DE1628123A1

DE1628123A1 - Zweikreis-Hydrostatmotor

Info

Publication number: DE1628123A1
Application number: DE19671628123
Authority: DE
Inventors: Rudolf Jacob
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-10-23
Filing date: 1967-10-23
Publication date: 1971-09-16

Description

1G28123

Rudolf Jacob
714 Ludwigsburg
Schwieberdingerstr·108

Zweilcreis-Hydr Ost atmot or

Der Zweikreis*»Hydrostatmotor ist in seiner Funktionsweise nichts anderes als eine ölpumpe,deren Arbeitsweise allgemein bekannt ist«Öl wird angesaugt und unter Druck ausgestossen.Der Vorteil des Zweikreis-Hydrostatmotors besteht in seiner stufenlosen Regulierbarkeit der geförderten Ölmenge.Ausserdem arbeitet er in zwei voneinander getrennten Kreisen.Durch seine stufenlose Regulierbarkeit bietet er viele Anwendungsmöglichkeiten,in dem man ihn als Flüssigkeitsgetriebe auslegt,d»h_o ein Primär triebwerk treibt den Zweikreis-Hydrostatmotor.Von ihm wird Öl unter hohem Druck an einen weiteren Zweikreis-Hydrostatmotor geleitet.Dieser arbeitet in umgekehrtem Sinne und gibt wiederrum die aufgenommene Kraft ab· Das Primärtriebwerk kann mit seiner wirtschaftlichsten Drehzahl laufen,so dass Leistung und Drehzahl stufenlos der gegebenen Beanspruchung angepasst werden· Anwendungsgebiet e sind: Aut omobilbau» Schiff sbau, Landwirt Schafts« und Strassenbautnaschinen,Werkzeugmaschinen, usw· Hena der Zweikreis-Hydrostatmotor als Flüssigkeitsgetriebe Verwendung findet, beispielsweise im Aut omobilbau, kann das Zahnradgetriebe,die Kardanwelle und das Differential eingespahrt werden »Aus s er dem werden durch die zwei Kreise der Effekt einer Differentialsperre erzietat_f indem durch einen Absperrhahn einmal die zwei Kreise zusammengeschlossen und einmal getrennt werden·
Die Vorteile des zweikreis^Iiydrostatmotors bestehen in seinen kleinen Abmessungen ,in seinem geringen Gewicht und

109838/0023

in seiner wirtschaftlichen Herstellung. Die Erfindung bezieht-sich auf die bekannten Hydrostatraotore und zeichnet sich durch eine vereinfachte Konstriktion aus. Erfindungsgemass ist in einer zweiteiligen Druckschale eine zweiteilige mit einem kugelförmigen Mittelstück versehene Teilscheibe drehbar und verschwenkbar angeordnet und diese Teilscheibe ist mit beispielsweise vier Aussparungen versehen, in denen Arbeitsplatten beweglich geführt werden. Das innere Volumen der zweiteiligen Druckschale- ist nach der Erfindung durch die Teilscheibe in zwei gleichgrosse Teile oder Arbeitskreise unterteilt. Die in den Aussparungen der Teilscheibe geführten Arbeitsplatten unterteilen in Ausführung der Erfindung das innere Volumen der zweiteiligen Druckschale in jeweils vier Kammern oberhalb und unterhalb der Teilscheibe. In zweckmässiger Ausgestaltung der Erfindung bildet die zweiteilige mit einem kugelförmigen Mittelstück versehene Teilscheibe und die Antriebswelle einen Teil. Das kugelförmige Mittelstück der Teilscheibe ist in dem in den Druckschalen befindlichen Kugelbett gelagert. Die inneren Seitenflächen der zusammengefügten Druckschalen sind kugelförmig ausgebildet. Die Arbeitsplatten sind gemäss der Erfindung derart ausgebildet, dass sie sich dem kugelförmigen Mittelstück der Teilscheibe, den kugelförmigen Seitenflächen der Druckschalen und den inneren mxA oberen und unteren Flächen der Druckschalen anpassen. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Arbeitsplatten über zwei ringförmige Lagerungen geführt werden. Diese ringförmigen Lagerungen sind mit Zapfen versehen, die zur Verbindung mit den Arbeitsplatten dienen. Das kugelförmige Mittelstück der Teilscheibe muss bei der Verwendung von ringförmigen Lagerungen hohl ausgebildet sein.

Die Erfindung sei anhand der Abbildungen 1 bis 15 näher erläutert.

Die Abbildungen 1, 2 und 3 zeigen den erfindungsgemässen Hydrostatmotor in Vorderansicht, Seitenansicht, Draufsicht, wobei die Drehachse der Teilscheibe mit der Achse der Druckschalen einen Winkel bildet. Die Abbildung 4i die Abbildung

bad original

109838/0023

1828123

und die Abbildung 6 sind eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung im Schnitt dargestellt» wobei Drehachse der Teilscheibe und Achse der Druckschalen keinen Winkel bilden. Die Abbildungen 7 bis 10 zeigen das Prinzip der'Erfindung, die Abbildungen 11 bis 13 zeigen weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung. Die Abbildungen 14 und 15 sind Prinzipskizzen nach den Abbildungen 1 und 3.

Die Abbildung 8 zeigt die mit einem kugelförmigen Mittelstück 20 versehene Teilscheibe 2 mit den 4 Aussparungen 19. Jeweils eine Aussparung 19 dient der Führung der Arbeitsplatten 3» v/ie aus der Abbildung 7 zu ersehen ist. Die Achse 24 der Teilscheibe 2 ist hier nach der rechten Seite geneigt, so dass bezogen auf den oberen Arbeitskreis deutlich die rechte grosse Arbeitsfläche und die linke kleine Arbeitsfläche der Arbeitsplatten 3 zu erkennen ist. Wenn eine Einheit nach der Abbildung 7 in eine entsprechende Schale gebracht wird, wie aus den Abbildungen 9 und 10 au entnehmen, erkennt man, dass die Teilscheibe 2 das innere Volumen der Druckschalen IA und IB in zwei Teile oder Arbeitskreise unterteilt. Jeder für sicijlallein arbeitende Kreis wird wiederum durch die vier Arbeitsplatten 3 in vier Kammern geteilt. Die Abbildungen 7, 9 und 10 zeigen deutlich die vier oberen und vier unteren Kammern und gleichzeitig den oberen und unteren Arbeitskreis. Wird die Teilscheibe 2 mit einer ITeigung, wie sie die Abbildungen 1, 7, 9, 14 zeigt, in Drehung versetzt, verändert sich kontinuierlich das Volumen jeder einzelnen Kammer. Dadurch wird sowohl der untere als auch der obere Arbeitskreis nochmals in swei voneinander unabhängig wirkende Arbeitstakträume aufgeteilt, wobei die den Arbeitskreisen zugehörenden Kammern aaf die lage der Arbeitstakträume keinen Einfluss haben. Die Grosse des Arbeitstaktraumes wird durch die Neigung der Teilscheibe bestimmt. '

Wie bereits erwähnt hat jeder Arbeitskreis zwei Arbeitstakträume. Der eine Arbeitstaktraum säugt Gas oder Flüssigkeit an, der zweite Arbeitstaktraum stösst das ."-Gas" oder die Flüssigkeit unter Druck aus. · ·■ .: .:r

Anhand der Prinzipskizzen Abb. 14 und ro nach der Abb. i und ό sei dies näher erläutert. ATaIa. 14 zeigt eine Vorderansicht mit den Druckschalen IA und IB, der Teilscheibe 2 mit den vier Arbeitsplatten 3. Die Drehachse 24 der Teilscheibe 2 bildet mit der Achse 23 der Druckschalen einen Winkel. Die Abb. 15 ist eine Draufsicht, bei der die Druckschale IA entfernt ist. Wie bereits erwähnt werden durch die in.der Teilscheibe 2 befindlichen Arbeitsplatten 3 jeweils vier Kammern ober- und unterhalb der Teilscheibe 2 in den Druckschalen IA und IB gebildet. In der oberen Druckschale IA die Kammern 27» 28, 29 und 30, in der unteren Drucksehale IB die Kammern 31, 32, 33 und 34· In der Abb. 15 sind die oberhalb der Teilscheibe 2 liegenden Kammern 27 bis 30 zu erkennen, die unterhalb der Teilscheibe 2 liegenden Kammern 31 bis 34 sind durch die gestrichelten Linien gekennzeichnet· In der unteren Druckschale IB sind der Ansaug- und Druckkanal 12 und 13 zu erkennen. Unterstellt man, dass der Kanal 13 Druckkanal ist, das heisst also bei Linksdrehung der Teilscheibe 2, so bilden in der dargestellten Lage die Kammern 33 und 34 den ersten Arbeit stakt raum (Ausstoss) des unter der Teilscheibe 2 liegenden Arbeitskreises und die Kammern 31 und 32 den zweiten Arbeitstaktraum (Ansaugen) des unterhalb der Teilscheibe 2 liegenden Arbeitskreises. Die Kammern 29 und 30 bilden den ersten Arbeitstaktraura (Ansaugen) des oberhalb der Teilscheibe 2 liegenden Arbeitskreises und die Kammern 27 und 28 den zweiten Arbeitstaktraum (Ausstoss) des oberhalb der Teilscheibe liegenden Arbeitskreises. Die vier Kammern jedes Arbeitskreises fördern die gleiche Menge Gas oder !Flüssigkeit. Die geförderte Menge wird bestimmt durch den Winkel, den die Achse 23 der Druckschale mit der Drehachse 24 der Teilscheibe 2 einnimmt(Abb. 1, 9» 12, 13, 14). Werden die beiden Achsen zur Deckung gebracht, erfolgt keine Förderung. (Abb.10). Werden die beiden Achsen in entgegengesetzter Richtung geneigt, erfolgt eine Umkehrung der Flussrichtung. Die Teilscheibe 2 kann mit dem Kugelförmigen Mittelstlick 20 und der Antriebswelle 6 ein Ganzes bilden.

ORIGINAL

10983 8/0023

Die Druckschalen IA und IB weisen jeweils ein Kugelbett auf, in dem der kugelförmige !Peil 20 der Teilscheibe 2 gelagert ist. JJie zusammengefügten Druckschalen IA und IB weisen an ihren Seiten eine kugelförmige Fläche 4 auf, die derart geformt ist, dass die Teilscheibe 2 an ihrem äusseren Hand "bei ihrer Schwenkbewegung einen einwandfreien Abschluss der einzelnen Kammern bewirkt.

Wie erwähnt nehmen die Aussparungen 19 der Teilscheibe 2 jeweils eine Arbeitsplatte 3 gleitend auf. Die Flächen der Arbeitsplatten, die dem kugelförmigen Mittelstück 20 der Teilscheibe 2gegenüber stehen, sind entsprechend kugelförmig ausgebildet. Ausserdem sind sie wegen des einwandfreien Abschlusses der einzelnen Kammern entsprechend der kugelförmigen Fläche 4 der Druekschalen ausgebildet. Die innere Fläche 5 der Druckschale IA und IB führt die Arbeitsplatten 3 in einer Ebene. Die Seitenflächen 25 der Arbeitsplatten 3 können gegebenenfalls rund gehalten werden, damit sie bei ihrer Neigung ebenfalls ein Abschliessen der Kammern bewirken. Über die Antriebswelle 6 wird axe Teilscheibe 2 in Drehung versetzt und nimmt wie bereits erwähnt die in der Teilscheibe 2 geführten Arbeitsplatten 3 mit. Die Arbeitsplatten 3 können zusätzlich über zwei ringförmige Lagerungen 7 und 8 in der mit einem kugelförmigen Mittelstück 20 versehenen Teilscheibe 2 geführt werden. An den ringförmigen Lagerungen befinden sich jeweils zwei stark ausgebildete Zapfen 26, auf welche die Arbeitsplatten 3 gesteckt und mit den Lagerungen verbunden werden. Damit das kugelförmige Mittelstück 20 der Teilscheibe 2 die beiden Lagerungen 7 und 8 aufnehmen kann ist es im Inneren hohl gestaltet, damit es eine zweite Kugel 9 aufnehmen kann. Die hierdurch entstandene Hohlkugel nimmt in einer ausgefrässten !Tut den Lagerring 7 auf. Die Kugel 9, welche in die Hohlkugel eingelegt wird, besteht aus zwei miteinander verbundenen feilen. Sie ist so ausgebildet^ dass sie im verbundenen Zustand ebenfalls eine Ifut zur Aufnahme des Lagerrings 8 bildet. Die innere Kugel 9 muss in ihrem Bett fest verkeilt werden.

109838/0023

Die Ansaug- und Druckkanäle 10 "bis 13 sind in den Decken der Druckschalen IA und IB eingefrässt. Wie aus der Abbildung ersichtlich, müssen diese Kanäle soweit eingearbeitet sein, dass sie das exakte öffnen und Schliessen jeder einzelnen Kammer bewirken. Die Teilscheibe 2 darf nicht bis ganz an die Decken der Druckschale IA und IB geschwenkt werden. Bs "muss ein kleiner Spalt 14 frei bleiben, damit sich der Druck zwischen den gegenüberliegenden Kanälen in diesem Bereich ausgleichen kann. Eine besondere Abdichtung ist nur an dem Kugelbett der oberen Druclcschale IA notwendig. Sie kann in bekannter Weise in einer kreisförmigen Ringnut verankert sein. Zweckmässigerweise sollte diese Ringnut nach einer Seite geneigt, also in Richtung eines Ansaugkanals asymmetrisch verlegt sein. Wie die Antriebswelle 6 durch die Druckschale IA geführt wird, kann zur Stabilisierung der Teilscheibe 2 auch durch die Druckschale IB eine ebensolche Welle geführt v/erden. Eine Abdichtung des unteren Kugelbettes ist dann ebenfalls erforderlich. Abbildung 11 zeigt die sinngemässe Anordnung eines Zweikreis-Hydrostatmotors in einem Getriebegehäuse. Hierbei ist die Antriebswelle nich verrückbar gelagert. Hier wird im Gegensatz zu den bisherigen Ausführungsforinen die Druckschale um die Teilscheibe geschwenkt. Die Druckschale ist über zwei Lagerbolzen 15 schwenkbar gelagert. Bie beiden Hochdruckschläüche 16 sind, bedingt durch die Schwenkbarkeit der Druckschale, elastisch. Eventuell überlaufendes OeI aus der Schwenknut 17 wird in dem Getriebegehäuse aufgefangen. Die Antriebswelle wird zweckmässigerweise im Getriebegehäuse kugelgeiagert und durch Simmering abgedichtet. Ebenfalls erfolgt die Abdichtung des Steuerknüppels 18 auf bekannte Weise. Eventuell auftretender Druck auf die Vertikale der Druckschale kann durch bekannte Hydraulik aufgehoben werden.

-7-

BADORiGfNAL

109838/0023

Die Abbildung 12 veranschaulicht ein AusführungslDeispiel mit einer schmalen Teilscheibe2, wobei das Volumen der beiden Arbeitskreise vergrössert wird. Die Abbildung 13 stellt ein Ausführungsbeispiel mit einer bfeiten Teilscheibe 2 und einem kleineren Volumen der Beiden Arbeitskreise dar* Dadurch wird eine beabsichtigte grössere führung der Arbeitsplatten.in den Schlitzen der Teilscheibe bewirkt.

IO Patentansprüche - "" :

4 Blatt Zeichnungen mit 15 Abbildungen

BAD

109838/0023

Claims

Patentansprüche,

1JZweikreis-Hydrostatniotor dadurch gekennzeichnet,dass in einer zweiteiligen Druckschale (1)-eine zweiteilige mit einem kugelförmigen Mittelstuck (20) versehenen* Teilscheibe (2) drehbar und verschwenkbar angeordnet ist und diese Teilscheibe mit beispielsweise vier Aussparungen(19) versehen ist, in denen Arbeit splat ten (^; ue,.^?o₀:lich _oe führt

2«Zweikreis-Hydrostatmotor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,dass innere Volumen der zweiteiligen Druckschale (1A und 1B ) durch die Teilscheibe (2) in zwei gleichgrosse Teile oder Arbeitskreise unterteilt ist.

^.Zweikreis-Hydrostatmotor nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet,dass die in den Aussparungen (19) der Teilscheibe (2) geführten Arbeitsplatten (3) das innere Volumen der zweiteiligen Druckschale (1A und 1B) in jeweils vier Kammern oberhalb und unterhalb der Teilscheibe unterteilen.

4.Zweikreis~Hydrostatmotor na_ch Anspruch 1 dadurch, gekennzeichnet,dass die zweiteilige mit einem kugelförmigen Mittelstück (20) versehene Teilscheibe (2) und die Antriebswelle (6) einen Teil bilden·

5«Zweikreis-Hydrostatmotor nach Anspruch. 1 dadurch gekennzeichnet,dass das kugelförmige Mittelstück (20) der Teilscheibe (2) in dem in den Druckschalen (1A und 1B) befindlichen Kugelbett gelagert sind.

BAD

109838/0023

6eZweikreis-HydrQStatmot0r nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,dass die inneren Seitenflächen (4) der zusammengefügten Druekschalen (1A und 1B) kugelförmig ausgebildet sind·

T.Zweikreis-Hydrostatmotor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,dass die Arbeitsplatten (3) derart ausgebildet sind,dass siefsich dem kugelförmigen Mittelstück (20) der Teilscheibe (2) ,den kugelförmigen Seitenflächen (4) der Druckschalen (1A und 1B) und den inneren oberen und unteren Flächen (5) der Druckschalen anpassen·

S.Zweikreis^Hydrostatmotor nach Anspruch 1 und 7 dadurch gekennzeichnet,dass die Arbeitsplatten (3) über zwei ringförmige !Lagerungen (7 und 8) geführt werden·

9oZweikreis~Hydrostatmotor nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet,dass die ringförmigen Lagerungen (7 und 8) mit Zapfen versehen sind,die zur Verbindung mit der Teilscheibe (2) dienen_e

lO.Zweikreis-Hydrostatmotor nach Anspruch 1und 8 dadurch gekennzeichnet,dass das kugelförmige Mittelstück (20) zwecks Aufnahme der Lagerungen (7 und 8) Jiohl ausgebildet ist·

BAD-ORIGINAL

109838/00 2 3

/ο .

Lee r s e11 e

ORIGINAL KSPECTED