DE19536060C2 - Hydraulische Maschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Maschine mit einem drehfest auf einer Welle angeordneten Zahnrad, das eine erste Außenverzahnung aufweist, einem Zahn­ ring, der eine erste Innenverzahnung, die mit der er­ sten Außenverzahnung in Eingriff steht, und eine zweite Außenverzahnung aufweist, einem Zahnkranz, der eine zweite Innenverzahnung, die mit der zweiten Außenver­ zahnung in Eingriff steht, aufweist, und mit einer Kom­ mutierungseinrichtung zum lagerichtigen Zu- und Abfüh­ ren von Hydraulikflüssigkeit in Drucktaschen, die in der ersten und/oder zweiten Verzahnung jeweils zwischen Außen- und Innenverzahnung gebildet sind.

Maschinen dieser Art haben den Vorteil, daß sie bei hohem Drehmoment relativ langsam laufen. Sie sind bei­ spielsweise in US 2 989 951, EP 0 367 046 B1 oder EP 0 038 482 A2 beschrieben.

In den bekannten Fällen ist die Kommutierung zwar schwierig, weil sich die Drucktaschen gegenüber den Anschlüssen bewegen. Die lagerichtige Versorgung der Drucktaschen wird aber auf verschiedene Weisen sicher­ gestellt. Allen Konstruktionen ist jedoch der Nachteil gemeinsam, daß der Zahnsatz, der aus Zahnrad, Zahnring und/oder Zahnkranz gebildet wird, ungleichmäßig bela­ stet wird. Der Druck der hydraulischen Flüssigkeit auf den Zahnsatz ist nicht gleichförmig. Vereinfacht ausge­ drückt kann man sagen, daß sich der Hochdruck in einem halbmondförmigen Gebilde ausbreitet, das sich etwa über die Hälfte des Zahnsatzes bzw. einer Steuerscheibe er­ streckt. Auf der anderen Hälfte des Zahnsatzes (beides in Umfangsrichtung gesehen) liegt Niederdruck (Tank­ druck) an. Diese Druckunterschiede führen zu einem Kippmoment auf die Steuerscheibe. Von diesem Kippmoment ist insbesondere der Zahnring betroffen, der sich dann zwischen dem Zahnrad und dem Zahnkranz aus einer an und für sich gewünschten ebenen Ausrichtung heraus leicht schief stellt. Dies führt zu einer ungleichmäßigen Ab­ nutzung der beteiligten Verzahnungen, also einem erhöh­ ten Verschleiß. Darüber hinaus kann sich die innere Leckage erhöhen, was negative Auswirkungen auf den Wir­ kungsgrad hat.

In DE 32 43 403 A1 ist eine Schieber-Ventilanordnung dargestellt mit einem Gehäuse und einem zwei parallele Flächen aufweisenden Schieber. Der Schieber besteht aus einem Zahnsatz mit Zahnring und Zahnrad, an dem an ei­ ner axialen Seite eine Endwand und an der anderen axia­ len Seite eine Ventilplatte anliegt. Endwand, Zahnring und Ventilplatte sind durch Schrauben miteinander ver­ bunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Betriebs­ verhalten einer derartigen Maschine zu verbessern.

Diese Aufgabe wird bei einer hydraulischen Maschine der eingangs genannten Art dadurch gelöst, auf beiden axia­ len Seiten eines aus Zahnrad und Zahnring gebildeten Zahnsatzes je eine Seitenplatte angeordnet ist, die axial miteinander verbunden sind und sich gemeinsam mit dem Zahnrad oder dem Zahnring bewegen, wobei zwischen den beiden Seitenplatten und dem Zahnsatz der gleiche Druck herrscht.

Auf diese Weise erhält man eine geschlossene Einheit, in der der Zahnsatz aufgenommen ist. Die beiden Seiten­ platten, die axial miteinander verbunden sind, nehmen Zahnrad und Zahnring zwischen sich auf und stützen bei­ de Teile auf gleiche Weise ab. Dadurch, daß sich die Seitenplatten mit dem Zahnrad oder dem Zahnring bewe­ gen, wird die Relativbewegung zwischen dem anderen der beiden Teile und den beiden Seitenplatten zwar nicht beseitigt, aber auf ein relativ kleines Maß reduziert. Zumindest zwischen einem der beiden Teile und den Sei­ tenplatten erfolgt sogar gar keine Relativbewegung. Die Seitenplatten und der Zahnsatz sind als Einheit zusam­ men stabiler als die einzelnen Teile des Zahnsatzes für sich genommen. Auf diese Weise lassen sich auch un­ gleichmäßige Kräfteverhältnisse besser ausgleichen. Das Betriebsverhalten der Maschine wird verbessert, weil die Leckagen kleiner gehalten werden können und der Verschleiß zumindest im Bereich der Verzahnungen eben­ falls klein bleibt. Es entsteht ein hydraulisches Gleichgewicht, weil auf beiden Seiten des Zahnsatzes der gleiche Druck erzeugt und aufrechterhalten wird. Ein Kippmoment wird dadurch vermieden.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß jede Seitenplatte für jede Drucktasche eine durchgehen­ de Öffnung aufweist, wobei die eine der Seitenplatten von einem Drehschieber mit Zu- und Abflußöffnungen und die andere von einer Endplatte abgedeckt ist. Die dem Drehschieber benachbarte Seitenplatte wird also mitver­ wendet, um eine Kanalanordnung für die notwendige Kom­ mutierung der Hydraulikflüssigkeit zu den Drucktaschen sicherzustellen. Die Kanäle werden hierbei durch die durchgehende Öffnung für jede Drucktasche gebildet. Hierbei baut sich nun ein Druck zwischen dem Drehschie­ ber und der Seitenplatte auf. Auf der gegenüberliegen­ den Seite des Zahnsatzes ist aber eine ähnliche Seiten­ platte mit entsprechend durchgehenden Öffnungen ange­ ordnet, so daß sich der entsprechende Druck auf der gegenüberliegenden Seite der Einheit ebenfalls aufbaut. Damit liegen auf beiden Seiten dieser Einheit aus Sei­ tenplatten und Zahnsatz die gleichen Druckverhältnisse vor. Damit kann ein Kippmoment praktisch nicht mehr zustande kommen.

Vorzugsweise ist für jede Drucktasche ein Druckaus­ gleichskanal zwischen den beiden Seitenplatten vorgese­ hen. Damit läßt sich auch innerhalb der beiden Seiten­ platten der gewünschte Druckausgleich sicherstellen. Solange zwischen den Zähnen der Außenverzahnung auf dem Zahnrad und den Zähnen der Innenverzahnung auf dem Zahnring noch Zwischenräume bestehen, die die Druckta­ schen bilden, ist es einleuchtend, daß die Hydraulik­ flüssigkeit den Druck durch diese Öffnung weiterleiten kann, so daß sich auf beiden Seiten des Zahnsatzes je­ weils der gleiche hydraulische Druck ergibt. Es gibt allerdings immer eine Position, in der ein Zahn der Außenverzahnung des Zahnrades eine Zahnlücke in der Innenverzahnung des Zahnringes praktisch vollständig ausfüllt. In diesem Fall könnte ohne den Druckaus­ gleichskanal kein Druckausgleich stattfinden, und man hätte wieder ein druckmäßiges Ungleichgewicht zwischen den beiden axialen Seiten des Zahnsatzes. Dieses Un­ gleichgewicht wird aber durch den Druckausgleichskanal verhindert. Eine nennenswerte Leckage ist damit nicht verbunden. Es wird lediglich dafür gesorgt, daß sich der Druck von einer axialen Seite des Zahnsatzes auf die andere fortpflanzen kann.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vor­ gesehen, daß der Druckausgleichskanal als Nut im Boden eines Zahnzwischenraums ausgebildet ist. Man muß dann keine weiteren Maßnahmen zur Steuerung der Flüssigkeit treffen. Der Druckausgleich erfolgt automatisch. Die Wege werden kurz gehalten.

Vorzugsweise weist der Drehschieber auf der der Seiten­ platte zugewandten Seite eine Reihe von Steueröffnungen auf, die auf einem Kreis angeordnet und abwechselnd mit einem Zufluß- und einem Abschlußanschluß verbunden sind. Hierbei weicht die Anzahl der Steueröffnungen von der Anzahl der Öffnungen in der Seitenplatte ab, und zwar derart, daß bei einer Relativbewegung von Seiten­ platte zu Drehschieber oder umgekehrt immer die lage­ richtige Versorgung der Drucktaschen mit Hydraulikflüs­ sigkeit sichergestellt wird. Beispielsweise gibt es bei elf Drucktaschen zwölf Steueröffnungen im Drehschieber, die mit dem Zuflußanschluß verbunden sind, und zwölf Steueröffnungen, die mit dem Abflußanschluß verbunden sind. Auf diese Weise läßt sich auch dann eine lage­ richtige Versorgung der Drucktaschen sicherstellen, wenn sich sowohl der Zahnring als auch das Zahnrad dreht.

Hierbei ist besonders bevorzugt, daß die Steueröffnun­ gen abwechselnd mit einer von zwei Ringnuten auf der axial entgegengesetzten Seite des Drehschiebers verbun­ den sind. Mit Hilfe der Ringnuten läßt sich die Versor­ gung des Drehschiebers auf einfache Art sicherstellen. Der Drehschieber kann dann ständig mit dem Zufluß und mit dem Abfluß verbunden sein.

In einer ganz besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß zwischen den Öffnungen in den Seiten­ platten jeweils Hilfsöffnungen angeordnet sind. Da die Steueröffnungen im Drehschieber immer abwechselnd mit dem Zufluß und dem Abfluß verbunden sind, wechselt am Drehschieber in den Steueröffnungen immer ein hoher Druck mit einem niedrigen Druck ab. Durch die Hilfsöff­ nungen wird nun dieser abwechselnd hohe und niedrige Druck auch auf die Seitenplatte übertragen, so daß sich hierdurch ein gewisser Druckausgleich über die Fläche einstellt.

Ganz besonders vorteilhaft wird die Ausgestaltung dann, wenn entsprechende Hilfsöffnungen der beiden Seiten­ platten miteinander verbunden sind. Dann kann sich näm­ lich der Druckausgleich, der sich auf einer Fläche er­ gibt, auch auf die andere Seitenplatte fortpflanzen, so daß man sowohl ein axiales Kräftegleichgewicht über die Einheit aus den Seitenplatten und dem Zahnsatz als auch ein weitgehend flächenmäßiges Gleichgewicht erhält.

Vorteilhafterweise sind die Hilfsöffnungen mit Löchern verbunden, durch die axial verlaufende Haltebolzen ge­ führt sind, die die beiden Seitenplatten axial mitein­ ander verbinden. Man benötigt also nicht einmal zusätz­ liche Kanäle, um den Druckausgleich zwischen den Hilfs­ öffnungen herzustellen. Der Druckausgleich kann viel­ mehr entlang der Haltebolzen, die beispielsweise als Schraubbolzen ausgebildet sein können, erfolgen. Die Ausgestaltung wird dadurch konstruktiv relativ einfach.

Vorzugsweise sind die Haltebolzen durch das Zahnrad ge­ führt. Dies bedingt einerseits, daß sich die Seiten­ platten synchron mit dem Zahnrad drehen. Andererseits wird auf einem relativ kleinen Radius die axiale Halte­ kraft erzeugt, so daß sich keine großen Hebelarme aus­ bilden können. Die Haltebolzen umgeben selbstverständ­ lich die Welle, mit der sich das Zahnrad dreht. Die Haltebolzen sind dabei aber vorzugsweise im Zahnrad möglichst weit nach außen geführt, so daß die axiale Befestigung zwischen den Halteplatten relativ nahe an den Drucktaschen erfolgt, also da, wo sich die Drücke ausbilden können, die ohne die Haltebolzen zu einem Ab­ spreizen der beiden Seitenplatten voneinander führen würden.

In einer bevorzugten Ausgestaltung drehen sich die Sei­ tenplatten synchron mit dem Zahnrad und der Drehschie­ ber synchron mit dem Zahnring, wobei eine Getriebeein­ richtung vorgesehen ist, die aus der rotierenden und orbitierenden Bewegung des Zahnrings nur die rotierende auf den Drehschieber überträgt. Damit erhält man zwi­ schen dem Drehschieber und der Seitenplatte genau die gleichen Relativbewegungen wie zwischen dem Zahnring und dem Zahnrad. Dies erleichtert die lagerichtige Ver­ sorgung der einzelnen Drucktaschen, also die Kommutie­ rung. Der Drehschieber soll nur eine rotierende Bewe­ gung ausführen, während der Zahnring eine orbitierende und gleichzeitig eine rotierende Bewegung durchführt. Beide Bewegungen müssen allerdings nicht in dem glei­ chen Umlaufsinn erfolgen. Die Getriebeeinrichtung wirkt daher als eine Art Filter, der eine bestimmte Bewegung ausfiltert.

Hierbei ist besonders bevorzugt, daß die Getriebeein­ richtung als Hülse ausgebildet ist, die mit dem Zahn­ ring verbunden ist und die mehrere in Umfangsrichtung verteilte Ausnehmungen aufweist, in die eine entspre­ chende Anzahl von Vorsprüngen des Drehschiebers hinein­ ragt. Hierbei weist die Hülse einen größeren Durchmes­ ser als der Drehschieber auf. Es ist nicht notwendig, daß gleichzeitig immer alle Vorsprünge des Drehschie­ bers mit allen Ausnehmungen in Wirkeingriff stehen. Notwendig ist im Grunde genommen dieser Wirkeingriff nur zwischen jeweils einem Vorsprung und einer Ausneh­ mung. In der Regel werden aber mehrere Vorsprünge gleichzeitig mit den entsprechenden Ausnehmungen so zusammenwirken, daß die Drehbewegung auf den Drehschie­ ber übertragen wird, während die Orbit-Bewegung des Zahnringes zu einer Relativverschiebung zwischen den Vorsprüngen und den Ausnehmungen führt.

Vorzugsweise sind hierbei die Ausnehmungen in einem stirnseitig am Innenumfang der Hülse umlaufenden Vor­ sprung angeordnet. Auch bei einer verhältnismäßig dün­ nen Wandstärke der Hülse lassen sich damit die notwen­ digen Tiefen der Ausnehmungen realisieren, so daß eine relativ große Exzentrizität bei der Bewegung des Zahn­ ringes gegenüber dem Zahnrad zugelassen wird. Diese Exzentrizität ist Ursache für die Verschiebungen zwi­ schen dem Drehschieber und der Hülse in radialer Rich­ tung.

Vorzugsweise weist der Zahnring an seiner Außenverzah­ nung mindestens zwei Zahnabschnitte mit einer gegenüber den übrigen Zähnen vergrößerten Dicke auf, wobei die Hülse mit entsprechenden Aussparungen auf die Zähne mit vergrößerter Dicke aufgesteckt ist. Dadurch, daß die Hülse an den Zähnen der Außenverzahnung angeordnet ist, steht einerseits ein großer Hebelarm für die Drehmo­ mentübertragung von dem Zahnring auf die Hülse zur Ver­ fügung. Da andererseits die Zähne verwendet werden, ist die Herstellung relativ einfach. Man kann den Zahnring nach bekannten Herstellungsverfahren herstellen, bei­ spielsweise sintern. Um die Vorsprünge herzustellen, mit denen dann die Hülse in Eingriff steht, ist es nur noch notwendig, den Zahnring zumindest im Bereich sei­ ner Zähne auf den nicht benötigten Teilen des Umfangs abzuschleifen, d. h. die Dicke der Zähne zu verringern.

Mit Vorteil weist die Endplatte auf der der zugehörigen Seitenplatte abgewandten Seite ein sphärische Form auf, die an einer entsprechend geformten Gehäusewand an­ liegt. Hierdurch können Fehler ausgeglichen werden, die bei einer Verformung der Welle entstehen könnten, bei­ spielsweise wenn die Welle stark einseitig belastet wird. Dann können die rotierenden Teile insgesamt ein wenig kippen. Damit dies keine Kantenkräfte zur Folge hat, ist die Endplatte sphärisch ausgebildet und kann sich im Gehäuse dann selbst ihre Position suchen. Auch wenn beim Anlauf eine Unebenheit vorhanden ist, kann sich die Endplatte selbst in die richtige Position bringen und dann eine sich durch die Unebenheit erge­ bende Leckage schließen.

Vorzugsweise ist die Welle auf beiden Seiten des Zahn­ rades abgestützt. Auch hierdurch lassen sich größere einseitige Kräfte auf die Welle ausüben. Auf einer Sei­ te reicht es dann aber im Prinzip aus, wenn man ein relativ schwaches Lager verwendet, wenn die Abstützung in einer größeren Entfernung vom Zahnrad erfolgt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzug­ ten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeich­ nung beschrieben. Hierin zeigen.

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen hydrauli­ schen Motor,

Fig. 2 eine schematische, perspektivische An­ sicht eines Zahnsatzes,

Fig. 3 eine Seitenplatte,

Fig. 4 ein Drehschieber,

Fig. 5 einen Kolben,

Fig. 6 eine Endplatte und

Fig. 7 eine Kupplungshülse.

In den Fig. 3 bis 7 sind die jeweiligen Teile jeweils von beiden axialen Richtungen aus gezeigt, um gewisse Einzelheiten zu verdeutlichen.

Ein hydraulischer Motor 1 weist eine Welle 2 auf, die sich praktisch über die gesamte Länge eines Gehäuses 3 erstreckt.

Auf der Welle 2 ist drehfest ein Zahnrad 4 angeordnet, das eine erste Außenverzahnung 5 aufweist. Diese erste Außenverzahnung 5 steht in Eingriff mit einer ersten Innenverzahnung 6, die auf der Innenseite eines Zahn­ ringes 7 angeordnet ist. Die erste Außenverzahnung 5 und die erste Innenverzahnung 6 bilden zusammen eine erste Verzahnung.

Der Zahnring 7 seinerseits weist eine zweite Außenver­ zahnung 8 auf, die mit einer zweiten Innenverzahnung 9 in Eingriff steht, die in einem Zahnkranz 10 ausgebil­ det ist, der wiederum als Teil des Gehäuses 3 ausgebil­ det ist. Beispielsweise kann der Zahnkranz 10 als Scheibe zwischen zwei Gehäuseteilen 11, 12 angeordnet und mit Hilfe von Schraubbolzen 13 axial befestigt sein.

Die zweite Außenverzahnung 8 und die zweite Innenver­ zahnung 9 bilden zusammen eine zweite Verzahnung. Bei beiden Verzahnungen ist zu erkennen, daß die Außenver­ zahnung 5, 8 weniger Zähne als die Innenverzahnung 6, 9 aufweist.

Im vorliegenden Fall sind zwischen der ersten Außenver­ zahnung 5 und der ersten Innenverzahnung 6 Drucktaschen 14 ausgebildet, deren Zahl der Anzahl der Zähne der ersten Außenverzahnung 5 entspricht. Diese Drucktaschen 14 müssen nun lagerichtig mit Hydraulikflüssigkeit ver­ sorgt werden, die über Anschlüsse 15, 16 zu- bzw. abge­ führt wird. Je nach dem, welche Drehrichtung des Motors erwünscht ist, wird der eine der beiden Anschlüsse als Zuflußanschluß und der andere als Abflußanschluß ver­ wendet.

Das Funktionsprinzip eines derartigen Motors ist be­ kannt. Einer Drucktasche 14, die sich aufgrund der Ki­ nematik ausdehnt, wird Hydraulikflüssigkeit unter Druck zugeführt. Einer Drucktasche 14, die sich aufgrund der Kinematik verkleinert, wird Hydraulikflüssigkeit ent­ nommen und über den anderen Abschluß abgeführt. Hierbei rotiert der Zahnring 7 im gleichen Umlaufsinn wie das Zahnrad 4. Gleichzeitig orbitiert er in die entgegen­ gesetzte Richtung. Es lassen sich dadurch sehr kleine Drehzahlen bei einem sehr großen Drehmoment realisie­ ren.

Zur lagerichtigen Versorgung der Drucktaschen 14, also zur Kommutierung, ist im Gehäuse 3 ein Kolben 17 vor­ gesehen, der in Fig. 5 näher dargestellt ist. Der Kol­ ben weist eine mittlere Öffnung 18 auf, durch die die welle 2 geführt ist. Der Kolben 17 selbst ist mit Hilfe eines Stiftes 19 drehfest im Gehäuse 3 gehalten. Ferner weist der Kolben 17 zwei Stufen auf, die mit Hilfe von Dichtungen 20-22 im Gehäuse gegeneinander abgedichtet sind. In jeder Stufe sind eine Reihe von axialen Kanä­ len 23 bzw. 24 angeordnet, die auf einem Kreis angeord­ net sind und auf der den Stufen abgewandten Seite des Kolbens 17 in eine Kontaktfläche 25 münden. Hierbei steht der eine Anschluß 15 über einen Ringkanal 26 mit den inneren Bohrungen 23 in Verbindung, während der andere Anschluß 16 über einen Ringkanal 27 mit den äu­ ßeren Bohrungen 24 verbunden ist.

An der Kontaktfläche 25 liegt ein Drehschieber 28 an, der in Fig. 4 näher dargestellt ist. Der Drehschieber 28 weist auf seiner dem Kolben 17 benachbarten Seite zwei Ringnuten 29, 30 auf, die jeweils so angeordnet sind, daß sie mit den Bohrungen 23, 24 des Kolbens 17 jeweils in Überdeckung sind. Der Drehschieber 28 kann sich daher gegenüber dem Kolben 17 drehen, ohne eine Flüssigkeitsverbindung zwischen den Ringnuten 29, 30 und den Bohrungen 23, 24 im Kolben 17 zu unterbrechen.

Ferner weist der Drehschieber 28 noch radial nach außen vorstehende Vorsprünge 31 auf, deren Funktion später erläutert werden wird.

In den Ringnuten 29, 30 sind jeweils Bohrungen 32, 33 vorgesehen, die unter einem Winkel zur Axialrichtung angeordnet sind. Dementsprechend münden alle Bohrungen 32, 33 auf der anderen Seite des Drehschiebers 28 auf einem gemeinsamen Kreis und bilden dort Steueröffnun­ gen. Damit ergibt sich auf dieser Seite des Drehschie­ bers 28 (dargestellt in Fig. 4b) die Situation, daß die Steueröffnungen 32, 33 abwechselnd mit hohen und mit niedrigem Druck versorgt sind.

Natürlich ist es auch möglich, daß eine der beiden Ringnuten 29, 30 in Axialrichtung über den Steueröff­ nungen 32, 33 angeordnet ist, so daß nicht alle Kanäle, sondern nur jeder zweite Kanal, schräg verlaufen müs­ sen.

Der Drehschieber 28 liegt mit seiner dem Kolben 17 ab­ gewandten Seite an einer Seitenplatte 34 an, die in Fig. 3 näher dargestellt ist. Hierbei liegt der Dreh­ schieber 28 mit seiner in Fig. 4b dargestellten Seite an der Seite der Seitenplatte 34 an, die in Fig. 3a dargestellt ist.

Die Seitenplatte 34 weist eine der Anzahl der Druckta­ schen 14 entsprechende Anzahl von Öffnungen 35 auf. Die Seitenplatte 34 ist dabei mit dem Zahnrad 4 mit Hilfe von Schrauben 36 so verbunden, daß jede Öffnung 35 in eine Lücke der ersten Außenverzahnung 5 mündet. Die Zahl der Steueröffnungen 32 und die Zahl der Steueröff­ nungen 33 entspricht jedoch der Zahl der Zähne der er­ sten Innenverzahnung 6.

Auf der der Seitenplatte 34 gegenüberliegenden Seite des aus dem Zahnrad 4 und dem Zahnring 7 gebildeten Zahnsatzes ist eine zweite Seitenplatte 37 angeordnet, die genauso aussieht wie die erste Seitenplatte 34, die in Fig. 3 dargestellt ist. Es reicht daher aus, die in Fig. 3 dargestellte Platte naher zu erläutern.

Die Schrauben 36 sind durch Bohrungen 38 im Zahnrad 4 geführt und außerdem durch Bohrungen 39 in der Seiten­ platte 34 bzw. 37. Damit sind die beiden Seitenplatten 34, 37 und das Zahnrad 4 axial fest miteinander verbun­ den. Diese Teile drehen sich auch gemeinsam.

Auf der dem Zahnrad 4 abgewandten Seite, die in Fig. 3a dargestellt ist, sind zwischen den Öffnungen 35 Hilfs­ öffnungen 40 vorgesehen, die über Kanäle 41 mit den Bohrungen 39 zur Aufnahme der Schrauben 36 verbunden sind. Da auf der entsprechenden Stirnseite des Dreh­ schiebers 28 immer abwechselnd Öffnungen 32, 33 mit Hoch- und mit Niederdruck angeordnet sind, ergibt sich eine entsprechende Verteilung auch in den Öffnungen 35 bzw. den Hilfsöffnungen 40. Damit wird eine relativ gleichmäßige Druckverteilung über die Stirnfläche der Seitenplatte 34 erreicht.

Die entsprechenden Drücke können sich aber durch die Schraubenlöcher 39 in den Seitenplatten 34, 37 und 38 im Zahnrad 4 auch auf die andere axiale Seite des Zahn­ rades 4 fortpflanzen, so daß auf beiden Seiten der gleiche Druck herrscht. Auch die Drücke in den Drucktaschen 14 können sich auf die axial ändere Seite fortpflanzen, weil in jeder Drucktasche ein Druckausgleichskanal 42 vorgesehen ist, der als Nut in eine Zahnlücke der Außenverzahnung 5 ausgebildet ist.

Die Seitenplatte 37 ist auf der dem Zahnrad 4 abgewand­ ten Seite von einer Endplatte 43 abgedeckt, die in Fig. 6 dargestellt ist. Die Endplatte 43 weist eine der Zahl der Öffnungen 35 und der Hilfsöffnungen 40 entsprechen­ den Zahl von Nuten 44 auf. Auf der gegenüberliegenden Seite 45 hat die Endplatte 43 eine sphärische Form, die in einer entsprechenden Gegenform 46 im Gehäuse 3 an­ liegt. Auf dieser Seite 45 sind noch Drainagerillen 47 vorgesehen, durch die Flüssigkeit, die in der Mitte der Endplatte 43 leckt, nach außen abgeführt werden kann.

Durch die sphärische Form der Seite 45 und die entspre­ chende Lagerfläche 46 im Gehäuse ist es möglich, daß sich die Welle 2 geringfügig durchbiegt, ohne daß die Lagerung der gesamten Einheit in Gehäuse 3 zu Kantmo­ menten führt.

Im Betrieb rotiert die Welle 2 mit dem Zahnrad 4, wo­ hingegen der Zahnring 7 rotiert und orbitiert. Der Drehschieber 28 soll nun zusammen mit dem Zahnring 7 rotieren, ohne dessen orbitierende Bewegung mitzuma­ chen. Zu diesem Zweck ist eine Kupplungshülse 48 vor­ gesehen, die in Fig. 7 näher dargestellt ist. Die Kupp­ lungshülse 48 weist im Bereich ihrer einen Stirnseite einen nach innen vorstehenden und umlaufenden Vorsprung 49 auf, der zwei Aussparungen 50 aufweist. Die zweite Außenverzahnung 8 des Zahnringes 7 weist in entspre­ chend gegenüberliegenden Abschnitten 51 Zähne mit einer größeren Dicke als die übrigen Zähne auf. Dies kann man beispielsweise dadurch realisieren, daß man den Zahn­ ring im Bereich seiner zweiten Außenverzahnung 8 etwas abschleift. Diese Zähne in den Bereichen 51 bilden dann Vorsprünge, auf die die Aussparungen 50 der Kupplungs­ hülse 48 aufgesteckt werden. Die Kupplungshülse 48 macht nun die rotierende und orbitierende Bewegung des Zahnringes 7 mit. Weil die Zähne und damit die Ab­ schnitte weit außen angeordnet sind, kann man hier leicht ein relativ großes Moment übertragen.

Auf der axial entgegengesetzten Seite weist die Kupp­ lungshülse 48 in ähnlicher Weise einen umlaufenden und radial nach innen vorstehenden Vorsprung 52 auf, der seinerseits Ausnehmungen 53 aufweist. In diese Ausneh­ mungen 53 ragen die Vorsprünge 31 des Drehschiebers hinein. Es ist leicht vorstellbar, daß bei einer der­ artigen Kopplung zwar die rotierende Bewegung des Zahn­ rings 7 und damit der Kupplungshülse 48, nicht jedoch die orbitierende Bewegung, auf den Drehschieber 28 übertragen wird.

Die Welle 2 ist im Gehäuse auf beiden Seiten des Zahn­ satzes gelagert, und zwar auf der in Fig. 1 rechten Seite mit Hilfe eines Nadellagers 54 und auf der in Fig. 1 linken Seite mit Hilfe von zwei Rollenlagern 55, 56, die von einer Mutter 57 vorgespannt sind. Dies ist die Abtriebsseite der Welle 2.

Der Motor 12 arbeitet auf bekannte Art und Weise. Da­ durch, daß sich die Kupplungshülse 48 synchron mit dem Zahnring 7 und die Seitenplatte 34 synchron mit dem Zahnrad 4 dreht, erfolgt eine lagerichtige Versorgung der Drucktaschen 14, also die Kommutierung. Un­ gleichmäßige hydraulische Drücke haben praktisch keine negativen Auswirkungen mehr. Zahnrad 4 und Zahnring 7 bilden zusammen mit den beiden Seitenplatten 34, 37 eine axial fest verbundene Einheit, so daß hier keine ungleichmäßigen Kräfte entstehen können. Sämtliche axi­ alen Kräfte werden durch die Schrauben 36 aufgenommen. Die Einheit selbst ist auf beiden axialen Seiten symme­ trisch von hydraulischen Drücken belastet. Diese Drücke ergeben sich einerseits zwischen der einen Seitenplatte 34 und dem Drehschieber 28 und andererseits zwischen der anderen Seitenplatte 37 und der Endplatte 43. Da­ durch werden Kippmomente auf die Einheit vermieden.

Claims (16)

1. Hydraulische Maschine mit einem drehfest auf einer Welle angeordneten Zahnrad, das eine erste Außen­ verzahnung aufweist, einem Zahnring, der eine erste Innenverzahnung, die mit der ersten Außenverzahnung in Eingriff steht, und eine zweite Außenverzahnung aufweist, einem Zahnkranz, der eine zweite Innen­ verzahnung, die mit der zweiten Außenverzahnung in Eingriff steht, aufweist, und mit einer Kommutie­ rungseinrichtung zum lagerichtigen Zu- und Abführen von Hydraulikflüssigkeit in Drucktaschen, die in der ersten und/oder zweiten Verzahnung jeweils zwi­ schen Außen- und Innenverzahnung gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden axialen Sei­ ten eines aus Zahnrad (4) und Zahnring (7) gebilde­ ten Zahnsatzes je eine Seitenplatte (34, 37) ange­ ordnet ist, die axial miteinander verbunden sind und sich gemeinsam mit dem Zahnrad (4) oder dem Zahnring (7) bewegen, wobei zwischen den beiden Seitenplatten (34, 37) und dem Zahnsatz der gleiche Druck herrscht.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Seitenplatte (34, 37) für jede Drucktasche (14) eine durchgehende Öffnung (35) aufweist, wobei die eine der Seitenplatten (34) von einem Dreh­ schieber (28) mit Zu- und Abflußöffnungen (32, 33) und die andere (37) von einer Endplatte (43) abge­ deckt ist.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Drucktasche (14) ein Druckausgleichs­ kanal (42) zwischen den beiden Seitenplatten (34, 37) vorgesehen ist.

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckausgleichskanal (42) als Nut im Boden eines Zahnzwischenraums ausgebil­ det ist.

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber (28) auf der der Seitenplatte (34) zugewandten Seite eine Reihe von Steueröffnungen (32, 33) aufweist, die auf ei­ nem Kreis angeordnet und abwechselnd mit einem Zu­ fluß- und einem Abschlußanschluß (15, 16) verbunden sind.

6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steueröffnungen (32, 33) abwechselnd mit einem von zwei Ringnuten (29, 30) auf der axial entgegengesetzten Seite des Drehschiebers (28) ver­ bunden sind.

7. Maschine nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Öffnungen (35) in den Seitenplatten (34, 37) jeweils Hilfsöffnungen (40) angeordnet sind.

8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechende Hilfsöffnungen (40) der beiden Seitenplatten (34, 37) miteinander verbunden sind.

9. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsöffnungen (40) mit Löchern (39) ver­ bunden sind, durch die axial verlaufende Haltebol­ zen (36) geführt sind, die die beiden Seitenplatten (34, 37) axial miteinander verbinden.

10. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltebolzen (36) durch das Zahnrad (4) ge­ führt sind.

11. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Seitenplatten (34, 37) synchron mit dem Zahnrad (4) und der Drehschieber (28) synchron mit dem Zahnring (7) dreht, wobei eine Getriebeeinrichtung vorgesehen ist, die aus der rotierenden und orbitierenden Bewegung des Zahnrings (7) nur die rotierende auf den Drehschie­ ber (28) überträgt.

12. Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeeinrichtung als Hülse (48) ausge­ bildet ist, die mit dem Zahnring (7) verbunden ist und die mehrere in Umfangsrichtung verteilte Aus­ nehmungen (53) aufweist, in die eine entsprechende Anzahl von Vorsprüngen (31) des Drehschiebers (28) hineinragt.

13. Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (53) in einem stirnseitig am Innenumfang der Hülse (48) umlaufenden Vorsprung (52) angeordnet sind.

14. Maschine nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Zahnring (7) an seiner Außenver­ zahnung (8) mindestens zwei Zahnabschnitte (51) mit einer gegenüber den übrigen Zähnen vergrößerten Dicke aufweist, wobei die Hülse (48) mit entspre­ chenden Aussparungen (50) auf die Zähne mit vergrö­ ßerter Dicke aufgesteckt ist.

15. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Endplatte (43) auf der der zugehörigen Seitenplatte (37) abgewandten Seite (45) ein sphärische Form aufweist, die an einer entsprechend geformten Gehäusewand (46) anliegt.

16. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (2) auf beiden Seiten des Zahnrades (4) abgestützt ist.