DE102016214967A1

DE102016214967A1 - Hydrostatic radial piston machine

Info

Publication number: DE102016214967A1
Application number: DE102016214967.9A
Authority: DE
Inventors: Daniel Svanbäck
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-08-11
Filing date: 2016-08-11
Publication date: 2018-02-15

Abstract

Offenbart ist eine hydrostatische Radialkolbenmaschine mit einem rotierenden Zylinderblock mit mehreren Zylindern und mit einer gehäusefesten Hubkurve, die achtzehn Nocken hat. Damit hat die Hubkurve sechsunddreißig Flanken, von denen achtzehn Flanken sogenannte Arbeitsflanken und achtzehn Flanken sogenannte Rückführflanken sind. Jeder Flanke ist eine von sechsunddreißig auf einer Umlaufbahn angeordneten Kanalmündungen durch entsprechende Anordnung entlang der Umlaufbahn zugeordnet. Jeder Zylinder wird während dem Überfahren einer Flanke mit der zugeordneten Kanalmündung verbunden. Die Kanalmündungen sind in vier Gruppen zusammengefasst, in dem sie an vier verschiedene Ringkanäle oder Ringkanalabschnitte angeschlossen sind. Genauer gesagt sind die Kanalmündungen von zwölf Arbeitsflanken an einen ersten Ringkanal oder Ringkanalabschnitt angeschlossen, die Kanalmündungen von fünfzehn Rückführflanken sind an einen zweiten Ringkanal oder Ringkanalabschnitt angeschlossen, die Kanalmündungen von sechs Arbeitsflanken sind an einen dritten Ringkanal oder Ringkanalabschnitt angeschlossen, und die Kanalmündung von drei Rückführflanken sind an einen vierten Ringkanal oder Ringkanalabschnitt angeschlossen. Der erste, dritte und vierte Ringkanal oder Ringkanalabschnitt sind wahlweise mit einer Hochdruckseite und einer Niederdruckseite der Radialkolbenmaschine verbindbar, während der zweite Ringkanal oder Ringkanalabschnitt mit der Niederdruckseite verbunden ist. Damit ist die Radialkolbenmaschine mit sechs verschieden Schluckvolumenströmen pro Umdrehung des Zylinderblocks geschaffen, wobei die Schluckvolumenströme eine Abstufung von 1/6, 2/6, 3/6, 4/6, 5/6 und 6/6 aufweisen.Disclosed is a hydrostatic radial piston machine with a rotating cylinder block with several cylinders and with a housing-fixed lift curve, which has eighteen cams. Thus, the lift curve has thirty-six edges, of which eighteen edges are so-called working edges and eighteen edges are so-called return edges. Each flank is associated with one of thirty-six orbitally disposed orifices by orbit along its orbit. Each cylinder is connected while passing over an edge with the associated channel mouth. The channel mouths are grouped into four groups, in which they are connected to four different ring channels or annular channel sections. More specifically, the channel mouths of twelve working flanks are connected to a first ring channel or annular channel section, the channel mouths of fifteen return flanks are connected to a second ring channel section, the channel flanges of six working flanks are connected to a third ring channel or ring channel section, and the channel mouth of three return flanks are connected to a fourth annular channel or annular channel section. The first, third and fourth annular channel or annular channel portion are selectively connectable to a high pressure side and a low pressure side of the radial piston machine, while the second annular channel or annular channel portion is connected to the low pressure side. Thus, the radial piston machine is provided with six different displacement volume flows per revolution of the cylinder block, wherein the displacement volume flows have a gradation of 1/6, 2/6, 3/6, 4/6, 5/6 and 6/6.

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.

Am Außenumfang derartiger hydrostatischen Radialkolbenmaschinen ist eine Hubkurve angeordnet, an der sich eine Mehrzahl von sternförmig angeordneten Kolben radial nach außen abstützt. Genauer gesagt sind an die Kolben Nockenrollen gekoppelt, die entlang der Nocken der Hubkurve abrollen. Die Kolben sind in den als Zylinderbohrungen ausgebildeten Zylindern 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 dreht relativ zur ruhenden Hubkurve.On the outer circumference of such hydrostatic radial piston machines, a lift curve is arranged, at which a plurality of radially arranged piston radially outwardly supported. More specifically, coupled to the piston cam rollers which roll along the cam of the lift curve. The pistons are accommodated in the cylinders of a cylinder block which are designed as cylinder bores and enclose internal work 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 rotates relative to the stationary lift curve.

Die Druckschriften US 4,724,742 und US 6,050,173 zeigen jeweils 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 den Schluckvolumenstrom des Motors um 50% verringert werden, wodurch seine Abtriebsdrehzahl erhöht und sein Abtriebsdrehmoment verringert wird.The pamphlets US 4,724,742 and US 6,050,173 each show 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. This can reduce the engine's displacement by 50%, 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 Nocken 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 Volumenstrom.A disadvantage of the latter radial piston machine is the constant ratio of revolutions and volume flow.

Weiterhin ist aus dem Stand der Technik ein Radialkolbenmotor mit neun Nocken bekannt, bei dem drei verschiedene Schluckvolumenströme einstellbar sind. Damit lassen sich drei verschiedene Betriebsstufen (Kombinationen aus Drehmoment und Abtriebsdrehzahl) realisieren.Furthermore, a radial piston motor with nine cams is known from the prior art, in which three different displacement volume flows are adjustable. This makes it possible to realize three different operating levels (combinations of torque and output speed).

Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine innen beaufschlagte hydrostatische Radialkolbenmaschine mit rotierendem Zylinderblock und mit Ringkanälen derart zu modifizieren, dass eine Vielzahl von Betriebsstufen (Gängen) ermöglicht wird.In contrast, the invention is based on the object to modify an internally acted hydrostatic radial piston machine with a rotating cylinder block and with ring channels such that a variety of operating stages (gears) is possible.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine hydrostatische Radialkolbenmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 oder 12.This object is achieved by a hydrostatic radial piston machine having the features of patent claim 1 or 12.

Die erste Variante der erfindungsgemäßen hydrostatischen Radialkolbenmaschine hat einen rotierenden Zylinderblock, in dem radial sternförmig Zylinder oder Zylinderbohrungen eingebracht sind, in denen ein jeweiliger Kolben geführt ist. In einem ruhenden Gehäuse sind sechs oder ein Vielfaches von sechs umlaufenden Nocken mit jeweils einer Arbeitsflanke und einer Rückführflanke ausgebildet, die nach dem Mehrhubprinzip während einer Umdrehung des Zylinderblocks sechs oder ein Vielfaches von sechs Arbeitshübe(n) der Kolben bewirken oder ermöglichen. Erfindungsgemäß sind in dem Gehäuse vier Ringkanäle oder Ringkanalabschnitte vorgesehen, wobei der zweite Ringkanal oder Ringkanalabschnitt mit Niederdruck verbindbar ist, und wobei der erste, dritte und vierte Ringkanal oder Ringkanalabschnitt wahlweise mit Hochdruck oder mit Niederdruck verbindbar sind. Der erste Ringkanal oder Ringkanalabschnitt ist mit vier oder einem Vielfachen von vier Arbeitsflanken, der zweite Ringkanal oder Ringkanalabschnitt mit fünf oder einem Vielfachen von fünf Rückführflanken, der dritte Ringkanal oder Ringkanalabschnitt mit zwei oder einem Vielfachen von zwei Arbeitsflanken und der vierte Ringkanal oder Ringkanalabschnitt mit einer oder mehreren Rückführflanke(n) wirkverbunden und synchronisiert. Wirkverbunden heißt, dass jeder Kolben beim Überfahren der bestimmten Flanke mit dem bestimmten Ringkanal oder Ringkanalabschnitt verbunden ist. Arbeitsflanken und Rückführflanken sind am Umfang des Gehäuses abwechselnd angeordnet. Ein Ringkanal ist um eine Drehachse des Zylinderblocks herumgeführt. Ein Ringkanalabschnitt ist abschnittsweise um die Drehachse herumgeführt ist.The first variant of the hydrostatic radial piston engine according to the invention 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 six or a multiple of six rotating cams each having a working edge and a return edge are formed, which effect or enable the Mehrhubprinzip during one revolution of the cylinder block six or a multiple of six strokes (s) of the piston. According to the invention, four annular channels or annular channel sections are provided in the housing, wherein the second annular channel or annular channel section is connectable to low pressure, and wherein the first, third and fourth annular channel or annular channel section are selectively connectable with high pressure or low pressure. The first annular channel or annular channel portion is with four or a multiple of four working edges, the second annular channel or annular channel portion with five or a multiple of five return edges, the third annular channel or annular channel portion with two or a multiple of two working edges and the fourth annular channel or annular channel portion with a or more feedback edge (s) operatively connected and synchronized. Actively connected means that each piston is connected when passing over the specific edge with the specific annular channel or annular channel section. Working edges and return edges are arranged alternately on the circumference of the housing. An annular channel is guided around an axis of rotation of the cylinder block. An annular channel section is partially guided around the axis of rotation.

Bei der ersten Variante werden selektiv entweder Arbeitsflanken statt mit Hochdruck mit Niederdruck verbunden, oder es werden Rückführflanken mit statt mit Niederdruck mit Hochdruck verbunden. Damit ist eine Radialkolbenmaschine mit sechs Gängen geschaffen, bei der das Volumenstrom und die Drehzahl entsprechend in sechs Stufen verändert werden können. Als Motor kann die Radialkolbenmaschine z.B. zum Antrieb einer Schiffswinde eingesetzt werden, wo hohes Drehmoment mit niedriger Abtriebsdrehzahl und umgekehrt gefordert sind.In the first variant, either working flanks are selectively connected to low pressure instead of high pressure, or return flanks are connected with high pressure instead of low pressure. Thus, a radial piston machine is provided with six gears, in which the volume flow and speed can be changed accordingly in six stages. As an engine, the radial piston machine may e.g. be used to drive a ship's winch, where high torque with low output speed and vice versa are required.

Wenn alle vier Ringkanäle oder Ringkanalabschnitte mit der Niederdruckseite verbunden werden, ergibt sich eine Betriebsart, bei der sich die Kolben mit minimaler Kraft entlang der Nocken bewegen. Wenn alle vier Ringkanäle oder Ringkanalabschnitte völlig drucklos geschaltet werden, ergibt sich eine Betriebsart, bei der die Kolben in ihrer inneren Position verbleiben.When all four ring channels or ring channel sections are connected to the low pressure side, there is an operating mode in which the pistons move with minimal force along the cams. If all four ring channels or ring channel sections are switched completely depressurized, this results in a Operating mode in which the pistons remain in their inner position.

Im Falle eines Motors sind Arbeitsflanken diejenigen Flanken, die – bei einer angenommen Drehrichtung – abfallend sind und den Kolben (im Normalfall unter Hochdruck) ein radiales Ausfahren ermöglichen Das radiale Ausfahren ist im Normalfall ein Arbeitshub, kann aber auch ein Rückführhub sein. Die Rückführflanken sind die übrigen Flanken, die also – bei der angenommen Drehrichtung – steigend sind und die Kolben (im Normalfall unter Niederdruck) radial wieder nach innen drängen (Rückführhub).In the case of an engine, working flanks are those flanks which - in an assumed direction of rotation - are sloping and allow the piston (normally under high pressure) to extend radially. The radial extension is normally a working stroke, but can also be a return stroke. The return flanks are the other flanks, which are - in the assumed direction of rotation - rising and the pistons (normally under low pressure) radially inward push back (return stroke).

Im Falle einer Pumpe sind Arbeitsflanken diejenigen Flanken, die – bei einer angenommen Drehrichtung – steigend sind und die Kolben (im Normalfall unter Hochdruck) radial nach innen drängen. Dies ist im Normalfall ein Arbeitshub, kann aber auch ein Rückführhub sein. Die Rückführflanken sind die übrigen Flanken, die also – bei der angenommen Drehrichtung – fallend sind, und den Kolben (im Normalfall unter Niederdruck) ein radiales Ausfahren ermöglichen (Rückführhub).In the case of a pump, working flanks are those flanks which, assuming a direction of rotation, are rising and the pistons (normally under high pressure) push radially inwards. This is normally a working stroke, but can also be a return stroke. The return flanks are the other flanks, which are - in the assumed direction of rotation - falling, and the piston (normally under low pressure) allow a radial extension (return stroke).

Im Minimalfall hat die erste Variante der erfindungsgemäßen Radialkolbenmaschine sechs Nocken, wobei der erste Ringkanal oder Ringkanalabschnitt mit vier Arbeitsflanken, der zweite Ringkanal oder Ringkanalabschnitt mit fünf Rückführflanken, der dritte Ringkanal oder Ringkanalabschnitt mit zwei Arbeitsflanken und der vierte Ringkanal oder Ringkanalabschnitt mit einer Rückführflanken wirkverbunden sind.In the minimum case, the first variant of the radial piston engine according to the invention has six cams, wherein the first annular channel or ring channel section with four working edges, the second ring channel or ring channel section with five return edges, the third ring channel or ring channel section with two working edges and the fourth ring channel or ring channel section are operatively connected to a return edges ,

Wenn die Radialkolbenmaschine zwölf Nocken hat, sind der erste Ringkanal oder Ringkanalabschnitt mit acht Arbeitsflanken, der zweite Ringkanal oder Ringkanalabschnitt mit zehn Rückführflanken, der dritte Ringkanal oder Ringkanalabschnitt mit vier Arbeitsflanken und der vierte Ringkanal oder Ringkanalabschnitt mit zwei Rückführflanken wirkverbunden.When the radial piston engine has twelve cams, the first ring channel or ring channel section with eight working edges, the second ring channel or ring channel section with ten return edges, the third ring channel or ring channel section with four working edges and the fourth ring channel or ring channel section with two return edges are operatively connected.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung sind in Umfangsrichtung oder Umlaufrichtung betrachtet aufeinander folgende Arbeitsflanken und Rückführflanken in folgender Reihenfolge mit den Ringkanälen oder Ringkanalabschnitten wirkverbunden:
zunächst eine zum ersten Ringkanal oder Ringkanalabschnitt wirkverbundene Arbeitsflanke und eine zum zweiten Ringkanal oder Ringkanalabschnitt wirkverbundene Rückführflanke,
dann wider eine zum ersten Ringkanal oder Ringkanalabschnitt wirkverbundene Arbeitsflanke und eine zum zweiten Ringkanal oder Ringkanalabschnitt wirkverbundene Rückführflanke,
dann wider eine zum ersten Ringkanal oder Ringkanalabschnitt wirkverbundene Arbeitsflanke und eine zum zweiten Ringkanal oder Ringkanalabschnitt wirkverbundene Rückführflanke,
dann wieder eine zum ersten Ringkanal oder Ringkanalabschnitt wirkverbundene Arbeitsflanke und eine zum zweiten Ringkanal oder Ringkanalabschnitt wirkverbundene Rückführflanke,
dann eine zum dritten Ringkanal oder Ringkanalabschnitt wirkverbundene Arbeitsflanke und eine zum zweiten Ringkanal oder Ringkanalabschnitt wirkverbundene Rückführflanke,
und dann eine zum dritten Ringkanal oder Ringkanalabschnitt wirkverbundene Arbeitsflanke und eine zum vierten Ringkanal oder Ringkanalabschnitt wirkverbundene Rückführflanke.In a preferred development, contiguous working flanks and return flanks, viewed in the circumferential direction or in the circumferential direction, are operatively connected in the following order with the annular channels or annular channel sections:
first a working flank operatively connected to the first annular channel or annular channel section and a return flank operatively connected to the second annular channel or annular channel section,
then against a work flank operatively connected to the first ring channel or ring channel section and a return flank operatively connected to the second ring channel or ring channel section,
then against a work flank operatively connected to the first ring channel or ring channel section and a return flank operatively connected to the second ring channel or ring channel section,
then again a work flank operatively connected to the first ring channel or ring channel section and a return flank operatively connected to the second ring channel or ring channel section,
then a work flank operatively connected to the third ring channel or ring channel section and a return flank operatively connected to the second ring channel or ring channel section,
and then a work flank operatively connected to the third ring channel or ring channel section and a return flank operatively connected to the fourth ring channel or ring channel section.

Wenn nur eine Drehrichtung der Radialkolbenmaschine benötigt wird, ist der vorrichtungstechnische Aufwand minimal, wenn der zweite Ringkanal oder Ringkanalabschnitt stets mit Niederdruck verbunden ist.If only one direction of rotation of the radial piston machine is required, the device complexity is minimal if the second annular channel or annular channel section is always connected to low pressure.

Wenn hingegen beide Drehrichtungen der Radialkolbenmaschine möglich sein sollen, muss der zweite Ringkanal oder Ringkanalabschnitt auch mit Hochdruck verbunden werden können, so dass alle vier Ringkanäle oder Ringkanalabschnitte wahlweise mit Hochdruck und mit Niederdruck verbunden werden können. Weiterhin müssen die Wirkverbindungen zumindest einiger Flanken mit den Ringkanälen oder Ringkanalabschnitten änderbar (z.B. über jeweilige Wegeventile umschaltbar) sein. Es müssen also zu den Flanken verschiedene Ringkanäle oder Ringkanalabschnitte zugeschaltet werden können.If, on the other hand, both directions of rotation of the radial piston machine are to be possible, the second annular channel or annular channel section must also be able to be connected at high pressure, so that all four annular channels or annular channel sections can be connected optionally with high pressure and low pressure. Furthermore, the active connections of at least some flanks with the annular channels or annular channel sections must be changeable (for example switchable via respective directional control valves). It must therefore be possible to connect to the flanks different ring channels or ring channel sections.

Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der ersten Variante der erfindungsgemäßen Radialkolbenmaschine sind in oder an dem Gehäuse achtzehn Nocken vorgesehen, wobei der erste Ringkanal oder Ringkanalabschnitt mit zwölf Arbeitsflanken, der zweite Ringkanal oder Ringkanalabschnitt mit fünfzehn Rückführflanken, der dritte Ringkanal oder Ringkanalabschnitt mit sechs Arbeitsflanken und der vierte Ringkanal oder Ringkanalabschnitt mit drei Rückführflanken wirkverbunden ist. Damit arbeiten in dem Gang mit dem geringsten Volumenstrom während eines Umlaufs des Zylinderblocks drei vorzugsweise gleichmäßig am Umfang verteilte Zylinder, wodurch die Kraftabstützung der erfindungsgemäßen Radialkolbenmaschine verbessert ist. Damit ist auch in dem Gang mit dem geringsten Volumenstrom im Falle eines Motors ein gleichmäßiger Lauf und im Falle einer Pumpe ein vergleichmäßigter Fördervolumenstrom gewährleistet.In a particularly preferred embodiment of the first variant of the radial piston engine eighteen cams are provided in or on the housing, wherein the first annular channel or annular channel section with twelve working edges, the second annular channel or annular channel section with fifteen feedback edges, the third annular channel or annular channel section with six working edges and the fourth annular channel or annular channel portion with three return edges is operatively connected. Thus work in the corridor with the lowest flow during a revolution of the cylinder block three preferably evenly distributed around the circumference cylinder, whereby the power support of the radial piston engine according to the invention is improved. Thus, even in the gear with the lowest flow rate in the case of an engine, a smooth running and in the case of a pump a balanced flow rate is guaranteed.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung weist jeder Zylinder oder jede Zylinderbohrung einen in dem Zylinderblock angeordneten Arbeits- oder Versorgungskanal auf, über den der zugeordnete Zylinder oder die zugeordnete Zylinderbohrung während des Umlaufs mit den vier Ringkanälen oder Ringkanalabschnitten nach einem vorbestimmten Schema verbunden wird. Dabei kann sich der Arbeits- oder Versorgungskanal von einer ersten axial zum Zylinderblock benachbarten Verteilerplatte zu einer zweiten axial zum Zylinderblock benachbarten Verteilerplatte erstrecken, wobei in dem Gehäuse – vorzugsweise konzentrisch zur Drehachse des Zylinderblocks – die vier Ringkanäle vorgesehen sind. Genauer gesagt sind benachbart zur ersten Verteilerplatte der erste und der zweite Ringkanal und benachbart zur zweiten Verteilerplatte der dritte und der vierte Ringkanal vorgesehen. Wegen der beidseitigen Kraftbeaufschlagung durch die beiden Verteilerplatten ist eine Axialkraftkompensation des Zylinderblocks gegeben, so dass minimale oder keine Axialkräfte gegen das Gehäuse abgestützt werden müssen.In a preferred embodiment, each cylinder or each cylinder bore arranged in the cylinder block working or supply channel through which the associated cylinder or the associated cylinder bore during the circulation with the four ring channels or Ring channel sections is connected according to a predetermined scheme. In this case, the working or supply channel may extend from a first axially adjacent to the cylinder block distributor plate to a second axially adjacent to the cylinder block distributor plate, wherein in the housing - preferably concentric with the axis of rotation of the cylinder block - the four annular channels are provided. More specifically, adjacent to the first distributor plate, the first and second annular channels and adjacent to the second distributor plate, the third and fourth annular channels are provided. Because of the two-sided application of force by the two distributor plates Axialkraftkompensation the cylinder block is given, so that minimal or no axial forces must be supported against the housing.

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. 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.Preferably, a pair of connecting channels is provided in the housing per flank of a cam. The two connection channels are provided on both sides of the cylinder block and thus 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 having a pair of connecting channels per cam, according to the invention can be easily converted.

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

Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der ersten Variante mit geteilten Ringkanälen sind der erste Ringkanalabschnitt und der dritte Ringkanalabschnitt in einem gemeinsamen umlaufenden Ringkanal gebildet und durch Verschlussstopfen voneinander getrennt. Der zweite Ringkanalabschnitt und der vierte Ringkanalabschnitt sind ebenfalls in einem gemeinsamen umlaufenden Ringkanal gebildet und durch Verschlussstopfen voneinander getrennt. Im einfachsten Fall sind pro gemeinsamen umlaufenden Ringkanal zwei Verschlusstopfen nötig.In a particularly preferred embodiment of the first variant with split ring channels of the first annular channel portion and the third annular channel portion are formed in a common circumferential annular channel and separated by sealing plugs. The second annular channel portion and the fourth annular channel portion are also formed in a common circumferential annular channel and separated by sealing plugs. In the simplest case, two sealing plugs are required per common circumferential annular channel.

Um die Lasten gleichmäßig am Umfang der Radialkolbenmaschine zu verteilen wird es besonders bevorzugt, wenn in jedem gemeinsamen umlaufenden Ringkanal sechs Verschlusstopfen vorgesehen sind, die derart angeordnet sind, dass jeder Ringkanalabschnitt in drei Teile unterteilt ist. Die drei Teile sind gleichmäßig am Umfang des gemeinsamen umlaufenden Ringkanals verteilt und haben jeweils eine gleiche Anzahl von wirkverbundenen Flanken. Dis lässt sich bei einer Hubkurve mit achtzehn Nocken besonders gut realisieren.In order to distribute the loads evenly around the circumference of the radial piston machine, it is particularly preferred if six sealing plugs are provided in each common circumferential annular channel, which are arranged such that each annular channel section is divided into three parts. The three parts are evenly distributed on the circumference of the common circumferential annular channel and each have an equal number of operatively connected flanks. Dis can be realized particularly well with a lift curve with eighteen cams.

Die zweite Variante der erfindungsgemäßen Radialkolbenmaschine hat einen rotierenden Zylinderblock, in dem radial sternförmig Zylinder eingebracht sind, in denen ein jeweiliger Kolben geführt ist, wobei in oder an einem ruhenden Gehäuse eine gerade Anzahl von Nocken angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist in dem Gehäuse ein erster Ringkanal oder Ringkanalabschnitt, ein zweiter Ringkanal oder Ringkanalabschnitt und ein dritter Ringkanal vorgesehen sind, wobei der erste Ringkanal oder Ringkanalabschnitt und der zweite Ringkanal oder Ringkanalabschnitt jeweils mit 50% der Nocken wirkverbunden sind, und wobei der dritte Ringkanal oder Ringkanalabschnitt mit allen Nocken wirkverbunden ist. Alle Ringkanäle oder Ringkanalabschnitte sind wahlweise mit Hochdruck oder mit Niederdruck verbindbar. Damit ist im Falle eines Motors eine Drehrichtungsumkehr und Falle einer Pumpe eine Förderrichtungsumkehr möglich. In einer ersten Betriebsrichtung sind der erste Ringkanal oder Ringkanalabschnitt mit Arbeitsflanken verbunden, während der dritte Ringkanal mit Rückführflanken verbunden ist. In der anderen Betriebsrichtung sind der erste Ringkanal oder Ringkanalabschnitt mit Rückführflanken verbunden, während der dritte Ringkanal mit Arbeitsflanken verbunden ist Dabei sind in beiden Betriebsrichtungen zwei Betriebsstufen (50% und 100%) möglich.The second variant of the radial piston engine according to the invention has a rotating cylinder block in which radial star-shaped cylinders are introduced, in which a respective piston is guided, wherein in or on a stationary housing an even number of cams is arranged. According to the invention, a first annular channel or annular channel section, a second annular channel or annular channel section and a third annular channel are provided in the housing, wherein the first annular channel or annular channel portion and the second annular channel or annular channel portion are each operatively connected to 50% of the cam, and wherein the third annular channel or Ring channel section is operatively connected to all cams. All ring channels or annular channel sections can be connected either with high pressure or with low pressure. Thus, in the case of a motor reversing the direction of rotation and the case of a pump, a conveying direction reversal is possible. In a first operating direction, the first annular channel or annular channel section are connected to working flanks, while the third annular channel is connected to return flanks. In the other operating direction, the first annular channel or annular channel section are connected to return edges, while the third annular channel is connected to working edges. In both operating directions, two operating stages (50% and 100%) are possible.

Vorzugsweise hat die Radialkolbenmaschine einen ersten Arbeitsanschluss, der mit dem dritten Ringkanal verbunden ist, und einen zweiten Arbeitsanschluss, der mit dem ersten Ringkanalabschnitt verbunden ist. Weiterhin ist ein 4/2-Wege-Schaltventil vorgesehen, das in einer ersten Schaltstellung den zweiten Arbeitsanschluss mit dem zweiten Ringkanalabschnitt verbindet, und das in einer zweiten Schaltstellung den ersten Arbeitsanschluss mit dem zweiten Ringkanalabschnitt verbindet. Das 4/2-Wege-Schaltventil ist besonders vorteilhaft an einer Außenseite des Gehäuses oder beabstandet dazu angeordnet.Preferably, the radial piston engine has a first working port connected to the third annular passage and a second working port connected to the first annular passage portion. Furthermore, a 4/2-way switching valve is provided which connects the second working port with the second annular channel section in a first switching position, and which connects the first working port with the second annular channel section in a second switching position. The 4/2-way switching valve is particularly advantageous on an outside of the housing or spaced therefrom arranged.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung beider Varianten der erfindungsgemäßen Radialkolbenmaschine ist diese eine Twinmaschine, deren Zylinder oder Zylinderbohrungen in dem Zylinderblock gleichmäßig auf zwei axial benachbarte Gruppen verteilt sind, wobei die Zylinder oder Zylinderbohrungen der beiden Gruppen zueinander in Umfangsrichtung versetzt sind. Damit können mehr Zylinder im Zylinderblock angeordnet werden, so dass die Drücke, Kräfte und Momente der Radialkolbenmaschine vergleichmäßigt sind. Damit ist bei einem Motor der Rundlauf verbessert und bei einer Pumpe die Pulsation verringert.In a preferred development of both variants of the radial piston engine according to the invention, this is a twin engine whose cylinders or cylinder bores are distributed uniformly in the cylinder block on two axially adjacent groups, wherein the cylinder or cylinder bores of the two groups are offset from each other in the circumferential direction. Thus, more cylinders can be arranged in the cylinder block, so that the pressures, forces and moments of the radial piston machine are uniformed. This improves the concentricity of a motor and reduces the pulsation of a pump.

Dabei sind vorzugsweise zwei im Wesentlichen baugleiche Hubringe im Gehäuse eingespannt, an denen jeweils die sechs oder das Vielfache von sechs Nocken gebildet sind. Dabei sind die beiden Hubringe derart montiert, dass die Nocken in Umfangsrichtung betrachtet keinen Versatz zueinander aufweisen. Alternativ kann auch bei der Twin-Maschine ein einziger Hubring vorgesehen werden, der ausreichend breit bemessen ist, so dass die Nockenrollen beider Gruppen darauf abrollen können. In this case, two essentially identical lifting rings are preferably clamped in the housing, on each of which the six or the multiple of six cams are formed. In this case, the two lifting rings are mounted such that the cams viewed in the circumferential direction have no offset from each other. Alternatively, even with the twin machine a single cam ring can be provided, which is dimensioned sufficiently wide, so that the cam rollers of both groups can roll on it.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von drei in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen einer erfindungsgemäßen Radialkolbenmaschine näher erläutert.In the following the invention will be explained in more detail with reference to three embodiments shown in the drawings of a radial piston machine according to the invention.

Es zeigenShow it

1 das erste Ausführungsbeispiel in einer geschnittenen Darstellung 1 the first embodiment in a sectional view

2 eine Tabelle der Wirkverbindungen zwischen den Ringkanälen und den Flanken der Radialkolbenmaschine gemäß 1, 2 a table of the active connections between the annular channels and the flanks of the radial piston machine according to 1 .

3 einen hydraulischen Schaltplan der Radialkolbenmaschine gemäß 1, 3 a hydraulic circuit diagram of the radial piston machine according to 1 .

4 eine Prinzipskizze eines zweiten Ausführungsbeispiels, 4 a schematic diagram of a second embodiment,

5 einen Ausschnitt des zweiten Ausführungsbeispiels in einer geschnittenen perspektivischen Ansicht und 5 a section of the second embodiment in a sectional perspective view and

6 bis 9 jeweils einen hydraulischen Schaltplan eines dritten Ausführungsbeispiels in verschieden Betriebsarten. 6 to 9 each a hydraulic circuit diagram of a third embodiment in different modes.

1 zeigt das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen hydrostatischen Radialkolbenmaschine in einer seitlichen geschnittenen Ansicht. Es handelt sich um einen Radialkolbenmotor 1, dessen als Hohlwelle ausgebildete Abtriebswelle 2 drehfest mit einem rotierenden 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. Jede Zylinder-Kolben-Einheit hat eine im Zylinderblock 4 vorgesehene radiale Zylinderbohrungen 6, in der jeweils ein Kolben 8 radial geführt ist. Jeder Kolben 8 begrenzt mit der zugeordneten Zylinderbohrung 6 einen Arbeitsraum 10, der über einen den Zylinderblock 4 axial durchsetzenden Versorgungskanal 22 und über eine von insgesamt zwei Verteilerplatten 16a, 16b und über eine von vier Ringkanälen R1, R2, R3, R4 mit einer Hochdruckseite und einer Niederdruckseite des Radialkolbenmotors 1 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 , Which is designed as a hollow shaft output shaft 2 non-rotatable with a rotating 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. Each cylinder-piston unit has one in the cylinder block 4 provided radial cylinder bores 6 , in each case a piston 8th is guided radially. Every piston 8th limited with the associated cylinder bore 6 a workroom 10 that is above a cylinder block 4 axially penetrating supply channel 22 and over one of a total of two distributor plates 16a . 16b and one of four annular passages R1, R2, R3, R4 having a high pressure side and a low pressure side of the radial piston motor 1 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 sind über Nockenrollen 12 entlang einem von zwei ruhenden synchronen in Umfangsrichtung nicht versetzten Hubringen 14a, 14b geführt, deren jeweiliger Innenumfang als Hubkurve ausgebildet ist, die jeweils achtzehn Nocken 15 aufweist. Entsprechend der achtzehn Nocken 15 führt jeder Kolben 8 bei einer Drehung des Zylinderblocks 4 mit Bezug zum Hubring 14a, 14b achtzehn Hübe aus (Mehrhubprinzip). Die mit Hochdruck beaufschlagten Kolben 8 werden mit ihren Nockenrollen 12 gegen die radial nach außen abfallende Arbeitsflanke der jeweiligen Nocke 15 gedrückt, wodurch ein Drehmoment erzeugt wird, das zu einer Rotation des Zylinderblocks 4 führt. Dieses Drehmoment wird von dem Zylinderblock 4 auf die Abtriebswelle 2 übertragen. Das über den Radialkolbenmotor 1 aufbringbare Drehmoment ist im Wesentlichen proportional zum Hochdruck Ph. Nachdem die Nockenrollen 12 entlang der Arbeitsflanke radial nach außen bewegt wurde, wird sie entlang einer Rückführflanke der nächsten Nocke 15 wieder radial nach innen bewegt. Bei einem Radialkolbenmotor gemäß dem Stand der Technik und bei dem erfindungsgemäßen Radialkolbenmotor 1 mit maximalem Schluckvolumenstrom Q_1/1 (vgl. 2) ist der Arbeitsraum 10 unter Hockdruck Ph, wenn die Nockenrolle 12 entlang der Arbeitsflanke bewegt wird, und unter Niederdruck Pl, wenn sie entlang der Rückführflanke bewegt wird. Erfindungsgemäß lässt sich diese Zuordnung zur Verringerung des Schluckvolumenstroms Q_D ändern.The from the workroom 10 remote end portions of the pistons 8th are via cam rollers 12 along one of two stationary, synchronous, non-offset lifting rings 14a . 14b guided, whose respective inner circumference is designed as a lift curve, each eighteen cams 15 having. Corresponding to the eighteen cams 15 each piston performs 8th upon rotation of the cylinder block 4 with reference to the lifting ring 14a . 14b Eighteen strokes off (multi-stroke principle). The high-pressure pistons 8th be with their cam rollers 12 against the radially outwardly sloping working flank 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 from the cylinder block 4 on the output shaft 2 transfer. The over the radial piston engine 1 Applicable torque is essentially proportional to the high pressure Ph. After the cam rollers 12 along the working flank has been moved radially outward, it is along a return edge of the next cam 15 moved radially inwards again. In a radial piston motor according to the prior art and in the radial piston motor according to the invention 1 with maximum displacement Q _1/1 (cf. 2 ) is the workspace 10 under high pressure Ph, when the cam roller 12 is moved along the working flank, and under low pressure Pl, when it is moved along the return flank. According to the invention, this assignment can be changed to reduce the displacement volume flow Q _D.

Beidseitig des Zylinderblocks 4 sind ringförmige ruhende Verteilerplatten 16a, 16b axial 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. Auf Grund der Einspannung des Zylinderblocks 4 über sind keine Axiallager für die Abtriebswelle 2 nötig, so dass eine Lagerung der Abtriebswelle 2 über zwei Radiallager 20a, 20b ausreichend ist.On both sides of the cylinder block 4 are annular stationary distribution plates 16a . 16b axially 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. Due to the clamping of the cylinder block 4 There are no thrust bearings for the output shaft 2 necessary, allowing a bearing of the output shaft 2 over two radial bearings 20a . 20b is sufficient.

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 an der vom Zylinderblock 4 abgewandten Seite der jeweiligen Verteilerplatte 16a, 16b angeordnet.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 at the cylinder block 4 opposite side of the respective distributor plate 16a . 16b arranged.

Jede Zylinderbohrung 6 ist über den im Zylinderblock 4 als Axialkanal ausgebildeten Versorgungskanal 22 mit beiden Verteilerplatten 16a, 16b verbunden. Dabei sind in 1 nur zwei Versorgungskanäle 22 zu erkennen. Da der Radialkolbenmotor 1 achtzehn Nocken 15 mit einer jeweiligen Arbeitsflanke und einer jeweiligen Rückführflanke aufweist, hat jede Verteilerplatte 16a, 16b sechsunddreißig gleichmäßig am Umfang verteilte axiale Durchgangsbohrungen 24. Die Durchgangsbohrungen 24 münden gehäuseseitig entweder in einen jeweiligen Verbindungskanal 26, oder sie „münden“ an einer Absperrung P. Diese Absperrungen P sind einstückig mit dem jeweiligen Gehäuseteil 18a, 18b gebildet oder sie sind als Verschlussstopfen ausgeführt, die in den Verbindungskanal 26 eingesetzt sind.Every cylinder bore 6 is over in the cylinder block 4 designed as an axial channel supply channel 22 with both distributor plates 16a . 16b connected. Here are in 1 only two supply channels 22 to recognize. As the radial piston engine 1 eighteen cams 15 having a respective working flank and a respective return flank, has each distributor plate 16a . 16b Thirty-six equally spaced axial through-holes 24 , The through holes 24 open on the housing side either in a respective connection channel 26 , or they "open" at a barrier P. These barriers P are integral with the respective housing part 18a . 18b formed or they are designed as sealing plugs in the connecting channel 26 are used.

In jedem zu einer Flanke synchronisierten Umfangsbereich der Verteilerplatten 16a, 16b ist also eine axiale Durchgangsbohrung 24 der einen Verteilerplatte 16a, 16b über einen Verbindungskanal 26 mit einem der Ringkanäle R1, R2, R3, R4 verbunden, während die axial gegenüber liegende Durchgangsbohrung 24 der anderen Verteilerplatte 16a, 16b abgesperrt ist.In each peripheral region of the distributor plates synchronized to a flank 16a . 16b So is an axial through hole 24 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 24 the other distributor plate 16a . 16b is locked.

2 zeigt in Form einer Tabelle die Wirkverbindungen der sechsunddreißig Flanken mit den vier Ringkanälen R1, R2, R3, R4 für die sechs verschiedenen Betriebsstufen oder Gänge 1/6 Q_1:1, 2/6 Q_1:1, 3/6 Q_1:1, 4/6 Q_1:1, 5/6 Q_1:1 und 6/6 Q_1:1. Dabei wird der erste Ringkanal R1 in den ersten vier Gängen Q_1:1, 5/6 Q_1:1, 4/6 Q_1:1, 3/6 Q_1:1 mit der Hochdruckseite Ph des Radialkolbenmotors 1 verbunden, während er bei den beiden größten Gängen 2/6 Q_1:1, 1/6 Q_1:1 mit der Niederdruckseite Pl des Radialkolbenmotors 1 verbunden wird. Der zweite Ringkanal R2 wird in allen sechs Gängen mit der Niederdruckseite Pl des Radialkolbenmotors 1 verbunden. Der dritte Ringkanal R3 wird in den beiden mittleren Gängen 4/6 Q_1:1 und 3/6 Q_1:1 mit der Niederdruckseite Pl verbunden, während er in den vier anderen Gängen mit Hochdruck Ph verbunden wird. Der vierte Ringkanal R4 wird im ersten Gang Q_1:1, im dritten Gang 4/6 Q_1:1 und im fünftem Gang 2/6 Q_1:1 mit der Niederdruckseite Pl verbunden, während er in den anderen Gängen mit Hochdruck Ph verbunden wird. Dabei ist der erste Ringkanal R1 konstruktiv stets mit den Flanken Nr. 1, 3, 5, 7, 13, 15, 17, 19, 25, 27, 29 und 31 in Wirkverbindung. Alle diese Flanken dienen als Arbeitsflanken. Der zweite Ringkanal R2 ist mit den Flanken Nr. 2, 4, 6, 8, 10, 14, 16, 18, 20, 22, 26, 28, 30, 32 und 34 in Wirkverbindung. Alle diese Flanken sind Rückführflanken. Der dritte Ringkanal R3 ist mit den Flanken Nr. 9, 11, 21, 23, 33 und 35 in Wirkverbindung. Alle diese Flanken sind Arbeitsflanken. Der vierte Ringkanal R4 ist mit den Flanken Nr. 12, 24, und 36 in Wirkverbindung. Diese Flanken sind Rückführflanken. Dabei sind die Wirkverbindungen derart ausgestaltet, dass jeder Arbeitsraum 10 beim Überfahren der genannten Flanken mit dem genannten Ringkanal verbunden wird. Durch die erfindungsgemäße wahlweise Beaufschlagung des ersten Ringkanals R1, des dritten Ringkanals R3 und des vierten Ringkanals R4 mit Hochdruck Ph und mit Niederdruck Pl kann zur Verringerung des Schluckvolumenstroms Q_D der Radialkolbenmotors 1 Druckmittel wirkungslos zwischen verschiedenen Arbeitsräumen 10 umgewälzt oder ausgetauscht werden. Dies kann unter Hochdruck Ph und unter Niederdruck Pl geschehen. Zum Beispiel im Falle des zweiten Ganges 5/6 Q_1:1 werden die Flanken 11 und 12, 23 und 24 und 35 und 36 paarweise unter Hochdruck Ph verbunden und damit wirkungslos geschaltet. Beim sechsten Gang 1/6 Q_1:1 zum Beispiel werden die Flanken 1 und 2, 3 und 4, 5 und 6, 7 und 8 unter Niederdruck und die beiden Flanken 11 und 12 unter Hochdruck Ph paarweise verbunden und damit wirkungslos geschaltet. Dabei wurden nur die ersten zwölf der insgesamt sechsunddreißig Flanken betrachtet. Dieses Schema wird zwei weitere Male in den folgenden Flanken 13 bis 36 wiederholt. 2 shows in the form of a table the operative connections of the thirty-six flanks with the four ring channels R1, R2, R3, R4 for the six different operating stages or gears 1/6 Q _{1: 1} , 2/6 Q _{1: 1} , 3/6 Q _{1: 1} , 4/6 Q _{1: 1} , 5/6 Q _{1: 1} and 6/6 Q _{1: 1} . In this case, the first annular channel R1 in the first four passages Q _{1: 1} , 5/6 Q _{1: 1} , 4/6 Q _{1: 1} , 3/6 Q _{1: 1} with the high-pressure side Ph of the radial piston motor 1 while at the two largest gears 2/6 Q _{1: 1} , 1/6 Q _{1: 1} with the low pressure side Pl of the radial piston engine 1 is connected. The second annular channel R2 is in all six courses with the low pressure side Pl of the radial piston motor 1 connected. The third annular channel R3 is in the two central gears 4/6 Q _1: ₁ connected with the low pressure side Pl, while it is connected in the four other gears with high pressure _Ph: ₁ and 3/6 Q. ₁ The fourth ring channel R4 is connected in the first gear Q _{1: 1} , in the third gear 4/6 Q _{1: 1} and in the fifth gear 2/6 Q _{1: 1} with the low pressure side Pl, while he connected in the other gears with high pressure Ph becomes. In this case, the first annular channel R1 is always structurally in operative connection with the flanks Nos. 1, 3, 5, 7, 13, 15, 17, 19, 25, 27, 29 and 31. All these flanks serve as working edges. The second annular channel R2 is in operative connection with the flanks Nos. 2, 4, 6, 8, 10, 14, 16, 18, 20, 22, 26, 28, 30, 32 and 34. All these flanks are return edges. The third annular channel R3 is in operative connection with the flanks no. 9, 11, 21, 23, 33 and 35. All these flanks are working edges. The fourth annular channel R4 is in operative connection with the flanks Nos. 12, 24, and 36. These flanks are return edges. The active compounds are designed such that each working space 10 is connected when driving over said flanks with said annular channel. By the inventive selective admission of the first annular channel R1, the third annular channel R3 and the fourth annular channel R4 with high pressure Ph and low pressure Pl can to reduce the displacement volume flow Q _{D of} the radial piston motor 1 Pressure medium ineffective between different work spaces 10 circulated or exchanged. This can be done under high pressure Ph and under low pressure Pl. For example, in the case of the second gear 5/6 Q _{1: 1} , the flanks 11 and 12, 23 and 24 and 35 and 36 are connected in pairs under high pressure Ph and thus ineffective. In the sixth gear 1/6 Q _{1: 1,} for example, the flanks 1 and 2, 3 and 4, 5 and 6, 7 and 8 are connected under low pressure and the two flanks 11 and 12 under high pressure Ph in pairs and thus ineffective. Only the first twelve of the thirty-six flanks were considered. This scheme is repeated two more times in the following flanks 13-36.

3 zeigt ein hydraulisches Schaltbild des erfindungsgemäßen Radialkolbenmotors 1, der in einem offenen Kreis mit einem Tank T von einer Pumpenanordnung 28 versorgt wird. Am Radialkolbenmotor 1 sind die getrennten Eingänge der vier Ringkanäle, R1, R2, R3, R4 dargestellt. Ein jeweiliger Zulauf 30 des ersten Ringkanals R1 und des dritten Ringkanals R3 ist über eine jeweilige Ventilanordnung wahlweise entweder mit der von der Pumpenanordnung 28 versorgten Hochdruckseite Ph oder mit der zum Tank T entlasteten Niederdruckseite Pl verbindbar. Die zweite Ringleitung R2 ist über einen Ablauf 32 stets mit der Niederdruckseite Pl verbunden. Der vierte Ringkanal R4 ist über einen Ablauf 32 und über eine Ventilanordnung wahlweise mit der Hochdruckseite Ph oder der Niederdruckseite Pl verbindbar. Zwischen der Niederdruckseite Pl und dem Tank T ist eine Druckbegrenzungsventil 34 vorgesehen. Die Pumpenanordnung 28 weist drei einzelne Pumpen auf. Die Ventilanordnung ist außerhalb oder an einer Außenseite des Gehäuses 18a, 18b angeordnet. 3 shows a hydraulic circuit diagram of the radial piston engine according to the invention 1 standing in an open circle with a tank T from a pump assembly 28 is supplied. At the radial piston engine 1 the separate inputs of the four ring channels, R1, R2, R3, R4 are shown. A respective feed 30 the first annular channel R1 and the third annular channel R3 is selectively connected to either of the pump arrangement via a respective valve arrangement 28 supplied high-pressure side Ph or connectable to the low-pressure side Pl relieved to the tank T. The second loop R2 is via a drain 32 always connected to the low pressure side Pl. The fourth ring channel R4 is via a drain 32 and connectable via a valve arrangement optionally with the high pressure side Ph or the low pressure side Pl. Between the low pressure side Pl and the tank T is a pressure relief valve 34 intended. The pump arrangement 28 has three individual pumps. The valve assembly is outside or on an outside of the housing 18a . 18b arranged.

4 zeigt eine Prinzipskizze eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Radialkolbenmotors. Die gezeigte umlaufende Hubkurve mit den achtzehn Nocken 15 und den durchnummerierten Flanken Nr. 1 bis Nr. 36 und den insgesamt sechsunddreißig am Umfang verteilten Verbindungskanäle 26 entsprechen denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels. Dabei ist der wesentliche Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel darin zu sehen, dass statt vier getrennten und jeweils umlaufenden Ringkanälen R1, R2, R3, R4 beim zweiten Ausführungsbeispiel nur zwei umlaufende Ringkanäle vorgesehen sind, in denen jeweils sechs Verschlussstopfen P angeordnet sind. Dadurch ergeben sich in einem äußeren umlaufenden Ringkanal zwei Ringkanalabschnitte RA1 und RA3, während in einem inneren umlaufenden Ringkanal zwei Ringkanalabschnitte RA2 und RA4 vorgesehen sind. Jeder Ringkanalabschnitt ist in drei gleichmäßig am Umfang des umlaufenden Ringkanals verteilte Teile unterteilt. Die Teile des ersten Ringkanalabschnitts RA1 umfassen jeweils vier Verbindungskanäle 26, während die Teile des dritten Ringkanalabschnitts RA3 jeweils zwei Verbindungskanäle 26 umfassen. Die Teile des zweiten Ringkanalabschnitts RA2 umfassen jeweils fünf Verbindungskanäle 26, während die Teile des vierten Ringkanalabschnitts RA4 jeweils nur einen Verbindungskanal 26 umfassen. 4 shows a schematic diagram of a second embodiment of the radial piston motor according to the invention. The shown revolving lift curve with the eighteen cams 15 and the numbered flanks Nos. 1 to 36 and the total of thirty-six peripheral communication channels 26 correspond to those of the first embodiment. The essential difference from the first embodiment is the fact that instead of four separate and each circumferential annular channels R1, R2, R3, R4 in the second embodiment, only two circumferential annular channels are provided, in each of which six plugs P are arranged. This results in an outer circumferential annular channel two annular channel sections RA1 and RA3, while two annular channel sections RA2 and RA4 are provided in an inner circumferential annular channel. Everyone Ring channel section is divided into three evenly distributed around the circumference of the circumferential annular channel parts. The parts of the first annular channel section RA1 each comprise four connecting channels 26 while the parts of the third ring channel section RA3 each have two connection channels 26 include. The parts of the second annular channel section RA2 each comprise five connecting channels 26 while the parts of the fourth annular channel section RA4 each have only one connecting channel 26 include.

Vergleichbar mit dem ersten Ausführungsbeispiel sind alle Verbindungskanäle 26 des ersten Ringkanalabschnitts RA1 und des dritten Ringkanalabschnitts RA3 jeweiligen Arbeitsflanken der Nocken 15 zugeordnet, während alle Verbindungskanäle 26 des zweiten Ringkanalabschnitts RA2 und des vierten Ringkanalabschnitts RA4 jeweiligen Rückführflanken der Nocken 15 zugeordnet sind.Comparable with the first embodiment are all connection channels 26 of the first ring channel section RA1 and the third ring channel section RA3 respective working edges of the cams 15 assigned while all the connection channels 26 of the second ring channel section RA2 and the fourth ring channel section RA4 respective return edges of the cams 15 assigned.

5 zeigt einen Ausschnitt eines zweiten Gehäuseteils 118b des Radialkolbenmotors aus 4. Dabei ist die Schnittebene so gewählt, dass ein Verschlussstopfen P darin liegt, der eine Teil des ersten zweiten Ringkanalabschnitts RA2 von einem Teil des vierten Ringkanalabschnitts RA4 (beide nicht gezeigt) trennt. In der Schnittebene ist auch ein Schnitt durch einen Teil des ersten Ringkanalabschnitts RA1 dargestellt. 5 shows a section of a second housing part 118b of the radial piston engine 4 , At this time, the cutting plane is set so as to have a plug P therein, which separates a part of the first second ring channel portion RA2 from a part of the fourth ring channel portion RA4 (both not shown). In the sectional plane and a section through a part of the first annular channel section RA1 is shown.

Weiterhin zeigt 5 drei Einschraubbohrungen in die ein jeweiliger Verschlusstopfen P eingesetzt ist. Die Verschlusstopfen P der (nicht gezeigten) Ringkanäle RA2 und RA4 sind schräg zu einer (nicht gezeigten) Rotationsachse und zu den Verbindungskanälen 26 angestellt, während die Verschlussstopfen P der Ringkanäle RA1 und RA3 axial und parallel zu der Rotationsachse und zu den Verbindungskanälen 26 angeordnet sind.Further shows 5 three screw holes into which a respective closure plug P is inserted. The sealing plugs P of the ring channels RA2 and RA4 (not shown) are oblique to a rotation axis (not shown) and to the connection channels 26 while the plugs P of the annular channels RA1 and RA3 are axially and parallel to the axis of rotation and to the connecting channels 26 are arranged.

Bei den beiden Ausführungsbeispielen gemäß den 1, 2, g, 4 und 5 ist die erste erfindungsgemäße Variante realisiert. Dabei ist es möglich, der Schluckvolumenstrom Q_D des Radialkolbenmotors 1 pro Umdrehung seines Zylinderblocks 4 mit einer Abstufung von 1/6 Q_1:1, 2/6 Q_1:1, 3/6 Q_1:1, 4/6 Q_1:1, 5/6 Q_1:1 und 6/6 Q_1:1 einzustellen, wobei Q_1:1 der maximale Schluckvolumenstrom (Nenn-Volumenstrom) der Radialkolbenmotors 1 ist.In the two embodiments according to the 1 . 2 . G . 4 and 5 the first variant according to the invention is realized. It is possible, the displacement volume flow Q _{D of} the radial piston motor 1 per revolution of its cylinder block 4 with a graduation of 1/6 Q _{1: 1} , 2/6 Q _{1: 1} , 3/6 Q _{1: 1} , 4/6 Q _{1: 1} , 5/6 Q _{1: 1} and 6/6 Q _{1: 1} , where Q _{1: 1 is} the maximum displacement volume flow (nominal volume flow) of the radial piston motor 1 is.

Die 6 bis 9 zeigen jeweils einen hydraulischen Schaltplan eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Radialkolbenmaschine in verschiedenen Betriebsarten. Die Radialkolbenmaschine hat zehn Nocken, wobei ein umlaufender Ringkanal R30 allen Nocken zugeordnet ist, während zwei Ringkanalabschnitte RA10, RA20 einen gemeinsamen umlaufenden Ringkanal bilden und über zwei Verschlussstopfen P voneinander getrennt sind. Damit ist jeder Ringkanalabschnitt RA10, RA20 fünf Nocken zugeordnet.The 6 to 9 each show a hydraulic circuit diagram of a third embodiment of a radial piston engine according to the invention in various modes. The radial piston machine has ten cams, wherein a circumferential annular channel R30 is assigned to all cams, while two annular channel sections RA10, RA20 form a common circumferential annular channel and are separated by two sealing plugs P. Thus, each annular channel section RA10, RA20 associated with five cams.

Ein erster Arbeitsanschluss P1 ist dauerhaft mit dem dritten Ringkanal R30 verbunden, und ein zweiter Arbeitsanschluss P2 ist dauerhaft mit dem ersten Ringkanal RA10 verbunden.A first working port P1 is permanently connected to the third annular passage R30, and a second working port P2 is permanently connected to the first annular passage RA10.

Weiterhin ist ein 4/2-Wege-Schaltventil 36 vorgesehen, das eine erste Schaltstellung a und eine zweite Schaltstellung b aufweist. In der ersten Schaltstellung a, die in den 6 und 8 gezeigt ist, wird zusätzlich zum ersten Ringkanalabschnitt RA10 auch der zweite Ringkanalabschnitt RA20 mit dem zweiten Arbeitsanschluss P2 verbunden. Damit sind die beiden Ringkanalabschnitte RA10, RA20 zusammengeschaltet und die Radialkolbenmaschine kann als Pumpe mit 100 % Fördervolumen in beide Förderrichtungen und als Motor mit 100 % Schluckvolumen Q_1:1 in beide Drehrichtungen betrieben werden. Die 6 und 8 zeigen die beiden möglichen Betriebsrichtungen. Im Falle der Pumpe wechseln bei Drehrichtungsumkehr (zwischen 6 und 8) die beiden Arbeitsanschlüsse P1, P2 ihre Zuordnung zur Hochdruckseite und zur Niederdruckseite. Im Falle des Motors ändert sich die Drehrichtung bei einem Tausch der Zuordnung der beiden Arbeitsanschlüsse P1, P2 zur Hochdruckseite Ph und zur Niederdruckseite Pl.Furthermore, a 4/2-way switching valve 36 provided, which has a first switching position a and a second switching position b. In the first switching position a, in the 6 and 8th is shown, in addition to the first annular passage portion RA10 and the second annular passage portion RA20 is connected to the second working port P2. Thus, the two annular channel sections RA10, RA20 are interconnected and the radial piston machine can be operated as a pump with 100% flow in both directions and as a motor with 100% displacement Q _{1: 1} in both directions. The 6 and 8th show the two possible directions of operation. In the case of the pump change at reversal of direction (between 6 and 8th ) The two working ports P1, P2 their assignment to the high pressure side and the low pressure side. In the case of the engine, the direction of rotation changes when the assignment of the two working ports P1, P2 to the high-pressure side Ph and the low-pressure side P1 changes.

Wenn das 4/2-Wege-Schaltventil 36 in die zweite Schaltstellung b geschaltet wird, werden die beiden Ringkanalabschnitte RA10, RA20 voneinander getrennt und unterschiedlichen Druckseiten Ph, Pl zugeordnet. Genauer gesagt wird der zweite Ringkanalabschnitt RA20 mit dem ersten Arbeitsanschluss P1 und damit mit dem dritten Ringkanal R30 verbunden. Somit hat der zweite Arbeitsanschluss P2 nur noch eine Verbindung zum ersten Ringkanalabschnitt RA10.When the 4/2-way switching valve 36 is switched to the second switching position b, the two annular channel sections RA10, RA20 are separated from each other and assigned to different pressure sides Ph, Pl. More specifically, the second annular passage portion RA20 is connected to the first working port P1 and thus to the third annular passage R30. Thus, the second working port P2 only has a connection to the first annular channel section RA10.

7 zeigt den Betrieb mit halbiertem Volumenstrom 1/2 Q_1:1 in einer ersten Betriebsrichtung, während 9 die Druckverhältnisse nach einer Änderung der Betriebsrichtung zeigt. In 7 wird freie Zirkulation unter Niederdruck ermöglicht, währen in 9 freie Zirkulation unter Hochdruck ermöglicht wird. 7 shows the operation with halved flow rate 1/2 Q _{1: 1} in a first operating direction, while 9 the pressure conditions after a change of the operating direction shows. In 7 Free circulation is allowed under low pressure while in 9 Free circulation is possible under high pressure.

Offenbart ist eine Radialkolbenmaschine mit einem rotierenden Zylinderblock mit mehreren Zylindern und mit einer gehäusefesten Hubkurve, die achtzehn Nocken hat. Damit hat die Hubkurve sechsunddreißig Flanken, von denen achtzehn Flanken sogenannte Arbeitsflanken und achtzehn Flanken sogenannte Rückführflanken sind. Jeder Flanke ist eine von sechsunddreißig auf einer Umlaufbahn angeordneten Kanalmündungen durch entsprechende Anordnung entlang der Umlaufbahn zugeordnet. Jeder Zylinder wird während dem Überfahren einer Flanke mit der zugeordneten Kanalmündung verbunden. Die Kanalmündungen sind in vier Gruppen zusammengefasst, in dem sie an vier verschiedene Ringkanäle oder Ringkanalabschnitte angeschlossen sind. Genauer gesagt sind die Kanalmündungen von zwölf Arbeitsflanken an einen ersten Ringkanal oder Ringkanalabschnitt angeschlossen, die Kanalmündungen von fünfzehn Rückführflanken sind an einen zweiten Ringkanal oder Ringkanalabschnitt angeschlossen, die Kanalmündungen von sechs Arbeitsflanken sind an einen dritten Ringkanal oder Ringkanalabschnitt angeschlossen, und die Kanalmündung von drei Rückführflanken sind an einen vierten Ringkanal oder Ringkanalabschnitt angeschlossen. Der erste, dritte und vierte Ringkanal oder Ringkanalabschnitt sind wahlweise mit einer Hochdruckseite und einer Niederdruckseite der Radialkolbenmaschine verbindbar, während der zweite Ringkanal oder Ringkanalabschnitt mit der Niederdruckseite verbunden ist. Damit ist die Radialkolbenmaschine mit sechs verschieden Schluckvolumenströmen pro Umdrehung des Zylinderblocks geschaffen, wobei die Schluckvolumenströme eine Abstufung von 1/6, 2/6, 3/6, 4/6, 5/6 und 6/6 aufweisen.Disclosed is a radial piston machine with a rotating cylinder block with several cylinders and with a housing-fixed lift curve, which has eighteen cams. Thus, the lift curve has thirty-six edges, of which eighteen edges are so-called working edges and eighteen edges are so-called return edges. Each flank is associated with one of thirty-six orbitally disposed orifices by orbit along its orbit. Each cylinder is turned over while passing one Flank connected to the assigned channel opening. The channel mouths are grouped into four groups, in which they are connected to four different ring channels or annular channel sections. More specifically, the channel mouths of twelve working flanks are connected to a first annular channel or annular channel portion, the channel mouths of fifteen return flanks are connected to a second annular channel or annular channel portion, the channel mouths of six working flanks are connected to a third annular channel or annular channel portion, and the channel mouth of three return flanks are connected to a fourth annular channel or annular channel section. The first, third and fourth annular channel or annular channel portion are selectively connectable to a high pressure side and a low pressure side of the radial piston machine, while the second annular channel or annular channel portion is connected to the low pressure side. Thus, the radial piston machine is provided with six different displacement volume flows per revolution of the cylinder block, wherein the displacement volume flows have a gradation of 1/6, 2/6, 3/6, 4/6, 5/6 and 6/6.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 4724742 [0003]
US 6050173 [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 ), wherein in or on a stationary housing six or a multiple of six cams ( 15 ) are each arranged with a working flank and a return flank, characterized in that in the housing four annular channels (R1, R2, R3, R4) or annular channel sections (RA1, RA2, RA3, RA4) are provided, wherein the second annular channel (R2) or annular channel section (RA2) with low pressure (Pl) is connectable, and wherein the first, third and fourth annular channel (R1, R3, R4) or annular channel section (RA1, RA3, RA4) optionally with high pressure (Ph) or with low pressure (Pl) connectable, and wherein the first annular channel (R1) or annular channel portion (RA1) with four or a multiple of four working edges, the second annular channel (R2) or annular channel portion (RA2) with five or a multiple of five return edges, the third annular channel (R3 ) or annular channel portion (RA3) with two or a multiple of two working edges and the fourth annular channel (R4) or annular channel portion (RA4) with one or more return edge (s) is operatively connected.

Hydrostatic radial piston machine ( 1 ) according to claim 1, wherein viewed in the circumferential direction or circumferential direction successive flanks in the following order with the annular channels (R1, R2, R3, R4) or annular channel sections (RA1, RA2, RA3, RA4) are operatively connected: first one with the first annular channel ( R1) or annular channel section (RA1) operatively connected working flank and a return flank operatively connected to the second ring channel (R2) or ring channel section (RA2), then to a working flank operatively connected to the first ring channel (R1) or ring channel section (RA1) and to the second ring channel (R2 ) or ring channel portion (RA2) operatively connected return edge, then a working edge operatively connected to the first ring channel (R1) or ring channel portion (RA1) and a return edge operatively connected to the second ring channel (R2) or ring channel portion (RA2), then one to the first ring channel (R1 ) or annular channel section (RA1) operatively connected working edge and one with the second annular channel (R2) or Ringkanalab cut (RA2) operatively connected return flank, then a working flank operatively connected to the third ring channel (R3) or ring channel section (RA3) and a return flank operatively connected to the second ring channel (R2) or ring channel section (RA2), and then one to the third ring channel (R3) or annular channel portion (RA3) operatively connected working edge and with the fourth annular channel (R4) or annular channel portion (RA4) operatively connected return edge.

Hydrostatic radial piston machine ( 1 ) according to claim 1 or 2, wherein the second annular channel (R2) or annular channel portion (RA2) is always connected to low pressure (Pl).

Hydrostatic radial piston machine ( 1 ) according to claim 1 or 2, wherein the second annular channel (R2) or annular channel portion (RA2) also with high pressure (Ph) is connectable, and wherein at least the operative connections of at least some flanks with the annular channels (R1, R2, R3, R4) or annular channel sections (RA1, RA2, RA3, RA4) are changeable.

Hydrostatic radial piston machine ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein in or on the housing eighteen cams ( 15 ), and wherein the first annular channel (R1) or annular channel portion (RA1) with twelve working edges, the second annular channel (R2) or annular channel portion (RA2) with fifteen return edges, the third annular channel (R3) or annular channel portion (RA3) with six working edges and the fourth ring channel (R4) or ring channel section (RA4) is operatively connected to three return edges.

Hydrostatic radial piston machine ( 1 ) according to any one of the preceding claims, wherein each cylinder ( 6 ) a cylinder block ( 4 ) axially penetrating supply channel ( 22 ), over which the associated cylinder ( 6 ) is connectable during the circulation with the four annular channels (R1, R2, R3, R4), and wherein in a first housing part ( 18a ), the first and the second annular channel (R1, R2) are provided, and wherein in a second housing part ( 18b ), the third and the fourth annular channel (R3, R4) are provided.

Hydrostatic radial piston machine ( 1 ) according to claim 6, wherein the supply channel ( 22 ) from a first axial to the cylinder block ( 4 ) adjacent stationary distribution plate ( 16a ) to a second axial to the cylinder block ( 4 ) adjacent stationary distribution plate ( 16b ).

Hydrostatic radial piston machine according to claim 6 or 7, wherein each flank of a cam ( 15 ) a pair of connection channels ( 26 ) is provided in the housing.

Hydrostatic radial piston machine according to claim 8, wherein for shutting off the affected supply channel ( 22 ) against one of the ring channels (R1, R2, R3, R4) per flank in or on one of Connection channels ( 26 ) of the pair is arranged a sealing plug.

Hydrostatic radial piston machine ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, wherein the first annular channel section (RA1) and the third annular channel section (RA3) are formed in a common circumferential annular channel and separated by sealing plugs (P), and wherein the second annular channel section (RA2) and the fourth annular channel portion (RA4) are formed in a common circumferential annular channel and by plug (P) are separated from each other.

Hydrostatic radial piston machine ( 1 ) according to claims 5 and 10, wherein in each common circumferential annular channel six sealing plugs (P) are provided and are arranged such that each annular channel portion (RA1, RA2, RA3, RA4) is divided into three parts, wherein the three parts evenly on Scope of the common circumferential annular channel are distributed and each have an equal number of operatively connected edges.

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 ), wherein in or on a stationary housing an even number of cams ( 15 ), characterized in that a first annular channel or annular channel section (RA10), a second annular channel or annular channel section (RA20) and a third annular channel (R30) are provided in the housing, wherein the first annular channel or annular channel section (RA10) and the second Ring channel or ring channel section (RA20) each with 50% of the cam ( 15 ) and wherein the third annular channel or annular channel section (R30) with all cams ( 15 ) is operatively connected, and wherein all annular channels or annular channel sections (RA10, RA20, R30) are connectable either with high pressure (Ph) or with low pressure (Pl).

A hydrostatic radial piston engine according to claim 12 having a first working port (P1) connected to the third annular passage (R30) and a second working port (P2) connected to the first annular passage portion (RA10) and having a 4/2 -Way switching valve which connects the second working port (P2) to the second annular passage section (RA20) in a first switching position (a) and connects the first working port (P1) to the second annular passage section (RA20) in a second switching position (b).

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

Hydrostatic radial piston machine according to claim 14, with two lifting rings ( 14a . 14b ), on each of which the cams ( 15 ) are formed, wherein the cams of the two Hubringe ( 14a . 14b ) are not offset from each other in the circumferential direction.