027B3 - Hydrostatic rotary piston motor used as hydraulic motor, has rotor which is dimensioned such that center of diameter of rollers comprises eccentricity to arc center of roller seat, by contact of rollers with rotor external toothing - Google Patents

Hydrostatic rotary piston motor used as hydraulic motor, has rotor which is dimensioned such that center of diameter of rollers comprises eccentricity to arc center of roller seat, by contact of rollers with rotor external toothing Download PDF

Info

Publication number
DE102011122027B3
DE102011122027B3 DE201110122027 DE102011122027A DE102011122027B3 DE 102011122027 B3 DE102011122027 B3 DE 102011122027B3 DE 201110122027 DE201110122027 DE 201110122027 DE 102011122027 A DE102011122027 A DE 102011122027A DE 102011122027 B3 DE102011122027 B3 DE 102011122027B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rotor
rotary piston
circular arc
stator
piston engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE201110122027
Other languages
German (de)
Inventor
Max Reither
Gerold Strohmaier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Boehm & Wiedemann Feinmechanik AG
Bohm and Wiedemann Feinmechanik AG
Original Assignee
Boehm & Wiedemann Feinmechanik AG
Bohm and Wiedemann Feinmechanik AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Boehm & Wiedemann Feinmechanik AG, Bohm and Wiedemann Feinmechanik AG filed Critical Boehm & Wiedemann Feinmechanik AG
Priority to DE201110122027 priority Critical patent/DE102011122027B3/en
Priority to EP20120008506 priority patent/EP2607683A2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102011122027B3 publication Critical patent/DE102011122027B3/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/08Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing
    • F01C1/082Details specially related to intermeshing engagement type machines or engines
    • F01C1/084Toothed wheels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/08Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing
    • F01C1/10Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F01C1/104Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member one member having simultaneously a rotational movement about its own axis and an orbital movement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/008Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for rotary or oscillating-piston machines or engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/10Outer members for co-operation with rotary pistons; Casings
    • F01C21/102Adjustment of the interstices between moving and fixed parts of the machine by means other than fluid pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03CPOSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
    • F03C2/00Rotary-piston engines
    • F03C2/08Rotary-piston engines of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/08Rotary pistons

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Hydraulic Motors (AREA)

Abstract

The motor has a rotor (3) having an external toothing (8). The circular arc ends of arc comprising one of the shapes of arc deviating from geometric shape. The points (P1,P2) of intersection of each shape of the circular arc correspond to further different geometric shape having a boundary surface of internal toothing. The rotor is dimensioned such that the center of diameter of rollers (2) has an eccentricity to the center (MKB) of arc of roller seat (7) in the internal teeth of stator (1), based on contact of rollers with the external toothing of rotor.

Description

Die Erfindung betrifft einen hydrostatischen Kreiskolbenmotor. Die Erfindung betrifft insbesondere eine hydrostatische Kreiskolbenmaschine, die sowohl als Hydropumpe, vorzugsweise jedoch als Hydromotor und insbesondere als langsam laufende Torque-Motoren, eingesetzt werden kann und eine feste Welle aufweist.The invention relates to a hydrostatic rotary piston engine. The invention relates in particular to a hydrostatic rotary piston engine which can be used both as a hydraulic pump, but preferably as a hydraulic motor and in particular as a low-speed torque motor, and has a fixed shaft.

Im Stand der Technik existiert eine Vielzahl von hydrostatischen Kreiskolbenmaschinen. Aus der US 4 741 681 A ist ein hydrostatischer Kreiskolbenmotor bekannt. Die DE 89 12 593 U1 beschreibt eine hydrostatische Kreiskolbenmaschine.There are many hydrostatic rotary piston engines in the prior art. From the US 4,741,681 A is a hydrostatic rotary engine known. The DE 89 12 593 U1 describes a hydrostatic rotary piston engine.

Eine hydrostatische Kreiskolbenmaschine dieser Art ist auch aus der EP 1 074 740 B1 bekannt. Bei der Kreiskolbenmaschine sind die Wälzlager des hydrostatisch hoch belasteten Teils der Welle unmittelbar benachbart mit kleinem Axialabstand im feststehenden Gehäuse angeordnet, sodass ein Kleinstmaß an Biegungs- und Zahnverformung an der Welle und dementsprechend ein Höchstmass an Druckleistung und somit an Momentabgabe erreicht werden. Da wegen dieser Lageranordnung keine Möglichkeit besteht, eine 1:1 Drehverbindung zwischen dem als Rotor fungierender Kreiskolben und dem für die Kommutierung verantwortlichen Drehventil zu schaffen, wird das Drehventil über ein Zahnradgetriebe von der Welle aus synchron angetrieben. Bei der bekannten Ausführung ist dieses Zahnradgetriebe ein Exzenter-Innengetriebe, bei dem das scheibenförmige Drehventil selbst als Exzenterglied dieses Getriebes fungiert und somit eine unvermeidliche Orbitbewegung ausführt. Umfangreiche Versuche haben jedoch gezeigt, dass dieser Gedanke in der Praxis bei hohen Arbeitsdrücken nicht realisiert werden kann, weil die notwendige Exzenterbewegung des Drehventils gegenüber der feststehenden Steuerplatte keine ausreichend genaue Kommutierung der Maschine ermöglicht.A hydrostatic rotary piston engine of this type is also from the EP 1 074 740 B1 known. In the rotary piston machine, the rolling bearings of the hydrostatically highly loaded part of the shaft are arranged directly adjacent to a small axial distance in the fixed housing, so that a minimal amount of bending and tooth deformation on the shaft and, accordingly, a maximum amount of pressure and thus torque output can be achieved. Because of this bearing assembly no way to create a 1: 1 rotary connection between the rotary piston acting as a rotor and responsible for the commutation rotary valve, the rotary valve is driven synchronously via a gear transmission from the shaft. In the known embodiment, this gear transmission is an eccentric internal gear, in which the disk-shaped rotary valve itself acts as an eccentric member of this transmission and thus performs an unavoidable orbital movement. Extensive experiments have shown, however, that this idea can not be realized in practice at high working pressures, because the necessary eccentric movement of the rotary valve relative to the fixed control plate does not allow a sufficiently accurate commutation of the machine.

Die Folge sind stark schwankende Drehmomentabgabe an der Welle, unbefriedigender volumetrischer Wirkungsgrad und starke Geräusche, da der äußere Teil des Exzentergetriebes im Hochdruckbereich arbeiten muss. Auch die Axialkompensation der auf das Drehventil axial wirkenden hydraulischen Kräfte durch den Ausgleichskolben war durch die Exzenterbewegung des Drehventils nicht optimal.The result is highly fluctuating torque output on the shaft, unsatisfactory volumetric efficiency and high noise because the outer part of the eccentric gear has to work in the high pressure range. The axial compensation of the hydraulic forces acting on the rotary valve by the compensating piston was not optimal due to the eccentric movement of the rotary valve.

Da die Verzahnungen des Exzentergetriebes einen Verdrängungseffekt erzeugen, ähnlich wie bei einer Innenzahnradpumpe, ist es wegen der dort entstehenden hydrostatischen Verluste ungünstig, wenn diese Verdrängung im Hochdruckteil der Maschine geschieht. Mit dem aus der WO 2006/010 471 A1 bekannten hydrostatischen Kreiskolbenmotor wird versucht, diese Mängel zu beseitigen und gleichzeitig die durch die Orbitbewegung bedingte leicht erhöhte Reibleistung am Drehventil und die Herstellkosten zu reduzieren.Since the teeth of the eccentric drive generate a displacement effect, similar to an internal gear pump, it is unfavorable because of the resulting hydrostatic losses when this displacement occurs in the high pressure part of the machine. With the from the WO 2006/010471 A1 known hydrostatic rotary piston engine is trying to eliminate these shortcomings and at the same time reduce the caused by the orbital movement slightly increased friction at the rotary valve and the manufacturing costs.

Bei hydrostatischen Kreiskolbenmaschinen aus dem Stand der Technik mit einer zentrisch gelagerten durchgehenden Welle stützt sich der Kreiskolben im Betrieb an der Welle ab. Dadurch ist die bisherige Praxis, bei Maschinen ohne durchgehende Welle, den Kreiskolben mit Übermaß in den feststehenden Stator zu fügen, nicht mehr anwendbar, da die Rotorposition dann durch die Führung der starr gelagerten Welle überbestimmt ist. Diese Maschinen zeigen im Betrieb erhebliche Druckschwankungen in der Versorgungsleitung, damit ein extrem schwankendes Abtriebsdrehmoment, einen geringen Wirkungsgrad und eine kurze Lebensdauer.In hydrostatic rotary piston engines of the prior art with a centrically mounted continuous shaft, the rotary piston is supported during operation on the shaft. Thus, the previous practice, in machines without a continuous shaft to add the rotary piston with excess in the fixed stator, no longer applicable, since the rotor position is then overridden by the leadership of the rigidly mounted shaft. During operation, these machines show considerable pressure fluctuations in the supply line, resulting in extremely fluctuating output torque, low efficiency and a short service life.

Hat die Außenverzahnung des Rotors zu der Innenverzahnung des Stators Übermaß, so treten die bereits oben erwähnten nachteiligen Druckschwankungen auf, da der Rotor wegen der Überbestimmtheit nur durch erheblichen Kraftaufwand und mit elastischer Verformung im Stator bewegt werden kann.If the external toothing of the rotor to the internal toothing of the stator interference, so the above-mentioned adverse pressure fluctuations occur because the rotor can be moved because of the overdetermination only by considerable force and elastic deformation in the stator.

Sitzt der Rotor hingegen mit Spiel in der Innenverzahnung des Stators tritt erhebliches Lecköl auf und schon bei kleinen Spalten ist die Funktion – nämlich das Drehen des Rotors – nicht mehr gegeben, da die Welle den Rotor führt und keine Abdichtung des Arbeitsmediums zwischen den Versorgungs- und den Entsorgungskammern mehr existiert.Sits the rotor, however, with play in the internal teeth of the stator occurs significant leakage and even with small gaps, the function - namely the rotation of the rotor - no longer exists because the shaft guides the rotor and no sealing of the working fluid between the supply and the disposal chambers more exists.

Um eine druckschwankungsfreie Funktion zu gewährleisten, müssten die Geometrie des Stators, des Rotors, der Welle und die Positionierung zueinander im Betrieb ohne Abweichung derart exakt sein, dass dies dann nicht herstellbar ist.In order to ensure a pressure fluctuation-free function, the geometry of the stator, the rotor, the shaft and the positioning would have to be so accurate in operation without deviation that this can not be produced then.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu verbessern.The object of the present invention is to improve the disadvantages known from the prior art.

Die Aufgabe wird gelöst durch einen hydrostatischen Kreiskolbenmotor gemäß Anspruch 1.The object is achieved by a hydrostatic rotary piston engine according to claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen definiert.Advantageous developments are defined in the subclaims.

Die Erfindung ermöglicht es, bei Maschinen mit zentrisch gelagerter durchgehender Welle, die benötigten Einzelteile in üblichen Toleranzlagen herzustellen.The invention makes it possible to produce the required individual parts in conventional tolerance positions in machines with centrally mounted continuous shaft.

Ferner wird ermöglicht, dass in einem Stator Rotoren eingesetzt werden können, deren Größt- und Kleinstmaß der Außenverzahnung bis zu 0,1 mm von der theoretischen „Nulllinie” abweicht (siehe 1).It is also possible to use rotors in a stator whose largest and smallest external teeth deviate up to 0.1 mm from the theoretical "zero line" (see 1 ).

Erfindungsgemäß wird ein hydrostatischer Kreiskolbenmotor beansprucht. Der Kreiskolbenmotor weist einen feststehenden Stator 1 mit einer Innenverzahnung auf, wobei die Innenverzahnung drehbar gelagerte Rollen 2 aufweist, die in Rollensitzen 7 angeordnet sind. Der Kreiskolbenmotor weist außerdem einen Rotor 3 mit einer Außenverzahnung 8 und eine zentrisch gelagerte Welle 4 auf, wobei die Rollensitze 7 eine geometrische Form aufweisen, die einen Kreisbogen KB aufweist a) mit Kreisbogenenden K1, K2, b) mit dem Radius RKB und c) einem Mittelpunkt MKB und an den Kreisbogenenden K1, K2 jeweils eine von der Form des Kreisbogens KB abweichende weitere geometrische Form aufweist, deren Abstand A vom Mittelpunkt MKB zu Punkten P1, P2 größer ist als der Radius RKB des Kreisbogens KB, wobei die Punkte P1, P2 den Schnittpunkten der jeweils von der Form des Kreisbogens KB abweichenden weiteren geometrischen Form mit einer Begrenzungsfläche df der Innenverzahnung entsprechen. Der Rotor 3 ist derart dimensioniert, dass bei Kontakt der Rollen 2 mit der Außenverzahnung 8 des Rotors 3, der Mittelpunkt des Durchmessers der Rollen 2 eine Exzentrizität e zum Mittelpunkt MKB des Kreisbogens KB des Rollensitzes 7 in der Innenverzahnung des Stators 1 aufweist. D. h., dass sich infolge der Exzentrizität mit Arbeitsfluid ver- und entsorgbare Bereiche zwischen dem Rollensitz des Stators und den Rollen der Innenverzahnung bilden können. According to the invention, a hydrostatic rotary piston engine is claimed. The rotary engine has a fixed stator 1 with an internal toothing, wherein the internal toothing rotatably mounted rollers 2 that is in roll seats 7 are arranged. The rotary engine also has a rotor 3 with an external toothing 8th and a centrally mounted shaft 4 on, with the roller seats 7 have a geometric shape having a circular arc KB a) with circular arc ends K 1 , K 2 , b) with the radius R KB and c) a center M KB and at the circular arc ends K 1 , K 2 each one of the shape of the circular arc KB deviating further geometric shape whose distance A from the center M KB to points P 1 , P 2 is greater than the radius R KB of the circular arc KB, the points P 1 , P 2 the intersections of each of the shape of the circular arc KB Deviating further geometric shape with a boundary surface d f of the internal teeth correspond. The rotor 3 is dimensioned such that upon contact of the rollers 2 with the external teeth 8th of the rotor 3 , the center of the diameter of the rollers 2 an eccentricity e to the center M KB of the circular arc KB of the roller seat 7 in the internal toothing of the stator 1 having. D. h., That can be formed due to the eccentricity with working fluid ver- and disposable areas between the roller seat of the stator and the rollers of the internal toothing.

Als Stator wird der feststehende, unbewegliche Teil einer Maschine verstanden.As a stator, the fixed, immovable part of a machine is understood.

Das Gegenstück zum Stator wird als Rotor bezeichnet, der den beweglichen, sich drehenden Teil der Maschine darstellt.The counterpart to the stator is called the rotor, which represents the moving, rotating part of the machine.

Eine Welle ist ein, in ihrer einfachsten Form, stabförmiges Maschinenelement, das zum Weiterleiten von Drehbewegungen und Drehmomenten verwendet wird. Wellen übertragen im Unterschied zu Achsen ein Drehmoment und werden auf Torsion beansprucht.A shaft is, in its simplest form, a rod-shaped machine element that is used to pass rotational motions and torques. Shafts, in contrast to axles, transmit torque and are subjected to torsion.

Der Stator weist eine Innenverzahnung auf. Die Innenverzahnung weist drehbar gelagerte Rollen auf, die wiederum in Rollensitzen des Stators angeordnet sind.The stator has an internal toothing. The internal gear has rotatably mounted rollers, which in turn are arranged in roller seats of the stator.

Der Radius der Rollen ist erfindungsgemäß kleiner als der Radius RKB eines Mittelkreises mit dem Mittelpunkt MKB des Rollensitzes. Dadurch ist wird der Rolle ein gewisses Spiel im Rollensitz ermöglicht.The radius of the rollers is inventively smaller than the radius R KB of a central circle with the center M KB of the roller seat. As a result, the role a certain play in the role seat is possible.

Die Begrenzungsfläche df entspricht dabei dem Fußkreis der Statorinnenverzahnung.The boundary surface d f corresponds to the root circle of the Statorinnenverzahnung.

Unter einer von der Form des Kreisbogens KB abweichenden weiteren geometrischen Form sind Geometrien zu verstehen, die von der Kreisform mit dem Radius RKB abweichen.A different geometric shape deviating from the shape of the circular arc KB is to be understood as meaning geometries which deviate from the circular shape having the radius R KB .

Bevorzugt ist die von der Form des Kreisbogens abweichende weitere geometrische Form derart ausgestaltet, dass sie beispielsweise eine kreisförmige Geometrie mit einem vom Kreisbogen unterschiedlichen Radius aufweist, tangential geradlinig an den Kreisbogenenden anschließt, kurvenförmig, parabelförmig oder exponentiell verläuft.Preferably, the deviating from the shape of the circular arc further geometric shape is configured such that it has, for example, a circular geometry with a different radius from the arc, tangentially straight line adjoins the circular arc ends, curved, parabolic or exponential.

Bevorzugt ist der Abstand A wenigstens um 2/100 mm und höchstens um 3/100 mm größer als der Radius des Kreisbogens ausgeführt.Preferably, the distance A at least by 2/100 mm and at most by 3/100 mm larger than the radius of the circular arc executed.

Bevorzugt ist ein Abstand ΔP1P3 zwischen dem ersten Schnittpunkt P1 und dem Punkt P3 vorgesehen. Ferner ist ein Abstand ΔP2P4 zwischen dem zweiten Schnittpunkt P2 und dem Punkt P4 vorgesehen. Die Punkte P3, P4 entsprechen dabei dem idealen Schnittpunkt des Kreisbogens mit der Begrenzungsfläche df der Innenverzahnung des Stators.Preferably, a distance Δ P1P3 between the first intersection P 1 and the point P 3 is provided. Further, a distance Δ P2P4 is provided between the second intersection P 2 and the point P 4 . The points P 3 , P 4 correspond to the ideal point of intersection of the circular arc with the boundary surface d f of the internal toothing of the stator.

Besonders bevorzugt entspricht der Abstand ΔP1P3, ΔP2P4 wenigstens der Differenz zwischen dem Abstand A und dem Radius des Kreisbogens.Particularly preferably, the distance Δ P1P3 , Δ P2P4 corresponds at least to the difference between the distance A and the radius of the circular arc.

Bevorzugt schließt der Kreisbogen einen Winkel β von größer 180° ein.Preferably, the arc includes an angle β of greater than 180 °.

Bevorzugt wird eine Strecke P1K1 von einem Winkel α1 und eine Strecke K2P2 einem Winkel α2 eingeschlossen. Die Winkel α1 und α2 sind bevorzugt gleich groß.Preferably, a distance P 1 K 1 is enclosed by an angle α 1 and a distance K 2 P 2 by an angle α 2 . The angles α 1 and α 2 are preferably the same size.

Bevorzugt weist der Rotor eine teilweise in die Innenverzahnung des Stators eingreifende Außenverzahnung auf. Ferner weist der Rotor eine Innenverzahnung auf.The rotor preferably has an external toothing which partially engages in the internal toothing of the stator. Furthermore, the rotor has an internal toothing.

Bevorzugt weist die zentrisch gelagerte Welle eine Außenverzahnung auf, die teilweise die Innenverzahnung des Rotors kämmt.Preferably, the centrally mounted shaft has an external toothing, which partially meshes with the internal toothing of the rotor.

Bevorzugt ist eine Orbitbewegung mit dem Rotor derart ausführbar, dass mit Arbeitsfluid ver- und entsorgbare Zahnkammern zwischen der Innenverzahnung des Stators und der Außenverzahnung des Rotors befüllbar sind und zwischen den Rollensitzen des Stators und den Rollen der Innenverzahnung befüllbar sind.Preferably, an orbital movement with the rotor can be carried out in such a manner that working chambers can be filled with disposable dental chambers between the internal toothing of the stator and the external toothing of the rotor and can be filled between the roller seats of the stator and the rollers of the internal toothing.

Bevorzugt ist mittels Drehventil den Zahnkammern durch Versorgungsbohrungen einer Verteilerplatte Arbeitsfluid zuführbar und mittels Drehventil den Zahnkammern durch Entsorgungsbohrungen einer Verteilerplatte Arbeitsfluid abführbar.By means of a rotary valve, working fluid can preferably be fed to the tooth chambers through supply bores of a distributor plate and, by means of a rotary valve, the tooth chambers can be discharged through disposal bores of a distributor plate working fluid.

Als Arbeitsfluide werden erfindungsgemäß Gase oder Flüssigkeiten, wie bspw. Öle verstanden.As working fluids according to the invention gases or liquids, such as understood. Oils.

Bevorzugt bilden sich auch mit Arbeitsfluid ver- und entsorgbare Bereiche zwischen den Rollensitzen des Stators und den Rollen der Innenverzahnung. Preference is also given to working and disposable areas between the roller seats of the stator and the rollers of the internal toothing.

Besonders bevorzugt weist der Rollensitz des Stators mindestens eine Kontaktfläche auf, an welcher die Rolle anliegen kann. Entsprechend kommt die Rolle an einer rechten oder einer linken Kontaktfläche am Rollensitz zum Anliegen.Particularly preferably, the roller seat of the stator has at least one contact surface on which the roller can rest. Accordingly, the role comes to a right or a left contact surface on the roller seat for concern.

Die mindestens eine Kontaktfläche kann erfindungsgemäß einen kreisförmigen Querschnitt, einen kurvenförmigen Querschnitt, einen trompetenförmigen Querschnitt oder einen geradlinigen Querschnitt zur Aufnahme der Rolle aufweisen.According to the invention, the at least one contact surface can have a circular cross section, a curved cross section, a trumpet-shaped cross section or a straight cross section for receiving the roller.

Bevorzugt wird der Querschnitt der Rollensitze im Stator – aufgrund der Dimensionierung des Rotors – nicht vollständig von der Rolle verschlossen, so dass sich ein Spalt s zwischen dem Rollensitz des Stators und der Rolle einstellt. Dieser Spalt resultiert aus der oben erwähnten Exzentrizität in Verbindung mit der entsprechenden Querschnittsgebung des Rollensitzes und der jeweiligen Ausbildung der Lagerflächen. Bei falscher, d. h. zu kleiner Dimensionierung des Rotors bzw. ohne Anbringen des Rotors im Kreiskolbenmotor hingegen wäre der Spalt s durch die Rolle verschließbar.Preferably, the cross section of the roller seats in the stator - due to the dimensions of the rotor - not completely closed by the roller, so that a gap s between the roller seat of the stator and the roller adjusts. This gap results from the above-mentioned eccentricity in conjunction with the corresponding cross-sectional position of the roller seat and the respective formation of the bearing surfaces. If wrong, d. H. Too small dimensioning of the rotor or without attaching the rotor in the rotary piston engine, however, the gap s would be closed by the roller.

Das unter Hochdruck stehende Arbeitsfluid der Versorgungskammer kann durch den offenen Spalt zwischen der Rolle und ihrem bspw. trompetenförmigen Sitz im Stator eindringen und die Rolle exzentrisch abdichtend gegen ihren Statorsitz und einen Rotorzahn der Außenverzahnung des Rotors drücken.The high-pressure working fluid of the supply chamber can penetrate through the open gap between the roller and its example. Trumpet-shaped seat in the stator and eccentrically sealingly press the roller against its stator seat and a rotor tooth of the external teeth of the rotor.

Dadurch kann die Rollenabdichtposition innerhalb der oben genannten Gegebenheiten variieren und die bestehenden Toleranzen und sonstigen Positionsabweichungen ausgleichen.This allows the Rollenabdichtposition vary within the above conditions and compensate for the existing tolerances and other positional deviations.

Es ist somit immer eine Abdichtung zwischen Hochdruck und Niederdruck gegeben und ein Auftreten von Übermaß wird damit verhindert.It is thus always given a seal between high pressure and low pressure and an occurrence of excess is thus prevented.

Bei entsprechender Drehung des Rotors stellt sich der Spalt auf der jeweils gegenüberliegenden Seite der Kontaktfläche in der Rollenabdichtposition ein.With appropriate rotation of the rotor, the gap on the opposite side of the contact surface in the Rollenabdichtposition a.

Bei einer Drehung des Rotors bzw. bei einer Verschiebung eines Rotorzahnes des Rotors im Uhrzeigersinn stellt sich damit auf der linken Seite zwischen dem Rollensitz des Stators an der einen Kontaktfläche und der Rolle der Spalt ein.Upon rotation of the rotor or during a displacement of a rotor tooth of the rotor in a clockwise direction, thus, on the left side between the roller seat of the stator at the one contact surface and the roller, the gap is.

Bei einer Drehung des Rotors bzw. bei einer Verschiebung eines Rotorzahnes des Rotors entgegen dem Uhrzeigersinn stellt sich auf der rechten Seite zwischen dem Rollensitz des Stators an der anderen Kontaktfläche und der Rolle der Spalt ein.Upon rotation of the rotor or with a displacement of a rotor tooth of the rotor in the counterclockwise direction is on the right side between the roller seat of the stator on the other contact surface and the role of the gap.

Bevorzugt ergibt sich ein Winkel φ von einer verlängerten Geraden eines Tangentenberührpunkts der Rolle am Rollensitz im Stator zur theoretischen Langlochform des Rollensitzes.An angle φ preferably results from an extended straight line of a tangent contact point of the roller on the roller seat in the stator to the theoretical slot shape of the roller seat.

Besonders bevorzugt gilt für den Winkel φ gilt –15° ≤ φ ≤ +15°. Dadurch kann die Rolle gerade nicht aus ihrem Rollensitz gleiten, die Exzentrizität ist aber genügend groß, die bestehenden Toleranzen und sonstigen Positionsabweichungen auszugleichen. Der Spalt (s) ist erfindungsgemäß immer vorhanden.With particular preference, the angle φ is -15 ° ≤ φ ≤ + 15 °. As a result, the roller just can not slide out of its roller seat, but the eccentricity is large enough to compensate for the existing tolerances and other positional deviations. The gap (s) is always present according to the invention.

Bevorzugt wird über ein Drehventil als Kommutator den Zahnkammern durch die Versorgungsbohrungen der Verteilerplatte das Arbeitsfluid mit einem ersten Druck zugeführt.Preferably, via a rotary valve as a commutator, the toothed chambers are supplied with the working fluid at a first pressure through the supply bores of the distributor plate.

Das entspannte Arbeitsfluid wird mit einem zweiten Druck über die Entsorgungsbohrungen in gleicher Weise durch die Verteilerplatte und das Drehventil wieder abgeführt.The expanded working fluid is discharged with a second pressure through the disposal holes in the same way through the distributor plate and the rotary valve again.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Rollen im Rollensitz kippbar gelagert. Die Relief sind dabei so ausgebildet, dass ihre Enden „ballig” ausgebildet sind. Unter „baldig” ist eine Ausgestaltung zu verstehen, bei der die beiden Enden der Relief nach außen gewölbt sind. Die Rollen sind so im Kreiskolbenmotor angeordnet, dass sie in Längsrichtung einerseits vom Lagerflansch und andererseits von der Verteilerplatte begrenzt sind, wobei eine Kippbewegung ausführbar ist, ohne dabei Leckagen zu verursachen.In a preferred embodiment, the rollers are tiltably mounted in the roller seat. The relief are designed so that their ends are "spherical". By "early" is to be understood an embodiment in which the two ends of the relief are arched outwards. The rollers are arranged in the rotary engine so that they are limited in the longitudinal direction on the one hand by the bearing flange and on the other hand by the distributor plate, wherein a tilting movement is executable, without causing leaks.

Das Spiel, welches sich auf Grund der Länge der Rolle im Verhältnis zur Statordicke einstellt, ermöglicht es, dass die Rolle in ihrem Sitz kippen kann, um auch eventuelle Winkelabweichungen auszugleichen.The game, which is due to the length of the role in relation to the stator thickness, allows the role in their seat can tilt to compensate for any angular deviations.

Die Rolle muss sich, wie beschrieben, bewegen können, die entstehenden Spalte müssen aber noch so gering sein, dass der volumetrische Wirkungsgrad gewahrt bleibt.The roller must be able to move as described, but the resulting gaps must still be so small that the volumetric efficiency is maintained.

Darüber hinaus ist es vorteilhaft für eine sehr konstante Drehmomentabgabe der Maschine, wenn in der Verteilerplatte die Versorgungsbohrungen der Zahnkammern so auf ihrem Teilkreis angeordnet sind, dass die Kompression zwischen dem Zahnkammervolumen zum Zeitpunkt, wenn die Zähne des Rotors die Versorgungsbohrungen gänzlich abdecken (hauptsächlich links und rechts des Rollendrehpunktes) und dem kleinsten entstehenden Zahnkammervolumen klein gehalten wird.In addition, it is advantageous for a very constant torque output of the machine, if in the distributor plate, the supply holes of the tooth chambers are arranged on their pitch circle, that the compression between the Zahnkammervolumen at the time when the teeth of the rotor covering the supply holes entirely (mainly left and right of the roller fulcrum) and the smallest resulting chamber volume is kept small.

Die Zähne der Außenverzahnung des Rotors verschließen die Versorgungsbohrungen niemals gänzlich und wenn doch, dann nur für eine sehr kurze Zeit. Vorteilhaft sind die Versorgungsbohrungen nahe der Innenverzahnung des Stators angeordnet, d. h. in Richtung des Fußkreises der Innenverzahnung des Stators nach außen verschoben angeordnet. The teeth of the outer teeth of the rotor never close the supply holes completely and if so, then only for a very short time. Advantageously, the supply holes are arranged close to the internal toothing of the stator, that is to say offset in the direction of the root circle of the internal toothing of the stator to the outside.

So kann das eingeschlossene Arbeitsfluid in der Zahnkammer zusätzlich das Volumen der Versorgungsbohrung in der Verteilerplatte, bis zum absperrenden Drehventil, zur Verminderung der Kompression nutzen.Thus, the trapped working fluid in the tooth chamber may additionally utilize the volume of the supply bore in the distributor plate, as far as the shut-off rotary valve, to reduce compression.

Dadurch werden die Druckspitzen abgemildert, die Komprimierungsenergie erheblich verringert und die Drehmomentschwankung geglättet. Die Druckschwankungen werden im hydrostatischen Kreiskolbenmotor folglich in einem erheblichen Maß reduziert.This reduces the pressure peaks, significantly reduces the compression energy and smoothes the torque fluctuation. The pressure fluctuations are consequently reduced in the hydrostatic rotary piston engine to a considerable extent.

Die Erfindung soll nun anhand von Zeichnungen beispielhaft weiter veranschaulicht werden. Hierbei zeigt:The invention will now be further illustrated by way of example with reference to the drawings. Hereby shows:

1 eine schematische Darstellung erfindungsgemäßen Vorrichtung eines hydrostatischen Kreiskolbenmotors, 1 a schematic representation of the device according to the invention of a hydrostatic rotary piston engine,

2 eine schematische Darstellung eines Rollensitzes, 2 a schematic representation of a roller seat,

3 eine schematische Darstellung eines Details X aus der 1 der erfindungsgemäßen Vorrichtung und 3 a schematic representation of a detail X from the 1 the device according to the invention and

4 eine schematische Darstellung eines Details Y aus der 2 der erfindungsgemäßen Vorrichtung. 4 a schematic representation of a detail Y from the 2 the device according to the invention.

Die 1 zeigt einen erfindungsgemäßen hydrostatischen Kreiskolbenmotor mit einer zentrisch gelagerten durchgehenden Welle (4), ein als Abtrieb wirkendes Leistungsteil mit einem zentrischen, feststehenden Stator (1) und einem Kreiskolben als Rotor (3).The 1 shows a hydrostatic rotary piston engine according to the invention with a centrally mounted continuous shaft ( 4 ), acting as a power output unit with a centric fixed stator ( 1 ) and a rotary piston as rotor ( 3 ).

Der Stator (1) hat eine Innenverzahnung, der Rotor (3) weist eine teilweise in die Innenverzahnung des Stators (1) eingreifende Außenverzahnung (8) und eine Innenverzahnung (9) auf. Die Welle (4) kämmt mit ihrer Außenverzahnung (10) teilweise die Innenverzahnung (9) des Rotors (3).The stator ( 1 ) has an internal toothing, the rotor ( 3 ) has a partially in the internal toothing of the stator ( 1 ) engaging external toothing ( 8th ) and an internal toothing ( 9 ) on. The wave ( 4 ) meshes with its external teeth ( 10 ) partially the internal toothing ( 9 ) of the rotor ( 3 ).

Der Rotor (3) ist zum Ausführen einer Orbitbewegung derart exzentrisch angeordnet und entsprechend dimensioniert, dass sich mit Arbeitsfluid ver- und entsorgbare Zahnkammern zwischen der Innenverzahnung des Stators (1) und der Außenverzahnung (8) des Rotors (3) bilden.The rotor ( 3 ) is arranged to perform an orbit movement such eccentric and dimensioned accordingly that with working fluid ver and disposable tooth chambers between the inner teeth of the stator ( 1 ) and the external teeth ( 8th ) of the rotor ( 3 ) form.

Die Zähne der Innenverzahnung des Stators (1) sind als Rollen (2) ausgebildet. Über das Drehventil (6) als Kommutator wird den Zahnkammern durch die Versorgungsbohrungen der Verteilerplatte (5) das Arbeitsfluid mit dem Druck (p1) zugeführt.The teeth of the internal toothing of the stator ( 1 ) are considered roles ( 2 ) educated. About the rotary valve ( 6 ) as a commutator is the tooth chambers through the supply holes of the distributor plate ( 5 ) supplied the working fluid with the pressure (p 1 ).

Das entspannte Arbeitsfluid wird mit dem Druck (p2) über die Entsorgungsbohrungen in gleicher Weise durch die Verteilerplatte (5) und das Drehventil (6) wieder abgeführt.The expanded working fluid is at the pressure (P 2 ) through the disposal holes in the same way through the distributor plate ( 5 ) and the rotary valve ( 6 ) discharged again.

Die Teilung Hochdruck – Niederdruck ist ebenfalls in 1 entlang der senkrechten Maschinenmittellinie dargestellt. Durch seine exzentrische Lage wird der Rotor (3) durch die resultierende Druckkraft (Fp) des Arbeitsfluids in den Zahnkammern mit Hochdruck um den Rollendrehpunkt mit der Stützkraft (FS) mit seiner Innenverzahnung gegen die Außenverzahnung der Welle (4) gedrückt und erzeugt die das Wellendrehmoment bildende Kraft (FM).The division high pressure - low pressure is likewise in 1 shown along the vertical machine centerline. Due to its eccentric position, the rotor ( 3 ) by the resulting pressure force (Fp) of the working fluid in the tooth chambers with high pressure around the roller pivot point with the supporting force (FS) with its internal toothing against the external toothing of the shaft ( 4 ) and generates the shaft torque forming force (FM).

In 2 ist eine schematische Darstellung eines Rollensitzes dargestellt. Der Rollensitze (7) weist eine geometrische Form auf, die einen Kreisbogen (KB) mit Kreisbogenenden (K1, K2), mit dem Radius (RKB) und einem Mittelpunkt (MKB) umfasst. Ein Winkel (β) des Kreisbogens ist vorliegend mit 195° gewählt. Der Kreisbogen endet an den Punkten (K1) und (K2). Die Punkte (K1) und (K2) liegen auf einer Kreislinie (d0), die alle Mittelpunkte (MKB) der Rollensitze (7) verbindet.In 2 is a schematic representation of a roller seat shown. The roller seats ( 7 ) has a geometric shape that includes a circular arc (KB) with arc ends (K 1 , K 2 ), radius (R KB ), and center (M KB ). An angle (β) of the circular arc is selected here with 195 °. The arc ends at points (K 1 ) and (K 2 ). The points (K 1 ) and (K 2 ) lie on a circular line (d 0 ), all center points (M KB ) of the roller seats ( 7 ) connects.

An den Kreisbogenenden (K1, K2) schließt beidseitig eine Gerade derart an, dass die Kreisbogenenden tangential geradlinig verlängert werden. Bei dem gewählten Winkel (β) von < 180° des Kreisbogens und den daran anschließenden Geraden stellt sich eine geometrische Form ein, die im Folgenden als „trompetenförmig” bezeichnet wird.At the circular arc ends (K 1 , K 2 ), a straight line connects on both sides in such a way that the circular arc ends are extended tangentially in a straight line. At the selected angle (β) of <180 ° of the circular arc and the adjoining straight line, a geometric shape sets in, which is referred to below as "trumpet-shaped".

Die geradlinige Verlängerung geht von den Kreisbogendenden (K1, K2) bis zu den Punkten (P1, P2). Die Punkte (P1, P2), entsprechen den Schnittpunkten der jeweils von der Form des Kreisbogens (KB) abweichenden weiteren geometrischen Form (hier den Geraden) mit einer Begrenzungsfläche (df) der Innenverzahnung. Dabei ist der Abstand (A) vom Mittelpunkt (MKB) zu Punkten (P1, P2) größer als der Radius (RKB) des Kreisbogens (KB).The rectilinear extension extends from the circular arc ends (K 1 , K 2 ) to the points (P 1 , P 2 ). The points (P 1 , P 2 ) correspond to the points of intersection of the respective other geometric shape deviating from the shape of the circular arc (KB) (in this case the straight line) with a boundary surface (d f ) of the internal toothing. The distance (A) from the center (M KB ) to points (P 1 , P 2 ) is greater than the radius (R KB ) of the circular arc (KB).

Die Punkte (P3, P4) entsprechen dem idealen Schnittpunkt des Kreisbogens (KB) mit der Begrenzungsfläche (df) der Innenverzahnung des Stators (1). Ein Abstand (ΔP1P3) zwischen dem Punkt (P1) und dem Punkt (P3) und ein Abstand (ΔP2P4) zwischen dem Punkt (P2) und dem Punkt (P4) ist entsprechend vorhanden.The points (P 3 , P 4 ) correspond to the ideal point of intersection of the circular arc (KB) with the boundary surface (d f ) of the internal toothing of the stator (FIG. 1 ). A distance (Δ P1P3 ) between the point (P 1 ) and the point (P 3 ) and a distance (Δ P2P4 ) between the point (P 2 ) and the point (P 4 ) is present accordingly.

Vorliegend beträgt der Abstand (ΔP1P3, ΔP2P4) wenigstens der Differenz zwischen dem Abstand (A) und dem Radius (RKB) des Kreisbogens (KB).In the present case, the distance ( ΔP1P3 , ΔP2P4 ) is at least the difference between the distance (A) and the radius (R KB ) of the circular arc (KB).

Ferner wird ein Winkel (α1) zwischen den Schnittpunkten (P1, P2) und den Kreisbogenenden (K1, K2) eingeschlossen. Der Winkel tritt beidseitig auf und beträgt jeweils ca. 25°.Further, an angle (α 1 ) between the intersections (P 1 , P 2 ) and the circular arc ends (K 1 , K 2 ) is included. The angle occurs on both sides and amounts to approx. 25 ° each.

In 3 ist eine schematische Darstellung eines Details X aus der 1 der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestelltIn 3 is a schematic representation of a detail X from the 1 the device of the invention shown

Die Rolle (2) weist einen Durchmesser auf, der so dimensioniert ist, dass die Rolle (2) in Ihrem Sitz im jeweiligen Stator (1) ein geeignetes Spiel aufweist. Der Rollensitz (7) im Stator (1) ist, wie in 2 dargestellt, „trompetenförmig” ausgeführt. Der Rotor (3) ist derart dimensioniert, dass, wenn die Rollen (2) im Kontakt mit dem Zahnkopfkreis des Rotors (3) stehen, der Mittelpunkt des Rollendurchmessers exzentrisch (e) vor dem Mittelpunkt des Rollensitzdurchmessers liegt und der Rollenaußendurchmesser nicht die Trompetenöffnung des Rollensitzes (7) verschließt, so dass immer ein geeigneter Spalt (s) verbleibt. Die Länge der Rollen (2) weist zur Statordicke ein geeignetes Spiel auf und hat die gleichen Abmessungen wie die Rotordicke.The role ( 2 ) has a diameter which is dimensioned so that the roller ( 2 ) in your seat in the respective stator ( 1 ) has a suitable game. The roller seat ( 7 ) in the stator ( 1 ) is as in 2 represented, executed "trumpet-shaped". The rotor ( 3 ) is dimensioned such that when the rollers ( 2 ) in contact with the tooth tip circle of the rotor ( 3 ), the center of the roller diameter is eccentric (e) in front of the center of the roller seat diameter and the roller outer diameter is not the trumpet opening of the roller seat (Fig. 7 ) so that a suitable gap (s) always remains. The length of the rollers ( 2 ) has a suitable play to the stator thickness and has the same dimensions as the rotor thickness.

Das unter Hochdruck stehende Arbeitsfluid der Versorgungskammer kann durch den offenen Spalt (s) zwischen der Rolle (2) und ihrem trompetenförmigen Sitz im Stator (1) eindringen und die Rolle (2) exzentrisch abdichtend gegen ihren Statorsitz (Abdichtposition Pk2) und den Rotorzahn (Pk1) drücken.The high pressure working fluid of the supply chamber may pass through the open gap (s) between the roller (11). 2 ) and its trumpet-shaped seat in the stator ( 1 ) and the role ( 2 ) eccentrically sealing against its stator seat (sealing position Pk2) and the rotor tooth (Pk1).

Dadurch kann die Rollenabdichtposition (Pk) innerhalb der oben genannten Gegebenheiten variieren und die bestehenden Toleranzen und sonstigen Positionsabweichungen ausgleichen.As a result, the roller sealing position (Pk) can vary within the abovementioned conditions and compensate for the existing tolerances and other position deviations.

Damit ist immer eine Abdichtung zwischen Hochdruck und Niederdruck gegeben und ein Auftreten von Übermaß ist dadurch vermeidbar.This is always a seal between high pressure and low pressure and an occurrence of oversize is thereby avoided.

Durch den Einsatz einer geeigneten Verzahnung bringt der Rotor (3) eine zusätzliche Kraft auf die Rolle (2) auf, die diese in ihre Abdichtposition (Pk2) in einen Statorsitz drückt, da die Rolle (2) sich exzentrisch (e) vor ihrer theoretischen „Abrollpostion” im Statorsitz befindet.By using a suitable toothing brings the rotor ( 3 ) an additional force on the roll ( 2 ), which pushes them into their sealing position (Pk 2 ) in a stator seat, since the roller ( 2 ) is eccentric (e) in front of its theoretical "Abrollpostion" in the stator seat.

Die Geometrie der Kontaktfläche (11, 12) in der Rollenabdichtposition (Pk2) im Stator ist „trompetenförmig” ausgeführt. Eine entsprechende Formgebung kann z. B. durch eine Kurve, durch Kreisbögen, durch Geraden oder andere geometrische Formen geschehen. Die Ausführung ist links und rechts (wegen Links- und Rechtslauf der Maschine) auszuführen.The geometry of the contact surface ( 11 . 12 ) in the roller sealing position (Pk2) in the stator is "trumpet-shaped". A corresponding shape can z. B. done by a curve, by arcs, by straight lines or other geometric shapes. The execution is to be executed left and right (because of left and right rotation of the machine).

In der beispielhaft dargestellten Ausführung als Gerade, wird ein Tangentenberührpunkt am Rollensitz (7) im Stator (1) ermittelt und die verbleibende Strecke von diesem bis zum Fußkreis der Stator-Innenverzahnung als Gerade ausgeführt.In the embodiment shown as a straight line, a Tangentenberührpunkt the roller seat ( 7 ) in the stator ( 1 ) and the remaining distance from this to the root circle of the stator internal teeth is performed as a straight line.

Die Abweichung der Geraden von einer theoretischen Langlochform bildet den Winkel (φ). Gemäß der 3 bzw. 4 (Detail Y) liegt der Tangentenberührpunkt (TP) am Rollensitz (7) im Stator (1) auf Höhe des Schnittpunktes des Teilkreises (d0) der Statorrollensitze mit dem Umfang des Rollensitzes (7) im Stator (1), wobei der Winkel (φ) zwischen –15° und +15° ausgeführt ist. Der Teilkreis (d0) verläuft dabei durch sämtliche Mittelpunkte (MKB) der Rollensitze.The deviation of the straight line from a theoretical slot shape forms the angle (φ). According to the 3 respectively. 4 (Detail Y) is the tangent contact point (TP) on the roller seat ( 7 ) in the stator ( 1 ) at the height of the intersection of the pitch circle (d 0 ) of the Statorrollensitze with the circumference of the roller seat ( 7 ) in the stator ( 1 ), wherein the angle (φ) between -15 ° and + 15 ° is executed. The pitch circle (d 0 ) runs through all centers (M KB ) of the roller seats.

Dadurch kann die Rolle (2) gerade (noch) nicht aus ihrem Sitz gleiten. Die mögliche exzentrische Position (e) ist aber genügend groß die bestehenden Toleranzen und sonstigen Positionsabweichungen auszugleichen. Der Spalt (s) ist dabei immer vorhanden. (Alternativ zur Geraden mit dem Winkel (φ) ist auch ein Kurvenzug und ein Kreisbogen in 4 dargestellt.)This allows the role ( 2 ) just not (yet) to slip out of her seat. However, the possible eccentric position (e) is sufficiently large to compensate for the existing tolerances and other position deviations. The gap (s) is always present. (As an alternative to the straight line with the angle (φ) is also a curve and a circular arc in 4 shown.)

Wie bereits oben beschrieben, ermöglicht das Spiel auf Grund der Länge der Rollen (2) im Verhältnis zur Statordicke, dass die entsprechende Rolle (2) in ihrem Sitz (7) kippen kann, um auch eventuelle Winkelabweichungen auszugleichen.As described above, due to the length of the reels ( 2 ) in relation to the stator thickness that the corresponding role ( 2 ) in their seat ( 7 ) can tilt to compensate for any angular deviations.

Die Rolle (2) muss sich bewegen können, die entstehenden Spalte (s) müssen aber noch so gering sein, dass der volumetrische Wirkungsgrad dennoch gewahrt bleibt.The role ( 2 ) must be able to move, but the resulting gaps (s) must still be so small that the volumetric efficiency is nevertheless maintained.

Gemäß 1 ist es für eine sehr konstante Drehmomentabgabe der Maschine vorteilhaft, wenn in der Verteilerplatte (5) die Versorgungsbohrungen (13.1, 13.2, 13.3, etc.) der Zahnkammern so auf ihrem Teilkreis angeordnet sind, dass die Kompression zwischen dem Zahnkammervolumen zum Zeitpunkt, wenn die Zähne des Rotors (3) die Versorgungsbohrungen gänzlich abdecken und dem kleinsten entstehenden Zahnkammervolumen klein gehalten wird.According to 1 it is advantageous for a very constant torque output of the machine when in the distributor plate ( 5 ) the supply bores ( 13.1 . 13.2 . 13.3 , etc.) of the tooth chambers are arranged on their pitch circle, that the compression between the Zahnkammervolumen at the time when the teeth of the rotor ( 3 ) completely cover the supply bores and keep the smallest arising chamber volume small.

Die Zähne der Außenverzahnung (8) des Rotors (3) verschließen die Versorgungsbohrungen nicht gänzlich, so dass ein geringer Spalt vorhanden bleibt. So kann das eingeschlossene Arbeitsfluid (VT) in der Zahnkammer zusätzlich das Volumen der Versorgungsbohrung in der Verteilerplatte (5), bis zum absperrenden Drehventil (6), zur Verminderung der Kompression nutzen, so dass die Druckschwankungen minimiert werden.The teeth of the outer toothing ( 8th ) of the rotor ( 3 ) do not completely close the supply holes, leaving a small gap. Thus, the trapped working fluid (VT) in the tooth chamber may additionally increase the volume of the supply bore in the distributor plate (FIG. 5 ), to the shut-off rotary valve ( 6 ), to reduce the compression, so that the pressure fluctuations are minimized.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Statorstator
22
Rollerole
33
Rotorrotor
44
Wellewave
55
Verteilerplattedistribution plate
66
Drehventilrotary valve
77
Rollensitzrolling seat
88th
Außenverzahnung des RotorsExternal toothing of the rotor
99
Innenverzahnung des RotorsInternal toothing of the rotor
1010
Außenverzahnung der WelleExternal toothing of the shaft
1111
Kontaktflächecontact area
1212
Kontaktflächecontact area
13.113.1
Versorgungsbohrungsupply hole
13.213.2
Versorgungsbohrungsupply hole
13.313.3
Versorgungsbohrungsupply hole
KBKB
Kreisbogenarc
AA
Abstanddistance
K1 K 1
KreisbogenendeArc end
K2 K 2
KreisbogenendeArc end
RKB R KB
KreisbogenradiusArc radius
MKB M KB
KreisbogenmittelpunktArc center
P1 P 1
Schnittpunktintersection
P2 P 2
Schnittpunktintersection
P3 P 3
PunktPoint
P4 P 4
PunktPoint
R'R '
Radiusradius
ΔP1P3 ΔP1P3
Abstanddistance
ΔP2P4 Δ P2P4
Abstanddistance
VTVT
Arbeitsfluidworking fluid
p1 p 1
Druckprint
p2 p 2
Druckprint
ss
Spaltgap
ee
Exzentrizitäteccentricity
PK1 PK 1
Rotorzahnrotor tooth
PK2 PK 2
RollenabdichtpositionRollenabdichtposition
FPFP
Druckkraftthrust
FMFM
Kraft aus WellendrehmomentForce from shaft torque
FSFS
Stützkraftsupporting force
TPTP
TangentenberührpunktTangentenberührpunkt
d0 d 0
Teilkreis der StatorrollensitzePartial circle of the stator roller seats
df d f
Begrenzungsfläche der InnenverzahnungBoundary surface of the internal toothing

Claims (14)

Hydrostatischer Kreiskolbenmotor aufweisend – einen feststehenden Stator (1) mit einer Innenverzahnung, wobei die Innenverzahnung drehbar gelagerte Rollen (2) aufweist, die in Rollensitzen (7) angeordnet sind, – einen Rotor (3) mit einer Außenverzahnung (8) und – eine zentrisch gelagerte Welle (4) wobei die Rollensitze (7) eine geometrische Form aufweisen, die – einen Kreisbogen (KB) aufweist a) mit Kreisbogenenden (K1, K2) b) mit dem Radius (RKB) und c) einem Mittelpunkt (MKB) und – an den Kreisbogenenden (K1, K2) jeweils eine von der Form des Kreisbogens (KB) abweichende weitere geometrische Form aufweist, deren Abstand (A) vom Mittelpunkt (MKB) zu Punkten (P1, P2) größer ist als der Radius (RKB) des Kreisbogens (KB), wobei die Punkte (P1, P2) den Schnittpunkten der jeweils von der Form des Kreisbogens (KB) abweichenden weiteren geometrischen Form mit einer Begrenzungsfläche (df) der Innenverzahnung entsprechen, wobei der Rotor (3) derart dimensioniert ist, dass bei Kontakt der Rollen (2) mit der Außenverzahnung (8) des Rotors (3), der Mittelpunkt des Durchmessers der Rollen (2) eine Exzentrizität (e) zum Mittelpunkt (MKB) des Kreisbogens (KB) des Rollensitzes (7) in der Innenverzahnung des Stators (1) aufweist.Hydrostatic rotary piston engine comprising - a fixed stator ( 1 ) with an internal toothing, wherein the internal toothing rotatably mounted rollers ( 2 ), which are in roll seats ( 7 ), - a rotor ( 3 ) with an external toothing ( 8th ) and - a centrally mounted shaft ( 4 ) wherein the roller seats ( 7 ) have a circular shape (KB) a) with circular arc ends (K 1 , K 2 ) b) with the radius (R KB ) and c) a midpoint (M KB ) and - at the circular arc ends (K 1 , K 2 ) each having a different from the shape of the circular arc (KB) other geometric shape whose distance (A) from the center (M KB ) to points (P 1 , P 2 ) is greater than the radius (R KB ) of the circular arc (KB), wherein the points (P 1 , P 2 ) correspond to the intersections of the respective other geometric shape deviating from the shape of the circular arc (KB) with a boundary surface (d f ) of the internal toothing, wherein the rotor ( 3 ) is dimensioned such that upon contact of the rollers ( 2 ) with the external toothing ( 8th ) of the rotor ( 3 ), the center of the diameter of the rollers ( 2 ) an eccentricity (e) to the center (M KB ) of the circular arc (KB) of the roller seat ( 7 ) in the internal toothing of the stator ( 1 ) having. Hydrostatischer Kreiskolbenmotor nach Anspruch 1, wobei die von der Form des Kreisbogens (KB) abweichende weitere geometrische Form derart ausgestaltet ist, dass sie – eine kreisförmige Geometrie mit einem vom Kreisbogen (KR) unterschiedlichen Radius (R') aufweist, – tangential geradlinig an den Kreisbogenenden (K1, K2) anschließt oder – kurvenförmig istHydrostatic rotary piston engine according to claim 1, wherein the other of the shape of the circular arc (KB) other geometric shape is designed such that it - has a circular geometry with a circular arc (KR) different radius (R '), - tangentially rectilinear to the Circular arc ends (K 1 , K 2 ) adjoins or - is curved Hydrostatischer Kreiskolbenmotor nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Abstand (A) wenigstens um 2/100 mm und höchstens um 3/100 mm größer als der Radius (RKB)Hydrostatic rotary piston engine according to one of the preceding claims, wherein the distance (A) at least by 2/100 mm and at most by 3/100 mm larger than the radius (R KB ) Hydrostatischer Kreiskolbenmotor nach einem der vorherigen Ansprüche, aufweisend – einen Abstand (ΔP1P3) zwischen dem Punkt (P1) und dem – Punkt (P3) und – einen Abstand (ΔP2P4) zwischen dem Punkt (P2) und dem Punkt (P4) wobei die Punkte (P3, P4) dem idealen Schnittpunkt des Kreisbogens (KB) mit der Begrenzungsfläche (df) der Innenverzahnung des Stators (1) entsprechen.Hydrostatic rotary piston engine according to one of the preceding claims, comprising - a distance (Δ P1P3 ) between the point (P 1 ) and the - point (P 3 ) and - a distance (Δ P2P4 ) between the point (P 2 ) and the point ( P 4 ) wherein the points (P 3 , P 4 ) the ideal intersection of the circular arc (KB) with the boundary surface (d f ) of the internal toothing of the stator ( 1 ) correspond. Hydrostatischer Kreiskolbenmotor nach Anspruch 4, wobei der Abstand (ΔP1P3, ΔP2P4) wenigstens der Differenz zwischen dem Abstand (A) und dem Radius (RKB) des Kreisbogens (KB) entspricht.Hydrostatic rotary engine according to claim 4, wherein the distance (Δ P1P3 , Δ P2P4 ) at least the difference between the distance (A) and the radius (R KB ) of the circular arc (KB) corresponds. Hydrostatischer Kreiskolbenmotor nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Kreisbogen (KB) einen Winkel (β) von 180° einschließt.Hydrostatic rotary piston engine according to one of the preceding claims, wherein the circular arc (KB) forms an angle (β) of 180 °. Hydrostatischer Kreiskolbenmotor nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine Strecke (P1K1) einen Winkel (α1) und eine Strecke (K2P2) einen Winkel (α2) einschließt. Hydrostatic rotary piston engine according to one of the preceding claims, wherein a distance (P 1 K 1 ) an angle (α 1 ) and a distance (K 2 P 2 ) forms an angle (α 2 ). Hydrostatischer Kreiskolbenmotor nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei – der Rotor (3) eine teilweise in die Innenverzahnung des Stators (1) eingreifende Außenverzahnung (8) aufweist und der Rotor (3) eine Innenverzahnung (9) aufweist und – die Welle (4) eine Außenverzahnung (10) aufweist, die teilweise die Innenverzahnung (9) des Rotors (3) kämmt.Hydrostatic rotary piston engine according to one of the preceding claims, wherein - the rotor ( 3 ) partially into the internal toothing of the stator ( 1 ) engaging external toothing ( 8th ) and the rotor ( 3 ) an internal toothing ( 9 ) and - the shaft ( 4 ) an outer toothing ( 10 ), which partially the internal toothing ( 9 ) of the rotor ( 3 ) combs. Hydrostatischer Kreiskolbenmotor nach Anspruch 8, wobei der Querschnitt der Rollensitze (7) im Stator (1) nicht vollständig von der Rolle (2) verschlossen wird, so dass sich ein Spalt (s) zwischen dem Rollensitz (7) des Stators (1) und der Rolle (2) einstellt.Hydrostatic rotary piston engine according to claim 8, wherein the cross section of the roller seats ( 7 ) in the stator ( 1 ) not completely from the role ( 2 ) is closed, so that a gap (s) between the roller seat ( 7 ) of the stator ( 1 ) and the role ( 2 ). Hydrostatischer Kreiskolbenmotor nach Anspruch 9, wobei bei entsprechender Verschiebung eines Rotorzahnes (PK1) des Rotors (3) der Spalt (s) auf der jeweils gegenüberliegenden Seite einer Kontaktfläche (11, 12) einstellbar ist.Hydrostatic rotary piston engine according to claim 9, wherein with appropriate displacement of a rotor tooth (PK 1 ) of the rotor ( 3 ) the gap (s) on the opposite side of a contact surface ( 11 . 12 ) is adjustable. Hydrostatischer Kreiskolbenmotor nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei sich ein Winkel (φ) von einer verlängerten Geraden eines Tangentenberührpunkts (TP) der Rolle (2) am Rollensitz (7) im Stator (1) zur theoretischen Langlochform des Rollensitzes (7) ergibt.A hydrostatic rotary piston engine as claimed in any one of the preceding claims, wherein an angle (φ) of an elongated straight line of a Tangentenberührpunkts (TP) of the roll ( 2 ) on the roller seat ( 7 ) in the stator ( 1 ) to the theoretical slot shape of the roller seat ( 7 ). Hydrostatischer Kreiskolbenmotor nach Anspruch 11, wobei für den Winkel (φ) gilt –15 ≤ φ ≤ +15°.A hydrostatic rotary piston engine according to claim 11, wherein for the angle (φ), -15 ≤ φ ≤ + 15 °. Hydrostatischer Kreiskolbenmotor nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei Versorgungsbohrungen (13.1, 13.2, 13.3) nicht vollständig vom Rotor (3) abdeckbar sind.Hydrostatic rotary piston engine according to one of the preceding claims, wherein supply bores ( 13.1 . 13.2 . 13.3 ) not completely from the rotor ( 3 ) are coverable. Hydrostatischer Kreiskolbenmotor nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Rollen (2) im Rollensitz (7) kippbar gelagert sind und an ihren Enden ballig ausgebildet sind.Hydrostatic rotary piston engine according to one of the preceding claims, wherein the rollers ( 2 ) in the roller seat ( 7 ) are tiltably mounted and formed crowned at their ends.
DE201110122027 2011-12-22 2011-12-22 Hydrostatic rotary piston motor used as hydraulic motor, has rotor which is dimensioned such that center of diameter of rollers comprises eccentricity to arc center of roller seat, by contact of rollers with rotor external toothing Expired - Fee Related DE102011122027B3 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201110122027 DE102011122027B3 (en) 2011-12-22 2011-12-22 Hydrostatic rotary piston motor used as hydraulic motor, has rotor which is dimensioned such that center of diameter of rollers comprises eccentricity to arc center of roller seat, by contact of rollers with rotor external toothing
EP20120008506 EP2607683A2 (en) 2011-12-22 2012-12-20 Hydrostatic rotary-cylinder engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201110122027 DE102011122027B3 (en) 2011-12-22 2011-12-22 Hydrostatic rotary piston motor used as hydraulic motor, has rotor which is dimensioned such that center of diameter of rollers comprises eccentricity to arc center of roller seat, by contact of rollers with rotor external toothing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011122027B3 true DE102011122027B3 (en) 2013-04-11

Family

ID=47909109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201110122027 Expired - Fee Related DE102011122027B3 (en) 2011-12-22 2011-12-22 Hydrostatic rotary piston motor used as hydraulic motor, has rotor which is dimensioned such that center of diameter of rollers comprises eccentricity to arc center of roller seat, by contact of rollers with rotor external toothing

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102011122027B3 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4741681A (en) * 1986-05-01 1988-05-03 Bernstrom Marvin L Gerotor motor with valving in gerotor star
DE8912593U1 (en) * 1988-10-24 1990-01-25 Haerle, Hermann
EP1074740B1 (en) * 1999-08-03 2001-12-19 Siegfried A. Dipl.-Ing. Eisenmann Hydrostatic rotary piston machine
WO2006010471A1 (en) * 2004-07-22 2006-02-02 Eisenmann Siegfried A Hydrostatic rotary cylinder engine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4741681A (en) * 1986-05-01 1988-05-03 Bernstrom Marvin L Gerotor motor with valving in gerotor star
DE8912593U1 (en) * 1988-10-24 1990-01-25 Haerle, Hermann
EP1074740B1 (en) * 1999-08-03 2001-12-19 Siegfried A. Dipl.-Ing. Eisenmann Hydrostatic rotary piston machine
WO2006010471A1 (en) * 2004-07-22 2006-02-02 Eisenmann Siegfried A Hydrostatic rotary cylinder engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2406497B1 (en) Hydraulic toothed wheel machine
EP1813812B1 (en) Progressive cavity pump
DE19651683A1 (en) Internal gear pump without filler
EP1991792B1 (en) Torque motor
WO2005116403A1 (en) Control of gap loss flow in a gear machine
EP3384159B1 (en) External gear pump
DE102013200402A1 (en) Phaser
DE3146695A1 (en) HYDROMOTOR, ESPECIALLY FOR GRIPPER TURNING DEVICE ON EXCAVATORS OR CRANES
DE4112291C2 (en)
EP1735534A1 (en) Displacement pump with a variable volumetric flow
WO2004033187A1 (en) Extruder/gear pump assembly
EP0846861B1 (en) Continuously variable annular gear pump
DE102011122027B3 (en) Hydrostatic rotary piston motor used as hydraulic motor, has rotor which is dimensioned such that center of diameter of rollers comprises eccentricity to arc center of roller seat, by contact of rollers with rotor external toothing
EP3441613B1 (en) Hydrostatic gearwheel rotary piston machine
EP2607683A2 (en) Hydrostatic rotary-cylinder engine
WO2012159725A1 (en) Hydrostatic radial piston machine and piston for a hydrostatic radial piston machine
DE10052779A1 (en) Internal gear pump without filler
DE202014006761U1 (en) Hydrostatic rotary piston engine according to the orbit principle
WO2010072478A2 (en) Internal gear pump
DE4440782C5 (en) Internal gear pump with displacement projections
EP1074740B1 (en) Hydrostatic rotary piston machine
EP2655802B1 (en) Gear machine with a small diameter-to-length ratio
EP0469135B1 (en) Gear pump or motor
DE102006025532A1 (en) Adjustable positive displacement pump
DE102013202606A1 (en) Gear wheel machine e.g. gear motor, has sleeve comprising projection that extends in direction of rotational axis of wheels, where projection partially covers groove in each rotational position of sleeve with respect to body

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final

Effective date: 20130712

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee