DE1528541C3 - Geschwindigkeitssteuereinrichtung für einen Hydraulikmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Geschwindigkeitssteuereinrichtung für einen Hydraulikmotor mit mindestens zwei innerhalb mindestens eines Zylinderblokkes vorgesehenen Zylindergruppen, die jeweils über in voneinander getrennten Querschnitten liegenden Durchtrittsöffnungen eines zylindrischen, koaxial innerhalb des Zylinderblockes untergebrachten Verteilers beaufschlagt werden, wobei die Durchtrittsöffnungen jeweils vorzugsweise in gleichen Zentriwinkelabständen am Außenumfang des Verteilers münden und jeweils den ebenfalls gruppenweise in nebeneinanderliegenden Querschnitten angeordneten Beauf- ,■ schlagungsleitungen jeder Zylindergruppe zugeordnet ' (T sind.

Es sind bereits zahlreiche Bautypen von Hydraulikmotoren mit mindestens einem sich drehenden Zylinderblock bekannt, in dem jeweils eine Vielzahl von Zylindern untergebracht sind. In diesen gehen unter dem Einfluß eines Druckmittels Kolben hin und her, die auf einer nockenartigen Profilfläche ablaufen. Es ist bereits bekannt, daß man zur Drehgeschwindigkeitsänderung des Motors unter Beibehaltung einer konstanten Strömungsmittelzufuhr die Anzahl der beaufschlagten Zylinder ändern kann. In dieser Hinsicht sind Absperreinrichtungen für die zu jedem Zylinder führenden Beaufschlagungsleitungen vorgeschlagen worden, die jeweils einzeln oder insgesamt gesteuert werden. Es sind auch Hydraulikmotoren bekannt, bei denen die Zylinder in mehrere Gruppen aufgeteilt sind, wobei zu jeder Zylindergruppe gesonderte Beaufschlagungsleitungen führen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen besonders einfachen Aufbau einer Geschwindigkeitssteuereinrichtung für Hydraulikmoto- /". ren der genannten Art anzugeben.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß eine fest angeordnete Mantelmuffe des Verteilers vorgesehen ist, in der in den von Durchtrittsöffnungen für die Zylinder besetzten Querschnitten für jeden Zylinder und im gleichen Zentriwinkelabstand wie diese in jedem dieser Querschnitte eine Öffnung vorgesehen ist, und daß im Inneren der Mantelmuffe ein axial verschieblicher Schieber vorgesehen ist, der im wesentlichen eine Zuströmkammer und eine Abströmkammer abgrenzt sowie in Umfangsrichtung abwechselnd an die eine bzw. andere dieser Kammern angeschlossene Kanalpaare besitzt, die sämtlich mit den Öffnungen der Mantelmuffe in Deckung gebracht werden können.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung genügt es, die axiale Verschiebung des Schiebers von Hand oder automatisch zu steuern, um die Beaufschlagung bzw. Nichtbeaufschlagung der einen Zylindergruppe zu erreichen.

Gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Schieber in Maschinenachsrichtung vor oder hinter den Kanälen und im gleichen Abstand, wie ihn diese voneinander in Maschinenachsrichtung haben,

3 4

mindestens ein Ringkanal angebracht, der mit minde- ten Axialfuß 18 a mit einer entsprechenden Längs-

stens einer Gruppe von Mantelöffnungen in Deckung hohlführung 5 α der Mantelmuffe 5 zusammenwirkt,

sebracht werden kann. Der Schieber 18 kann gegenüber der Mantelmuffe 5

Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn der Schie- frei verschoben werden.

her den Kolben und die Mantelmuffe den Zylinder 5 In dem Schieber 18 sind zwei Kammern untergeeiner Hydraulik-Stellvorrichtung bildet, in deren in bracht, deren eine 19 über eine axiale Bohrung 18 b axialer Richtung durch eine Kopfplatte begrenzte innerhalb des Axialfußes 18 a mit dem Gewinde-Zylinderkammer eine Leitung hineinreicht, die wahl- durchgang 10 der Flanschplatte 9 in Verbindung weise einerseits an eine Druckmittelquelle oder an- steht. Die andere Kammer besteht vorzugsweise, wie dererseits an einen Rückflußsammelbehälter ange- io in der Zeichnung dargestellt, aus einem Ringraum 20, schlossen werden kann. der zwischen zwei Ringflächen des Schiebers und der

Eine Weiterbildung der Erfindung kennzeichnet Mantelmuffe liegt und über den Längskanal 21 der

sich durch eine doppeltwirkende Hydraulikverstell- Mantelmuffe mit dem Gewindedurchgang 11 der

vorrichtung für den Schieber mit zwei Zylinderkam- Flanschplatte 9 in Verbindung steht. Jede der beiden

mern, die im Verteiler zwischen Kopfplatte, Mantel- 15 Kammern 19 und 20 ist über die Kanäle 22 a, 22 b

muffe und Schieber sowie zwischen Flanschplatte, und 23 a, 23 b mit der Umfangsfläche des Schiebers

Mantelmuffe und Schieber gebildet und jeweils an 18 verbunden, wobei die Austrittsmündungen der

eine eigene nach außen führende Leitung angeschlos- Kanäle jeweils in Querschnittsebenen liegen, deren

sen sind. gegenseitiger Abstand gleich dem der Querschnitts-

Hierbei kann vorzugsweise mindestens eine inner- 20 ebenen der Öffnungen 17 α und 17 b ist. Schließlich ist

halb der Mantelmuffe koaxial zu dem Schieber an- in der Umfangsfläche des Schiebers ein Ringkahal 24

geordnete, sich an Gleitdichtungsringen abstützende gelegen, dessen Abstand von der Querschnittsebene

Feder vorgesehen sein, wobei sich jeder Gleitdich- der Kanäle 22 α, 23 α gleich dem Abstand zwischen

tungsring unter der Federwirkung jeweils wahlweise den Querschnittsebenen der Öffnungen 17 a und YIb

an einander zugeordneten Anschlagschultern des 25 ist.

Schiebers und/oder der Mantelmuffe abstützt. Für die Verschiebung des Schiebers 18 kann man

Die Erfindung wird im folgenden im Rahmen von jede geeignete Handbetätigung vorsehen. Man wird

Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der züge- jedoch, wie in der Zeichnung dargestellt, eine hy-

hörigen Zeichnung stellt dar draulische Steuerung benutzen. Hierfür verbindet

F i g. 1 einen Axialschnitt durch eine erste Ausfüh- 30 eine in der Mantelmuffe S geführte Leitung 25 einen

rungsform einer Geschwindigkeitssteuereinrichtung Durchgang 27 der Flanschplatte 9 mit der Kammer

und 26 der Hydraulik-Stellvorrichtung, deren Kolben

F i g. 2 einen entsprechenden Schnitt durch eine durch den Schieber 18 und deren Zylinder durch die

zweite Ausführungsform einer Geschwindigkeits- Mantelmuffe S gebildet wird. Der Durchgang 27

steuereinrichtung. 35 dient zum Anschluß einer Leitung 28, die wahlweise

Wenn man sich zunächst auf die F i g. 1 bezieht, an eine Druckmittelquelle bzw. an einen Rücklauferkennt man einen Hydraulikmotor mit einem einzi- sammelbehälter angeschlossen werden kann. So kann gen Zylinderblock 1, in dem gleichmäßig verteilte ra- die Leitung 28 beispielsweise parallel an zwei das diale Zylinderkammern 2 untergebracht sind. Der Motorströmungsmittel führende Leitungen 12 und 13 Zylinderblock 1 ist innerhalb eines Gehäuses 3 dreh- 40 angeschlossen sein, wobei Rückschlagsventile 29 und bar eingesetzt, das nockenartige, nicht dargestellte 30 jeden Strömungsmittelabfluß aus der Leitung. 28 Profilflächen trägt. Mindestens ein Kugellager 3 dient in eine der Leitungen 12 bzw. 13 ausschließen. Ein zur Lagerung. Nicht dargestellte Kolben gehen inner- Zweiwegeventil 31 oder ein in die Leitung 28 eingehalb der Zylinder 2 hin und her und stützen sich auf setzter Dreiwegehahn ermöglicht eine Einstellung der der Profilfläche ab. 45 Druckmittelzufuhr für die Kammer 26 oder seine

Koaxial zu dem Zylinderblock 1 ist eine zylin- Entleerung in den Sammelbehälter 15.
drische Mantelmuffe 5 mittels Bolzen 6 fest an dem Man muß sogleich darauf hinweisen, daß die AnGehäuse 3 angebracht. Eine Stirnseite der Mantel- Ordnung ganz analog sein wird, wenn die Zylinder muffe 5 trägt eine dicht eingesetzte Kopfplatte 7, die des Zylinderblocks in drei oder mehrere Gruppen durch Schrauben 8 gehalten wird. Auf die andere 50 mit gesonderter Beaufschlagung eingeteilt sind. InStirnfläche ist jedoch eine Flanschplatte 9 aufgesetzt, nerhalb vorzugsweise gleichabständiger Querschnittsderen beide Gewindedurchgänge 10 und 11 zur je- ebenen werden Kanäle ähnlich den Kanälen 22 a weiligen Aufnahme der Leitungen 12 bzw. 13 dienen, und 23 a und Ringkanäle ähnlich dem Ringkanäl 24 die einerseits von einer Pumpe 14 herkommen und angeordnet, die durch entsprechende Axialverschieandererseits zu einem Sammelbehälter 15 zurückfüh- 55 bung des Schiebers die größtmögliche Anzahl von ren, wobei die jeweilige Strömungsrichtung durch ein Kombinationen für die Zylinderbeaufschlagung zu-Umsteuerventil 16 festgelegt wird. lassen. In dieser Hinsicht wird weiter unten eine an-

In den Seitenmantel der Mantelmuffe 5 sind öff- dere vorteilhafte Ausführungsform beschrieben.
nungen 17 α und 17 b eingelassen, die über den Um- Die Arbeitsweise der Einrichtung ist wie folgt, fang des Mantels gleichmäßig verteilt innerhalb 60 Wenn sich die Einzelteile in der in F i g. 1 in ausgezweier Querschnittsebenen angeordnet sind. Jede ra- zogenen Linien eingezeichneten Stellung befinden, diale Öffnungsgruppe liegt somit jeweils innerhalb liefert die Pumpe Strömungmittel durch die Leitung derselben Querschnittsebene wie die Beaufschla- 12, die Kammer 19, die Kanäle 22 α und die Öffnungungsleitungen 2 α bzw. 2 b der Zylinder 2, die eben- gen 17 b in die Zylinder 2, deren Beaufschlagungsleifalls in zwei Gruppen zu jeweils getrennter Beauf- 65 tungeh durch die Bezugsziffer 2 b bezeichnet sind, schlagung vorgesehen sind. Das Strömungsmittel fließt über die Kanäle 23 α, die

Innerhalb der Mantelmuffe 5 ist ein Schieber 18 Kammer 20 und die Leitung 13 zurück. Nur ein Teil

eingesetzt, der mit einem auf der Außenseite genute- der Zylinder ist beaufschlagt, der Motor läuft mit

einer hohen Drehzahl um, wenn eine konstante Strömungsmittelmenge zugeführt wird. Es ist darauf hinzuweisen, daß die nicht beaufschlagten Zylinder 2 (entsprechend den Beaufschlagungsleitungen 2 b) durch den Ringkanal 24 hydraulisch miteinander verkoppelt sind.

Der Ringkanal 24 kann auch mit einer unter einem geeigneten Druck stehenden Druckmittelquelle verbunden werden. In dieser Beziehung vermittelt eine strichpunktiert eingezeichnete Leitung 24 α eine Verbindung zwischen dem Ringkanal 24 und der Kammer 26, die selbst mit dem Steuerkreis 28, 31 des Schiebers 18 verbunden ist.

Wenn die Geschwindigkeit des Motors geändert werden soll, stellt man den Zweiwegehahn 31 nach rechts, so daß die Kammer 26 mit dem Sammelbehälter 15 verbunden ist. Von der Einschaltung des Motors in der einen oder anderen Drehrichtung (Umsteuerventil 16 nach rechts bzw. nach links) an bewirkt der auf den Boden der Kammer 19 einwirkende Strömungsmitteldruck bzw. der auf die die Kammer 20 begrenzende Schieberfläche wirkende Druck eine Verschiebung des Schiebers nach links. Die Kanäle 22 a, 22 b, 23 α,· 23 b kommen jeweils mit den Öffnungen 17 a und 17 b in Deckung, so daß alle Zylinder 2 beaufschlagt werden. Der Motor dreht sich dann mit geringerer Drehzahl.

In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel verfügt der Benutzer nur über zwei Geschwindigkeiten, die jeweils der Beaufschlagung nur einer oder beider Zylindergruppen entsprechen. Bei dem in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Einrichtung geringfügig abgeändert, damit eine Beaufschlagung der einen oder der anderen oder auch beider Zylindergruppen gleichzeitig möglich ist, so daß sich drei Drehgeschwindigkeiten ergeben, wenn die beiden Zylindergruppen nicht übereinstimmen.

Der Großteil der in F i g. 2 dargestellten Bauteile ist bereits in Zusammenhang mit F i g. 1 beschrieben. Die Beschreibung braucht deshalb nicht so detailliert zu sein. Man wird vielmehr dieselben Bezugsziffern wie in F i g. 1 gebrauchen.

Der Schieber 18 besitzt keinen Axialfuß 18 a mehr, sondern die Flanschplatte 9 besitzt eine axiale Verlängerung, auf der Führungsnocken 9 a für den Schieber vorgesehen sind. Im übrigen bilden der Schieber und die Mantelmuffe eine doppeltwirkende Hydraulik-Stellvorrichtung, deren Kammer 26 von dem Schieber 18 und der Kopfplatte? und deren zweite ringförmige Kammer 32 durch das andere Schieberende und die Flanschplatte 9 begrenzt ist. Ein zu der Kammer 32 führender Durchgang 33 ermöglicht den Anschluß einer Leitung 34 entsprechend der Leitung 28. Die beiden Leitungen 28 und 34 können jeweils mittels eines Verteilerventils 35 einerseits an eine Pumpe 36 und an den Sammelbehälter 15 (Endstellungen) und andererseits beide an den Sammelbehälter (Mittelstellung) angeschlossen werden. Wovon man sich weiter unten noch überzeugen kann, scheint es in diesem Fall nicht wünschenswert, die Pumpe für das Motorströmungsmittel als Pumpe für das Steuerströmungsmittel zu verwenden.

Andererseits ist neben dem Ringkanal 24 in einer Querschnittsebene zur Linken der Kanäle 22 a, 23 a,

ίο ein weiterer Ringkanal 37 zur Rechten der Kanäle 22 b und 23 b vorgesehen.

Schließlich ist zwischen dem Schieber 18 und der Mantelmuffe 5 koaxial zu diesem Schieber eine Schraubenfeder 38 in einer hierfür vorgesehenen Hohlkammer angeordnet. Diese Feder stützt sich jeweils endseitig an Gleitdichtungsringen 39 und 40 ab, die gegenüber der Mantelmuffe und dem Schieber frei verschieblich sind. Jeder Gleitdichtungsring stützt sich jedoch unter der Federwirkung an zwei festen Anschlagschultern des Schiebers bzw. der Mantelmuffe ab. Der Gleitdichtungsring 39 stützt sich nach rechts an dem Stützring 41 des Schiebers und auf der Schulter 9 b der Flanschplatte ab. Der Gleitdichtungsring 40 stützt sich nach links auf den Schultern 18 c bzw. 5 b ab. Es sei darauf hingewiesen, daß die Anschlagschultern so angeordnet sind, daß sie gleichzeitig von den Gleitdichtungsringen 39 und 40 berührt werden können und so eine mittlere Gleichgewichtsstellung des Schiebers festlegen. Dies entspricht übrigens, womit zu rechnen ist, der gleichzeitigen Beaufschlagung beider Zylindergruppen, wenn auch diese Stellung nicht notwendig ist.

Die Wirkungsweise ist der oben beschriebenen ähnlich. In der in der Zeichnung dargestellten Stellung fördert die Pumpe 36 in den Sammelbehälter 15, an den auch die Kammern 26 und 32 angeschlossen sind. Die Feder 38 wirkt auf den Schieber, um denselben in der Mittelstellung zu halten.
Wenn man das Verteilerventil 35 nach links verstellt, erhält die Kammer 26 Strömungsdruckmittel, das den Schieber entgegen der Wirkung-der Feder 38 nach rechts verschiebt. Nunmehr können allein die an die Beaufschlagungsleitungen 2 b angeschlossenen Zylinder beaufschlagt werden, die anderen sind über den Ringkanal 24 hydraulisch miteinander verbunden. Wenn man andererseits das Verteilerventil nach rechts verstellt, verschiebt das in die Kammer 32 einströmende Strömungsmittel den Schieber nach links. Die den Beaufschlagungsleitungen 2 b entsprechenden Zylinder werden nunmehr nicht beaufschlagt und sind hydraulisch über den Ringkanal 37 miteinander verkoppelt, wogegen die anderen Zylinder beaufschlagt werden. Die Ringkanäle 24 und 37 können auch jeweils mit Druckmittelquellen verbunden sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Geschwindigkeitssteuereinrichtung für einen Hydraulikmotor mit mindestens zwei innerhalb mindestens eines Zylinderblockes vorgesehenen Zylindergruppen, die jeweils über in voneinander getrennten Querschnitten liegenden Durchtrittsöffnungen eines zylindrischen, koaxial innerhalb des Zylinderblockes untergebrachten Verteilers beaufschlagt werden, wobei die Durchtrittsöffnungen jeweils vorzugsweise in gleichen Zentriwinkelabständen am Außenumfang des Verteilers münden und jeweils den ebenfalls gruppenweise in nebeneinanderliegenden Querschnitten angeordneten Beaufschlagungsleitungen jeder Zylindergruppe zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine fest angeordnete Mantelmuffe (S) des Verteilers vorgesehen ist, in der in den von Durchtrittsöffnungen für die Zylinder besetzten Querschnitten für jeden Zylinder und im gleichen Zentriwinkelabstand wie diese in jedem dieser Querschnitte eine Öffnung (17 α und YIb) vorgesehen ist, und daß im Inneren der Mantelmuffe ein axial verschieblicher Schieber (18) vorgesehen ist, der im wesentlichen eine Zuströmkammer (19) und eine Abströmkammer (20) abgrenzt sowie in Umfangsrichtung abwechselnd an die eine bzw. andere dieser Kammern angeschlossene Kanalpaare (22 a, 22 b bzw. 23 a, 23 b) besitzt, die sämtlich mit den Öffnungen (17 a, 17 b) der Mantelmuffe in Deckung gebracht werden können.

2. Geschwindigkeitssteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schieber (18) in Maschinenachsrichtung vor oder hinter den Kanälen (22 a, 23 a und 22 b, 23 b) und im gleichen Abstand wie ihn diese voneinander in Maschinenachsrichtung haben, mindestens ein Ringkanal (z.B. 24) angebracht ist, der mit mindestens einer Gruppe von Mantelöffnungen (17 a bzw. 17 b) in Deckung gebracht werden kann.

3. Geschwindigkeitssteuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (18) den Kolben und die Mantelmuffe (5) den Zylinder einer Hydraulik-Stellvorrichtung bildet, in deren in axialer Richtung durch eine Kopfplatte (7) begrenzte Zylinderkammer (26) eine Leitung (25) hineinreicht, die wahlweise einerseits an eine Druckmittelquelle (14) oder andererseits an einen Rückflußsammelbehälter (15) angeschlossen werden kann.

4. Geschwindigkeitssteuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine doppeltwirkende Hydraulik-Verstellvorrichtung für den Schieber (18) mit zwei Zylinderkammern (26 und 32), die im Verteiler zwischen Kopfplatte (7), Mantelmuffe (5) und Schieber (18) sowie zwischen Flanschplatte (9), Mantelmuffe und Schieber gebildet und jeweils an eine eigene nach außen führende Leitung (27 und 33) angeschlossen sind.

5. Geschwindigkeitsteuereinrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch mindestens eine innerhalb der Mantelmuffe (5) koaxial zu dem Schieber (18) angeordnete, sich an Gleitdichtungsringen (39, 40) abstützende Feder (38), wobei sich jeder Gleitdichtungsring unter der Federwirkung jeweils wahlweise an einander zugeordneten Anschlagschultern (5 b, 9 b, 41, 18 c) des Schiebers (18) und/oder der Mantelmuffe (5) abstützt.