DE102015002338A1 - Fahrradantrieb mit Hydrauliksystem - Google Patents

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M19/00Transmissions characterised by use of non-mechanical gearing, e.g. fluid gearing

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein hydraulischer Antrieb, insbesondere zum Antrieb eines muskelkraftbetriebenen Fahrzeuges das im wesentlichem die Komponenten einer variablen Hydraulikpumpe, angeordnet an einer Tretkurbelwelle und mindestens einen hydraulischen Motor aufweist, wobei die hydraulisch variable Pumpe und der konstante hydraulische Motor über mindestens eine Druckmittelleitung miteinander verbunden sind und das hydraulische Pumpmittel mindestens zwei Lamellen und hierin radial gleitend verschiebbare Mehrzwecklamelle, bestehend aus einem Lamellen-Körper, welcher eine Dichteinheit sowie mindestens ein Doppel-Rückschlagventil aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das hydraulische Pumpmittel als verstellbare Drehschieberpumpe ausgeführt ist, wobei das Schluckvolumen mit mindestens zwei Förderkammern reguliert wird und der radial verstellbare Stator mit einem oder zwei Kolben-Verstell-Einrichtung die manuell verstellbar ist um das hydraulische Druckmittel stufenlos oder abgestuft zu regulieren. Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der hydraulische Motor als konstanter Drehschieber-Motor mit mindestens zwei Förderkammern, Rotor, Stator, und mindestens zwei Lamellen, sowie zwei Magnetventilen und mechanischem Freilauf ausgebildet ist, wobei der Lamellenkörper jeweils eine Dichteinheit und eine Feder aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Antrieb, insbesondere zum Antrieb eines muskelkraftbetriebenen Fahrzeuges, elektro- oder alternative Antriebsarten, das ein hydraulisches Pumpmittel zur Bereitstellung eines hydraulischen Druckmittelstroms und mindestens einen hydraulischen Motor aufweist, wobei das hydraulische Pumpmittel und der hydraulische Motor über wenigstens eine Druckmittelleitung miteinander verbunden sind und das hydraulische Pumpmittel einen verstellbaren Stator und auf der Kurbelwelle drehenden Rotor sowie mindestens zwei Förderkammer und mindestens zwei hierin radial bewegliche Lamellen aufweist.
  • Es ist allgemein bekannt, dass Kettenantriebe für Fahrzeuge wie zum Beispiel für Fahrräder oder sonstigen entweder mit Muskelkraft oder mit einem Motor angetriebenen Fahrzeug zum Einsatz kommen können. Als wesentliche Nachteile, ein Drehmoment auf eine anzutreibende Achse über einen Kettentrieb zu übertragen, sind vordergründig die notwendige Öl- bzw. Fettschmierung, die offene Bauweise, bei der ein direkter Kontakt zu öl- und fettbehafteten Bauteilen erfolgen kann und die Anordnung mehrerer Kettenblätter im Bereich des Tretlagers sowie die Notwendigkeit einer Mehrzahl von in einer Wechselkassette angeordneten Ritzeln am Hinterrad zu nennen. Zudem ist der Kettentrieb einer erheblichen Verschmutzung ausgesetzt, was eine intensive Wartung erfordert, den Verschleiß des Kettentriebes erhöht und somit die Lebensdauer deutlich verringert.
  • Derartige Kettenantriebe mit einer Vielzahl von Kettenblättern und in einer Kassette angeordneten Ritzeln sind auf festen Schaltstufen verstellbar, so dass eine stufenlose Wandlung des Drehmoments nicht erfolgen kann, was zum Beispiel auch mit einem Planetengetriebe in der Hinterradnabe nicht umsetzbar ist. Auch kann nur das mit dem Tretlager fest beabstandet angeordnete Hinterrad über einen Kettentrieb angetrieben werden, da eine Übertragung einer Drehbewegung auf ein angelenktes Vorderrad nicht realisierbar ist. Zur Aufrechterhaltung der notwendigen Kettenspannung müssen Kettenspanneinrichtungen für die entsprechende Kettenspannung bei verschiedenen Zahnradpaarungen eingesetzt werden, die ebenfalls störanfällig und wartungsintensiv sind.
  • Zum Kettenantrieb alternative Antriebsarten sind beispielsweise Riementriebe oder Kardangetriebe, wobei auch Hydroantriebe in verschiedenen Ausführungsformen bereits zur Anwendung gebracht werden konnten.
  • Aus dem Stand der Technik ist ferner bekannt, dass hydraulische Antriebe auch stufenlos Drehmomente übertragen können. Jedoch steht diesem Vorteil der entscheidende Nachteil eines schlechten Wirkungsgrades entgegen. Entweder erreicht ein hydraulischer Antrieb beruhend auf dem Funktionsprinzip einer allgemein bekannten Schrägkolbenpumpe ein konstantes Fördervolumen des Druckmittels mit der Drehzahl des Kurbeltriebes analog eines fest vorgegebenen Übersetzungsverhältnisses bei entsprechend hohem Wirkungsgrad, oder der Antrieb bietet eine variable Drehmomentwandlung bei einem Wirkungsgrad, welcher deutlich niedriger ist als der Wirkungsgrad der Kettenschaltung.
  • Stand der Technik: Aus der DE 40 15 962 A1 ist ein Fahrrad mit hydraulischer Antriebseinrichtung bekannt, die eine mittels eines Pedalantriebs rotatorisch antreibbare Hydraulikpumpe und einen das Hinterrad des Fahrrades antreibenden, seinerseits durch den von der Hydraulikpumpe geförderten Druckmittelstrom rotatorisch antreibbaren Hydromotor umfasst. Die Pumpe ist als Axialkolbenpumpe ausgebildet, die mindestens acht Pumpenelemente umfasst, wobei jedes Pumpenelement innerhalb einer Umdrehung des Pumpenrotors mindestens dreimal im Förderbetrieb arbeitet. Es ist eine als Ventilsteuereinrichtung realisierte Schaltstufen-Wähleinrichtung vorgesehen, mittels derer mit Ausnahme eines permanent im Förderbetrieb ausgenutzten Pumpenelements die anderen Pumpenelemente einzeln oder zu mehreren in zunehmender oder abnehmender Anzahl in den Umlaufbetrieb schaltbar sind. Mit dieser Anordnung von acht Pumpenelementen, welche einzeln zu- und abschaltbar sind, sind die Schaltstufen gegeneinander abgestuft und damit im Übertragungsverhältnis von Drehzahl und Fördervolumen des Druckmittels fest vorgegeben. Nachteilhafterweise ist eine stufenlose Wahl der Drehzahl des Pedalantriebs bei gleichem Fördervolumen bzw. ein stufenlos wählbares Fördervolumen bei konstanter Drehzahl mit der hierin offenbarten Anordnung nicht gegeben. Vielmehr beschränkt sich die offenbarte Einrichtung auf vorgegebene Übertragungsstufen zwischen Drehzahl und Fördervolumen und damit des Drehmoments respektive der Fahrgeschwindigkeit.
  • Aus der DD 221 704 A1 ist ein Hydroantrieb für Fahrzeuge bekannt, wobei das Ziel dieser Erfindung ist, die für die Fortbewegung des Fahrzeugs erforderliche Pedalkraft unabhängig vom Fahrwiderstand konstant zu halten. Dies wird hierin erreicht, indem die zwischen den Pedalen und den in den Radnaben angeordneten Hydraulikmotoren außer der Hydraulikpumpe ein sich selbsttätig auf das jeweils erforderliche Drehmomentverhältnis einstellendes Übersetzungsglied aufweisen. Im Fall des Einsatzes einer Axialkolbenpumpe ist deren Taumelscheibe mit einer ihren Neigungswinkel zur Pumpenwelle einstellbaren Feder verbunden. Durch diese Anordnung ist zwar eine stufenlose Variation des Fördervolumens bei gleicher Kurbeldrehzahl erzielbar, jedoch weist eine Axialkolbenpumpe mit einer Ansteuerung der Hubkolben über eine Taumelscheibe eine sehr aufwändige und störanfällige Konstruktion auf, die einen erheblichen Bauraum benötigt und gewichtsintensiv ist. Zudem ist die Aufhängung der Taumelscheibe hinsichtlich eines geringen Verschleißes und eines wartungsarmen Betriebes problematisch.
  • Aus der DE 10 2005 009 821 B3 2006.07.20 ist eine hydraulische Antriebseinheit bekannt, wobei das hydraulische Pumpmittel als Zweiringaxialkolbenpumpe ausgeführt ist. Zwei gegenüber doppelt vorhandene Zylinder und Axialkolben die mittels zwei Formkonusse und dazwischen mittig auf einer rotierenden Scheibe drei radial gelagert verstellbare Rollen, eine oszillierende Hubbewegung erzeugen. Bei dieser Ausführung wurde zwar stufenlose Verstellbarkeit, hohe Effizienz, sowie Kompaktheit erreicht, wobei auf der anderen Seite die unvermeidbare Oszillation dieser Zweiringaxialkolbenpumpe folgende Nachteile mit sich bringt: Die Kolbenumkehrpunkte sind Stillstandpunkte. Die drei zur Hubverstellung radial verstellbaren Wälzlagerrollen verursachen Energieverluste bei steigender Drehzahl, da diese Drückrollen permanent wechselnde Drehbewegung ausführen müssen. Hierbei ist nur bei niedrigen Drehzahlen optimale Effizienz gegeben. Auch die Herstellungskosten sind im Vergleich zu hoch einzuschätzen.
  • Aus der DE 196 12 519 A1 ist ein hydraulischer Antrieb für Zweiräder bekannt, wobei an einer Tretkurbelwelle angeordneten Flügelzellenpumpe verbunden mit der Nabe gekoppelten Hydrozellenmotors hydraulisch verbunden in Form eines Kreislaufs. Hierbei handelt es sich um eine stufenlos verstellbare Flügelzellenpumpe und einem konstanten Flügelzellenmotor. Die größten Nachteile bei der verstellbaren Pumpe sind ungelöster Freilauf sowie bekannt zu niedrigen Wirkungsgrade dieser Pumpenart. Bei dem Hydrozellenmotor fehlt gleichermaßen eine Freilauf-Lösung. Der Gesamtwirkungsgrad ist hierbei für hohe Anforderungen im Fahrradbereich allgemein als zu niedrig einzuschätzen.
  • Zum allgemeinen Verständnis wird noch auf die DE 196 30 447 A1 hingewiesen, die einen hydraulischen Antrieb mit Steuereinheit für Zweiräder betrifft. Aus der DE 96829 C ist ein Druckflüssigkeitsantrieb für Fahrräder bekannt. Auch aus der DE 69826658 T2 ist ein Flüssigkeitsgetriebe für Fahrräder bekannt.
  • Hier sind jedoch als Pumpmittel jeweils unterschiedliche Pumpen vorgesehen.
  • Aus der DE 2119698 A ist bereits eine zwei axial bewegliche Ringkolben aufweisende Pumpe bekannt
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen hydraulischen Antrieb zu schaffen, der mindestens diese genannten Nachteile beseitigt, insbesondere auch eine stufenlose Verstellmöglichkeit von Kurbeldrehzahl und Fördervolumen bietet, auch hohe Drehzahlen für anderweitige Anwendungen möglich macht, geräuscharm arbeitet, einen hohen Gesamtwirkungsgrad aufweist, Herstellungskosten senkt und Verschleiß- und wartungsarm ist.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein hydraulischer Antrieb mit den Merkmalen des Anspruches 1 vorgeschlagen. In den abhängigen Ansprüchen sind bevorzugte Weiterbildungen ausgeführt.
  • Dazu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das hydraulische Pumpmittel als Drehschieberpumpe mit Mehrzwecklamellen ausgeführt ist, wobei das Schluckvolumen der Förderzellen über einen radial verstellbaren Stator einstellbar ist, um den hydraulischen Druckmittelstrom stufenlos zu regulieren. Das als Drehschieberpumpe mit Mehrzwecklamellen ausgeführte Pumpmittel weist eine extrem kompakte Bauform auf, die einen minimalen Bauraum- und hohen gewichtsspezifischen Leistungsdurchsatz bietet. Die Mehrzwecklamellen sind funktional so angeordnet, dass sie Druck beim Vortritt und Freilauf beim Rücktritt ausführen, wobei alle Förderkammern einen gleichmäßigen Förderstrom pro Umdrehung verdrängen. Somit kann ein durch Gehäuse begrenzter Bauraum optimal ausgenutzt werden. Durch die sternförmige Lamellen Anordnung ist der Verstellweg des Stators und damit der radiale Versatz konstruktiv festlegbar und der Verstellweg für alle Förderzellen weist ein gleichmäßig regulierbares Verdrängungsvolumen auf. Vorteilhafterweise erfolgt die radiale Verstellung des Stators des hydraulischen Pumpmittels indem es an intern gegenüberliegenden Führungsflächen des Gehäuses in seiner radialen Position mittels zwei hydraulischen Kolben radial verstellen lässt. Der Stator kann dabei vorteilhafterweise so ausgeführt sein, dass dieser aufgrund seiner radialen Verstellbarkeit sich in Exzenter-Position versetzen lässt und mit zunehmenden Versatz die Lamellen radial verschiebt und dadurch das Fördervolumen reguliert. Die Mehrzwecklamellen als Gleit- und Trägerkörper weisen eine mittig angeordnete Dichteinheit auf, wobei zwei Rückschlagventile zentral und quer in der Mehrzwecklamelle angeordnet sind. Einer der Doppelrückschlagventile gegenüber der Lamellen Druckfläche angeordnet schließt selbsttätig unter Druck bzw. Vortritt und gleicht in den Druckkammern die Volumenmenge aus, wobei nur die Anfangslamelle vollständig schließt. Beim Ansaugen geschieht der Ausgleich-Effekt gleichermaßen. Beim Freilauf öffnen sich alle Druck-Rückschlag Ventile und die Pumpleistung wird unterbrochen. Die entgegengesetzt angeordneten Rückschlagsperrventile werden im Druck- und Saugbereich durch die vorstehende Nocken im Durchflusskanal offengehalten, schließen sich wiederum nur in unterem Sperrwinkelbereich um die Pumpmitellverluste zu verhindern. Die Sperrwirkung geschieht kontinuierlich und der hydraulische Wirkungsgrad wird hierdurch stark verbessert. Die Zylinderformen des Stators, der Mehrzwecklamellen sowie die der Dichteinheiten sind nicht scharfkantig wie üblich ausgebildet, sondern weisen zwei Radien auf, wodurch höhere Dichtheit und gleichmäßiger Verschleiß durch Flächenformanpassung und niedrigere Reibung durch optimales Dichtmaterial der Dichteinheit erreicht wird. Der hydraulische und mechanische Wirkungsgrad wird auch hierdurch stark verbessert.
  • Eine weitere Verbesserung der Dichtheit und Gleitreibung wird weiterhin dadurch erreicht, dass beide Stirnflächen zwischen Stator und Rotor durch zusätzliche Stern- und Ringdichtung beidseitig abgedichtet sind. Die Sterndichtung ist ringförmig mit radial gerade nach außen gebildeten Verlängerungen ausgestaltet, wobei das Ringteil unterhalb der Lamellen Führungsnut abdichtet und die größere in Stator angeordnete Ringdichtung dichtet oberhalb der durch Lamellen Verschiebung variierenden Räume ab, wobei die sternförmige Verlängerungen die Förderkammern trennen. Die sternförmig gebildete Verlängerungen sind von der Druckkammerzahl abhängig. Diese bilden stirnseitig mit einer im Stator entgegen angeordneten Ringdichtung und Lamellen Dichtung eine Druckkammerabdichtung. Hierdurch wird nicht nur optimale Dichtheit und Gleitreibung zwischen drei Hauptkomponenten Stator, Rotor und Förderkammern dadurch stark verbessert, weil die Vorzüge der Materialpaarung sich beim Abdichten anbieten, sondern sich die Mehrzwecklamelle wegen dimensionaler Stärke aus optimal geeigneter Kunststoffsorte auswählen lässt und hierdurch mehrfache Vorteile gegenüber einer Metalllamelle mitbringt. Die Vorzüge der Mehrzwecklamelle gegenüber konventioneller Lamellenart aus Metall sind: Höhere Bruchfestigkeit durch Materialstärke bei Spitzenbelastung, bessere Abdichtmöglichkeit, optimale Gleitwerte zwischen Lamellenfläche und Rotor sowie konstruktive Lösung der Ventilsteuerung. Die Lamellen sind mit Federn und Betriebsdruck beaufschlagt.
  • Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Änderung der radialen Position des Stators über ein außerhalb des hydraulischen Pumpmittels betätigbaren Seilzug oder Druckleitung vornehmbar, welcher mittels einer oder zwei extern kleinen Zylinder/Kolben Einrichtung die hydraulische Verstellung ausführt. Der für Druckerzeugung notwendige Zylinder/Kolben Einrichtung kann entweder direckt am Schalthebel oder am Pumpengehäuse angeordnet sein. Der äußerst kompakte Verstellmechanismus besteht aus folgenden Komponenten, ab Schalthebel am Lenker beginnend. Eine am Pumpengehäuse extern angeordnete Zylinder/Kolben Einrichtung wird mittels Druckmittel durch die angeordnete Druckmittelleitung betätigt. Die Druckmittelleitung mündet in einem oder zwei am Gehäuse an Zylinder/Kolben Einrichtung und drückt den Stator radial nach oben, wobei dieser den Stator in die Exzenter-Position treibt. Die Rückverstellung geschieht drucklos und selbsttätig, da der Stator durch Druckwiderstand der Lamellen automatisch zur zentrischen Position neigt. Eine Verstellbarkeit ist unter erhöhter Teillast problemlos möglich. Eine abgestufte Verstellung am Lenker ist in beliebiger Abstufungszahl realisierbar, wobei in diesem Fall nur realistische Gänge entstehen.
  • Eine weitere die Erfindung verbessernde Maßnahme sieht vor, dass das Gehäuse zur beidseitigen Befestigung von zwei Gehäusedeckeln ein Gewinde aufweist. Für eine gut funktionierende Verstellung des Stators sind hierzu vier vertikal und parallel zueinander interne Führungsflächen mit Anschlag ausgebildet, wobei die zum Hinterrad befindliche Flächen für den Druckmittelstrom für Ein- und Ausgang, O-Ring Abdichtungen aufweisen. Auf der unteren Seite des Gehäuses ist eine Zylinder/Kolben Verstelleinrichtung ausgebildet um radiale Verstellung des Stators zu ermöglichen.
  • Der bei dieser Erfindung als halb geschlossen konstruierter Kreislauf ist erfindungsgemäß Ventil-gesteuert und so gelöst, dass sich der Tank in unterem Gehäusehälfte zwischen Gehäuse und Stator befindet und einen Ringkanal von 360° aufweist. Die Erfindungslösung sollte folgende Vorteile erbringen: Die eventuellen Druckmittelverluste werden so kompensiert, dass das Lecköl, oder minimale Ölverluste beim Radwechsel oder durch Druckschwankungen beim Schalten, mittels zwei Rückschlagventile, das Ansaugventil in unterem Bereich und das Entlüftungsventil in oberem Gehäusebereich, reguliert werden, wobei sich frei im Gehäuseraum befindendes (ca. ¼) Reserveöl beim Bedarf durch Unterdruck angesaugt werden kann. Das zurückfließende Druckmittel wird zuerst und unmittelbar vor dem Tankeingang mittels Filtersieb gefiltert. Mit oberen Tankteil verbunden, befindet sich entgegengesetzt angeordnetes Entlüftungs-Überschussventil, wobei Luft entfernt wird oder überschüssiges Öl in den Gehäuseraum fließt. Das Öl im Gehäuseraum wird wiederum in den Tank zurück gesaugt. Hierbei wird konstruktiv sichergestellt, dass eingetretene Luft (z. B. Radwechsel) schnell und selbsttätig aus dem Kreislauf verdrängt wird. Ferner hat der Tank die Aufgabe bei Erschütterungen im unebenen Gelände für beruhigtes und entlüftetes Druckmittelstrom zu sorgen.
  • Zweckmäßigerweise weist das Gehäuse Ein- und Auslassleitungen für eine externe Verbindung des hydraulischen Druckmittelstromes über Druckmittelleitungen auf. Diese umfassen den Vor- und Rücklauf, wobei die Druckleitungen und die Rücklaufleitungen beider Drehschieberpumpen-Anordnungen über einen Druckanschluss und Rücklaufanschluss verbunden werden, so dass das Gehäuse insgesamt nur zwei Anschlüsse aufweist. Hierfür ist am Pumpengehäuse und Stator eine Leitungskanalverzweigung vorgesehen, und die externe Verbindung der Druckmittelanschlüsse erfolgt über Ein- und Auslassleitungen zum hydraulisch wirkenden Motor: Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der hydraulische Antrieb vorrangig als Antrieb eines Fahrrades dient und das hydraulische Pumpmittel im Tretlager des Fahrrades angeordnet ist, wobei die Kurbelwelle über Pedale mit Muskelkraft antreibbar ist. Bei dieser Anwendung können die Vorteile der Erfindung optimal genutzt werden, da im Fahrradbau Antriebseinheiten möglichst kleinbauend sein sollten, und gemäß der Anforderung der Physiologie des Benutzers eine wahlweise stufenlos oder abgestufte Schaltung als optimal anzusehen ist. Die Kurbelwelle kann dabei über Pedalarme die Pedale aufnehmen und als Tretlagerwelle verwendet werden. Die konstruktiven Ausführungen der vorliegenden Erfindung hinsichtlich des Bauraums, der zylinderförmigen Gehäusegestaltung und der erforderlichen Drehmomente sind für diese Anwendung optimiert. Weitere Anwendungsmöglichkeiten bei minimalen baulichen Änderungen sind sehr gut vorstellbar, wenn die einzelnen Eigenschaften nach besonderen Lösungen verlangen.
  • Eine weitere der Erfindung verbessernde Maßnahme sieht vor, dass der Stator aus zwei Hälften besteht, mittig an Planflächen mit Federringpassnut verbunden ist und mit eiander verschraubt wird. Zusätzlich weist der Statorzylinder zwei Radien an Zylinder/Planflächen Übergängen auf, wodurch die Dichtheit zwischen Lamellendichtungen und Statorzylinder erhöht wird. Der Stator weist zusätzlich zwei parallele Führungsflächen auf, welche hinterrad seitig die Druckmittelstrom-Verzweigungskanäle aufweisen und sich an Gehäuseführungsflächen radial verschieben lassen. Die Führungsflächen sind auf Hinterradseite abgedichtet. Der Stator ist so ausgebildet, das es in Druck und Saugseite aufgeteilt ist, eine Sperrteilfläche von Nullradius-Angleichung zwischen Saug- und Drucköffnungen ausbildet, welcher vom Winkel der Teilkreissegmente der Förderkammer abhängt, wodurch ein hydraulischer Dduckmittelverlust verhindert werden kann.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der hydraulische Motor als zweihubiger Drehschiebermotor ausgeführt ist, wobei auch hier Abdichtgestaltung und Ventilsteuerung maßgebend sind. Der Vorteil der Ausführung des hydraulischen Motors als Drehschiebermotor liegt vordergründig in der kleinen Baugröße bei entsprechend hohem Leistungsdurchsatz. Ein weiterer Vorteil ist hierbei, dass der Drehschiebermotor aufgrund der planen Bauform optimal in einer Radnabe integrierbar ist. Auch das Verhältnis von Fördervolumen des Druckmittels zum Antrieb des Drehschiebermotors und dem erzeugbaren Drehmoment ist sehr gut auf die Erfordernisse eines Fahrradantriebes anpassbar.
  • Vorteilhafterweise kommt der Druckmittelstrom für Förderkammersteuerung direkt über eine Nabenachse, wobei die Bohrung der Nabenachse eine innen liegende Teilung aufweist, sodass endseitig von der Nabenachse das Druckmittel über die lösbar verbundenen Druckmittelteilungen zu- und abführbar ist. Die Teilung auf der Hälfte des darauf drehbaren Rotors bildet eine innere Wandung sodass das Hydraulische Druckmittel nicht von der Druckseite direkt zur Rücklaufseite überströmen kann wobei zwischen Nabenachse und Rotor Radialdichtungen die Ölein- und Rückführung abdichten. Hierin ist eine Besonderheit der Druckmittelversorgung zu sehen, da die ohnehin notwendige Achse als druckmittelversorgende Nabenachse ausgeführt ist und vorteihafterweise zwei Funktionen gleichzeitig übernimmt.
  • Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Drehschiebermotor in einem Nabengehäuse wenig Raum einnimmt, wobei sich die Drehbewegung des Rotors und damit des Hinterrades durch beidseitig angeordnete Sperrrollenkupplung mechanisch so umsetzen lässt, dass eine Vorwärtsumdrehung beim Kurbelwellenvortritt der Antrieb des Hinterrades erfolgt, wobei der Rotor bei jeder Antriebsunterbrechung den Freilauf der Nabe ausführt. Die sternförmig angeordneten Öl Ein- und Ausgänge in der Nabenachse sind jeweils durch zwei Kanäle mit jeder Förderkammer verbunden, wobei im Kontaktbereich Achse/Rotor die Druckmittelkanäle mit zwei Ringrillen ausgestaltet sind damit die Druck- und Ausgangsseite in jeder Drehlage durch das Druckmittel verbunden sind. In äußerem Durchmesserbereich des Rotors, sind zwei Zylindermagnetventile pro Förderkammer mit durchgehender Querbohrung in Zylindermitte so angeordnet, dass die Druckmittelkanäle durch Ventildrehverstellung gesperrt oder geöffnet werden und sich im Rotorblock eingeschlossen durch Magnete um jeweils 90° durch Magneteneinwirkung verstellen lassen und folgerichtig öffnen oder schließen, wobei sich bei der Ventilverstellung gleichzeitig eine Seite schließt und die andere öffnet. Die zylinderförmigen Magnetventile sind durch eine innen liegende Trennwandung getrennt, wobei die Lage zueinander magnetisch fixiert und beibehalten wird. Das Öffnen oder Schließen eines Ventils geschieht abwechselnd nacheinander durch eine Kreisanordnung von vier Minimagneten in Winkelabstand von 90° und so weit wie möglich von der Drehachse auf der äußeren Stirnseite des Magnetventils angeordnet, wobei sich auf der gleichen Halbkreishöhe des Rotors im Statorwand Magnete so positioniert befinden, dass sich die Magnetventile steuerungsgerecht beim Drehen des Stators um jeweils 90° verstellen lassen. Damit sich Magnetventile immer so genau wie möglich verstellen lassen und bis nächster Verstellung die Lage beibehalten, sind im Rotorwand für jedes Ventil einzeln die Positionierungsmagnete so angeordnet, dass die Drehpositionen immer fixierd wird. Die Magnetventile sind seitlich dicht verschlossen.
  • Vorteilhafterweise sind die Förderkammerabdichtungen und Lamellen bei dem Hydraulikmotor in gleicher Art und Weise wie bei der Drehschieberpumpe ausgestaltet, wobei auch die Statorhälften durch eine Pass-Federringnut zweiteilig ausgebildet sind und so zusammen passgenau montiert werden.
  • Eine weitere die Erfindung verbessernde Maßnahme sieht vor, dass eine beidseitige Freilauffunktion des Rotors in der Funktions-Verbindung mit der Nabenachse angeordnet ist, wobei sich seitlich des Rotors und in funktionaler Verbindung mit der Nabenachse zwei Sperrrollenkupplungen befinden welche einen Freilauf und die Vortrittsumdrehung gewährleisten. Vorteilhafterweise ist die Freilauffunktion durch Verteilung von drei pro Seite, permanent einsetzender Sperrrollen beidseitig so ausgebildet, dass eine seitlich ausgeglichene und formschlüssige Druckverteilung erreicht wird.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der hydraulische Motor an mindestens einer Radnabe eines Fahrrades angeordnet ist, um das mit einem Gehäuse lösbar verbundene Rad des Fahrzeugs anzutreiben. Dabei kann sowohl nur ein Rad eines Fahrrades angetrieben werden, wobei hier aus Gründen der einfacheren Konstruktion das Hinterrad bevorzugt antreibbar ist, aber es können auch beide Räder mit dem erfindungsgemäßen hydraulischen Motor angetrieben werden, was lediglich den entsprechenden Einsatz von Druckmittelleitungen erfordert. Um weitere Bauteile einzusparen, weist das Gehäuse dabei Merkmale einer Radnabe wie Radspeichenaufnahmen auf.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
  • Es zeigen:
  • Hydraulisches Pumpmittel 100
  • 1 eine Gesamtschnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels des hydraulischen Pumpmittels gemäß 6, Schnitt B-B
  • 2 ein Teilausschnitt des hydraulischen Pumpmittels gemäß 3, Schnitt A-A Detail A
  • 3 eine Gesamtschnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels des hydraulischen Pumpmittels gemäß 6, Schnitt A-A
  • 4 eine Perspektivische Darstellung des hydraulischen Pumpmittels.
  • 5 ein Teilausschnitt des hydraulischen Pumpmittels gemäß 3, Detail B.
  • 6 eine Vorderansicht des hydraulischen Pumpmittels 100
  • 7 eine weitere Gesamtschnittdarstellung des hydraulischen Pumpmittels gemäß 10, Schnitt C-C
  • 8 eine weitere Gesamtschnittdarstellungsansicht des hydraulischen Pumpmittels gemäß 10, Schnitt D-D
  • 9 eine perspektivische Darstellung des hydraulischen Pumpmittels einer Mehrzwecklamelle mit Lamellen Querschnitt
  • 10 eine weitere Vorderansicht des hydraulischen Pumpmittels
  • 11 ein Gesamtschnitt der Tankeinheit mit einer Zylinderhälfte des hydraulischen Pumpmittels gemäß 15, Schnitt E-E
  • 12 eine perspektivische Abdeckung des hydraulischen Pumpmittels
  • 13 eine weitere perspektivische Tankeinheit des hydraulischen Pumpmittels
  • 14 ein Teilausschnitt der Tankeinheit des hydraulischen Pumpmittels gemäß 11, Schnitt E-E Detail C
  • 15 eine weitere abgedeckte Vorderansicht der Tankeinheit des hydraulischen Pumpmittels
  • 16 eine weitere Gesamtschnittdarstellung des hydraulischen Pumpmittels gemäß 19, Schnitt FF
  • 17 ein weiterer Teilausschnitt des hydraulischen Pumpmittels gemäß 16 Detail D
  • 18 ein weiterer Teilausschnitt des hydraulischen Pumpmittels gemäß 16, Detail E
  • 19 eine weitere Vorderansicht des hydraulischen Pumpmittels 100
  • Hydraulischer Motor 200
  • 20 eine Teilansicht des hydraulischen Motors gemäß 23, Detail F
  • 21 zwei Ausbruchsansichten der Vorderansicht des abgedeckten hydraulischen Motors
  • 22 eine perspektivische Darstellung des hydraulischen Motors
  • 23 eine Gesamtschnittdarstellung des hydraulischen Motors gemäß 21, Schnitt GG
  • 24 ein Teilausschnitt des hydraulischen Motors gemäß 23, Detail G
  • 25 eine weitere Gesamtschnittdarstellung des hydraulischen Motors gemäß 28, Schnitt HH
  • 26 eine weitere Teilansicht des hydraulischen Motors gemäß 28, Detail H
  • 27 eine weitere Teilansicht des hydraulischen Motors gemäß 25, Detail I
  • 28 eine weitere abgedeckte Vorderansicht des hydraulischen Motors 200
  • Das in 1, 3, 7, 8, gezeigte hydraulische Pumpmittel 100 weist ein Gehäuse 16 auf, welches einen hohl zylinderförmigen Abschnitt zur Aufnahme der innen liegenden Komponenten aufweist, und weiterhin zwei endseitige Gehäusedeckel 3, 3' umfasst. Im Gehäuse 16 befindet sich ein zweiteiliger Stator 20 + 28 mit 4 Zylinderschrauben 35, 35' fixiert und mit den Gehäusedeckeln 3, 3' durch Verschrauben verschlossen. Die Gehäusedeckel 3, 3' haben die Aufgabe die Kurbelwelle 1 durch Lagerung und Verschraubung im Gehäuse und am Kugellager zu fixieren. Weiterhin erhält das Gehäuse 16 mittig von der unteren Seite eine adäquate Öffnung für eine Zylindergehäuse- 44 und Kolben 26 Einrichtung, mit angeschlossener Zuleitung 48, und O-Ring 47 als Kolbendichtung, welche eine Statoreinheit 20, 28 mittels Schaltbetätigung verstellt. Die gegenseitig parallel mit Anschlägen abgebildete Führungsflächen 1, 7, 8 des Gehäuses 16 sind hinterradseitig für Öl Ein- und Ausgang mit O-Ringen 15, 15' abgedichtet, wobei das Öl durch die ausgearbeiteten Verzweigungskanäle 1, 7 der Statorhälften 20, 28 über die Tankansaugleitung 4 1, 3 in den Tank zurückfließt und durch die Tankausgangsleitung 11 weiter durch die Verzweigungskanäle über die Druckleitung zum Hydraulikmotor weiter fließt. Der Rotorblock 21 7 weist 5 sternförmig angeordnete Führungsnuten auf und ist durch eine Vielkeilverbindung auf der Kurbelwelle 1 befestigt, in dem sich 5 Mehrzwecklamellen 36 7 durch die radiale Verstellung des Statorzylinders 20, 28 und durch Drehbewegung des Rotors 21, 7 permanent radial verstellen, wobei sich Druck- und Saugkammern verkleinern bzw. vergrößern. Die Mehrzwecklamellen 36 sind entsprechend stark so ausgebildet, damit eine mittig in der Lamelle angeordnete Dichtungsnut für eine Dichtungseinheit 18 die Dicht- und Gleitfunktion übernimmt und der Reibwert hierdurch stark gemindert wird. Die Form der Lamellen 36 und des Zylinders 20, 28 weist beidseitig zwei Radien auf, wodurch eine Öl Leckage bei so abgerundeter Kontur verhindert wird. Quer in der Lamellenmitte sind zwei entgegenwirkende Rückschlagventile 39, 41 18 angeordnet, wobei das Ventil 41 die Druckkammer zunächst schließt und so lange die Druckfunktion ausführt, bis die nachfolgende Lamelle 36 die Druckleistung startet, wobei danach die Druckregulierung einsetzt die notwendig ist, weil sich die Druckkammerräume permanent verringern oder auf der Saugseite vergrößern. Die Regulierungsfunktion des Volumenstroms geschieht auf der Saugseite gleichermaßen. Die Ventile 39 werden im Bereich des größeren Zylinderteils des Stators mittels eines Nockens 49 18 der sich mittig im Ölkanal des Stators befindet, geöffnet gehalten und schließen in unterem Bereich des kleineren Zylinderradius des Stators, wobei hierdurch die Trennfunktion der Druck/Saugseite aktiviert wird. Diese für eine funktionale Trennung ausgeführte Funktion 7, 8 im Bereich zwischen jeweils zwei parallel zur Kurbelwelle angeordneten Druckmittel Ein- und Ausgängen, abgedichtet mit Dichtverbindungshülsen 8, 8' und zwei parallel zur Kurbelwelle angeordneten Druckmitteleingänge, abgedichtet mit Dichtverbindungshülsen 45, 45' 12 angeordnet im Statorzylinder. Weiterhin wird eine dem Rotorblock 21 angeglichene Radiusgröße im unteren Zylinderbereich des Stators 20, 28 als Zylinderteil ausgebildet, welche einen Winkelabstand einer Druckkammer zwischen zwei Lamellenmitte aufweist und hierdurch eine optimale Trennungsfunktion zwischen Druck- und Saugseite gewährleistet. Die Druckbeaufschlagung der Lamellen 36 erfolgt hydraulisch durch einem von der Druckkammer zur Lamellenunterseite führenden Druckkanal und zwei Druckfeder 19.
  • Der zweiteilige Stator 3 20, 28 bzw. Zylinderblock weist intern eine zweiteilige Zylinderform auf, wobei der größere Zylinderdurchmesser eine Verstellung zum Rotor 21 ermöglicht und der kleinere Zylinderdurchmesser sich unten im Teilkreisbereich zwischen zwei Lamellen befindet und eine Druckstromtrennung gewährleistet. Der Stator 20, 28 aus zwei Hälften bestehend, wird mittels einer Ringfeder/Passnut und vier Schrauben 35 passgenau zusammengefügt um eine Einheit zu bilden, wobei sich jeweils zwei Druckmittel Ein- und Ausgänge parallel zur Kurbelwelle 1 angeordnet und abgedichtet mit zwei Ölausgang-Verbindungshülsen 8, 8' sowie zwei Öleingang-Verbindungshülsen 45, 45' 8 + 12 und Druckleitung 10 8 + 12 verbinden. Die Druckmittelverbindungshülsen verbinden und dichten die Übergänge zwischen dem Tank und Stator Innenraum. In Stator Stirninnenseiten sind zwei Dichtringe 14, 14' angeordnet, wobei diese im Zusammenspiel mit zwei Sterndichtungen 13, 13' 12 und Lamellendichtungen 18 7 die Förderkammern optimal abdichten. Der mechanische und hydraulische Wirkungsgrad wird hierdurch stark gesteigert. Der in 6 zweiteilig abgebildete Stator 20, 28 weist insgesamt und beidseitig parallel 4 angeordnete Führungsflächen auf, wobei diese auf Hinterradseite die Druckmittelkanalverzweigungen aufweisen, welche mit O-Ringen 15, 15' abgedichtet sind. Der Stator 29, 28 lässt sich hydraulisch von der Unterseite mittels einer angeordneten Zylinder/Kolben 44/26 Einrichtung stufenlos verstellen, wobei eine Stufenverstellung extern und mit beliebiger Gängeanzahl ausgeführt werden kann.
  • Das in 13 dargestelltes Tankgehäuse umfasst mehrere Haupteinzelteile und Verbindungselemente, welche einen geschlossene Tankeinheit bilden: 1 Tankgehäuse 6, 1 Gehäusedeckel 7, 4 Senkschrauben 37, 2 Ausgangshülsen 8, 2 Eingangshülsen 45, 2 Senkschrauben 9, 1 Senkschraube 25, 1 Leckageöl Ansaugventil 2, Ventilstößel 22, Ventilfeder 23, Ventilhalter 24, 1 Ölfilter 27, 1 Entlüftungsring 4 und Entlüftungsringdeckel 5, 6 Zylinderschrauben 38, 1 Entlüftungsventil 29, Ventilstößel 30, Sicherungsring 31, 2 Senkschrauben 34, 1 Stößel Halter 33, 1 Ventilfeder 32, 1 Druckleitungsteil 10, 2 Druckleitungsteie 11, Zylinderschraube 38, 1 Ansaugventil 24, 1 Ventilstößel 22, 1 Stößelfeder 23, 2 Senkschrauben 50
  • Das in geschlossenem Kreislauf befindendes Druckmittel fließt in die Gehäuseöffnung 16 1 oben links dargestellt zurück, weiter durch den Verzweigungskanal eingearbeitet im Zylinderelement 28, danach in den Entlüftungsring 4, weiter zunächst in den Vorkammertank 6 und dann gefiltert durch den Sieb 27 im Haupttank ankommt. Sollten sich die Luftblasen im Kreislauf befinden, so wird die Luft im Entlüftungsring 4 beidseitig nach oben zum Entlüftungsventil 29 entweichen. Die Luft befindet sich in oberen Entlüftungsringbereich so lange bis sie durch Druckmittelvolumenschwankungen nach Draußen entweicht.
  • Das Entlüftungsventil 29 5 verhindert damit die Luftansaugung. Da sich im Hauptgehäuse immer eine kleine Menge Öl befindet, wobei sich das Öl durch Druckschwankungen beim Schalten oder Leckage ansammelt, erhöht sich die Gesamtölmenge im Gehäuse 16 nicht, weil es wiederum durch Druckschwankungen und daraus entstehenden Unterdruck, durch das Ansaugventil 24 das fehlende Öl im Kreislauf immer wieder nachgesaugt wird. Der Unter- oder Überdruck wird beim Verstellen und Schalten verursacht, wobei diese Nebenwirkung durch Ventilsteuerung im Pumpmittel 100 positiv für Entlüftung und konstanten Druckmittelvolumenausgleich genutzt wird. Der Öltank ist im unteren Gehäusebereich am Stator mit 4 Senkschrauben 37, 37' befestigt, wobei 2 Druckausgänge durch Abdichthülsen 8, 8' den Zylinderinnenraum mit dem Tank verbinden und zwei Saugeingänge durch Abdichthülsen 45, 45' verbunden sind. Das Entlüftungsventil 29 5 ist oberhalb zwischen Stator 20, 28 und Pumpengehäuse 16 angeordnet und mit zwei Schrauben 34, 34' am Entlüftungsring 4 befestigt. Die Luft oder Öl kann durch das Ventil in das Gehäuseinnere entweichen aber nicht zurück eindringen, wobei sich das Ansaugventil 24 2 unten im Tank bei Unterdruck öffnet und das durch Überdruck oder Leckage ausgetretene Öl zurückholt. Das Drucköl aus der Zylinderkammer führt durch die Verbindungshülsen 8, 8' eingeschraubt im Stator 20, 28 in die Druckleitung 10, wobei diese durch 2 Senkschrauben 9 befestigt ist, dann weiter in die an einem Ende mit Statorteil 20 und anderem Ende mit Druckleitung 10 verbundene Druckleitung 11, 11' 12, verschraubt mit 4 Schrauben 38 und danach weiter in den ausgearbeiteten Verzweigungskanal des Stators 20 1 und dann durch die Verbindungsleitung zum Hydraulikmotor führt. Das zurückfließende Öl aus dem Hydraulikmotor 200 gelangt durch das Pumpengehäuse 16 in den Verzweigungskanal Statorteil 28 in den mit 4 Schrauben 38 am Statorteil 28 befestigten Entlüftungsring, welcher weiter mit dem Tank verschraubt ist, wobei das Öl im Tankeingang durch das Filtersieb 27 gefiltert wird.
  • Beim Zusammenfügen aller im Tank und mit dem Tank verbunden Bauteile, die statische Abdichtung benötigen, sind aus Größe- oder Raumangel kleine Rillen vorgesehen, wobei die Bauteile funktionsgerecht mit Spezialdichtmasse abgedichtet werden und so eine sichere Dichtheit gewährleisten.
  • In 20 ist der hydraulische Motor 200 mit einem zweiteiligen Gehäuse 51, und 52 als Teilschnitt dargestellt. Die Gehäuseteile 51, 52 verbinden mit 6 Schrauben 55 und Gegenmuttern 69 den innenliegenden Drehschiebermotor mit 7 sternförmig angeordneten Mehrzwecklamellen. Der zweiteilig gebildete Stator weist 2 Paar versetzt aber paarweise unterschiedliche Radien auf, die einen zweihubigen Drehschieberzylinder darstellen. Das Nabengehäuse 51 20 und 23 ist 6 mal mit einer Schraube 55 und Schlitzmutter 69 mit Gehäuseteil 52, sowie zwei Statorhälften 53, 54 miteinander fest verbunden, wobei sich der Motorteil mit Gehäuseeinheit 51, 52 und Stator 53, 54 bei einer Pumpleistung dreht und der Rotor auf der Nabenachse festgesetzt ist. Beidseitig im Gehäuseteil 51 und 52 sind zwei Kugellager 63 auf der Nabenwelle 65 mit Kontermutter 60, 61 befestigt. Die Druckmittelversorgung des hydraulischen Motors 200 erfolgt über die Nabenwelle 65, an der beiderseits endseitig die Einlassleitung und Auslassleitung angeschlossen ist, die nicht explizit dargestellt sind. Die Nabenwelle 65 ist von beiden Seiten hohl aber mittig im Bereich des Rotorblocks 59 gesperrt, wobei vor und nach der Sperrung jeweils 6 sternförmig angeordnete Bohrungen sich mit jeweils einer halbkreisförmig am äußerem Durchmesser eingearbeiteten Nut verbinden. Die Nabenachse 65 weist zwischen Öl Ein- und Austritt 3 radiale Dichtungen 64 auf, welche für eine Dichtheit zwischen Nabenachse und Rotor während des Freilaufs sorgen.
  • Der Rotorblock 59 sitzt unter einsetzender Arbeitsleistung auf der Nabenachse 65 fest und dreht sich bei der Förderstromunterbrechung mit, in dem eine zweiseitig wirkende Sperrrollenkupplung 62 26 den Rotor 59 blockiert. Die Blockierung wirkt auf beiden Seiten gleichmäßig beim gleichzeitigem Eingreifen aller 6 Sperrrollen 78, wobei die Sperrrollen 78 3 mal genau auf 120° verteilt sind, damit es zu formschlüßiger Kraftübertragung kommt. Bei der Unterbrechung des Förderstroms, tauchen die Rollen in die Aussparung mit Federn ein, die in der Nabenachse 65 beidseitig ausgebildet ist. Damit alle 6 Rollen 78 gleichzeitig eingreifen muss das Zähneverhältniß (6, 9, oder 12 Eingreifzähne) stimmen. Das Abdichtungssystem des Hydraulischen Motors 200 wurde von hydraulischem Pumpmittel 100 übernommen und funktioniert weitestgehend identisch. Der Rotor Kunststoffteil 53 und Sperrrollenring 62 Stahl können durch Kunststoffspritzverfahren zusammengefügt werden.
  • Eine in 21 und 27 dargestellte Besonderheit des hydraulischen Motors 100 ist die raumsparende und effiziente Ventilsteuerung im Rotor 59, welche auf Magnetfunktionsbasis aufgebaut ist, wobei sich eine 7-fache Ölkanalverzweigung aus der hohlen Nabenachse 65 vor der Sperrung in sternförmiger Verzweigung zur jeder der 7 Förderkammer verteilt und als Druckleitung fungiert, wobei in gleicher Anordnung in Rotor 59 Abflußseite versetzt, wieder die hohle Nabenachse 65 erreicht wird. Auf einer Entfernung von Rotor Mitte kurz vor dem Durchmesserende des Rotors sind beidseitig auf jeder Zu- und Ableitung Sackzylinder eingearbeitet, worin Zylindermagnetventile 75 21 + 27 eingesetzt werden, welche einen durch Zylindermitte 75 im Querschnitt gleichen Ölkanal aufweisen und durch eine 90° Verstellung den Druck- oder Abführkanal mittels Magneten 72, 72 verschließen oder öffnen. Damit zeitgenaues Öffnen und Schließen gut funktioniert, sind mehrere Bedingungen wichtig, sowie: Magnetstärke, Magnetanordnung und erforderliche Qualität. Die Zylindermagnetventile 75, 75' weisen von Innenseite zueinander jeweils zwei möglichst weit von der Mitte entfernt angeordnete Positionsmagnete 72' 72', welche die Stellung zueinander über die Sperrung am Zylinderboden halten. Die äußeren Stirnseiten Der Zylindermagnetventile 75, 75' weisen jeweils 4 von 90° auf Gleichem Winkel und Durchmesser in Winkelanordnung zueinander. Die Magnetventile 75, 75' sind dicht und fest von Außenseite verschlossen im Rotor gegensätzlich positioniert und können von außen magnetisch verstellt bzw. verdreht werden. Eine weitere Magnetanordnung 73, 73' befindet sich auf der Druckseite außerhalb des Magnetventils mittig auf der Ölkanallinie, wobei sich die gleichen Magnete auf gleicher Positionslinie unterhalb Des Magnetventils befinden. Diese Stellungsmagnete fixieren die Magnetventile nach der Verstellung der Gleichen. Damit sich die Magnetventile 75, 75' verstellen lassen, sind im Statorgehäuse beidseitig jeweils 4 Verstellmagnete pro Seite angeordnet, wobei diese die gleichen Durchmesserlinie der äußeren Magnetstellung der Zylindermagnetventile aufweisen sollen. Die Stellung der Magnete im Statorwand wird nach Druck- und Auslasskammer abgestimmt. Die Motorlamellen 67 weisen eine äußere mittig angeordnete Dichteinheit 56 sowie eine Druck- und Federbeaufschlagung auf, wobei ein Ölkanal mittig und einseitig in Lamellenführung eingearbeitet ist. Die Lamellen in Hydraulikmotor besitzen die gleichen Vorteile und Eigenschaften wie die in dem Pumpmittel 100, wobei bei dem Hydraulikmotor 100 andere und anderweitig positionierte Ventile zum Einsatz kommen.
  • Der zweiteilige Stator 53, 54' 20, 27 wird mit 6 Schrauben und 6 Muttern verbunden und mittels einer Ringfeder/Passnut fixiert damit sich die zwei Radien herstellen lassen wodurch höhere Dichtheit erreicht werden kann
  • Bezugszeichenliste
  • 100
    hydraulisches Pumpmittel
    200
    hydraulischer Motor
    1
    Kurbelwelle
    2, 2'
    Kugellager (2X)
    3, 3'
    Gehäusedeckel (2X)
    4
    Entlüftungsring
    5
    Entlüftungsringdeckel
    6
    Tank
    7
    Tankdeckel
    8, 8'
    Druckhuelse (2X)
    9, 9'
    Senkschraube (2X)
    10
    Druckleitung – 3
    11, 11'
    Druckleitung – 1, 2
    12, 12'
    Lagerdeckel (2X)
    13, 13'
    Sterndichtung (2X)
    14, 14'
    Ringdichtung (2X)
    15, 15'
    O-Ringe (2X)
    16
    Pumpengehäuse
    17
    V.-Stoessel Halterung (5X)
    18
    Lamellen Dichtung (5X)
    19
    Lamellen Feder (10X)
    20
    Stator Hälfte
    21
    Rotor
    22
    Ventilstößel
    23
    Ventilfeder
    24
    Saugventil
    25
    Senkschraube
    26
    Kolben
    27
    Ölfilter
    28
    Stator Hälfte
    29
    Entlüftungsventil
    30
    Stößel
    31
    Sicherungsring
    32
    Ventilfeder
    33
    Stoeßelhalter
    34, 34'
    Senkschraube (2X)
    35, 35'
    Zylinderschraube (4X)
    36
    Mehrzwecklamelle (5X)
    37, 37'
    Senkschraube (4X)
    38, 38'
    Zylinderschraube (6X)
    39
    Ventilstößel (5X)
    40
    Ventilsperrring (5X)
    41
    Ventilstößel (5X)
    42, 42'
    Ventilfeder (10X)
    43
    Schlitzmutter (2X)
    44
    Zylinderbereich
    45, 45'
    Auslasshülse (2X)
    46
    Mutter (2X)
    47
    Kolbendichtung
    48
    Ölleitung
    49
    Nocken (5X)
    50
    Senkschraube (2X)
    51
    Nabengehäuse (Groß)
    52
    Nabengehäuse (schmal)
    53
    Stator Hälfte
    54
    Stator Hälfte
    55
    Zylinderschraube (6X)
    56
    Lamellendichtung
    57, 57'
    Ringdichtung (2X)
    58, 58'
    Sterndichtung (2X)
    59
    Rotorblock
    60
    Lagerdeckel (2X)
    61
    Kontermutter (2X)
    62
    Sperrrollenkupplungsring
    63
    Kugellager (2X)
    64
    Wellendichtung (3X)
    65
    Nabenachse
    66
    Begrenzungsring
    67
    Lamelle (7X)
    68
    Lamellenfeder (7X)
    69
    Schlitzmutter (7X)
    70
    Verstellmagnet (8X)
    71
    Kupplungsfeder (6X)
    72
    Magneten (28X)
    73, 73'
    Magneten (14X)
    74
    Federhülse (6X)
    75, 75'
    Zylindermagnetventil (14X)
    76
    O-Ring
    77, 77'
    Ventildeckel (14X)
    78
    Sperrrollen (6X)
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
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    • DE 102005009821 B3 [0008]
    • DE 19612519 A1 [0009]
    • DE 19630447 A1 [0010]
    • DE 96829 C [0010]
    • DE 69826658 T2 [0010]
    • DE 2119698 A [0012]

Claims (12)

  1. Hydraulisches Pumpmittel für einen hydraulischen Antrieb in Form einer ein Gehäuse (3, 16), einen in dem Gehäuse (3, 16) angeordneten Rotor (21) mit an dem Rotor (21) sternförmig in jeweils einer Aufnahme angeordneten und relativ zu dem Rotor (21) radial in der jeweiligen Aufnahme verschiebbaren und radial nach außen vorgespannten Mehrzwecklamellen (36) und einen in dem Gehäuse (3, 16) angeordneten, radial verstellbaren, den Rotor (21) umgebenden, zylinderförmigen Stator (20, 28) aufweisenden Drehschieberpumpe, wobei die Mehrzwecklamellen (36) gegenüber dem Stator (20, 28) mit Dichteinheiten (18) abgedichtet sind, wobei zwischen den Mehrzwecklamellen (36) und dem Stator (20, 28) Förderkammern zum Fördern eines Hydraulikmittels gebildet sind, wobei in den Mehrzwecklamellen (36) jeweils ein Durchflusskanal ausgebildet ist, in dem zwei entgegengesetzt wirkende Rückschlagventile (39, 41) in Reihe angeordnet sind, wobei die jeweils in einer Umlaufrichtung der Mehrzwecklamellen (36) gesehen auf einer in der Umlaufrichtung gleich ausgerichteten Seite der Mehrzwecklamellen (36) angeordneten Rückschlagventile (39) über die Oberfläche der Mehrzwecklamellen (36) an dieser Seite vorstehen und wobei an dem Rotor (21) Nocken (49) angeordnet sind, die mit den vorstehenden Rückschlagventilen (39) zusammenwirken, um diese abhängig von einer radialen Verschiebung der Mehrzwecklamellen (36) in dem Rotor (21) in eine geöffnete Stellung zu zwingen.
  2. Hydraulisches Pumpmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzwecklamellen (36) durch Federelemente (19, 19') und durch über zu einer in dem Rotor (21) in der Aufnahme liegenden Unterseite der jeweiligen Mehrzwecklamelle (36) führende Druckkanäle anliegendes Hydraulikmittel radial nach außen vorgespannt sind.
  3. Hydraulisches Pumpmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse radial einander gegenüberliegende Führungsflächen für den Stator (20, 28) aufweist, wobei wenigstens ein hydraulischer Kolben angeordnet ist, zum Verstellen der radialen Position des Stators (20, 28) zwischen den Führungsflächen.
  4. Hydraulisches Pumpmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (20, 28) derart gebildet ist, dass es sich aufgrund seiner radialen Verstellbarkeit in eine Exzenter-Position verlagern lässt, wobei er mit zunehmenden Versatz die Mehrzwecklamellen (36) gegenüber dem Rotor (21) radial verschiebt.
  5. Hydraulisches Pumpmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderform des Stators (20, 28), die Mehrzwecklamellen (36) und die Dichteinheiten (18) an ihren Kanten mit Radien gerundet ausgebildet sind.
  6. Hydraulisches Pumpmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (20, 28) eine zweiteilige Zylinderform aufweist mit einem größeren Zylinderdurchmesser, der eine Verstellung zum Rotor (21) erlaubt, und einem kleineren Zylinderdurchmesser in einem unteren Teilkreisbereich, der sich über einen Winkel erstreckt, wie er zwischen zwei benachbarten Mehrzwecklamellen (36) gegeben ist.
  7. Hydraulisches Pumpmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Stator (20, 28) und Rotor (21) an ihren aneinander angrenzenden Stirnflächen durch zusätzliche Stern- und Ringdichtungen abgedichtet sind.
  8. Hydraulisches Pumpmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mehrzwecklamellen (36) aus Kunststoff.
  9. Hydraulisches Pumpmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (3, 16) ein Tank für Hydraulikmittel ausgebildet ist.
  10. Hydraulisches Pumpmittel nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch zwei Rückschlagventile, ein Ansaugventil (22, 23, 24) in einem in Gebrauchsstellung unten angeordneten Gehäusebereich und ein Entlüftungsventil (29) in einem in Gebrauchsstellung oben angeordneten Gehäusebereich zum Regulieren von Druckschwankungen und zur Kompensation von Hydraulikmittelverlusten sowie zum entweichen Lassen in dem Hydraulikmittel mitgeführter Luft.
  11. Hydraulischer Antrieb mit einem hydraulischen Pumpmittel (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, einem Hydraulikmotor (200), einer Hydraulikdruckleitung zum Zuführen von mit dem hydraulischen Pumpmittel (100) mit Druck beaufschlagtem Hydraulikmittel zu dem Hydraulikmotor (200) und einer Hydraulikrückleitung zum Rückführen von entspanntem Hydraulikmittel von dem Hydraulikmotor zum hydraulischen Pumpmittel (100).
  12. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikmotor (200) als zweihubiger Drehschiebermotor ausgeführt ist.
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