DE1054300B

DE1054300B - Hydrostatisches Getriebe

Info

Publication number: DE1054300B
Application number: DEK25360A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Klopp Sen
Original assignee: FRIEDRICH KLOPP SEN
Current assignee: FRIEDRICH KLOPP SEN
Priority date: 1955-03-29
Filing date: 1955-03-29
Publication date: 1959-04-02

Description

Hydrostatisches Getriebe Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Getriebe, das als Pumpe, als Motor oder auch als eine Kombination von einer Pumpe und einem Motor ausgebildet sein kann.
Hydrostatische Getriebe, bei denen eine Mehrzahl von Kolben in Form eines Sternes in einem Zylindergehäuse radial verstellbar angeordnet ist, das um einen mittleren, die Saug- und die Druckkanäle aufnehmenden Steuerzapfen umläuft, sind bekannt. Bei diesen bekannten hydrostatischen Einrichtungen besteht das Zylindergehäuse für mehrere hintereinander angeordnete Kolbensterne aus einem Stück, wodurch eine erhebliche Kantenpresung auftritt, die sich aus dien auf dem Steuerzapfen jeweils im Bereich jedes Kolbensternes auftretenden Kippmomenten zusammensetzt, und zwar durch die Versetzung der Kolbensterne um 180°. Diese Kantenpressung ist sehr groß, weil durch das einteilige Zylindergehäuse ein verhältnismäßig langer Hebelarm für die vorhandenen Momente vorliegt.
Auch bei einer derartigen Ausbildung wird das Verkanten noch durch das austretende Lecköl verstärkt, da sich hierbei entsprechend der Höhe des vorhandenen Druckes ein zusätzliches Biegemoment des Zylindergehäuses ausbildet, das ebenfalls von dem mittleren Steuerzapfen aufgenommen werden muß. Eine derartige Kantenpressung führt aber zu einer erheblichen Verschlechterung der Laufruhe, die die Reibung an bestimmten Stellen ungleichmäßig verstärkt. Es wurde daher versucht, dieser Kantenpressung durch Verstärkung einzelner Bauelemente zu begegnen, was jedoch zu einer ungewöhnlichen Verteuerung der Getriebe führte. Auch hierbei hat es sich trotz der Überdimensionierung beispielsweise des Steuerzapfens gezeigt, daß infolge der außerordentlich starken und wechselnden Belastungen dieses Steuerzapfens Reibungen auftreten, die einen Einfluß auf den Betrieb des Getriebes haben.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, hydrostatische Getriebe und insbesondere ihre Laufruhe und Schwingungsfreiheit zu verbessern. Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, bei einem hydrostatischen Getriebe mit einer geraden Anzahl axial nebeneinander angeordneter Kolbensterne, deren Kolben radial verschiebbar in voneinander getrennten Zylindergehäusen angeordnet sind, wobei die Zylindergehäuse um einen mittleren, die Sauge- und Druckkanäle aufnehmenden Steuerzapfen umlaufen, die Zylindergehäuse der Kolbensterne drehfest und in Richtung ihrer Versetzung radial verschiebbar miteinander zu verbinden und je zwei Zylindergehäuse in an sich bekannter Weise um 180° gegeneinander zu versetzen.
Durch die sich hieraus ergebenden geringen Abmessungen des Steuerzapfens wird nicht nur eine Geräuschminderung, sondern auch eine Verringerung der Schwingungserscheinungen erzielt, wodurch sich wiederum eine Vergrößerung der Lebensdauer der einzelnen Elemente des Getriebes ergibt.
Weiterhin sieht die Erfindung vor, die Saugkanäle und die Druckkanäle für die einzelnen Kolbensterne in dem Steuerzapfen gesondert zu führen. Hierdurch ergeben sich zwei vollständig voneinander unabhängige Pumpen in einer Antriebseinheit.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind an Hand der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigt Fig.1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäß ausgebildetes Getriebe nach Linie I-I der Fig. 2, Fig. 2 einen Querschnitt durch das Getriebe nach Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie III-III der Fig. 1, Fig. 4 einen Teilquerschnitt nach Linie IV-IV der Fig. 1, Fig. 5 einen Teilquerschnitt nach Linie V-V der Fig. 1.
In einem Gehäuse 1 ist ein Steuerzapfen 2 undrehbar eingepaßt.
In die Bohrung eines Zylindergehäuses 3 ist eine Buchse 4 eingepreßt und mittels einer Schraube 5 gegen Drehung gesichert. Dieses Zylindergehäuse ist mit der Bohrung seiner Buchse 4 drehbar auf dem in Fig. 1 links dargestellten Teil 6 des Steuerzapfens 2 angeordnet. Der Wellenstumpf eines als Antriebsmaschine dienenden, nicht gezeigten Elektromotors ist mit 8 bezeichnet. Über eine drehfeste gelenkige Kupplung 7 treibt diese Welle einen Wellenstumpf 38 an, die in einem dreiteiligen Zahnradpumpengehäuse 68, 70, 72 drehbar gelagert ist und über eine drehfeste und gelenkige Kupplung 75 das Zylindergehäuse 3 antreibt. In dem Gehäuse 1 sind drehbar mit Hilfe eines Zapfens 9 zwei Stellringe 10, 11 schwenkbar angeordnet. Die Ausbildung der beiden Stellringe, von denen der eine Stellring 11 in der Fig. 2 gezeigt ist, ist untereinander gleich. Die exzentrische Lage ihrer Bohrung 12 mit Bezug auf die Achse 13 des Zylindergehäuses 3 und des Steuerzapfens 2 ist jedoch um 180° versetzt. Während die Achse 14 der Bohrung des Stellringes 11 um eine gewisse Strecke nach unten zu von der Achse 13 aus liegt (in der Fig. 2), liegt die Achse 52 der Bohrung des Stellringes 10 (s. Fig. 3) um den gleichen Betrag von der Achse 13 aus nach oben zu.
In den beiden Stellringen 10, 11 ist mit Hilfe je zweier Wälzlager 15, 16 und zweier Bordringe 17, 18 ein Laufring 19 drehbar gelagert, dessen Innenflächen 20, 21 kegelig nach außen abfallend geneigt sind. Mit jeder dieser Laufflächen 20, 21 arbeitet eine Reihe von Kolben 22, 23 zusammen, die sich mit ihren abgerundeten Köpfen 24 gegen die entsprechenden Laufflächen 20, 21 legen. Dadurch wird die Relativbewegung zwischen Kolbenkopf und Innenring in eine Pendelbewegung der Kolben umgewandelt. Außerdem sind die Kolben schräg im Zylinderkörper eingesetzt, wodurch sich die Abrollbahn auf den Kolbenköpfen verbreitert. Zu je einer Kolbenreihe gehören im Ausführungsbeispiel elf Kolben 22 bzw. 23, und die beiden Kolbenreihen zusammen bilden einen Kolbenstern.
Die Kolben, die im Zylinderkörper des Stellringes 10 angeordnet sind, tragen die Bezugszeichen 25, 26. Die Ausbildung und Anordnung stimmt mit derjenigen der Kolben 22, 23 überein.
Die Kolben 25, 26 sind in dem Zylindergehäuse 3 angeordnet und werden dadurch angetrieben, daß das Zylindergehäuse 3 von dem nicht gezeigten Elektromotor in Umdrehung versetzt wird. Die Kolben 22, 23 sind in einem Zylindergehäuse 27 angeordnet, das über eine drehfeste Kupplung 28 mit dem Zylindergehäuse 3 verbunden ist. Die Kupplung 28 teilt die beiden Zylindergehäuse 3, 27 und garantiert eine drehstarre Mitnahme bei einer radialen Verschiebbarkeit der Zylindergehäuse in Richtung ihrer Versetzung. Durch diese Gliederung der Zylinderkörper wird die beschriebene Kantenpressung vermieden. In das Zylindergehäuse 27 ist ebenfalls eine Buchse 51 eingepreßt. Die beiden Zylindergehäuse 3, 27 werden in Richtung des Pfeiles 29 angetrieben. Auf dem Teil 6 des Steuerzapfens 2 sind im Bereich der Kolben 22, 23 ein Saugraum 30 und ein Druckraum 31 vorgesehen. In entsprechender Weise weist der Steuerzapfenteil 6 einen Druckraum 49 und einen Saugraum 50 im Bereich der Zylinder 25, 26 auf. Die Räume 49, 50 sind um 180° gegenüber den Räumen 30, 31 versetzt. Außerdem weist der Steuerzapfen vier Bohrungen 32, 33, 34, 35 auf. Die Längsbohrungen 32 und 35 bilden Druckkanäle. Der Steuerzapfen 2 ist, wie aus Fig. 4 hervorgeht, mit zwei Aussparungen 53, 54 versehen, durch welche die Bohrungen 32 und 35 mit einem in dem Gehäuse 1 vorgesehenen Ringraum 55 verbunden sind. Eine Bohrung 56 stellt eine Verbindung des Ringraumes 55 mit einem Druckstutzen 57 her.
Die Längsbohrungen 33, 34 bilden die Saugkanäle. Zu diesem Zwecke ist der Steuerzapfen 2, wie aus Fig. 5 hervorgeht, mit zwei Aussparungen 58, 59 versehen, durch welche die Bohrungen 33 und 34 mit einem in dem Gehäuse 1 vorgesehenen Ringraum 60 verbunden sind. Eine Bohrung 61 stellt eine Verbindung mit einem Sauganschluß 62 her.
Zur weiteren Verdeutlichung sind die Saugkanäle mit einem S und die Druckkanäle mit einem D gekennzeichnet.
Es ist auch möglich, die beiden Saugkanäle 33 und 34 und die beiden Druckkanäle 32 und 35 getrennt aus dem Steuerzapfen herauszuführen und somit zwei vollständig getrennte Pumpen in einer Antriebseinheit zu erhalten.

Claims

PATENTANSPRCCHE: 1. Hydrostatisches Getriebe mit einer geraden Anzahl axial nebeneinander angeordneter Kolbensterne, deren Kolben radial verschiebbar in voneinander getrennten Zylindergehäusen angeordnet sind, wobei die Zylindergehäuse um einen mittleren, die Sauge- und Druckkanäle aufnehmenden Steuerzapfen umlaufen, die Kolben mit ihren Köpfen gegen einen Stellring gedrückt werden, dessen Achse mit Bezug auf diejenige des Zylindergehäuses und des Steuerzapfens exzentrisch und verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylindergehäuse (3, 27) der Kolbensterne drehfest und in Richtung ihrer Versetzung radial verschiebbar miteinander verbunden und je zwei Zylindergehäuse in an sich bekannter Weise um 180° gegeneinander versetzt sind.
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugkanäle und die Druckkanäle für die einzelnen Kolbensterne in dem Steuerzapfen gesondert geführt werden, wodurch sich zwei vollständig voneinander unabhängige Pumpen in einer Antriebseinheit ergeben. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 826 396; USA.-Patentschrift Nr. 1924 017; schweizerische Patentschriften Nr. 252 204, 79 547.