DE102013217714A1

DE102013217714A1 - Hydrostatic radial piston machine

Info

Publication number: DE102013217714A1
Application number: DE102013217714.3A
Authority: DE
Inventors: Kristoffer Sjolander
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-09-05
Filing date: 2013-09-05
Publication date: 2015-03-05

Abstract

Offenbart ist eine hydrostatische Radialkolbenmaschine mit einem Zylinderblock, dessen Zylinder jeweils einen etwa parallel zur Drehachse des Zylinderblocks verlaufenden Versorgungskanal aufweisen, der beidseitig des Zylinderblocks – über zwei Verteilerscheiben und über eine Mehrzahl von Verbindungskanälen – mit einem von insgesamt vier Ringkanälen verbindbar ist. Diese Verbindung erfolgt in Abhängigkeit von Flanken von Nocken der Radialkolbenmaschine, die der Kolben des Zylinders überfährt. Die Anzahl der Verbindungskanäle entspricht der Anzahl der Flanken. Pro Flanke ist jeweils ein Verbindungskanal offen und verbindet den Zylinder über seinen Versorgungskanal beim Überfahren der Flanke mit genau einem der vier Ringkanäle. Auf der anderen Seite des Zylinderblocks ist der Versorgungskanal – z.B. über einen verschlossenen Verbindungskanal – abgesperrt. Damit können die Zylinder in zwei Gruppen unterteilt werden, die unabhängig voneinander oder gemeinsam mit Hochdruckmittel verbunden werden können, in dem nur ein Ringkanal oder zwei Ringkanäle gleichzeitig mit Hochdruck verbunden werden.Disclosed is a hydrostatic radial piston machine with a cylinder block, whose cylinders each have an approximately parallel to the axis of rotation of the cylinder block supply channel which is connectable on both sides of the cylinder block - via two distributor discs and a plurality of connecting channels - with one of four annular channels. This connection takes place in dependence on flanks of cams of the radial piston machine, which passes over the piston of the cylinder. The number of connection channels corresponds to the number of edges. Each flank has a connecting channel open and connects the cylinder via its supply channel when crossing the flank with exactly one of the four ring channels. On the other side of the cylinder block is the supply channel - e.g. via a sealed connection channel - locked. Thus, the cylinders can be divided into two groups, which can be connected independently or together with high pressure means in which only one ring channel or two ring channels are connected simultaneously with high pressure.

Description

Die Erfindung betrifft eine innen mit Druckmittel beaufschlagte hydrostatische Radialkolbenmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an internally pressurized hydrostatic radial piston machine according to the preamble of patent claim 1.

Bei derartigen hydrostatischen Radialkolbenmaschinen ist am Außenumfang eine Hubkurve angeordnet, an der sich eine Mehrzahl von sternförmig angeordneten Kolben radial nach außen abstützen. Genauer gesagt sind an die Kolben Nockenrollen gekoppelt, die entlang der Nocken der Hubkurve abrollen. Die Kolben sind in den Zylindern beziehungsweise den Zylinderbohrungen eines Zylinderblocks aufgenommen und schließen innen liegende Arbeitsräume ein. Währen eines Umlaufs eines Kolbens relativ zur Hubkurve führt der Kolben Arbeitshübe aus, deren Anzahl der Anzahl der Nocken entspricht. Der Zylinderblock kann relativ zur Hubkurve drehen, oder die Hubkurve dreht relativ zum Zylinderblock.In such hydrostatic radial piston machines, a lift curve is arranged on the outer circumference, on which a plurality of radially arranged pistons are supported radially outwardly. More specifically, coupled to the piston cam rollers which roll along the cam of the lift curve. The pistons are received in the cylinders or the cylinder bores of a cylinder block and include internal working spaces. During a revolution of a piston relative to the lift curve of the piston performs strokes whose number corresponds to the number of cams. The cylinder block may rotate relative to the lift curve, or the lift curve rotates relative to the cylinder block.

Die Druckschrift US 4,724,742 zeigt einen Radialkolbenmotor, bei dem die Versorgung der innen liegenden Arbeitsräume über einen Kommutator realisiert wird. Die Arbeitsräume sind in zwei Gruppen unterteilt, die wahlweise mit Hochdruck verbunden werden können. Damit kann das Schluckvolumen des Motors verringert werden, wodurch seine Abtriebsdrehzahl erhöht und sein Abtriebsdrehmoment verringert wird.The publication US 4,724,742 shows a radial piston motor, in which the supply of the internal work spaces is realized via a commutator. The work spaces are divided into two groups, which can be connected with high pressure. Thus, the intake volume of the engine can be reduced, thereby increasing its output speed and reducing its output torque.

Abweichend von der Kommutatorbauweise ist beispielsweise aus der EP 0 102 915 B1 eine Radialkolbenmaschine mit Verteilerplatte bekannt. Im Zylinderblock ist zu jedem Arbeitsraum ein Axialkanal vorgesehen, der an einer Stirnseite des Zylinderblocks eine Mündung aufweist. Die verschiedenen Mündungen sind auf einem Kreis angeordnet. An der Stirnseite des Zylinderblocks liegt dichtend eine gehäusefeste kreisringförmige Verteilerplatte an. Die vorbeilaufenden Mündungen werden abwechselnd und synchron mit dem Verlauf der Nokken mit Hochdruck und Niederdruck verbunden.Deviating from the Kommutatorbauweise is for example from the EP 0 102 915 B1 a radial piston machine with distributor plate known. In the cylinder block, an axial channel is provided for each working space, which has an orifice at one end face of the cylinder block. The different mouths are arranged on a circle. On the front side of the cylinder block is sealing a housing-fixed annular distribution plate. The passing mouths are connected alternately and synchronously with the course of the cam with high pressure and low pressure.

Nachteilig an der letztgenannten Radialkolbenmaschine ist das konstante Verhältnis aus Umdrehungen und Hubvolumen.A disadvantage of the latter radial piston machine is the constant ratio of revolutions and displacement.

Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine innen beaufschlagte hydrostatische Radialkolbenmaschine mit Verteilerscheibe zu schaffen, deren Verhältnis aus Umdrehungen und Hubvolumen veränderbar ist.In contrast, the invention is based on the object to provide an internally acted hydrostatic radial piston machine with distributor disc whose ratio of revolutions and stroke volume is variable.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine hydrostatische Radialkolbenmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.This object is achieved by a hydrostatic radial piston machine having the features of patent claim 1.

Die beanspruchte hydrostatische Radialkolbenmaschine hat einen rotierenden Zylinderblock, in dem radial sternförmig Zylinder beziehungsweise Zylinderbohrungen eingebracht sind, in denen ein jeweiliger Kolben geführt ist. In einem ruhenden Gehäuse sind mehrere umlaufenden Nocken ausgebildet, die nach dem Mehrhubprinzip mehrere Arbeitshübe der Kolben während einer Drehung des Zylinderblocks bewirken. Jeder Zylinder weist einen in dem Zylinderblock angeordneten Versorgungskanal auf, über den der zugeordnete Zylinder während des Umlaufs wechselweise mit Hochdruck und mit Niederdruck verbindbar ist. Erfindungsgemäß erstreckt sich der Versorgungskanal von einer ersten axial zum Zylinderblock benachbarten Verteilerplatte zu einer zweiten axial zum Zylinderblock benachbarten Verteilerplatte, wobei in dem Gehäuse – vorzugsweise konzentrisch zum Zylinderblock – vier Ringkanäle vorgesehen sind. Genauer gesagt sind benachbart zur ersten Verteilerplatte ein erster und ein zweiter Ringkanal und benachbart zur zweiten Verteilerplatte ein dritter und ein vierter Ringkanal vorgesehen. Der zweite und der vierte Ringkanal sind im Betrieb der Radialkolbenmaschine stets mit dem Niederdruck verbunden. Die Axialkanäle sind beim Überfahren einer ersten Teilmenge der Nocken mit den dem ersten und dem zweiten Ringkanal verbindbar und dabei gegen den dritten und den vierten Ringkanal abgesperrt. Die Axialkanäle sind weiterhin beim Überfahren einer aus den übrigen Nocken bestehenden zweiten Teilmenge mit dem dritten und dem vierten Ringkanal verbindbar und dabei gegen den ersten und den zweiten Ringkanal abgesperrt. Der erste und der dritte Ringkanal sind unabhängig voneinander wahlweise mit Niederdruck oder mit Hochdruck – z.B. durch ein Wegeventil – beaufschlagbar. Bei der erfindungsgemäßen Radialkolbenmaschine kann bei einer Beaufschlagung des ersten und des dritten Ringkanals mit Hochdruck ein Hubvolumen (je nach Maschinentyp Förder- oder Schluckvolumen) von 100% realisiert werden, da alle Zylinder regelmäßig bei allen Nocken mit Hochdruck versorgt werden. Bei einer Verbindung nur des ersten Ringkanals mit Hochdruck wird ein Hubvolumen realisiert, das dem Verhältnis der ersten Teilmenge der Nocken zur Gesamtanzahl der Nocken entspricht, da nur die Zylinder mit Hochdruck verbunden werden, die über die Nocken der zweiten Teilmenge laufen. Bei einer Verbindung nur des dritten Ringkanals mit Hochdruck wird ein Hubvolumen realisiert, das dem Verhältnis der zweiten Teilmenge der Nocken zur Gesamtanzahl der Nocken entspricht, da nur die Zylinder mit Hochdruck verbunden werden, die über die Nocken der zweiten Teilmenge laufen. Weiterhin ist durch die beidseitige Kraftbeaufschlagung durch die beiden Verteilerplatten eine Axialkraftkompensation des Zylinderblocks gegeben, so dass minimale oder keine Axialkräfte gegen das Gehäuse abgestützt werden müssen.The claimed hydrostatic radial piston engine has a rotating cylinder block in which radially star-shaped cylinders or cylinder bores are introduced, in which a respective piston is guided. In a stationary housing, a plurality of circumferential cams are formed, which effect the Mehrhubprinzip more strokes of the pistons during rotation of the cylinder block. Each cylinder has a supply channel disposed in the cylinder block, via which the associated cylinder is alternately connectable with high pressure and low pressure during the circulation. According to the invention, the supply channel extends from a first distributor plate axially adjacent to the cylinder block to a second distributor plate axially adjacent to the cylinder block, four annular channels being provided in the housing, preferably concentric with the cylinder block. More specifically, a first and a second annular channel are provided adjacent to the first distributor plate, and a third and a fourth annular channel are provided adjacent to the second distributor plate. The second and the fourth annular channel are always connected to the low pressure during operation of the radial piston machine. The axial channels are connectable when passing over a first subset of the cams with the first and the second annular channel and thereby shut off against the third and the fourth annular channel. The axial channels are further connected when passing over a second subset of the remaining cams with the third and the fourth annular channel and thereby shut off against the first and the second annular channel. The first and third annular passages are independently selectable with either low pressure or high pressure - e.g. by a directional valve - acted upon. In the radial piston engine according to the invention, when the first and third annular channels are acted upon with high pressure, a stroke volume (depending on the type of machine delivery or displacement) of 100% can be realized since all cylinders are regularly supplied with high pressure in all cams. When connecting only the first annular channel with high pressure, a stroke volume is realized which corresponds to the ratio of the first subset of the cams to the total number of cams, since only the cylinders are connected with high pressure, which run over the cams of the second subset. When connecting only the third ring channel with high pressure, a stroke volume is realized which corresponds to the ratio of the second subset of the cams to the total number of cams, since only the cylinders are connected with high pressure, which run over the cams of the second subset. Furthermore, an axial force compensation of the cylinder block is given by the two-sided application of force by the two distributor plates, so that minimal or no axial forces must be supported against the housing.

Wenn die Nocken der ersten Teilmenge und die Nocken der zweiten Teilmenge möglichst gleichmäßig am Umfang des Gehäuses verteilt sind, sind die Drücke, Kräfte und Momente vergleichmäßigt, so dass bei einem Motor der Rundlauf verbessert ist, und bei einer Pumpe die Pulsation verringert ist. Ein Spezialfall dieser Weiterbildung hat eine gerade Anzahl von Nocken und gleich großen Teilmengen. Dann folgen die Nocken der beiden Teilmengen immer abwechselnd. So ist neben dem 100%-Hubvolumen alternativ (nur noch) ein 50% Hubvolumen wählbar. When the cams of the first subset and the cams of the second subset are distributed as evenly as possible around the circumference of the housing, the pressures, forces and moments are equalized, so that in a motor, the concentricity is improved, and in a pump, the pulsation is reduced. A special case of this development has an even number of cams and equal subsets. Then follow the cams of the two subsets alternately. Thus, in addition to the 100% stroke volume alternatively (only) a 50% stroke volume can be selected.

Wenn die erste Teilmenge doppelt so groß wie die zweite Teilmenge ist, wird durch eine Verbindung nur des ersten Ringkanals mit Hochdruck ein Hubvolumen von 2/3 realisiert. Bei einer Verbindung nur des dritten Ringkanals mit Hochdruck wird ein Hubvolumen von 1/3 realisiert. Z. B. Bei einer Hubkurve mit insgesamt neun Nocken sind sechs Nocken der ersten Teilmenge, und drei Nocken der zweiten Teilmenge zugeordnet.If the first subset is twice as large as the second subset, a stroke volume of 2/3 is achieved by connecting only the first high-pressure ring channel. When connecting only the third ring channel with high pressure, a stroke volume of 1/3 is realized. For example, in a lift curve with a total of nine cams, six cams are assigned to the first subset, and three cams are assigned to the second subset.

Gemäße einem Beispiel der beiden letztgenannten Weiterbildungen „gleichmäßige Verteilung“ und „erste Teilmenge doppelt so groß wie die zweite Teilmenge“ sind bei einer Hubkurve mit insgesamt neun Nocken entlang des Umfangs des Gehäuses zunächst zwei Nocken der ersten Teilmenge angeordnet, dann folgt eine Nocke der zweiten Teilmenge, dann folgen zwei Nocken der ersten Teilmenge, dann folgt eine Nocke der zweiten Teilmenge, dann folgen zwei Nocken der ersten Teilmenge und schließlich folgt eine Nocke der zweiten Teilmenge.According to an example of the two latter developments "uniform distribution" and "first subset twice as large as the second subset" are arranged in a lift curve with a total of nine cams along the circumference of the housing initially two cams of the first subset, then follows a cam of the second Subset, then follow two cams of the first subset, then follows a cam of the second subset, then follow two cams of the first subset and finally follows a cam of the second subset.

Vorzugsweise ist pro Flanke einer Nocke ein Paar von Verbindungskanälen im Gehäuse vorgesehen. Die beiden Verbindungskanäle sind beidseitig des Zylinderblocks und damit beidseitig des betroffenen durchlaufenden Versorgungskanals vorgesehen sind. Zur Absperrung des betroffenen Versorgungskanals gegen einen der Ringkanäle pro Flanke wird in einem der Verbindungskanäle des Paares ein Verschlussstopfen angeordnet. Dann kann eine bereits gefertigte Radialkolbenmaschine die pro Nocke ein Paar von Verbindungskanälen aufweist, erfindungsgemäß einfach umgerüstet werden. Der jeweils andere Verbindungskanal des Paares dient dann als alleiniger Hochdruck-Verbindungskanal an der fallenden Flanke der Nocke oder als alleiniger Niederdruck-Verbindungskanal an der steigenden Flanke der Nocke.Preferably, a pair of connecting channels is provided in the housing per flank of a cam. The two connection channels are on both sides of the cylinder block and thus provided on both sides of the affected continuous supply channel. To shut off the affected supply channel against one of the ring channels per flank, a sealing plug is arranged in one of the connecting channels of the pair. Then, a previously manufactured radial piston machine per cam has a pair of connecting channels, according to the invention easily converted. The respective other connecting channel of the pair then serves as the sole high-pressure connection channel on the falling flank of the cam or as the sole low-pressure connecting channel on the rising flank of the cam.

Bei einer besonders einfach zu fertigenden Weiterbildung sind die Versorgungskanäle parallel zur Drehachse der Zylinderblocks als Durchgangbohrungen in den Zylinderblock eingebracht.In a particularly simple to be further development, the supply channels are introduced parallel to the axis of rotation of the cylinder block as through holes in the cylinder block.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist die Radialkolbenmaschine eine Twinmaschine, deren Zylinder beziehungsweise Zylinderbohrungen in dem Zylinderblock gleichmäßig auf zwei axial benachbarte Gruppen verteilt sind, wobei die Gesamtmenge der Nocken gleichmäßig auf zwei Hubkurven oder zwei Hubringe verteilt ist, und wobei die Zylinder der beiden Gruppen zueinander in Umfangsrichtung versetzt sind. Dann sind die Drücke, Kräfte und Momente vergleichmäßigt, so dass bei einem Motor der Rundlauf verbessert ist, und bei einer Pumpe die Pulsation verringert ist.In a preferred embodiment, the radial piston engine is a twin engine, the cylinder or cylinder bores are evenly distributed in the cylinder block on two axially adjacent groups, the total amount of cams is evenly distributed over two lift curves or two lifting rings, and wherein the cylinder of the two groups to each other in Circumferentially offset. Then the pressures, forces and moments are equalized, so that in a motor, the concentricity is improved, and in a pump, the pulsation is reduced.

Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel hat die Radialkolbenmaschine insgesamt zehn Nocken, wobei die erst Teilmenge sieben Nocken enthält, und wobei die zweite Teilmenge drei Nocken enthält. Dann wird bei einer Verbindung nur des ersten Ringkanals mit Hochdruck ein Hubvolumen von 70% realisiert. Bei einer Verbindung nur des dritten Ringkanals mit Hochdruck wird ein Hubvolumen von 30% realisiert.According to a particularly preferred embodiment, the radial piston engine has a total of ten cams, wherein the first subset contains seven cams, and wherein the second subset contains three cams. Then, with a connection of only the first annular channel with high pressure, a stroke volume of 70% is realized. When connecting only the third ring channel with high pressure, a stroke volume of 30% is realized.

Dabei wird es bevorzugt, wenn am Umfang des Gehäuses zunächst drei Nocken der ersten Teilmenge, dann eine Nocke der zweiten Teilmenge, dann eine Nocke der ersten Teilmenge, dann eine Nocke der zweiten Teilmenge, dann drei Nocken der ersten Teilmenge und schließlich eine Nocke der zweiten Teilmenge aufeinander folgend angeordnet sind.It is preferred if at the periphery of the housing initially three cams of the first subset, then a cam of the second subset, then a cam of the first subset, then a cam of the second subset, then three cams of the first subset and finally a cam of the second Subset are arranged consecutively.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen hydrostatischen Radialkolbenmaschine ist in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert. An embodiment of a hydrostatic radial piston machine according to the invention is shown in the drawings. With reference to the figures of these drawings, the invention will now be explained in more detail.

Es zeigenShow it

1 das Ausführungsbeispiel in einer geschnittenen Darstellung und 1 the embodiment in a sectional view and

2 ein Schema der Schaltung der Verbindungskanäle des Ausführungsbeispiels gemäß 1 2 a diagram of the circuit of the connection channels of the embodiment according to 1

1 zeigt das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen hydrostatischen Radialkolbenmaschine in einer seitlichen geschnittenen Ansicht. Es handelt sich um einen Radialkolbenmotor 1 nach dem Mehrhub-Prinzip. Dieser hat eine als Hohlwelle ausgebildete Abtriebswelle 2, die drehfest mit einem Zylinderblock 4 verbunden ist, der nach dem Prinzip einer Twin-Maschine zwei axial zueinander beabstandete und benachbarte Gruppen 5a, 5b von Zylinder-Kolben-Einheiten aufweist. Genauer gesagt ist im Zylinderblock 4 eine Vielzahl von radialen Zylinderbohrungen 6 vorgesehen, in denen jeweils ein Kolben 8 radial verstellbar geführt ist. Jeder Kolben 8 begrenzt mit der zugeordneten Zylinderbohrung 6 einen Arbeitsraum 10, der über zwei im Folgenden noch näher erläuterte Verteilerplatten 16a, 16b durch den Zylinderblock 4 hindurch mit einem Zulauf und einem Ablauf verbindbar ist. Die Zylinderbohrungen 6 der beiden Gruppen 5a, 5b sind in Umfangsrichtung betrachtet zueinander versetzt. 1 shows the embodiment of the hydrostatic radial piston machine according to the invention in a side sectional view. It is a radial piston engine 1 according to the multi-stroke principle. This has a trained as a hollow shaft output shaft 2 , which rotatably with a cylinder block 4 is connected, according to the principle of a twin machine two axially spaced apart and adjacent groups 5a . 5b having cylinder-piston units. More precisely, in the cylinder block 4 a variety of radial cylinder bores 6 provided, in each of which a piston 8th is guided radially adjustable. Every piston 8th limited with the associated cylinder bore 6 a workroom 10 , the two later explained in more detail distribution plates 16a . 16b through the cylinder block 4 through with an inlet and a drain is connectable. The cylinder bores 6 the two groups 5a . 5b are offset from one another in the circumferential direction.

Die vom Arbeitsraum 10 entfernten Endabschnitte der Kolben 8 gleiten über Nockenrollen 12 an einem von zwei feststehenden synchronen Hubringen 14a, 14b ab, deren jeweiliger Innenumfang als Hubkurve ausgebildet ist, die jeweils zehn Nocken 15 aufweist. Entsprechend der zehn Nocken 15 eines Hubrings 14a, 14b führt jeder Kolben 8 bei einer Drehung des Zylinderblocks 4 mit Bezug zum Hubring 14a, 14b zehn Hübe durch (Mehrhubprinzip). Die mit Hochdruck beaufschlagten Kolben 8 werden mit ihren Nockenrollen 12 gegen die abfallende Flanke der jeweiligen Nocke 15 gedrückt, wodurch ein Drehmoment erzeugt wird, das zu einer Rotation des Zylinderblocks 4 führt. Dieses Drehmoment wird dann von dem Zylinderblock 4 auf die Abtriebswelle 2 übertragen. Das über den Radialkolbenmotor 1 aufbringbare Drehmoment ist im Wesentlichen proportional zum Hochdruck.The from the workroom 10 remote end portions of the pistons 8th slide over cam rollers 12 at one of two stationary synchronous lifting rings 14a . 14b from, whose respective inner circumference is designed as a lift curve, each ten cams 15 having. Corresponding to the ten cams 15 a cam ring 14a . 14b each piston performs 8th upon rotation of the cylinder block 4 with reference to the lifting ring 14a . 14b ten strokes through (multi-stroke principle). The high-pressure pistons 8th be with their cam rollers 12 against the falling edge of the respective cam 15 is pressed, whereby a torque is generated, which leads to a rotation of the cylinder block 4 leads. This torque is then from the cylinder block 4 on the output shaft 2 transfer. The over the radial piston engine 1 Applicable torque is substantially proportional to the high pressure.

Beidseitig des Zylinderblocks 4 sind Verteilerplatten 16a, 16b gehäusefest ruhend gegen den Zylinderblock 4 gespannt. Genauer gesagt hat das Gehäuse des Radialkolbenmotors 1 zwei zueinander axial beabstandete Gehäuseteile 18a, 18b, zwischen denen die beiden Hubringe 14a, 14b über am Umfang verteilte Schrauben eingespannt sind. Weiterhin ist zwischen den beiden Gehäuseteilen 18a, 18b über die jeweils daran befestigte Verteilerplatte 16a, 16b der Zylinderblock 4 eingespannt.On both sides of the cylinder block 4 are distributor plates 16a . 16b fixed to the housing resting against the cylinder block 4 curious; excited. More specifically, the housing has the radial piston motor 1 two mutually axially spaced housing parts 18a . 18b , between which the two lifting rings 14a . 14b are clamped over circumferentially distributed screws. Furthermore, between the two housing parts 18a . 18b over the respectively attached distributor plate 16a . 16b the cylinder block 4 clamped.

In dem ersten Gehäuseteil 18a sind ein erster Ringkanal R1 und ein zweiter Ringkanal R2 vorgesehen. Im zweiten Gehäuseteil 18b sind ein dritter Ringkanal R3 und ein vierter Ringkanal R4 vorgesehen. Die vier Ringkanäle R1, R2, R3, R4 sind etwa rotationssymmetrisch zur Abtriebswelle 2 und benachbart zur jeweiligen Verteilerplatte 16a, 16b angeordnet. Auf Grund der Einspannung des Zylinderblocks 4 über die beiden Verteilerplatten 16a, 16b sind keine Axiallager für die Abtriebswelle 2 nötig, so dass eine Lagerung der Abtriebswelle 2 über zwei Radiallager 20a, 20b ausreichend ist.In the first housing part 18a a first annular channel R1 and a second annular channel R2 are provided. In the second housing part 18b a third annular channel R3 and a fourth annular channel R4 are provided. The four ring channels R1, R2, R3, R4 are approximately rotationally symmetrical to the output shaft 2 and adjacent to the respective distributor plate 16a . 16b arranged. Due to the clamping of the cylinder block 4 over the two distributor plates 16a . 16b are not axial bearings for the output shaft 2 necessary, allowing a bearing of the output shaft 2 over two radial bearings 20a . 20b is sufficient.

Jede Zylinderbohrung 6 ist über einen im Zylinderblock 4 als Axialkanal 22 ausgebildeten Verbindungskanal mit beiden Verteilerplatten 16a, 16b verbunden. Dabei sind in 1 nur zwei Axialkanäle 22 zu erkennen.Every cylinder bore 6 is about one in the cylinder block 4 as axial channel 22 trained connecting channel with two distributor plates 16a . 16b connected. Here are in 1 only two axial channels 22 to recognize.

Jede Verteilerplatte 16a, 16b hat zwanzig gleichmäßig am Umfang verteilte axiale Durchgangsbohrungen 24a, 24b, da der Radialkolbenmotor 1 zwanzig synchrone Flanken aufweist. Die axialen Durchgangsbohrungen 24a, 24b münden gehäuseseitig entweder in einen jeweiligen Verbindungskanal 26, oder sie „münden“ an einer Absperrung P. Diese Absperrungen P sind beim Ausführungsbeispiel gemäß 1 einstückig mit dem jeweiligen Gehäuseteil 18a, 18b gebildet. Abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel kann die Absperrung auch dadurch gebildet sein, dass ein Verbindungskanal 26 vorgesehen ist, in den ein Verschlussstopfen eingesetzt ist.Each distributor plate 16a . 16b has twenty evenly distributed axial through holes on the circumference 24a . 24b because of the radial piston engine 1 has twenty synchronous edges. The axial through holes 24a . 24b open on the housing side either in a respective connection channel 26 , or they "open" at a barrier P. These barriers P are in the embodiment according to 1 integral with the respective housing part 18a . 18b educated. Notwithstanding the embodiment shown, the barrier can also be formed by a connecting channel 26 is provided, in which a sealing plug is inserted.

Erfindungsgemäß ist in jedem Umfangsbereich eine axiale Durchgangsbohrung 24a, 24b der einen Verteilerplatte 16a, 16b über einen Verbindungskanal 26 mit einem der Ringkanäle R1, R2, R3, R4 verbunden, während die axial gegenüber liegende Durchgangsbohrung 24a, 24b der anderen Verteilerplatte 16a, 16b abgesperrt ist.According to the invention, an axial through hole is provided in each circumferential region 24a . 24b the one distributor plate 16a . 16b via a connection channel 26 connected to one of the annular channels R1, R2, R3, R4, while the axially opposite through hole 24a . 24b the other distributor plate 16a . 16b is locked.

2 zeigt ein Schalt- beziehungsweise Verbindungsschema des Ausführungsbeispiels gemäß 1. Es sei beispielhaft ein Axialkanal 22 einer Zylinderbohrung 6 angenommen. Der zugeordnete Kolben 8 läuft an einer der beiden Hubringe 14a, 14b um. Der Hubring 14a, 14b hat zehn Nocken 15 mit insgesamt zwanzig Flanken. Dem entsprechend hat jede der beiden mit dem Axialkanal 22 kommunizierenden Verteilerplatten 16a, 16b zwanzig Durchgangsbohrungen 24a, 24b. In 2 links ist die Verbindung des betrachteten Axialkanals 22 zur ersten Verteilerplatte 16a und damit zum ersten Ringkanal R1 und zum zweiten Ringkanal R2 gezeigt. In 2 rechts ist die Verbindung des betrachteten Axialkanals 22 zur zweiten Verteilerplatte 16b und damit zum dritten Ringkanal R3 und vierten Ringkanal R4 gezeigt. Dabei sind die ersten Durchgangsbohrungen 24a der ersten Verteilerplatte 16a entsprechend den am Außenumfang angetragenen Angaben entweder geschlossen (p) oder mit dem ersten Ringkanal verbunden (r1) oder mit dem zweiten Ringkanal verbunden (r2). Die zweiten Durchgangsbohrungen 24b der zweiten Verteilerplatte 16b sind entweder verschlossen (p) oder mit dem dritten Ringkanal verbunden (r3) oder mit dem vierten Ringkanal verbunden (r4). 2 shows a circuit diagram of the embodiment according to 1 , It is an example of an axial channel 22 a cylinder bore 6 accepted. The assigned piston 8th runs on one of the two lifting rings 14a . 14b around. The lifting ring 14a . 14b has ten cams 15 with a total of twenty flanks. Accordingly, each of the two with the axial channel 22 communicating distributor plates 16a . 16b twenty through holes 24a . 24b , In 2 on the left is the connection of the considered axial channel 22 to the first distributor plate 16a and thus to the first annular channel R1 and the second annular channel R2 shown. In 2 on the right is the connection of the considered axial channel 22 to the second distributor plate 16b and thus to the third ring channel R3 and fourth ring channel R4 shown. Here are the first through holes 24a the first distributor plate 16a according to the indications given on the outer circumference, either closed (p) or connected to the first annular channel (r1) or connected to the second annular channel (r2). The second through holes 24b the second distributor plate 16b are either closed (p) or connected to the third ring channel (r3) or connected to the fourth ring channel (r4).

Wenn der Radialkolbenmotor 1 mit maximalem Schluckvolumen und dadurch mit maximalem Drehmoment betrieben werden soll, wird über ein (nicht gezeigtes) Wegeventil ein Hochdruck-Eingang des Radialkolbenmotors 1 einerseits mit dem ersten Ringkanal R1 und andererseits mit dem dritten Ringkanal R3 verbunden. Ein Niederdruck-Anschluss des Radialkolbenmotors 1 wird dabei einerseits mit dem zweiten Ringkanal R2 und andererseits mit dem vierten Ringkanal R4 verbunden. Damit wird die beispielhaft betrachtete umlaufende Zylinderbohrung 6 über ihren Axialkanal 22 an allen fallenden Flanken aller Nocken 15 mit Hochdruck Ph verbunden, so dass alle Zylinder-Kolben-Einheiten des Radialkolbenmotors 1 aktiv sind.When the radial piston engine 1 is to be operated with maximum displacement and thereby with maximum torque, via a (not shown) directional control valve, a high pressure input of the radial piston motor 1 on the one hand connected to the first annular channel R1 and on the other hand to the third annular channel R3. A low-pressure connection of the radial piston engine 1 is on the one hand connected to the second annular channel R2 and on the other hand to the fourth annular channel R4. This is the exemplified circumferential cylinder bore 6 over its axial channel 22 on all falling flanks of all cams 15 connected to high pressure Ph, so that all cylinder-piston units of the radial piston engine 1 are active.

Erfindungsgemäß sind von den insgesamt zehn (auf beide Hubringe 14a, 14b synchronen) Nocken 15 sieben Nocken 15 einer ersten Teilmenge zugeordnet, und die übrigen drei Nokken 15 sind einer zweiten Teilmenge zugeordnet. Am Umfang des Gehäuses sind zunächst drei Nocken 15 der ersten Teilmenge, dann eine Nocke 15 der zweiten Teilmenge, dann eine Nocke 15 der ersten Teilmenge, dann eine Nocke 15 der zweiten Teilmenge, dann drei Nokken 15 der ersten Teilmenge und schließlich eine Nocke 15 der zweiten Teilmenge aufeinanderfolgend angeordnet. Die Zuordnung der Nocken 15 zur ersten Teilmenge geschieht über ein Paar von geöffneten Verbindungskanälen 26 an der ersten Verteilerplatte 16a und über ein Paar von verschlossenen (p) oder nicht vorhandenen Verbindungskanälen auf der Seite der zweiten Verteilerplatte 16b. Von den beiden geöffneten Verbindungskanälen 26 ist ein Verbindungskanal 26 der fallenden Flanke der Nocke 15 und ein Verbindungskanal 26 der steigenden Flanke der Nocke 15 zugeordnet. Eine Zuordnung einer Nocke 15 zur zweiten Teilmenge erfolgt dem entsprechend über ein Paar von geöffneten Verbindungskanälen 26 auf der Seite der zweiten Verteilerplatte 16b und über ein Paar von verschlossenen oder nicht vorhandenen Verbindungskanälen 26 auf der Seite der ersten Verteilerplatte 16a.According to the invention, of the total of ten (on both Hubringe 14a . 14b synchronous) cam 15 seven cams 15 associated with a first subset, and the remaining three cams 15 are assigned to a second subset. At the periphery of the housing are initially three cams 15 the first subset, then a cam 15 the second subset, then a cam 15 the first subset, then a cam 15 the second subset, then three cams 15 the first subset and finally a cam 15 the second subset arranged consecutively. The assignment of the cams 15 to the first subset happens via a pair of open connection channels 26 on the first distributor plate 16a and a pair of sealed (p) or non-existing communication channels on the side of the second distributor plate 16b , From the two open connection channels 26 is a connection channel 26 the falling flank of the cam 15 and a connection channel 26 the rising flank of the cam 15 assigned. An assignment of a cam 15 to the second subset takes place according to a pair of open connection channels 26 on the side of the second distributor plate 16b and a pair of sealed or non-existing connection channels 26 on the side of the first distributor plate 16a ,

Beim gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß den 1 und 2 ist es möglich, das Schluckvolumen des Radialkolbenmotors 1 auf 70% und auf 30% zu verringern. Zur Verringerung des Schluckvolumens auf 70% wird der dritte Ringkanal R3 mit Niederdruck Pl und der erste Ringkanal R1 mit Hochdruck Ph verbunden. Bei einer Reduzierung des Schluckvolumens des Radialkolbenmotors 1 auf 30% wird entsprechend der erste Ringkanal R1 mit Niederdruck und der dritte Ringkanal R3 mit Hochdruck verbunden. Damit kann das Schluckvolumen, die Abtriebsdrehzahl und das Drehmoment der Abtriebswelle 2 in insgesamt drei Stufen eingestellt werden.In the illustrated embodiment according to the 1 and 2 It is possible, the displacement of the radial piston motor 1 to reduce to 70% and to 30%. To reduce the absorption volume to 70%, the third annular passage R3 is connected to low pressure Pl and the first annular passage R1 is connected to high pressure Ph. With a reduction in the absorption volume of the radial piston engine 1 to 30% corresponding to the first annular channel R1 with low pressure and the third annular channel R3 connected to high pressure. This allows the displacement, the output speed and the torque of the output shaft 2 be set in a total of three stages.

Offenbart ist eine Radialkolbenmaschine mit einem Zylinderblock, dessen Zylinder jeweils einen etwa parallel zur Drehachse des Zylinderblocks verlaufenden Versorgungskanal aufweisen, der beidseitig des Zylinderblocks – über zwei Verteilerscheiben und über eine Mehrzahl von Verbindungskanälen – mit einem von insgesamt vier Ringkanälen verbindbar ist. Diese Verbindung erfolgt in Abhängigkeit von Flanken von Nocken der Radialkolbenmaschine, die der Kolben des Zylinders überfährt. Die Anzahl der Verbindungskanäle entspricht der Anzahl der Flanken. Pro Flanke ist jeweils ein Verbindungskanal offen und verbindet den Zylinder über seinen Versorgungskanal beim Überfahren der Flanke mit genau einem der vier Ringkanäle. Auf der anderen Seite des Zylinderblocks ist der Versorgungskanal – z.B. über einen verschlossenen Verbindungskanal – abgesperrt. Damit können die Zylinder in zwei Gruppen unterteilt werden, die unabhängig voneinander oder gemeinsam mit Hochdruckmittel verbunden werden können, in dem nur ein Ringkanal oder zwei Ringkanäle gleichzeitig mit Hochdruck verbunden werden.Disclosed is a radial piston machine with a cylinder block whose cylinders each have an approximately parallel to the axis of rotation of the cylinder block supply channel which is connectable on both sides of the cylinder block - via two distributor discs and a plurality of connecting channels - with one of four annular channels. This connection takes place in dependence on flanks of cams of the radial piston machine, which passes over the piston of the cylinder. The number of connection channels corresponds to the number of edges. Each flank has a connecting channel open and connects the cylinder via its supply channel when crossing the flank with exactly one of the four ring channels. On the other side of the cylinder block is the supply channel - e.g. via a sealed connection channel - locked. Thus, the cylinders can be divided into two groups, which can be connected independently or together with high pressure means in which only one ring channel or two ring channels are connected simultaneously with high pressure.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Radialkolbenmotor Radial piston motor
22: Abtriebswelle output shaft
44: Zylinderblock cylinder block
5a5a: erste Gruppe first group
5b5b: zweite Gruppe second group
66: Zylinderbohrung bore
88th: Kolben piston
1010: Arbeitsraum working space
1212: Nockenrolle cam roller
14a14a: Hubring lifting ring
14b14b: Hubring lifting ring
1515: Nocke cam
16a16a: erste Verteilerplatte first distributor plate
16b16b: zweite Verteilerplatte second distributor plate
18a18a: erstes Gehäuseteil first housing part
18b18b: zweites Gehäuseteil second housing part
20a20a: erstes Radiallager first radial bearing
20b20b: zweites Radiallager second radial bearing
2222: Axialkanal axial
2424: Durchgangsbohrung Through Hole
2626: Verbindungskanal connecting channel
PhPh: Hochdruck high pressure
Plpl: Niederdruck low pressure
PP: Absperrung barrier
pp: verschlossen locked
R1R1: erster Ringkanal first ring channel
R2R2: zweiter Ringkanal second ring channel
R3R3: dritter Ringkanal third ring channel
R4R4: vierter Ringkanal fourth ring channel
r1r1: geöffnet zum ersten Ringkanal opened to the first ring channel
r2r2: geöffnet zum zweiten Ringkanal opened to the second ring channel
r3r3: geöffnet zum dritten Ringkanal opened to the third ring channel
r4r4: geöffnet zum vierten Ringkanal opened to the fourth ring channel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 4724742 [0003]
EP 0102915 B1 [0004]

Claims

Hydrostatic radial piston machine ( 1 ) with a rotating cylinder block ( 4 ) in which radially star-shaped cylinders ( 6 ) are introduced, in which a respective piston ( 8th ) is guided, wherein in a dormant housing a plurality of cams ( 15 ) several strokes of the piston ( 8th ) during a rotation of the cylinder block ( 4 ), and wherein each cylinder ( 6 ) one in the cylinder block ( 4 ) arranged supply channel ( 22 ), over which the associated cylinder ( 6 ) is alternately connected with high pressure (Ph) and with low pressure (Pl) during the circulation, characterized in that the supply channel ( 44 ) from a first axial to the cylinder block ( 4 ) adjacent distributor plate ( 16a ) to a second axial to the cylinder block ( 4 ) adjacent distributor plate ( 16b ), wherein in the housing adjacent to the first distributor plate ( 16a ) a first and a second annular channel (R1, R2) are provided, and wherein adjacent to the second distributor plate ( 16b ) a third and a fourth annular channel (R3, R4) are provided, and wherein the second and the fourth annular channel (R2, R4) are always connected to the low pressure (Pl), and wherein each supply channel ( 22 ) when passing over a first subset of the cams ( 15 ) is connectable to the first and the second annular channel (R1, R2) and is thereby shut off against the third and the fourth annular channel (R3, R4), and wherein each supply channel ( 22 ) when passing over a second subset of the remaining cams ( 15 ) is connectable to the third and the fourth annular channel (R3, R4) and thereby shut off against the first and the second annular channel (R1, R2), and wherein the first and the third annular channel (R1, R3) with low pressure (Pl) or with high pressure (Ph) can be acted upon.

Hydrostatic radial piston machine according to claim 1, wherein the cams ( 15 ) of the first subset and the cams ( 15 ) of the second subset are distributed uniformly around the circumference of the housing.

Hydrostatic radial piston machine according to claim 1 or 2, wherein the first subset is twice as large as the second subset.

Hydrostatic radial piston machine according to one of the preceding claims, wherein per flank of a cam ( 15 ) a pair of connection channels ( 26 ) is provided in the housing, wherein the two connecting channels ( 26 ) on both sides of the affected supply channel ( 22 ) are provided.

Hydrostatic radial piston machine according to claim 4, wherein for shutting off the affected supply channel ( 22 ) is arranged against one of the annular channels (R1, R2, R3, R4) per flank in one of the connecting channels of the pair, a sealing plug.

Hydrostatic radial piston machine according to one of the preceding claims, wherein the supply channels axial channels ( 22 ) are.

Hydrostatic radial piston machine according to one of the preceding claims, which is a twin machine whose cylinder ( 6 ) in the cylinder block ( 4 ) evenly on two axially adjacent groups ( 5a . 5b ) of cylinders ( 6 ), the cams ( 15 ) synchronously on two lifting rings ( 14a . 14b ) and the cylinders of the two groups ( 5a . 5b ) are offset from each other in the circumferential direction.

Hydrostatic radial piston machine according to one of the preceding claims with a total of ten cams ( 15 ), the first subset being seven cams ( 15 ), and wherein the second subset comprises three cams ( 15 ).

Hydrostatic radial piston machine according to claim 8, wherein on the circumference of the housing initially three cams ( 15 ) of the first subset, then a cam ( 15 ) of the second subset, then a cam ( 15 ) of the first subset, then a cam ( 15 ) of the second subset, then three cams ( 15 ) of the first subset and finally a cam ( 15 ) of the second subset are arranged consecutively.