DE19630975A1 - Hydraulische Maschine in Zahnring-Bauweise - Google Patents
Hydraulische Maschine in Zahnring-BauweiseInfo
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- F04C2/103—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member one member having simultaneously a rotational movement about its own axis and an orbital movement
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Maschine
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, 2, 3, 4, 13, 15 oder
24.
Eine vorliegende hydraulische Maschine ist von einfacher
Bauweise, wobei sie sich mit einer geringen Anzahl von
Bauteilen realisieren läßt, und sie zeichnet sich durch
Störungsunanfälligkeit, Robustheit und langer Lebensdauer
aus. Sie funktioniert auch mit wahlweiser
Drehrichtungsumkehr und auch mit Motor - sowie
Pumpenbetrieb.
Eine hydraulische Maschine der vorliegenden Art ist in
der DE 42 02 466 C2 beschrieben. Bei dieser bekannten
Maschine sind der Rotor und der Rotorring zwischen zwei
Seitenführungsscheiben geführt, die vom anstehenden
hydraulischen Innendruck gegen den Rotor und den
Rotorring beaufschlagt sind. Zusätzlich sind die
Seitenführungsscheiben durch Federn gegen Rotor und den
Rotorring vorgespannt. Hierdurch ist eine erste
Drucksteuervorrichtung gebildet, deren
Seitenführungsscheiben eine Ventilfunktion ausführen.
Außerdem ist eine zweite Drucksteuervorrichtung mit einer
Steueröffnung in einem Kanal des Gehäuses zugeordnet, der
den den anstehenden hydraulischen Druck enthaltenden
Innenraum mit dem Auslaß der Maschine verbindet. Die
Steueröffnung ist durch ein Ventil gebildet, das in
Strömungsrichtung zum Auslaß hin gegen die Rückstellkraft
der Feder öffnet. Durch diese Drucksteuervorrichtung wird
der anstehende hydraulische Druck ebenfalls gesteuert.
Hierdurch werden schädliche Anpresskräfte der
Seitenführungsscheiben vermieden und die
Funktionseigenschaften der Maschine verbessert, z. B.
beim Starten und im niedrigen Lastbereich.
Zwecks wahlweisem Funktionsbetrieb dieser hydraulischen
Maschine im Links- und Rechtslauf sind zwei zweite
spiegelbildlich angeordnete Drucksteuervorrichtungen
vorhanden, von denen der eine Kanal mit dem Einlaß und der
andere Kanal mit dem Auslaß verbunden ist, wobei die
Steueröffnung durch Rückschlagventile gebildet sind, die in
der Gehäusewandung nach außen münden und durch von außen
zugängliche Schraubstopfen verschlossen sind.
In der DE 33 42 131 A1 ist eine Ringkolben-Maschine
beschrieben, bei der in einem den Innenraum des Gehäuses
und dessen Einlaß verbindenden Kanal ein hydrostatisch
wirkendes Entlastungsventil in Form eines Rückschlag
ventils angeordnet ist. Desweiteren sind der Rotor und der
Rotorring zwischen einer Ventilscheibe und einer
Steuerscheibe geführt, von denen in der Steuerscheibe und
in einer nebengeordneten Gehäusewand Rückschlagventile in
Bohrungen vorgesehen sind, die mit den Zu- und Rück
laufleitungen in Verindeung stehen, wobei die Rückschlag
ventile jeweils in Strömungsrichtung zu den Druck
kammern hin öffnen und in die umgekehrte Richtung schlie
ßen.
Aus der US 3 515 496 ist eine hydraulische Maschine der
Zahnring-Bauart (Fig. 1 bis 8) als Pumpe zu entnehmen bei
der zwecks Steuerung der Fördermenge der Pumpe ein
Steuerelement mit einem nierenförmigen Steuerschlitz
manuell verschwenkbar ist. Im Rotor (Fig. 5) oder im
Rotorring (Fig. 8) sind Druckbegrenzungsventile
(Überdruckventile) in zugehörigen radialen Kanälen
angeordnet, die schädliche Überdrücke verhindern, wenn die
Druckkammern aufgrund der jeweiligen Schwenkstellung des
Steuerelementes nicht in Verbindung mit den Rücklaufkanälen
stehen (s. z. B. Sp. 3, Z. 58 bis 61).
An eine hydraulische Maschine der vorliegenden Art sind
mehrere Forderungen gestellt. Neben einer guten Funktion
und einer einfachen, stabilen und funktionssicheren
Bauweise langer Lebensdauer besteht auch die Forderung nach
einer einfachen und kostengünstigen Herstellung. Außerdem
ist es vorteilhaft, wenn bedeutende Funktionen der Maschine
von außen nicht zugänglich sind, um eine falsche
Einstellung durch Unbefugte zu verhindern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer
hydraulischen Maschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1
die Laufeigenschaft zu verbessern und die Lebensdauer zu
verlängern.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1
gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung nach Anspruch 1
steht das hydraulische Medium an den Drucköffnungen beider
Steuerscheiben und somit zwischen dem Rotor und beiden
Steuerscheiben unter Druck an, wobei sich ein Medium-Film
bzw. Polster dazwischen ausbildet. Hierdurch wird nicht nur
eine gute Schmierung zwischen diesen Teilen erzielt,
sondern es findet aufgrund der hydraulischen Wirkung auch
eine Entlastung zwischen diesen Teilen statt, wodurch die
Reibung und der Verschleiß verringert werden.
Diese erfindungsgemäße Ausgestaltung eignet sich besonders
gut für eine solche hydraulische Maschine, bei der eine
oder beide Seitenführungsteile axial verschiebbar gelagert
und gegen den Rotor beaufschlagt sind. In beiden
vorgenannten Fällen bildet sich zu beiden Seiten des Rotors
das hydraulische Zwischenpolster aus, so daß auch zu beiden
Seiten des Rotors die Ventilfunktion der ersten
Drucksteuervorrichtung stattfindet und deshalb von zwei
ersten Drucksteuervorrichtungen die Rede sein kann. Bei
dieser Maschinenart werden die Anpressung zwischen den
Steuerscheiben und dem Rotor und der Verschleiß verringert,
die Lebensdauer verlängert und das Laufverhalten
verbessert. Dabei ist es vorteilhaft, daß die Entlastung
durch den Arbeitsdruck erfolgt und somit proportional dazu
ist. Hierdurch eignet sich diese erfindungsgemäße
Ausgestaltung besonders gut in Kombination mit einer
zweiten Drucksteuervorrichtung, die ebenfalls im
wesentlichen proportional zum Arbeitsdruck arbeitet. Beim
Vorhandensein einer ersten und/oder einer zweiten
Drucksteuervorrichtung sind die durch die Ausgestaltung
nach Anspruch 1 erzielten axialen Ausgleichskräfte in das
gewünschte Gesamt-Kräfteverhältnis der auf beiden Seiten
der oder beider axial verschiebbaren Seitenführungsteile
wirksamen Kräfte einzubeziehen.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung
besteht darin, daß bei einer den anstehenden Gehäusedruck
erhöhenden Störung, z. B. ein Rückstau oder ein Defekt der
zweiten Drucksteuervorrichtung, die Anpreßkraft geringer
ist und Reibung und daraus resultierende Schäden verringert
oder vermieden werden können.
Der Erfindung liegt im weiteren die Aufgabe zugrunde, eine
hydraulische Maschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 2
so auszugestalten, daß eine kleinere axiale Bauweise
erreichbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 2
gelöst.
Bei dieser Ausgestaltung läßt sich die axiale Länge der
Maschine verringern, z. B. in etwa um das Maß einer bei der
bekannten Ausgestaltung vorhandenen Ventilscheibe, was für
bestimmte Einsatzfälle der Maschine, wie insbesondere als
Antrieb für das Werkzeug eines Greifers, z. B. eines Baggers
oder dergleichen, vorteilhaft ist, weil eine niedrige
Bauhöhe erreicht wird. Im Vergleich mit der gattungsgemäßen
Ausgestaltung wird außerdem die Schmierung verbessert, die
Reibung verringert und die Lebensdauer verlängert, weil auf
beiden Seiten des Rotors die zwischen ihm und den
Seitenführungsteilen vorhandenen Druck- und
Rücklauföffnungen eine befriedigende Schmierung auf beiden
Seiten des Rotors gewährleisten.
Der Erfindung liegt im weiteren die Aufgabe zugrunde, eine
hydraulische Maschine der im Oberbegriff des Anspruchs 3
angegebenen Art so auszugestalten, daß sie selbsttätig an
unterschiedlliche Betriebsdrucke und/oder Druckverläufe
anpaßbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 3
gelöst.
Bei dieser Ausgestaltung sind wenigstens zwei zweite
Drucksteuervorrichtungen in Parallelanordnung vorgesehen,
die für eine unterschiedliche Druckdifferenz zwischen dem
Arbeitsdruck und dem anstehenden Druck eingestellt sind und
somit die unterschiedliche Druckdifferenz steuern. Obwohl
die weitere oder jeweils weitere zweite
Drucksteuervorrichtung für einen höheren
Druckansprechbereich ausgebildet oder eingestellt ist,
führt bzw. führen sie zu einer entsprechenden Begrenzung
eines Druckanstiegs des Arbeitsdruckes, so daß auch bei
einem höheren Betriebsdruck, z. B. beim Einbau in ein
anderes Gerät, der Arbeitsdruck begrenzt ist. Dabei ist es
vorteilhaft, für bestimmte Betriebsdrucke (z. B.
unterschiedliche Hersteller mit unterschiedlichen
hydraulischen Systemen), eine der Anzahl der
unterschiedlichen Betriebsdrucke entsprechende Anzahl
zweiter Drucksteuervorrichtungen vorzusehen. Die Anzahl
kann jedoch auch unterschiedlich sein. Dabei können die
zweiten Drucksteuervorrichtungen in Druckbereichen wirksam
sein, die einander überschneiden oder einander folgen. Die
Unterschiedlichkeit der Drucksteuervorrichtungen kann durch
unterschiedliche Querschnittsgrößen der
Drucksteueröffnungen und/oder Federspannungen bei der
Ausgestaltung als Federventile erreicht werden. Bei diesen
erfindungsgemäßen Ausgestaltungen funktioniert die Maschine
bezüglich ihres Druckverlaufs entsprechend den
voreingestellten Charakteristiken der
Drucksteuervorrichtungen. Da das von der Maschine jeweils
abgegebene Drehmoment von der Größe des jeweiligen
Arbeitsdruckes abhängig ist, gelten die durch die Erfindung
erzielbaren Vorteile für das von ihr abgegebene Drehmoment
entsprechend. Da die jeweilige Drehgeschwindigkeit der
Maschine von der jeweiligen Funktionsstellung der ersten
und zweiten Drucksteuervorrichtung abhängig ist, gelten die
durch die Erfindung erzielbaren Vorteile auch für die
Drehgeschwindigkeit.
Vorzugsweise sind wenigstens ein Teil der
Drucksteuervorrichtungen für unterschiedliche
Betriebsdrucke so eingestellt, daß der Funktionsbereich der
einen Drucksteuervorrichtung bei einem ersten Betriebsdruck
endet. Die weitere zweite Drucksteuervorrichtung ist zwar
für einen höheren Druckbereich eingestellt, jedoch ist der
wirksame Funktionsbereich durch die erzielte
Druckbegrenzung begrenzt. Hierdurch eignet sich die
Maschine aufgrund Ihrer Voreinstellung für unterschiedliche
Betriebsdrucke, z. B. unterschiedliche Hersteller des
zugehörigen hydraulischen Kreislaufs oder des die Maschine
enthaltenden Gerätes, wobei der max. Arbeitsdruck und das
max. Drehmoment selbsttätig begrenzt sind, also ohne eine
Veränderung der Einstellung der zweiten
Drucksteuervorrichtungen.
Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, wenigstens einen
Teil der zweiten Drucksteuervorrichtungen oder alle
voreinstellbar oder nacheinstellbar auszubilden. Dabei ist
es vorteilhaft, die auf den höchsten Betriebsdruck
eingestellte zweite Drucksteuervorrichtung nur
voreinstellbar oder einstellbar, jedoch von außen
unzugänglich anzuordnen oder auszubilden, weil sie eine
Sicherheitsvorrichtung für die Maschine bilden kann (Druck-
und Drehmomentbegrenzung).
Bei diesen erfindungsgemäßen Ausgestaltungen funktioniert
die Maschine bezüglich ihres Druck- und Drehmomentverlaufs
entsprechend den voreingestellten Charakteristiken der
zweiten Drucksteuervorrichtungen.
Es läßt sich der Druck- und Drehmomentverlauf je nach
Ausbildung der zweiten Drucksteuervorrichtungen stufenlos
oder in Stufen an gewünschte Druck- bzw.
Drehmomentkennlinien anpassen. Hierdurch ist es möglich in
bestimmten Teilbereichen des Druck- bzw. Drehmomentbereichs
der Maschine besondere Druck- und Drehmomentgrößen und
somit auch Drehmomentbegrenzungen zu schaffen. Es ist z. B.
möglich, für Manipulationsarbeiten (Stapeln, Entstapeln)
eines Greifers das Drehmoment mit einem verhältnismäßig
geringen Wert zu bestimmen, so daß mit falschen Bewegungen,
die z. B. ungewollt gegen benachbarte Gegenstände gerichtet
sind, keine große Zerstörungskraft ausgeübt werden kann.
Außerdem ist es möglich, das maximale Drehmoment auf einen
bestimmten Wert zu begrenzen. Ein weiterer Vorteil ist
darin zu sehen, daß beim Einsatz der Maschine bei
unterschiedlichen, insbesondere höheren, Betriebsdrücken
ein Überlastungsschutz der Maschine und/oder des von ihr
angetriebenen Aggregats erreicht wird. Ferner läßt sich
insbesondere im unteren Drehmomentbereich das
Ansprechverhalten der Maschine verbessern und eine bessere
Leistungsausnutzung erreichen.
Der Erfindung liegt im weiteren die Aufgabe zugrunde, eine
hydraulische Maschine der im Oberbegriff des Anspruchs 4
angegebenen Art so auszugestalten, daß die
Drehgeschwindigkeit der Maschine veränderlich ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 4
gelöst.
Diese Ausgestaltung eröffnet mehrere Möglichkeiten, der
Maschine das hydraulische Druckmedium in unterschiedlichen
Mengen pro Zeit zuzuführen, wodurch sich die angestrebten
unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten ergeben. Dies läßt
sich durch unterschiedlich große Eingangsquerschnitte an
den Eingängen und/oder eine wahlweise Summierung der
Eingänge erreichen. Dabei ist es möglich, je nach
Konstruktion oder Verwendungsfall nur einen entsprechend
großen oder mehrere Ausgänge vorzusehen. Die jeweils nicht
benötigten Eingänge und/oder Ausgänge sind durch geeignete
Mittel, z. B. Schraubstopfen oder Verschlußteile einer
vorhandenen Verschraubung zu verschließen. Hierdurch läßt
sich die Maschine durch die Auswahl bestimmter Einlässe an
solche Anwendungen anpassen, bei denen unterschiedliche
Drehgeschwindigkeiten und/oder Drehmomente gewünscht sind.
Der Erfindung liegt im weiteren die Aufgabe zugrunde, eine
hydraulische Maschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 13
so auszugestalten, daß eine einfache und kostengünstig
herstellbare Bauweise erreicht wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 13
gelöst.
Bei dieser Ausgestaltung ist die zweite
Drucksteuervorrichtung in ein die Druck- und
Rücklaufkammern begrenzendes Bauteil im Gehäuse integriert.
Hierdurch wird eine einfache und kostengünstig herstellbare
Bauweise erreicht. Die Drucksteuervorrichtung kann
vorzugsweise vollständig in das Bauteil integriert werden
und somit bei der Fertigung des Bauteils ausgebildet
werden, wobei es besonderer Ausbildungsmaßnahmen am Gehäuse
nicht bedarf. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die
Drucksteuervorrichtung von außen nicht zugänglich ist und
außerdem die Gehäusewandung nicht geschwächt wird, was zur
Stabilität beiträgt. Ist z. B. bei einer Ausführung der
Drucksteuervorrichtung mittels eines Ventils der Ventilsitz
verschlissen, dann bedarf es lediglich eines Austausches
des Bauteils, wobei das Gehäuse weiter benutzt werden kann.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß im Unterschied zur
bekannten Ausgestaltung die Verbindungsstelle zwischen der
zweiten Drucksteuervorrichtung bzw. deren Verbindungskanal
und dem Auslaß zum einen im Bereich des aus verhältnismäßig
kleinen Kanälen bestehenden Rücklauf-Kanalsystems oder am
zugehörigen Seitenführungsteil oder vor einer Drossel
zwischen diesem Kanalsystem oder diesem Seitenführungsteil
und dem Auslaß verbunden ist. Vorzugsweise ist am
zugehörigen Seitenführungsteil eine die Auslaßkanäle
verbindende Umfangsnut vorgesehen, und die
Verbindungsstelle ist in der Umfangsnut angeordnet.
Hierdurch besteht ein kleinerer Druckunterschied zwischen
dem anstehenden Druck und dem Druck an der
Verbindungsstelle, und die zweite Drucksteuervorrichtung
kann kleiner oder mit geringerer Schließfederkraft bei
einer Ausführung als Ventil ausgebildet werden. Außerdem
findet im Funktionsbetrieb im Seitenführungsteil ein
ständiger Wechsel der in Funktion stehenden
Rücklauföffnungen statt, was die Funktion der zweiten
Drucksteuervorrichtung begünstigt.
Der Erfindung liegt im weiteren die Aufgabe zugrunde, eine
hydraulische Maschine der im Oberbegriff des Anspruchs 15
angegebenen Art so auszugestalten, daß die Rücklauffunktion
des hydraulischen Mediums verbessert wird, insbesondere bei
plötzlich abnehmender Maschinenlast.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 15
gelöst.
Bei dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist dem Rücklauf
im Bereich einer Stelle, an der die Rücklaufleitungen zu
einer gemeinsamen Rücklaufleitung zusammengeführt sind, ein
Bypaß vorgesehen, der auch einen forcierten Rücklauf des
hydraulischen Mediums gewährleistet. Vorzugsweise erstreckt
sich der Bypaß im Gehäuse, wobei er von von einer
Umfangsnut ausgeht, in die die Rücklaufleitungen der
zugehörigen Steuerscheibe münden. Die Umfangsnut befindet
sich vorzugsweise am Umfang der Steuerscheibe. Diese
erfindungsgemäße Ausgestaltung eignet sich besonders gut
für eine Maschine, die für eine wahlweise wechselnde
Durchströmungsrichtung und somit für Rechts- und Linkslauf
ausgebildet ist. Bei einer solchen Ausbildung ist dem
Eingang eine Drossel vorzugsweise in dem Bereich, in dem es
die Steuerscheibe umgibt, zugeordnet, die dann, wenn bei
wechselndem Lauf dieser Eingang zum Ausgang wird, den
Rücklauf behindert. In diesem Falle bietet der als zum
Auslaß hin öffnendes Bypaßventil ausgebildete Bypaß einen
befriedigenden Strömungsdurchgang für das Rücklaufmedium.
In den Unteransprüchen sind Merkmale enthalten, mit denen
weitere Verbesserungen bezüglich der vorbeschriebenen
Vorteile erreicht werden, die zu einfachen, kleinen und
kostengünstig herstellbaren sowie sicheren Bauweisen
langer Lebensdauer führen, die die Sicherheit verbessern
und die durch Auswahl bestimmter von mehreren Eingängen
eine Anpassung der Maschine an bestimmte
Funktionsanforderungen ermöglichen, ohne daß es sonstiger
Veränderungen der Maschine bedarf.
Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung nach Anspruch 24
ist eine dritte Drucksteuervorrichtung vorgesehen, die als
die zweite Drucksteuereinrichtung ergänzende oder diese
ersetzende Drucksteuervorrichtung funktioniert. Hierdurch
werden Verluste der Maschine vermindert und somit die
Leistungsfähigkeit vergrößert. Die Verluste entstehen bei
den bekannten Ausgestaltungen dadurch, daß beim Abheben des
Ventilseitenführungsteils durch den dabei entstehenden
Kurzschluß zwischen der Hochdruckseite und der
Rücklaufseite der Maschine hydraulisches Medium durch den
Spalt direkt zu den Rücklaufkammern gelangt. Außerdem wird
die Steuerbarkeit und die Funktion verbessert.
Bei den erfindungsgemäßen Ausgestaltungen nach den
Ansprüchen 32 und 33 wird ebenfalls hydraulisch, jedoch auf
andere Funktionsweisen auf das wenigstens eine axial
verschiebbare Seitenführungsteil im Sinne einer axialen
Beaufschlagung eingewirkt, um einem schädlichen Andruck des
Seitenführungsteils entgegenzuwirken.
In den Unteransprüchen sind Merkmale enthalten, die im
weiteren zu kleinen, kostengünstig herstellbaren und
einfach montier- bzw. demontierbaren Bauweisen guter
Funktion führen.
Nachfolgend werden die Erfindung und weitere durch sie
erzielbare Vorteile anhand von Zeichnungen und bevorzugten
Ausgestaltungen beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine erfindungsgemäße hydraulische Maschine im
axialen Schnitt;
Fig. 2 die Maschine im Querschnitt;
Fig. 3 und 4 jeweils die Innenansicht von zwei
Seitenscheiben der Maschine;
Fig. 5 eine erfindungsgemäße hydraulische Maschine im
Querschnitt in abgewandelter Ausgestaltung;
Fig. 6 eine erfindungsgemäße hydraulische Maschine im
axialen Schnitt in weiter abgewandelter Ausgestaltung;
Fig. 7 eine Seitenscheibe der Maschine nach Fig. 6 in
axialer Ansicht;
Fig. 8 die Seitenscheibe nach Fig. 7 im axialen Schnitt;
Fig. 9 eine erfindungsgemäße hydraulische Maschine in
abgewandelter Ausgestaltung im axialen Schnitt;
Fig. 10 eine erfindungsgemäße hydraulische Maschine in
weiter abgewandelter Ausgestaltung im axialen Schnitt;
Fig. 11 den Schnitt XI-XI in Fig. 10;
Fig. 12 eine erfindungsgemäße hydraulische Maschine in
weiter abgewandelter Ausgestaltung im axialen Schnitt;
Fig. 13 den Schnitt XIII-XIII in Fig. 12;
Fig. 14 eine erfindungsgemäße hydraulische Maschine in
weiter abgewandelter Ausgestaltung im axialen Schnitt;
Fig. 16 u. 17 erfindungsgemäße hydraulische Maschinen in
weiter abgewandelten Ausgestaltungen im axialen Schnitt.
Die Hauptteile der hydraulischen Maschine 1 sind ein
Gehäuse 2, eine darin drehbar gelagerte Welle 3, ein vom
Gehäuse 2 umgebener und die Welle 3 umgebender Ringraum 4,
ein im Bereich des Ringraums 4 auf der Welle 3 angeordneter
und damit drehfest verbundener Rotor 5 mit einer
Außenverzahnung 6, ein im Ringraum 4 angeordneter und den
Rotor 5 umgebender Rotorring 7, der eine Innenverzahnung 8
aufweist, die mit der Außenverzahnung 6 des Rotors 5
zusammenwirkt und eine Außenverzahnung 9 aufweist, die mit
einer Innenverzahnung 11 am Gehäuse 2 zusammenwirkt, zwei
zu beiden Seiten des Rotors 5 und des Rotorringes 7
angeordnete Seitenscheiben 12, 13, die beim
Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 6 durch Steuerscheiben
12a, 13a gebildet sind, und noch zu beschreibende Zu- und
Abführungsleitungen für ein hydraulisches Medium,
insbesondere Hydrauliköl.
Die Welle 3 durchsetzt das im Querschnitt vorzugsweise
kreisrunde Gehäuse 2 ein- oder beidseitig jeweils in einer
Durchführungsöffnung 14 nach außen, in der sie durch
wenigstens einen Dichtungsring abgedichtet ist. Das Gehäuse
2 besteht aus drei Gehäuseteilen 2a, 2b, 2c, die koaxial
hintereinanderliegend angeordnet und durch andeutungsweise
dargestellte, parallel zur Mittelachse 17 angeordnete
Schrauben 18 miteinander verschraubt sind. Am axial
geschlossenen Ende des Gehäuses 2 ist ein Gelenkansatz 2d
mit einer Gelenkbohrung 2e angeordnet für einen um die
Gelenkachse 2f schwenkbaren Anschluß der Maschine 1 an
einen Halter, insbesondere an den Greifer einer Baumaschine
wie eines Baggers oder dergleichen.
Zu beiden Seiten des Ringraumes 4 sind in den Gehäuseteilen
2a, 2c zylindrische Stufenausnehmungen 19, 21 angeordnet, in
denen jeweils die zugehörige Seitenscheibe 12, 13
angeordnet ist.
Außenseitig von den Stufenausnehmungen 19, 21 sind in den
Gehäuseteilen 2a, 2c außerdem Lagerstufenausnehmungen 22,
23 angeordnet, in denen die Welle 3 mittels zwei geeigneten
Lagern gelagert ist, hier zwei Wälzlagern 24, 25, bei denen
es sich bei der vorliegenden Ausgestaltung um zwei einander
entgegengesetzt angeordnete Schrägwalzenlager handelt, die
relativ hohe axiale Kräfte aufnehmen können. Dann, wenn die
Seitenscheiben 12, 13 durch Steuerscheiben 12a, 13a gebildet
sind, sind diese jeweils durch eine Drehsicherung 20 im
Gehäuse 2 drehgesichert, hier durch einen achsparallelen
Stift 20a.
Der Rotor 5 ist durch eine Drehmitnahmeverbindung, z. B.
Keilnutverbindung 26, drehfest mit dem von ihm umgebenen
Abschnitt der Welle 3 verbunden. Vorzugsweise ist die
Passung der Keilnutverbindung 26 so leichtgängig, daß der
Rotor 5 auf der Welle 3 axial leicht verschiebbar ist.
Ferner ist die Keilnutverbindung 26 z. B. durch geeignete
Spalte S so ausgebildet, daß ein Durchgang für das
hydraulische Medium zwischen den Lagerstufenausnehmungen
22, 23 gewährleistet ist.
Wie insbesondere Fig. 2 zeigt, weist die jeweils durch
gerundete Zähne und Zahnlücken gebildete Außenzahnung 6 am
Rotor 5 und die Innenverzahnung 8 am Rotorring 7 eine
unterschiedliche Zähnezahl auf, wobei die Innenverzahnung 8
vorzugsweise einen Zahn mehr aufweist.
Hierdurch werden zwischen zugehörigen Zähnen und Zahnlücken
der Außenverzahnung 6 und der Innenverzahnung 8
Arbeitskammern gebildet, die durch Anlage zugehöriger Zähne
bei 27 voneinander getrennt und im wesentlichen abgedichtet
sind. Es ergeben sich jeweils auf einer Seitenhälfte einer
sich im Betrieb der Maschine 1 stetig ändernden
Längsmittelebene 28 Druckkammern 29 und auf der anderen
Seitenhälfte Rücklaufkammern 31. Dabei wirken die Zähne der
Außenverzahnung 6 mit auf den Innenseiten in den
Steuerscheiben 12a, 12b angeordneten Steueröffnungen
32a, 32b zusammen. Die Lochbilder der Steueröffnungen 32a,
32b in den Steuerscheiben 12a, 12b sind an sich gleich (s.
Fig. 3 u. 4), wobei sie bezüglich der Drehebene des Rotors 5
spiegelbildlich zueinander angeordnet und in
Umfangsrichtung um ein übliches Maß versetzt zueinander
angeordnet sind, wodurch die Funktion der Maschine
gewährleistet ist.
Im Rotationsbetrieb bilden die Steueröffnungen 32a, 32b auf
der Mediumeinlaßseite mit den Druckkammern 29
korrespondierende Zuführungsöffnungen in der einen
Steuerscheibe 12a und auf der Mediumauslaßseite mit den
Rücklaufkammern 31 korrespondierende Abführungsöffnungen
in der anderen Steuerscheibe 12b für das hydraulische
Medium, wobei sie mit den Zähnen des Rotors 5 so durch
Abdeckung und Freigabe in bekannter Weise zusammenwirken,
daß die an sich bekannte Funktion der hydraulischen
Maschine 1 gewährleistet ist und eine Rotationsbewegung
zwischen der Welle 3 und dem Gehäuse 2 stattfindet. Bei
dieser Rotation in der einen Umfangsrichtung, siehe z. B.
Pfeil 34, führt der Rotorring 7 durch die Verzahnung
herbeigeführte exzentrische Bewegungen bzw.
Taumelbewegungen in radialer Richtung und in
Umfangsrichtung aus, die durch unterschiedliche Zähnezahlen
der inneren Verzahnung Vi und durch eine unterschiedliche
Querschnittsbemessung der vorzugsweise gleiche Zähnezahlen
aufweisenden Außenverzahnung Va gewährleistet ist. Diese
Funktion einer vorliegenden hydraulischen Maschine 1 ist
bekannt und braucht in soweit nicht weiter beschrieben zu
werden.
Die Steuerscheiben 12a, 12b sind vorzugsweise in den
Gehäuseteilen 2a, 2c angeordnet.
Die auf einem Teilkreis angeordneten Steueröffnungen
32a, 32b sind jeweils durch sich axial und radial
erstreckende Kanalabschnitte 35, 36 mit einem vorzugsweise
in der zugehörigen Steuerscheibe angeordneten gemeinsamen
Kanalabschnitt 37, 38 verbunden, an den sich im Gehäuse 2
wenigstens ein vorzugsweise radialer Kanalabschnitt 39, 41
anschließt, der eine Drossel bilden kann, und der mit einem
Einschraubloch 42, 43 für eine Anschluß-Leitungsarmatur
verbunden ist. Vorzugsweise ist der gemeinsame
Kanalabschnitt 37, 38 durch eine Umfangsnut gebildet.
Hierdurch ist es nicht nur möglich, die radialen
Kanalabschnitte 36 von außen einzubohren, sondern es ist
auch möglich, das jeweils zugehörige Einschraubloch 42, 43
an einer beliebigen Stelle des Gehäuseumfangs anzuordnen.
Die Zu- und Abführungskanäle durchsetzen somit die
zylindrische Teilungsfuge zwischen der zugehörigen
Seitenscheibe 12, 13 und dem Gehäuse 2 radial. Jede
Seitenscheibe 12, 13 weist eine Umfangsnut 37 oder 38 in der
passenden Radialebene auf. Zu beiden Seiten davon sind
Dichtungsringe in Ringnuten angeordnet, die sich
vorzugsweise in den Seitenscheiben 12, 13 befinden. Wie die
Fig. 3 und 4 zeigen, ist die Drehsicherung 20, hier die
Bohrung 20a, nicht symmetrisch zwischen zwei
Steueröffnungen 12b sondern einseitig dazwischen
angeordnet, wodurch bei gleicher Position beider
Drehsicherungen 20 für die Steuerscheiben 12, 13 der Versatz
in Umfangsrichtung zwischen den Steueröffnungen 12a, 12b
gewährleistet ist.
Im Betrieb der Maschine 1 sind nicht nur die Druck- und
Rücklaufkammern 29, 31 mit dem hydraulischen Medium
gefüllt, sondern es füllen sich aufgrund vorhandener Spalte
S und des Durchgangs von Lecköl, z. B. an den
Dichtungsflächen 44, 45 zwischen dem Rotor 5 und den
Seitenscheiben, auch die Lagerräume 46, 47 mit dem
hydraulischen Medium, insbesonders Hydrauliköl, was zwecks
der Schmierung der Lager erwünscht ist. Desgleichen füllt
sich auch der ringförmige Zwischenraum 48 zwischen der
Außenverzahnung 9 und der Innenverzahnung 11, was ebenfalls
aus Gründen der Schmierung der Gleitflächen der äußeren
Verzahnung Va erwünscht ist.
Es ist vorteilhaft, eine oder beide vorhandenen
Seitenscheiben, hier die Seitenscheibe 13 und/oder die
Seitenscheibe 12, axial verschiebbar anzuordnen und durch
eine axiale Schubkraft gegen den Rotor 5 und den Rotorring
7 zu beaufschlagen. Hierzu kann jeweils eine Feder und/oder
der hydraulische Druck, z. B. der Gehäuseinnendruck, in den
Lagerräumen 46, 47 dienen. Bei einer längs gerichteten
Verschiebbarkeit ist darauf zu achten, daß die
Seitenscheibe in der axialen Führung der Drehsicherung 20
längs verschiebbar ist, was durch ein entsprechendes
Bewegungsspiel in einem der beiden Löcher 20a im Gehäuse 2
oder in der Steuerscheibe 12b für den Sicherungsstift 20b
in einfacher Weise erreichbar ist. Außerdem sind die
Umfangsnuten 37, 38 breiter und zwar so breit zu bemessen,
daß in jeder Schiebestellung der betreffenden Seiten- bzw.
Steuerscheibe 12a, 13a die gewünschte Mediummenge diese
Stelle passieren kann.
Es können eine oder beide Seitenscheiben 12, 13 axial
verschiebbar in den Stufenausnehmungen 19, 21 gelagert und
durch eine ringförmige oder mehrere auf dem Umfang verteilt
angeordnete Federn 52, gegen den Rotor 5 und den Rotorring
7 beaufschlagt. Die Federn 52 können einseitig oder
beidseitig angeordnet sein. Im letzteren Falle sind die
Steuerscheiben 12a, 12b mittenzentriert. Die jeweils an der
Seitenscheibe 12, 13 wirksame, mechanische und hydraulische
Beaufschlagungskraft F1 kann dabei gleich oder etwas
kleiner oder etwas größer sein, als die entgegen gerichtete
Beaufschlagungskraft F2, die der Arbeitsdruck in den
Druckkammern 29 und ein in den Rücklaufkammern 31
vorhandener Druck an der Seitenscheibe 12, 13 erzeugen. Die
Maschine 1 kann jedoch auch für einen gewünschten
Benutzungsfall so eingestellt sein oder werden, daß die
Beaufschlagungskraft F2 geringer ist als F1. Entsprechend
ist die Größe der äußeren Ringfläche 53 unter
Berücksichtigung der Schubkraft der Feder 52 zu bemessen.
Der Überschuß der Beaufschlagungskraft F1 soll zwecks
Abdichtung einen gewissen Andruck erzeugen und nur so groß
sein, daß keine schädliche Reibung und kein erhöhter
Verschleiß an den Dichtungsflächen 44, 45 auftritt.
Dies gilt, wenn eine oder beide Seitenscheiben 13 axial
verschiebbar gelagert sind. Im ersten Fall dient die
fixierte Scheibe als axiales Widerlager. Im zweiten Fall
sind die Scheiben 12, 13 durch die vorhandenen Federn 52,
52a mittenzentriert.
Bei der vorliegenden Ausgestaltung mit einer oder zwei
axial verschiebbaren Seitenscheiben 12, 13 ist die Breite
des Ringraums 4 etwas größer bemessen, als die Breite des
Rotorrings 7 und des gleich breiten Rotors 5, so daß
letztere im Ringraum 4 geringfügig axial verschiebbar sind.
Der Durchmesser der Seitenscheiben 12, 13 ist kleiner
bemessen als der zwischen den Zähnen gemessene
Innendurchmesser der Innenverzahnung 11, so daß die
Seitenscheiben 12, 13 nicht an den Seitenflächen der
Innenverzahnung 11 bzw. an dem Gehäuseteil 2b, sondern an
den Seitenflächen des Rotorrings 7 anliegen.
Die oder beide axial verschiebbare Seitenscheiben 12, 13
üben somit eine Ventilfunktion aus und sind Teil einer
ersten Drucksteuervorrichtung 49, die den an der Außenseite
der Seitenscheibe oder -scheiben 12, 13 anstehenden
hydraulischen Druck p1 steuert bzw. ausgleicht. Wenn der
Arbeitsdruck pA einen bestimmten Wert übersteigt, wird die
oder werden die Seitenscheiben 12, 13 etwas gegen die Kraft
der Feder 52 oder Federn 52 gespreizt, so daß das Ventil
49a etwas öffnet und es zu einem Druckausgleich zum
Gehäuseinnenraum 27 unter Berücksichtigung des genannten
Kräfteverhältnisses F1 zu F2 kommt.
Der hydraulischen Maschine 1 ist eine zweite
Drucksteuervorrichtung 54 mit einer Drucksteueröffnung 54a
zugeordnet, die in einem Verbindungskanal 55 angeordnet
ist, der den Innenraum des Gehäuses 2 mit der
Abführungsseite bzw. dem Rücklauf der Maschine 1 verbindet.
Es ist der Zweck der zweiten Drucksteuervorrichtung 54, die
Druckdifferenz zwischen dem Arbeitsdruck pA und dem
anstehenden Druck p1 unter Berücksichtigung des
vorbeschrieben Kräfteverhältnisses F1/F2 im wesentlichen
über den gesamten Arbeitsbereich (geringer Lastbetrieb bis
Vollast) oder Teilbereichen des Arbeitsbereichs (z. B.
geringer Lastbereich, mittlerer Lastbereich oder Vollast)
etwa konstant zu steuern und somit einen schädlichen
Anstieg des anstehenden Druckes p1 und einen schädlichen
starken Andruck der Seitenscheibe oder -scheiben 12, 13 zu
verhindern. Dies läßt sich durch eine Druckentlastung des
Druckes p1 durch die Steueröffnung 54a zum Rücklauf hin
erreichen und kann durch eine Drucksteueröffnung 54a in
Form einer konstanten oder verstellbaren Drossel oder
eines Steuerventils 54b mit einem gegen eine Federkraft zu
öffnenden Schließkörper erreicht werden. Durch eine
Vergrößerung der Drossel bzw. der Drucksteueröffnung 54a
oder der Federkraft läßt sich der Druck p1 und die
Anpreßkraft F1 einstellen, auch sehr gut im niedrigen
Lastbereich. Mit zunehmender Größe der Steueröffnung 54a
und/oder zunehmender Verringerung der Federkraft werden die
Anpreßkraft F1 verringert, der Ventilspalt zwischen der
Seitenscheibe 12, 13 einerseits und dem Rotor 5 sowie dem
Rotorring 7 andererseits vergrößert, der wirksame
Arbeitsdruck verringert und somit auch das erzeugte
Drehmoment bzw. die Leistung der Maschine 1 verringert.
Entsprechend ist der Querschnitt der Drucksteueröffnung 54a
bemessen und die Federkraft eingestellt oder einstellbar.
Dabei hat sich ein Ventil 54b, das bereits bei einem
verhältnismäßig niedrigen Druck p1 öffnet, als besonders
vorteilhaft erwiesen. Die Einstellbarkeit kann z. B. durch
einen Gewindestopfen mit einem Werkzeug
Drehangriffselement als Widerlager für die Ventilfeder
erreicht werden.
Die erste und die zweite Drucksteuervorrichtung 49, 54 sind
bezüglich ihrer auf den Druck p1 Einfluß nehmenden
Wirkungen so aufeinander abgestimmt, daß ein etwa
konstanter Druckunterschied pA/p1 und das angestrebte
Kräfteverhältnis F1/F2 erreicht wird.
Bei einer hydraulischen Maschine 1, die mit veränderlicher
Drehrichtung oder im Motor- und Pumpenbetrieb arbeiten
soll, sind je nach Konstruktion eine oder zwei
Drucksteuervorrichtungen 54 vorzusehen, von denen im
letzteren Fall die eine mit dem jeweiligen Einlaß und die
andere mit dem jeweiligen Auslaß verbunden ist. Dabei
empfehlen sich Ventile 54b in Form von Rückschlagventilen
54c, die die jeweilige Einlaßverbindung sperren und die
jeweilige Auslaßverbindung öffnen.
Bei der Ausgestaltung nach Fig. 1, die für Rechts- und
Linkslauf eingerichtet ist, sind zwei
Drucksteuervorrichtungen 54 in Form von Rückschlagventilen
54c vorgesehen. Letztere sind jeweils in einem
Verbindungskanal 54d angeordnet, der sich im Gehäuse
erstreckt, und jeweils die zugehörige Umfangsnut 37, 38 mit
dem Gehäuseinnenraum 27 verbindet. Gemäß Fig. 1 sind die
Verbindungskanäle 54d jeweils durch eine erste in der
Radialebene der zugehörigen Umfangsnut 37, 38 von außen in
die Gehäuseteile 2a, 2c eingebohrte Bohrung 54e, eine
zweite, nahe an der äußeren Stirnseite der zugehörigen
Seitenscheibe 12, 13 radial von außen in das Gehäuseteil
2a, 2c eingebohrte und in den Gehäuseinnenraum 27, hier in
eine Ringnut 27a im Gehäuseteil 2c oder in der zugehörigen
Seitenscheibe 12 mündende Bohrung 54f und eine von der
Innenseite der Gehäuseteile 2a, 2c eingebohrte, die
Bohrungen 54e und 54f schneidende Bohrung 54g gebildet, die
im Außenbereich jeweils durch einen Stopfen 54h
verschlossen sind.
Die Bohrungen 54f weisen jeweils einen durch eine
Querschnittsverjüngung gebildeten Ventilsitz auf, gegen den
ein Ventilkörper, insbesondere ein Kegel oder eine Kugel,
durch eine Ventilfeder vorgespannt ist.
Die eine oder beide zweiten Drucksteuervorrichtungen 54
können voreingestellt oder - z. B. bei einem zughörigen
Schraubstopfen 54h mit einem äußeren
Werkzeugangriffselement - durch eine Veränderung der Kraft
der Ventilfeder einstellbar sein.
Da jeweils durch die erste und die zweite
Drucksteuervorrichtung 49, 54 der wirksame Arbeitsdruck pA
bestimmt wird, läßt sich durch Voreinstellung oder
Einstellung der jeweiligen zweiten Drucksteuervorrichtung
54 ein gewünschtes etwa konstantes Abtriebs-Drehmoment der
Maschine 1 einstellen in Abhängigkeit eines bestimmten
Betriebsdruckes, den das zugeführte hydraulische Medium
aufweist.
Vorzugsweise sind dem oder den Auslässen (bei
Rechts/Linkslauf dem jeweiligen Ein- und Auslaß) der
Maschine 1, hier den gedrosselten Kanalabschnitten 39, 41,
Bypässe, hier Bypaß-Sperrventile 61 in Form von
Rückschlagventilen so zugeordnet, daß der Schließkörper den
zugehörigen Bypaß 62 in der Eingangsrichtung sperrt und in
der Ausgangsrichtung öffnet. Hierdurch ist im jeweiligen
Funktionsbetrieb der Maschine 1 eine forcierte Entspannung
bzw. Abströmung des hydraulischen Mediums zum Auslaß hin
gewährleistet.
Das oder die Bypaß-Sperrventile 61 können z. B. von außen
zugänglich in die vorhandenen Drosseln 39, 41 umgehenden,
z. B. in die Umfangsnuten 37, 38 mündenden und die
Einschraublöcher 42, 43 anschneidenden Kanalabschnitten
angeordnet sein, wobei jeweils ein Ventilsitz, ein
Ventilkörper und eine Ventilfeder in mit dem
Rückschlagventil der zugehörigen zweiten
Drucksteuervorrichtung 54 vergleichbarer Weise gebildet
ist.
Bei einem bestimmten Anwendungsfall, bei dem eine
Zuführungsleitung einer hydraulischen Versorgung z. B. an
den Anschluß 42 angeschlossen ist, gelangt das hydraulische
Medium zunächst in die Druckkammern 29, wo es die Rotation
des Rotors 5 bewirkt und dann zu den Rücklaufkammern 31,
von wo es durch die Leitungsabschnitte 35 bis 41 zum Auslaß
43 hin strömt. Im anderen Anschlußfalle umgekehrt. Der
Auslaß ist bezüglich des Einlasses axial versetzt.
In Fig. 1 ist als Variante jeweils eine weitere zweite
Drucksteuervorrichtung 54.1 in Parallelanordnung
vorgesehen, die unterschiedlich ausgebildet ist und mit
einer unterschiedlich großen Steueröffnung 54a und/oder
Ventilfederspannung ausgestaltet oder voreingestellt oder
eingestellt sein kann.
Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, auch drei oder vier
oder noch mehrere entsprechend unterschiedliche zweite
Drucksteuervorrichtungen 54 in Parallelanordnung
vorzusehen. Hierdurch ist es nicht nur möglich, z. B. eine
eine zweite Drucksteuervorrichtung 54 für den unteren
Lastbereich und eine weitere zweite Drucksteuervorrichtung
54.1 für den oberen Lastbereich vorzusehen. Es lassen sich
dadurch nicht nur Rückstauprobleme im Strömungsbereich der
Drucksteuervorrichtungen vermindern, sondern es läßt sich
auch ein gezieltes Drehmomentverhalten, z. B. eine
Drehmomentbegrenzung erzielen was u. a. für Erdbohrer
unterschiedlicher Querschnittsgröße von Bedeutung ist.
Zum anderen weist die Maschine 1 jeweils zwei oder mehrere
Eingänge und einen oder mehrere Ausgänge für das
hydraulische Medium auf, wobei wenigstens zwei der Eingänge
unterschiedlich große, z. B. durch die Kanalabschnitte 39, 41
gebildete Drosseln aufweisen oder gleich große Drosseln und
unterschiedlich ausgebildete und/oder eingestellte zweite
Drucksteuervorrichtungen 54 aufweisen. Es ist der Zweck
einer solchen Drossel, die Drehzahl der Maschine 1 zu
bestimmen. Wenn zwei oder mehrere Eingänge mit gleich
großen oder unterschiedlich großen Drosseln vorgesehen
werden, ist es möglich, durch einen gezielten Anschluß
eines oder mehrerer Eingänge an eine Zuführungsleitung Z
oder mehrere Zuführungsleitungen eine gewünschte
Drehgeschwindigkeit zu erhalten. Wenn die wahlweise
Einschaltung mehrerer Drehgeschwindigkeiten gewünscht ist,
kann dies durch wenigstens ein Umschaltventil U in der
Zuführungsleitung Z oder in den Zuführungsleitungen
erreicht werden, das z. B. manuell oder elektrisch
(Elektromagnetventil) umschaltbar ist (Fig. 5). Die nicht
benötigten Ein- und gegebenenfalls auch Ausgänge sind durch
geeignete Verschlußteile verschlossen, z. B.
Verschlußarmaturen oder Stopfen.
Die Anordnung mehrerer unterschiedlicher zweiter
Drucksteuervorrichtungen ist insbesondere bei
unterschiedlichen Eingangsdrosseln 39, 41 ebenfalls im
Hinblick auf eine Drehmomentbegrenzung vorteilhaft.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 bis 8, bei dem gleiche
oder vergleichbare Teile mit gleichen Bezugszeichen
versehen sind, unterscheidet sich ebenfalls in mehrerer
Hinsicht von den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen.
Zum einen sind ebenfalls beide Seitenscheiben 12, 13 als
Steuerscheiben 12a, 13a ausgebildet, jedoch weisen beide
Steuerscheiben sowohl Zuführungs- bzw. Drucköffnungen als
auch Abführungsöffnungen mit den jeweils zugehörigen
Kanalabschnitten 35, 36 auf, die miteinander verbunden
sind, vorzugsweise in eine zugehörige Umfangsnut 37, 38
münden. Die Umfangsnuten jeder Steuerscheibe sind axial
voneinander beabstandet und beiderseits durch
vorbeschriebene Ringdichtungen abgedichtet. Diese
Steuerscheiben 12a, 13a sind einander identisch ausgebildet
und spiegelbildlich zueinander angeordnet, so daß nur eine
Art hergestellt, gelagert und in den Gehäuseteilen 2a, 2c
montiert werden kann. Die Lochbilder, d. h. zum einen die
Drucköffnungen und zum anderen die Rücklauföffnungen,
liegen sich axial direkt gegenüber. Die Drehsicherungen 20
sind jeweils symmetrisch zu den ihr benachbarten Druck-
oder Rücklauföffnungen angeordnet, so daß die
Steuerscheiben 12a, 13a wahlweise in der einen oder anderen
Gehäuse-Position montierbar sind und passen.
Die Drosseln bildenden Kanalabschnitte 39, 41 sind jeweils
in Übereinstimmung mit der Querebene der zugehörigen
Umfangsnut 37, 38 angeordnet. Die gegebenenfalls Drosseln
bildenden Kanalabschnitte 39, 41 sind bezüglich der
Längsmittelebene und der Querebene der Maschine 1
entsprechend den Umfangsnuten 37, 38 axial versetzt
angeordnet. Vorzugsweise ausgehend von der zugehörigen
Umfangsnut 37, 38 können auch die Bypaß-Sperrventile 53 dem
oder jedem Ausgang und vorzugsweise auch jedem Eingang
(Drehrichtungsumkehr) zugeordnet sein.
Es können eine oder beide Steuerscheiben 12a, 13a axial
verschiebbar und durch wenigstens eine Feder 52 gegen den
Rotor 5 vorgespannt sein. Dabei kann eine der beiden
Steuerscheiben, in Fig. 6 die Steuerscheibe 12a, in der
zugehörigen Ausnehmung 19, 21 fest sitzen, z. B. eingepreßt
sein, oder sie kann durch die Federkraft der anderen
Steuerscheibe 13a gegen einen insbesondere festen axialen
Anschlag (Gehäuse) vorgespannt sein. Es kann jedoch auch
eine durch beiderseitige Federn 52 mittenzentrierte
Anordnung wie vorbeschrieben vorgesehen sein.
Bei dieser Ausgestaltung kann ein oder können mehrere
Eingänge und/oder Ausgänge jeweils etwa in der Ebene einer
oder beider Steuerscheiben 12a, 13a in Umfangsrichtung
versetzt angeordnet sein. Beim Vorhandensein mehrerer
Eingänge können wenigstens zwei davon oder alle bezüglich
ihrer vorzugsweise durch eine Drossel gebildete
Querschnittsgröße unterschiedlich ausgebildet oder
eingestellt sein. Dabei können einem oder mehreren
Auslässen jeweils eine und/oder mehrere unterschiedliche
zweite Drucksteuervorrichtungen 54 wie vorbeschrieben
vorgesehen sein. Wie bereits beschrieben, können auf diese
Weise auch bei diesem Ausführungsbeispiel die
Drehgeschwindigkeit und/oder das Drehmoment durch einen
gezielten Anschluß oder Umschaltung mittels Umschaltventil
bestimmt werden.
Es können zwei oder mehrere axial und in Umfangsrichtung
versetzte, z. B. zwei oder drei in Umfangsrichtung versetzte
Anschlüsse A1 bis A3 und A4 bis A6 in der Querebene jeder
Steuerscheibe 12a, 13a auf, von denen jeweils ein oder
mehrere bis auf einen Anschluß Eingänge sein können. Von
deren Drosselquerschnitten, hier die Querschnitte der
Kanalabschnitte 39, 41, können wenigstens zwei oder alle
unterschiedlich sein. In Fig. 7 können z. B. einer oder
beide mit A1, A2, A4, A5 bezeichneten Anschlüsse Eingänge
sein. Wenigstens einer der übrigen Anschlüsse kann dann
jeweils ein Ausgang sein. Die nicht angeschlossenen
Anschlüsse sind jeweils verschlossen, z. B. durch einen
Stopfen.
Ein Vorteil mehrerer Eingangsmöglichkeiten besteht auch
darin, daß bei einem Eingangsdefekt, z. B. Beschädigung des
Einschraubgewindes, ein anderer Eingang gleichen oder zur
Not auch ungleichen Drosselquerschnitts benutzt werden
kann.
Ein besonderer Vorteil der Anordnung von zwei
Steuerscheiben 12a, 13a jeweils mit Druck- und
Rücklauföffnungen, die jeweils miteinander in Verbindung
stehen (Kanalabschnitte 35, 36 und zugehörige Umfangsnut
37a, 38), besteht zum einen darin, daß die Schmierung
zwischen dem Rotor 5 und den Steuerscheiben 12a, 13a
verbessert ist, weil an allen Drucköffnungen das
hydraulische Medium unter Druck ansteht. Zum anderen werden
dadurch in Fig. 6 durch Pfeile verdeutlichte hydraulische
Ausgleichskräfte erzeugt, die die Steuerscheiben 12a, 13a zu
spreizen suchen und dadurch einen wenigstens teilweisen
Ausgleich der durch den Druck hervorgerufenen Druckkraft
(Flächenpressung) bewirken, mit der die Steuerscheiben
12a, 13a durch den an ihnen außen anstehenden Druck gegen
den Rotor 5 gepreßt werden. Diese Ausgestaltung eignet sich
wegen der verbesserten Schmierung auch für solche
Steuerscheiben 12a, 13a, die im Gehäuse 2 axial
unverschieblich angeordnet sind oder wegen des wenigstens
teilweisen Druckausgleichs auch für Steuerscheiben 12a, 13a,
von denen eine oder beide axial verschiebbar gelagert und
durch wenigstens eine Feder 52 beaufschlagt ist.
Es können auch eine Steuerscheibe und eine Seitenscheibe
oder zwei Steuerscheiben 12a, 13a vorgesehen sein, von denen
jeweils die dem Eingang zugehörige Steuerscheibe nur
Drucköffnungen oder auch Rücklauföffnungen und - im Fall
von zwei Steuerscheiben - jeweils die dem Ausgang zugehörige
Steuerscheibe nur Rücklauföffnungen oder auch
Drucköffnungen aufweist.
Ferner können jeweils eine oder mehrere zweite
Drucksteuervorrichtungen 54 in anderer Ausgestaltung und
Anordnung vorgesehen sein, z. B. im Gehäuse 2 und/oder in
einer oder beiden Steuerscheiben 12a, 13a.
Dabei können auch diese zweiten Drucksteuervorrichtungen
54 gleich und/oder unterschiedlich ausgebildet und/oder
eingestellt sein.
Gemäß Fig. 6 bis 8 befindet sich zumindest der die
Drucksteueröffnung 54a aufweisende Abschnitt des
Verbindungskanals 55, vorzugsweise der Verbindungskanal 55
insgesamt, in der Steuerscheibe 12a, 12b, wobei der
Verbindungskanal 56 in die zugehörige Umfangsnut 37, 38
mündet. Es ist eine Stufenbohrung mit unterschiedlichen
Bohrungsabschnitten 56a, 56b in vorzugsweiser etwa
achsparalleler Anordnung vorgesehen, gegen deren die
Drucksteueröffnung 54a bildende Stufe der Schließkörper 57
durch eine Feder 58 beaufschlagt ist, die sich an einem den
Bohrungsabschnitt innenseitig verschließenden Stopfen,
insbesondere Schraubstopfen 59, abstützt. Von dem größeren
Bohrungsabschnitt 56b erstreckt sich radial ein
Kanalabschnitt 60 zur zugehörigen Umfangsnut 37, 38. Die
eine oder zwei vorhandenen zweiten Drucksteuervorrichtungen
54 sind vorzugsweise der Einlaß- und Auslaßseite einander
diametral gegenüberliegend in den Steuerscheiben 12a, 13a
angeordnet. Wenn das Einschraubloch 42a und/oder 42b die
Druckseite ist, dann befindet sich die jeweils linke
Drucksteuervorrichtung 54 in Funktion und umgekehrt.
Bei der Ausgestaltung nach Fig. 6 sind mehrere voneinander
verschiedene Hauptgruppen von zweiten
Drucksteuervorrichtungen vorgesehen, denen unterschiedliche
Hauptfunktionen zukommen. Die in der gleichen Querebene
oder einander gegenüberliegend angeordneten
Drucksteuervorrichtungen sind einander im wesentlichen
gleich und haben eine spiegelbildliche Funktion
(Rechts/Linkslauf).
Die erste Drucksteuervorrichtung 54.1 ist in der einen
Steuerscheibe, hier z. B. in der Steuerscheibe 13a,
angeordnet und auf einen sehr niedrigen Ansprechdruck
eingestellt, wobei die Ventilöffnung und die Federkraft der
Ventilfeder relativ klein sind. Es ist der Zweck der
Drucksteuervorrichtung 54.1, die grundsätzliche Funktion
der Drucksteuerung durch geringen Mediumabfluß zu
gewährleisten. Diese Drucksteuervorrichtung 54.1 ist im
wesentlichen über den gesamten Funktionsbereich der
Maschine 1 geöffnet.
Die den Anschlüssen A1, A2, A4 und A5 zugeordneten
Drucksteuervorrichtungen 54.2, 54.3 sind für unterschiedlich
hohe Ansprechdrucke ausgebildet oder eingestellt, wobei es
sich um unterschiedlich hohe Betriebsdrucke verschiedener
Geräte und/oder Hersteller handeln kann, z. B. öffnet die
Drucksteuervorrichtung 54.2 oberhalb des einen Druckes und
die Drucksteuervorrichtung 54.3 oberhalb des zweiten
höheren Druckes. Hierdurch läßt sich aufgrund der
Einstellung der Drucksteuervorrichtungen 54.2, 54.3 trotz
unterschiedlicher Betriebsdrucke jeweils ein bestimmtes,
vorzugsweise gleiches Drehmoment einstellen.
Die in einer Steuerscheibe, hier der anderen Steuerscheibe
12a, angeordnete Drucksteuervorrichtung 54.4 ist auf einen
noch höheren Druck eingestellt, bei dem es sich um einen
Maximaldruck oder ebenfalls um einen Betriebsdruck handeln
kann. Diese Drucksteuervorrichtung 54.4 kann eine weitere
Stufe der zweiten Drucksteuervorrichtung oder auch ein
Druckbegrenzungsventil bilden, wobei eine weitere
selbsttätige Stufe vorgegeben ist zur Anpassung der
Maschine 1 an einen weiteren unterschiedlichen
Betriebsdruck bei Einstellung eines bestimmten,
vorzugsweise gleichen Drehmomentes. Hierdurch ist auch eine
unzugängliche Sicherheitsvorrichtung gebildet.
Die Funktion der Maschine 1 nach Fig. 6 wird im folgenden
anhand der Anschluß-Anordnung nach Fig. 9 erklärt, bei der
der Anschluß A1 an eine Druckleitung und der Anschluß A2 an
eine Rücklaufleitung angeschlossen sind. Die Anschlüsse A3,
A4, A5 und A6 sind durch geeignete Verschlußteile V wie
z. B. Schraubstopfen verschlossen. Das am Anschluß A1
anstehende Druckmedium gelangt auf der Druckseite
entsprechend den Pfeilen zu allen vorhandenen zweiten
Drucksteuervorrichtungen 54.1 bis 54.4, wodurch diese
geschlossen werden. Auf der Rücklaufseite bleiben die
Drucksteuervorrichtungen 54.1. bis 54 .4 jedoch in Funktion,
wobei sie als parallel geschaltete, für unterschiedlich
hohe Ansprechbereiche wirksame Drucksteuervorrichtungen
arbeiten. Eine weitere Parallelschaltung einer weiteren
zweiten Drucksteuervorrichtung gemäß Fig. 1 kann vorgesehen
sein.
Im übrigen können bei dieser Ausgestaltung wahlweise
Anschlüsse A1 bis A6 für den Strömungsdurchgang vorgesehen
werden, wodurch unterschiedliche Drehgeschwindigkeiten
und/oder Drehmomente erreichbar sind. Dabei ist es auch
möglich, durch besondere Verschlußelemente, die so lang
bemessen sind, daß sie die Vebindungsbohrung im Bereich des
jeweiligen Anschlusses sperren, wahlweise zweite
Drucksteuervorrichtungen 54 abzuschalten. Auch hierdurch
sind Anpassungen an unterschiedliche Drehmomente und
Drehgeschwindigkeiten auf einfache Weise und schnell
erreichbar. Wenn beim Vorhandensein eines entsprechenden
Betriebsdruckes nur die zweite Drucksteuervorrichtung mit
dem höchsten Ansprechbereich, siehe z. B. 54 .4, in Funktion
belassen wird, kann eine entsprechend hohe Leistung
erzielt werden. Letzteres läßt sich z. B. an den Anschlüssen
A3 und A6 erreichen.
Bei wechselnder Strömungsdurchgangsrichtung ergibt sich
jeweils Rechts/Linkslauf.
Bei der Ausgestaltung nach den Fig. 10 und 11 sind mehrere
zweite Drucksteuervorrichtungen 54 so in den Rotorring 7
integriert, daß in jeder Drehstellung des Rotorrings 7 eine
Strömungsverbindung zwischen wenigstens einer
Rücklaufkammer 31 im Bereich der Rücklaufzone und dem
Zwischenraum 48 besteht, wobei jeder Drucksteuervorrichtung
54 eine Drucksteueröffnung 54a in einem den Rotorring 7 von
innen nach außen durchsetzenden, vorzugsweise radialen
Verbindungskanal 65 angeordnet ist.
Für eine solche Ausgestaltung gibt es mehrere
Ausgestaltungsmöglichkeiten, die auch zu unterschiedlichen
Funktionen führen.
Zunächst ist zu bemerken, daß zwei einander diametral
gegenüberliegende Verbindungskanäle 65 im Rotorring 7
ausreichen, um die Strömungsverbindung 48 zu gewährleisten.
Um jedoch eine Beeinträchtigung der Strömungsverbindung im
Übergangsbereich zwischen der Rücklaufseite und der
Druckseite zu verhindern, ist es vorteilhaft, drei oder
mehr, z. B. vier Drucksteuervorrichtungen 54 mit
Verbindungskanälen 65 auf dem Umfang verteilt anzuordnen.
Im Rahmen der Erfindung ist es im weiteren möglich, die
Drucksteuervorrichtungen 54 lediglich durch jeweils einen
Verbindungskanal 65 mit einer Drucksteueröffnung 54a zu
bilden, die im Sinne einer Drossel den Strömungsdurchgang
steuert. Dabei findet dann, wenn sich wenigstens ein
Verbindungskanal 65 im Bereich der Druckzone befindet, ein
Strömungsdurchgang von der Druckzone nach außen zum
Zwischenraum 48 hin statt, während dann, wenn sich
wenigstens ein Verbindungskanal 65 im Bereich der
Rücklaufzone befindet, ein Strömungsdurchgang vom
Zwischenraum 48 nach innen zur Rücklaufzone und weiter über
eine oder mehrere Rücklaufkammern 31 und die
Abführungsleitungen 35, 36 zum Rücklauf hin stattfindet.
Auch bei einer solchen Ausgestaltung ist die Funktion
gewährleistet, weil eine durch eine Drucksteueröffnung 54a
bzw. Drossel gesteuerte Strömungsverbindung zwischen dem
Raum 46, 47, der den auf die wenigstens eine Seitenscheibe
13 wirkenden Druck p1 enthält, und dem Rücklauf besteht.
Hierdurch ist sowohl die grundsätzliche Funktion der
axialen Verschiebbarkeit der wenigstens einen Seitenscheibe
13 als auch eine funktionierende Drucksteuerung des an ihr
anstehenden und die Kraft F1 mitbestimmenden Druckes
gewährleistet.
Vorzugsweise sind jedoch in die Verbindungskanäle 65
Ventile 54b integriert bzw. zugeordnet, deren jeweils durch
die Drucksteueröffnung 54a gebildete Ventilöffnung durch
einen Schließkörper gegen die Kraft einer Feder geöffnet
oder geschlossen bzw. gesteuert werden. Bei der
borliegenden Ausgestaltung ist jeweils der Verbindungskanal
65 durch eine radial von außen nach innen in den Rotorring
7 eingearbeitete Stufenbohrung 66 mit Bohrungsabschnitten
66a, 66b gebildet, wobei die kleine Stufenbohrung 66a innen
liegt. Außen ist in die große Stufenbohrung 66b ein
Widerlagerteil 67 mit einem die Drucksteueröffnung 54a
bildendem Längskanal 68 dicht eingesetzt, hier
eingeschraubt, wobei ein Schließkörper 69 durch eine sich
an der Bohrungsstufe abstützende Feder 71 gegen die
Drucksteueröffnung 54a am inneren Ende des Längskanal 68
vorgespannt ist. Hierdurch sind Rückschlagventile 54c
gebildet, die in der Druckzone unter der Wirkung des
Arbeitsdrucks pA geschlossen sind und in der Rücklaufzone
durch den im Zwischenraum 48 vorhandenen Druck p1 öffnen
und einen gesteuerten Strömungsdurchgang freigeben, der
sich über die Rücklaufkammern 31 zum Rücklauf fortsetzt.
Aufgrund des Vorhandenseins mehrerer solcher auf dem Umfang
verteilt angeordnet er Drucksteuervorrichtungen 54 kann ein
Strömungsdurchgang auf der Rücklaufseite zum Rücklauf hin
ständig stattfinden.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 12 und 13, bei dem
gleiche oder vergleichbare Teile ebenfalls mit gleichen
Bezugszeichen bezeichnet sind, ist eine dritte
Drucksteuervorrichtung 74 in den Rotorring 7 integriert,
die eine Drucksteueröffnung 74a in einem den Rotorring 7
von innen nach außen durchsetzenden Verbindungskanal 75
aufweist. Es ist der Zweck dieser Drucksteuervorrichtung 74
einen gesteuerten Strömungsdurchgang zwischen wenigstens
einer Druckkammer 29 und dem Zwischenraum 48 zu
gewährleisten. Hierzu eignet sich eine Drucksteueröffnung
74a in Form einer konstanten oder verstellbaren Drossel
oder eines Ventils 74b mit einem gegen eine Federkraft zu
öffnenden Schließkörper. Theoretisch könnten auch hier zwei
einander diametral gegenüberliegende
Drucksteuervorrichtungen 74 einen Strömungsdurchgang
zwischen der Druckseite und dem Zwischenraum 48
gewährleisten. Um Beeinträchtigungen dieses
Strömungsdurchgangs im übergangsbereich zwischen der
Druckseite und der Rücklaufseite auszuschließen, sind auf
dem Umfang verteilt mehrere, z. B. drei oder vier dritte
Drucksteuervorrichtungen 74 vorgesehen, so daß ständig der
vorgenannte Strömungsdurchgang stattfinden kann. Wie die
Fig. 12 zeigt, sind die dritten Drucksteuervorrichtungen 74
axial neben den zweiten Drucksteuervorrichtung 54 des
Ausführungsbeispiels nach Fig. 10 und 11 angeordnet. Die
Drucksteuervorrichtungen 74 können jedoch auch gegenüber
letzteren in Umfangsrichtung versetzt angeordnet sein.
Es ist der Zweck der dritten Drucksteuervorrichtungen 74,
vorzugsweise in dessen im wesentlichen gesamten
Druckbereich in Abhängigkeit des jeweils herrschenden
Arbeitsdrucks pA einen Druckausgleich im Zwischenraum 48
und somit auch an der Außenseite der wenigstens einen
Seitenscheibe 13 für den anstehenden Druck p1
herbeizuführen, der das angestrebte Kräfteverhältnis
zwischen den Beaufschlagungskräften F1 und F2 und somit den
angestrebten Andruck gewährleistet. Der von den dritten
Drucksteuervorrichtungen 74 herbeigeführte Druckausgleich
erfolgt, bevor die erste Drucksteuervorrichtung 49 der
wenigstens einen Ventilseitenscheibe 13 reagiert.
Infolgedessen ermöglichen die dritten
Drucksteuervorrichtungen 74 den angestrebten
Druckausgleich, bevor die wenigstens eine Seitenscheibe 13
in Ventilfunktion treten und geringfügig abheben würde. Mit
einer entsprechend niedrigeren Ansprechgröße als das
Drucksteuerventil 49a sind die dritten
Drucksteuervorrichtungen 74 eingestellt. Infolgedessen wird
beim Vorhandensein der dritten Drucksteuervorrichtungen 74
ein Abheben der Ventilseitenscheibe 13 verhindert oder
zumindest vermindert. Dies läßt sich durch einen
Druckausgleich zwischen wenigstens einer Druckkammer 29
und dem den anstehenden Druck p1 enthaltenden Innenraum 46,
47 oder durch eine Druckentlastung zum Rücklauf hin durch
das oder die sich auf der Druckseite befindlichen
Drucksteuervorrichtungen 74 hindurch erreichen. Hierzu kann
die zugehörige Drucksteuervorrichtung 74 eine konstante
oder verstellbare Drossel oder ein Steuerventil 74b oder
Rückschlagventil 74c mit einem gege 09873 00070 552 001000280000000200012000285910976200040 0002019630975 00004 09754n eine Federkraft
öffnenden Schließkörper 69 aufweisen. Dabei hat sich ein
Ventil 74b als vorteilhaft erwiesen, das bereits bei einem
niedrigen Arbeitsdruck pA öffnet. Besonders vorteilhaft ist
eine proportional arbeitende Drucksteuervorrichtung 74,
insbesondere ein Proportionalventil 74b. Durch eine
Vergrößerung oder Verkleinerung der Drossel, bzw. der
Drucksteueröffnung 74a oder der Federkraft, läßt sich der
Druck p1 und die Anpreßkraft F1 einstellen, auch im
niedrigen Lastbereich. Entsprechend ist der Querschnitt der
Drucksteueröffnung 54b bemessen und die Federkraft
einstellbar oder eingestellt. In vergleichbarer Weise wie
beim Vorhandensein mehrerer zweiter
Drucksteuervorrichtungen ermöglicht es auch die dritte
Drucksteuervorrichtung die zweite Drucksteuervorrichtung
für einen niedrigen Druckansprechpunkt auszubilden. Die
Einstellbarkeit ist bei den vorliegenden
Ausführungsbeispielen durch ein unterschiedlich tiefes
Einschrauben der Schraubstopfen 59 oder Widerlagerteile 67
gewährleistet. Im weiteren ermöglichen die dritten
Drucksteuervorrichtungen 74 eine feinfühligere und genauere
Steuerung des Druckausgleichs, da mit geringeren
Federkräften und bei besseren Steuerbedingungen gearbeitet
werden kann. Die zweiten und dritten
Drucksteuervorrichtungen bzw. -ventile arbeiten
proportional zu Druckveränderungen des Arbeitsdrucks pA.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 12 und 13 sind die
Drucksteueröffnungen 74a in vergleichbaren, den Rotorring 7
von innen nach außen durchsetzenden Verbindungskanälen 65
ausgebildet, wie es für die Drucksteuervorrichtungen 54
gemäß Fig. 10 und 11 beschrieben worden ist. Infolgedessen
sind auch die zugehörigen Ventile 74b und Rückschlagventile
74c entsprechend ausgebildet. Ein wesentlicher Unterschied
besteht jedoch darin, daß die Drucksteuervorrichtungen 74
mit einem entgegengesetzten Strömungsdurchgang arbeiten,
daß heißt die Ventile 74b bzw. Rückschlagventile 74c öffnen
nach außen und schließen nach innen. Bei den dritten
Drucksteuervorrichtungen 74 sind somit die
Drucksteueröffnungen 74a an den Innenrändern der kleinen
Stufenbohrungen 66a gebildet, gegen die die Schließkörper
69 beaufschlagt sind. Ergänzend wird noch hinzugefügt, daß
im Gegensatz zu den zweiten Drucksteuervorrichtungen 54
beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 bis 13 die dritten
Drucksteuervorrichtungen 74 in der Rücklaufzone unter dem
anstehenden Druck p1 im Zwischenraum 48 schließen und nur
in der Druckzone unter der Wirkung des Arbeitsdrucks pA
öffnen. Im Funktionsbetrieb arbeiten die zweiten und
dritten Drucksteuervorrichtungen 54, 74 wechselseitlich und
deshalb gewährleistet die Kombination der zweiten
Drucksteuervorrichtungen 74 und der zweiten
Drucksteuervorrichtungen 54 einen ständigen
Strömungsdurchgang zum Rücklauf hin.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 14 sind die
Drucksteuervorrichtungen 74 im Kombination mit
Drucksteuervorrichtungen 54 in der Steuerscheibe
kombiniert.
Es ist im Rahmen der Erfindung auch möglich, die dritten
Drucksteuervorrichtungen 74 in Kombination mit zweiten
Drucksteuervorrichtungen 54 zu kombinieren, wie sie bei der
gattungsgemäßen Maschine gemäß DE 42 02 466 C2 zu entnehmen
ist. Bei dieser an sich bekannten Drucksteuervorrichtung 54
ist die Drucksteueröffnung 54a von außen zugänglich in
Kanälen des Gehäuses 2 angeordnet, wobei ein den
vorbeschriebenen zweiten Drucksteuervorrichtungen
entsprechendes Ventil 54b bzw. Rückschlagventil 54c in
einem die Lagerräume 46, 47 mit dem zugehörigen Rücklauf,
hier ein Schraubloch 42, 43 verbindenden Kanal 55
angeordnet ist, wobei die Ventilfeder 58 den Schließkörper
57 entgegen der Strömungsrichtung gegen die
Drucksteueröffnung 54a beaufschlagt. Die Funktion dieser
zweiten Drucksteuervorrichtung 54 entspricht jeweils der
Funktion der anderen zweiten Drucksteuervorrichtungen 54.
Die zweiten und/oder dritten Drucksteuervorrichtungen 54,
74 können auch in den Rotor 5 etwa radial und/oder in eine
oder beide Seitenscheiben 12, 13 achsparallel
durchsetzenden Kanälen angeordnet sein.
Nachfolgend werden noch zwei Besonderheiten der
hydraulischen Maschine 1 beschrieben. Die erste
Besonderheit umfaßt eine allgemein mit 81a und 81b
bezeichnete hydraulische Beaufschlagungsvorrichtung für die
wenigstens eine axial verschiebbar gelagerte Seitenscheibe
13, um diese vor einem schädlichen Andruck gegen den Rotor
5 und den Rotorring 7 zu schützen.
Die hydraulische Beaufschlagungsvorrichtung 81 besteht aus
einem inneren Vorrichtungsteil 81a und einem äußeren
Vorrichtungsteil 81b, die eine gemeinsame hydraulische
Beaufschlagungsvorrichtung 81 bilden können oder auch
jeweils für sich funktionsfähig sein können.
Der Vorrichtungsteil 81a ist durch eine Mehrzahl etwa
achsparalleler Durchgangskanäle 82 in den Zähnen des Rotors
5 gebildet, die mit ihren der Steuerscheibe 12 zugewandten
Enden mit den Zuführungsöffnungen 32, 33 korrespondieren
und an ihren gegenüberliegenden Enden mit Kanalöffnungen 83
an der zugewandten Innenfläche der wenigstens einen
Seitenscheibe 13 dicht anliegen. Die Querschnittsgröße der
Kanalöffnungen 83 kann größer sein, als die
Querschnittsgröße der Kanäle 82. Die Anzahl der Kanäle 82
ist nach Bedarf zu bestimmen. Vorteilhaft ist es, in jedem
Zahn des Rotors 5 einen Kanal 82 anzuordnen.
Der Vorrichtungsteil 81b umfaßt ebenfalls mehrere, auf dem
Umfang verteilt angeordnete, etwa achsparallele Kanäle 84
im Rotorring 7 oder vorzugsweise in dessen Zähnen, die mit
Kanalöffnungen 85 an den Innenseiten der
Seitenführungsteile 12, 13 dicht anliegen. Auch diese
Kanalöffnungen 85 können im Querschnitt größer bemessen
sein als der übrige Kanalquerschnitt. Außerdem sind diese
Kanäle 84 durch einen hier quer bzw. radial verlaufenden
Kanal 86 mit dem Zwischenraum 48 verbunden.
Im Funktionsbetrieb der Maschine 1 wirkt an den
Kanalöffnungen 83 der Arbeitsdruck pA und an den
Kanalöffnungen 85 der in den Lagerräumen 46, 47 und im
Zwischenraum 48 vorhandene Druck p1. Durch diese
hydraulische Beaufschlagung werden an der Seitenscheibe 13
oder den Seitenscheiben 12, 13 nach außen wirksame Kräfte
erzeugt, die dem Andruck der jeweiligen Seitenscheibe
entgegenwirken und somit bei entsprechender Bemessung der
Kanalöffnungsquerschnitte einen schädlichen Andruck der
Seitenscheibe oder der Seitenscheiben verhindern können.
Darüberhinaus werden durch das an den Kanalöffnungen 83, 85
anstehende hydraulische Medium, insbesondere Hydrauliköl,
die Gleitflächen zwischen den Seitenscheiben 12, 13 und dem
Rotor 5 sowie dem Rotorring 7 forciert geschmiert und somit
Reibung und Verschleiß verringert.
Bei der Bestimmung des Kräfteverhältnisses F1/F2 sind die
hydraulischen Kräfte der Beaufschlagungsvorrichtungen 81a,
81b zu berücksichtigen.
Eine weitere vorteilhafte Maßnahme besteht darin, den
ringförmigen Rotor 5 und die Seitenscheibe 13 fest
miteinander zu verbinden. Dies kann dadurch erfolgen, daß
die Seitenscheibe 13 mit dem Rotor 5 einstückig ausgebildet
wird oder bei zweistückiger Ausbildung diese Teile fest
miteinander verbunden werden, bei der vorliegenden
Ausgestaltung durch Schrauben 101, die auf dem Umfang
verteilt angeordnet sind. Es ist vorteilhaft, im Bereich
jedes Zahnes des Rotors 5 eine Schraube 101 vorzusehen.
Dabei können die mit Gewinde ergänzten Kanäle 82 als
Schraubenlöcher dienen. Bei der vorliegenden Ausgestaltung
sind die Schrauben 101 von der Außenseite der zugehörigen
Seitenscheibe 13 durch darin befindliche Löcher 102
eingeschraubt. Hierbei kann es sich um Senkkopfschrauben
handeln. Bei dieser Ausgestaltung bildet die Seitenscheibe
13 mit dem Rotor 5 eine Bau- und Bewegungseinheit, so daß
der Rotor 5 an den Ventilbewegungen der Seitenscheibe 13
teilnimmt. Es kann deshalb dazwischen weder Reibung noch
Verschleiß stattfinden. Zwischen dem Rotor 5 und der
Steuerscheibe 12 ist dagegen Reibung und Verschleiß wegen
der dort vorhandenen Schmierung durch die
Zuführungsöffnungen 32 gering.
Die Bypässe 61 oder Bypaß-Rückschlagventile
(Rechts/Linkslauf) sind bei den Auslässen bzw. Anschlüssen
(Auslaß/Einlaß bei Rechts/Linkslauf) aller vorbeschriebener
Ausgestaltungen vorteilhaft zu verwenden.
Claims (45)
1. Hydraulische Maschine (1) der Zahnring-Bauart,
insbesondere hydraulischer Motor, bestehend aus
- - einem Gehäuse (2),
- - einer im Innenraum des Gehäuses (2) drehbar gelagerten Welle (3), die mit wenigstens einem Wellenende die Wandung des Gehäuses (2) in einem Loch abgedichtet durchsetzt,
- - einem im Gehäuse (2) drehfest auf der Welle (3) angeordneten Rotor (5), der eine Außenverzahnung (6) aufweist,
- - einem den Rotor (5) umgebenden Rotorring (7) mit einer Innenverzahnung (8), die mit der Außenverzahnung (6) des Rotors (5) zusammenwirkt,
- - wobei der Rotor (5) und der Rotorring (7) zwischen seitlichen Führungsflächen von Seitenführungsteilen (12, 13) geführt sind,
- - wobei zwischen den Verzahnungen (6, 8) des Rotors (5) und des Rotorrings (7) Arbeitskammern gebildet sind, die in einander gegenüberliegenden Zonen Druckkammern (29) und Rücklaufkammern (31) bilden,
- - die mit Steueröffnungen (32a, 32b) im Rotationsbetrieb korrespondieren,
- - die Druck- und Rücklauföffnungen bilden, die durch Druck- und Rücklaufleitungen jeweils mit einem Einlaß bzw. mit einem Auslaß verbunden sind,
- - und wobei ein oder beide Seitenführungsteile (12, 13) jeweils durch eine Steueröffnungen (32a, 32b) aufweisende Steuerscheibe (12a, 13a) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß in einem Seitenführungsteil (12, 13) Druck- und
Rücklauföffnungen und in dem anderen Seitenführungsteil
(12, 13) nur Drucköffnungen oder ebenfalls Druck- und
Rücklauföffnungen angeordnet sind.
2. Hydraulische Maschine (1) der Zahnring-Bauart,
insbesondere hydraulischer Motor, bestehend aus
- - einem Gehäuse (2),
- - einer im Innenraum des Gehäuses (2) drehbar gelagerten Welle (3), die mit wenigstens einem Wellenende die Wandung des Gehäuses (2) in einem Loch abgedichtet durchsetzt,
- - einem im Gehäuse (2) drehfest auf der Welle (3) angeordneten Rotor (5), der eine Außenverzahnung (6) aufweist,
- - einem den Rotor (5) umgebenden Rotorring (7) mit einer Innenverzahnung (8), die mit der Außenverzahnung (6) des Rotors (5) zusammenwirkt,
- - wobei der Rotor (5) und der Rotorring (7) zwischen seitlichen Führungsflächen von Seitenführungsteilen (12, 13) geführt sind,
- - wobei zwischen den Verzahnungen (6, 8) des Rotors (5) und des Rotorrings (7) Arbeitskammern gebildet sind, die in einander gegenüberliegenden Zonen Druckkammern und Rücklaufkammern bilden,
- - die mit Druck- und Rücklauföffnungen von Druck- und Rücklaufleitungen im Rotationsbetrieb korrespondieren, die mit einem Einlaß bzw. mit einem Auslaß verbunden sind,
- - wobei die Seitenführungsteile (12, 13) jeweils in einer Ausnehmung (19, 21) des Gehäuses (2) gelagert sind,
- - wobei ein oder beide Seitenführungsteile (12, 13) im Innenraum des Gehäuses (2) axial verschiebbar gelagert und durch den anstehenden hydraulischen Druck (p1) und durch eine Federkraft gegen den Rotor (5) und den Rotorring (7) beaufschlagt ist bzw. sind und eine erste Drucksteuervorrichtung (49) bilden,
- - wobei eine zweite Drucksteuervorrichtung (54) mit wenigstens einer Steueröffnung (54a) in einem Verbindungskanal (55) vorgesehen ist zur Einstellung einer etwa konstanten Druckdifferenz zwischen dem Arbeitsdruck (pA) und dem an dem axial verschiebbaren Seitenführungsteil (12, 13) anstehenden Druck (p1) in einem Teilbereich des Druckbereichs oder im gesamten Druckbereich,
- - und wobei der Verbindungskanal (55) den den anstehenden Druck (pA) enthaltenden Innenraum (47) des Gehäuses (2) mit dem Auslaß verbindet, dadurch gekennzeichnet,
daß das eine Seitenführungsteil (12, 13) durch eine
Steuerscheibe (12a, 13a) mit Drucköffnungen bildenden
Steueröffnungen (32a, 32b) und das andere Seitenführungsteil
(12, 13) durch eine Steuerscheibe (12a, 13a) mit
Rücklauföffnungen bildenden Steueröffnungen (32a, 32b)
gebildet ist.
3. Hydraulische Maschine (1) der Zahnring-Bauart,
insbesondere hydraulischer Motor, bestehend aus
- - einem Gehäuse (2),
- - einer im Innenraum des Gehäuses (2) drehbar gelagerten Welle (3), die mit wenigstens einem Wellenende die Wandung des Gehäuses (2) in einem Loch abgedichtet durchsetzt,
- - einem im Gehäuse (2) drehfest auf der Welle (3) angeordneten Rotor (5), der eine Außenverzahnung (6) aufweist,
- - einem den Rotor (5) umgebenden Rotorring (7) mit einer Innenverzahnung (8), die mit der Außenverzahnung (6) des Rotors (5) zusammenwirkt,
- - wobei der Rotor (5) und der Rotorring (7) zwischen seitlichen Führungsflächen von Seitenführungsteilen (12, 13) geführt sind,
- - wobei zwischen den Verzahnungen (6, 8) des Rotors (5) und des Rotorrings (7) Arbeitskammern gebildet sind, die in einander gegenüberliegenden Zonen Druckkammern und Rücklaufkammern bilden,
- - die mit Druck- und Rücklauföffnungen von Druck- und Rücklaufleitungen im Rotationsbetrieb korrespondieren, die mit einem Einlaß bzw. mit einem Auslaß verbunden sind,
- - wobei die Seitenführungsteile (12, 13) jeweils in einer Ausnehmung (19, 21) des Gehäuses (2) gelagert sind,
- - wobei ein oder beide Seitenführungsteile (12, 13) im Innenraum des Gehäuses (2) axial verschiebbar gelagert und durch den anstehenden hydraulischen Druck (p1) und durch eine Federkraft gegen den Rotor (5) und den Rotorring (7) beaufschlagt ist bzw. sind und eine erste Drucksteuervorrichtung (49) bilden,
- - wobei eine zweite Drucksteuervorrichtung (54) mit wenigstens einer Steueröffnung (54a) in einem Verbindungskanal (55) vorgesehen ist zur Einstellung einer etwa konstanten Druckdifferenz zwischen dem Arbeitsdruck (pA) und dem an dem axial verschiebbaren Seitenführungsteil (12, 13) anstehenden Druck (p1) in einem Teilbereich des Druckbereichs oder im gesamten Druckbereich,
- - und wobei der Verbindungskanal (55) den den anstehenden Druck (pA) enthaltenden Innenraum (47) des Gehäuses (2) mit dem Auslaß verbindet,
- - oder hydraulische Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei oder mehrere zweite Drucksteuervorrichtungen
(54.1, 54.2, 54.3) in Parallelschaltung vorgesehen sind, die
jeweils eine unterschiedliche Druckdifferenz steuern.
4. Hydraulische Maschine (1) der Zahnring-Bauart,
insbesondere hydraulischer Motor, bestehend aus
- - einem Gehäuse (2),
- - einer im Innenraum des Gehäuses (2) drehbar gelagerten Welle (3), die mit wenigstens einem Wellenende die Wandung des Gehäuses (2) in einem Loch abgedichtet durchsetzt,
- - einem im Gehäuse (2) drehfest auf der Welle (3) angeordneten Rotor (5), der eine Außenverzahnung (6) aufweist,
- - einem den Rotor (5) umgebenden Rotorring (7) mit einer Innenverzahnung (8), die mit der Außenverzahnung (6) des Rotors (5) zusammenwirkt,
- - wobei der Rotor (5) und der Rotorring (7) zwischen seitlichen Führungsflächen von Seitenführungsteilen (12, 13) geführt sind,
- - wobei zwischen den Verzahnungen (6, 8) des Rotors (5) und des Rotorrings (7) Arbeitskammern gebildet sind, die in einander gegenüberliegenden Zonen Druckkammern und Rücklaufkammern bilden,
- - die mit Druck- und Rücklauföffnungen von Druck- und Rücklaufleitungen im Rotationsbetrieb korrespondieren, die mit einem Einlaß bzw. mit einem Auslaß verbunden sind,
- - oder hydraulische Maschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Einlässe (42 bis 43) vorgesehen sind, von denen
wenigstens zwei Einlässe unterschiedlich große
Strömungskanalquerschnitte oder Drosselquerschnitte (39, 41)
aufweisen und/oder zugleich an eine Zuführungsleitung (Z)
für das hydraulische Druckmedium angeschlossen oder
anschließbar sind, und daß die nicht mit der
Zuführungsleitung (Z) verbundenen oder verbindbaren
Einlässe verschlossen sind.
5. Hydraulische Maschine nach Anspruch 1 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein oder beide Seitenführungsteile (12, 13) oder
Steuerscheiben (12a, 13a) im Innenraum des Gehäuses (2)
axial verschiebbar gelagert und durch den anstehenden
hydraulischen Druck und durch eine Federkraft gegen den
Rotor (5) und den Rotorring (7) beaufschlagt ist bzw. sind
und eine erste Drucksteuervorrichtung (49) bilden.
6. Hydraulische Maschine nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine zweite Drucksteuervorrichtung (54) mit wenigstens
einer Steueröffnung (54a) in einem Verbindungskanal (55)
vorgesehen ist zur Einstellung einer etwa konstanten
Druckdifferenz zwischen dem Arbeitsdruck (pA) und dem an
dem axial verschiebbaren Seitenführungsteil (12, 13)
anstehenden Druck (p1) in wenigstens einem Teilbereich des
Druckbereichs, wobei der Verbindungskanal (55) den den
anstehenden Druck (p1) enthaltenden Innenraum (27) des
Gehäuses (2) mit dem Auslaß verbindet.
7. Hydraulische Maschine nach einem der vorherigen
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Drucksteuervorrichtung (54) durch ein
Rückschlagventil gebildet ist, das in der Strömungsrichtung
zum Auslaß hin öffnet.
8. Hydraulische Maschine nach einem der Ansprüche 3 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Querschnittgrößen der Steueröffnungen (54a) oder
der Ventilsitzöffnungen und/oder die Vorspannungen der
Ventile (54b) der weiteren zweiten Drucksteuervorrichtung
oder -vorrichtungen (54) unterschiedlich sind, insbesondere
die Querschnittsgrößen kleiner und/oder die Spannungen
größer.
9. Hydraulische Maschine nach einem der Ansprüche 1 und 3
bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß zum einen die Drucköffnungen und zum anderen die
Rücklauföffnungen in den Seitenführungsteilen (12, 13) sich
axial gegenüberliegen.
10. Hydraulische Maschine nach einem der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß ein oder beide runden Seitenführungsteile (12, 13)
jeweils durch eine Drehsicherungsvorrichtung (20) gegen
Verdrehung gehalten ist bzw. sind.
11. Hydraulische Maschine nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehsicherungsvorrichtung (20) symmetrisch zu den
bzw. den ihr benachbarten Steueröffnungen (32a, 32b)
angeordnet ist.
12. Hydraulische Maschine nach einem der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerscheiben (12a, 13a) identisch ausgebildet
sind.
13. Hydraulische Maschine (1) der Zahnring-Bauart,
insbesondere hydraulischer Motor, bestehend aus
- - einem Gehäuse (2),
- - einer im Innenraum des Gehäuses (2) drehbar gelagerten Welle (3), die mit wenigstens einem Wellenende die Wandung des Gehäuses (2) in einem Loch abgedichtet durchsetzt,
- - einem im Gehäuse (2) drehfest auf der Welle (3) angeordneten Rotor (5), der eine Außenverzahnung (6) aufweist,
- - einem den Rotor (5) umgebenden Rotorring (7) mit einer Innenverzahnung (8), die mit der Außenverzahnung (6) des Rotors (5) zusammenwirkt,
- - wobei der Rotor (5) und der Rotorring (7) zwischen seitlichen Führungsflächen von Seitenführungsteilen (12, 13) geführt sind,
- - wobei zwischen den Verzahnungen (6, 8) des Rotors (5) und des Rotorrings (7) Arbeitskammern gebildet sind, die in einander gegenüberliegenden Zonen Druckkammern und Rücklaufkammern bilden,
- - die mit Druck- und Rücklauföffnungen von Druck- und Rücklaufleitungen im Rotationsbetrieb korrespondieren, die mit einem Einlaß bzw. mit einem Auslaß verbunden sind,
- - wobei die Seitenführungsteile (12, 13) jeweils in einer Ausnehmung (19, 21) des Gehäuses (2) gelagert sind,
- - wobei ein oder beide Seitenführungsteile (12, 13) im Innenraum des Gehäuses (2) axial verschiebbar gelagert und durch den anstehenden hydraulischen Druck (p1) und durch eine Federkraft gegen den Rotor (5) und den Rotorring (7) beaufschlagt ist bzw. sind und eine erste Drucksteuervorrichtung (49) bilden,
- - wobei eine zweite Drucksteuervorrichtung (54) mit wenigstens einer Steueröffnung (54a) in einem Verbindungskanal (55) vorgesehen ist zur Einstellung einer etwa konstanten Druckdifferenz zwischen dem Arbeitsdruck (pA) und dem an dem axial verschiebbaren Seitenführungsteil (12, 13) anstehenden Druck (p1) in einem Teilbereich des Druckbereichs oder im gesamten Druckbereich,
- - und wobei der Verbindungskanal (55) den den anstehenden Druck (pA) enthaltenden Innenraum (47) des Gehäuses (2) mit dem Auslaß verbindet,
- - oder hydraulische Maschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein die Drucksteueröffnung (54b)
enthaltender Abschnitt des Verbindungskanals (55) der
zweiten Drucksteuervorrichtung (54) oder der
Verbindungskanal (55) insgesamt in einem die Druckkammern
(29) begrenzenden Bauteil im Gehäuse (2) oder im Gehäuse
(2) angeordnet ist.
14. Hydraulische Maschine nach einem der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der die Drucksteueröffnung (54a) enthaltende Abschnitt
des Verbindungskanals (55) in dem die Rücklaufleitungen
(55, 36) enthaltenden Seitenführungsteil (Steuerscheibe 12)
angeordnet ist.
15. Hydraulische Maschine (1) der Zahnring-Bauart,
insbesondere hydraulischer Motor, bestehend aus
- - einem Gehäuse (2),
- - einer im Innenraum des Gehäuses (2) drehbar gelagerten Welle (3), die mit wenigstens einem Wellenende die Wandung des Gehäuses (2) in einem Loch abgedichtet durchsetzt,
- - einem im Gehäuse (2) drehfest auf der Welle (3) angeordneten Rotor (5), der eine Außenverzahnung (6) aufweist,
- - einem den Rotor (5) umgebenden Rotorring (7) mit einer Innenverzahnung (8), die mit der Außenverzahnung (6) des Rotors (5) zusammenwirkt,
- - wobei der Rotor (5) und der Rotorring (7) zwischen seitlichen Führungsflächen von Seitenführungsteilen (12, 13) geführt sind,
- - wobei zwischen den Verzahnungen (6, 8) des Rotors (5) und des Rotorrings (7) Arbeitskammern gebildet sind, die in einander gegenüberliegenden Zonen Druckkammern und Rücklaufkammern bilden,
- - die mit Druck- und Rücklauföffnungen von Druck- und Rücklaufleitungen im Rotationsbetrieb korrespondieren, die mit einem Einlaß bzw. mit einem Auslaß verbunden sind,
- - wobei die Seitenführungsteile (12, 13) jeweils in einer Ausnehmung (19, 21) des Gehäuses (2) gelagert sind,
- - wobei vorzugsweise ein oder beide Seitenführungsteile (12, 13) im Innenraum des Gehäuses (2) axial verschiebbar gelagert und durch den anstehenden hydraulischen Druck (p1) und durch eine Federkraft gegen den Rotor (5) und den Rotorring (7) beaufschlagt ist bzw. sind und eine erste Drucksteuervorrichtung (49) bilden,
- - wobei vorzugsweise eine zweite Drucksteuervorrichtung (54) mit wenigstens einer Steueröffnung (54a) in einem Verbindungskanal (55) vorgesehen ist zur Einstellung einer etwa konstanten Druckdifferenz zwischen dem Arbeitsdruck (pA) und dem an dem axial verschiebbaren Seitenführungsteil (12, 13) anstehenden Druck (p1) in einem Teilbereich des Druckbereichs oder im gesamten Druckbereich,
- - und wobei der Verbindungskanal (55) den den anstehenden Druck (pA) enthaltenden Innenraum (47) des Gehäuses (2) mit dem Auslaß verbindet,
- - oder hydraulische Maschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der oder den zweiten Drucksteuervorrichtungen
(54) und dem Auslaß und/oder einem vorzugsweise eine
Drossel bildenden Strömungskanal (39, 41) am Auslaß ein eine
forcierte Auslaßströmung gewährleistender Bypaß (61)
angeordnet oder zugeordnet ist.
16. Hydraulische Maschine nach einem der vorherigen
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Verbindungskanal (55) stromab der
Drucksteueröffnung (54a) mit einer Rücklaufleitung (36)
oder mit einer die Rücklaufleitungen (36) zusammenführenden
Sammelleitung verbunden ist.
17. Hydraulische Maschine nach einem der Ansprüche 13 bis
16, dadurch gekennzeichnet,
daß der Verbindungskanal (55) die zwischen dem
Seitenführungsteil (12, 13) und dem Gehäuse (2) vorhandene
Fuge etwa radial durchsetzt.
18. Hydraulische Maschine nach einem der vorherigen
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal (55) im
Seitenführungsteil (12, 13) mit einer Rücklaufleitung (36)
oder mit einer Sammel-Rücklaufleitung verbunden ist.
19. Hydraulische Maschine nach einem der vorherigen
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die die Druck- und/oder Rücklauföffnungen bildenden
Steueröffnungen (32a, 32b) jeweils mit einer Umfangsnut
(37, 38) in der Steuerscheibe (12a, 13a) verbunden sind, von
der sich ein vorzugsweise eine Drossel bildender
Kanalabschnitt (39, 41) zum zugehörigen Einlaß bzw. Auslaß
(42, 43) erstreckt.
20. Hydraulische Maschine nach einem der vorherigen
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Verbindungskanal (55) in eine Umfangsnut
(37a, 37b, 38a, 38b) des Seitenführungsteils (12, 13) mündet,
von der sich im Gehäuse (2) ein Kanal (39, 41) zum Auslaß
hin erstreckt, und daß vorzugsweise für den
Verbindungskanal (55) und die Rücklaufleitungen (36) eine
gemeinsame Umfangsnut (37a, 37b, 38a, 38b) vorgesehen ist.
21. Hydraulische Maschine nach einem der vorherigen
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Drucksteuervorrichtung (54) in einem sich im
Seitenführungsteil (12, 13) vorzugsweise achsparallel
erstreckenden Kanal (56b) angeordnet ist.
22. Hydraulische Maschine nach einem der Ansprüche 15
bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kanal des Bypaß von der Umfangsnut (37a, 38)
ausgeht.
23. Hydraulische Maschine nach einem der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere, insbesondere zwei zweite
Drucksteuervorrichtungen (54) im Rotorring (7) angeordnet
sind, wobei mehrere, vorzugsweise drei oder vier
Verbindungskanäle (65) mit Steueröffnungen (54a) so im
Rotorring (7) auf dem Umfang verteilt angeordnet sind, daß
eine Strömungsverbindung zwischen wenigstens einer
Druckkammer (29) und dem den Umfangsbereich des Rotorrings
(7) umgebenden Zwischenraum (48) stattfinden kann, wobei
vorzugsweise der Zwischenraum (48) mit dem außenseitig von
dem oder den Seitenführungsteilen (12) vorhandenen
Innenraum (46, 47) durch einen Kanal oder einen Spalt (S)
oder dergleichen oder mit dem Rücklauf verbunden ist.
24. Hydraulische Maschine (1) der Zahnring-Bauart,
insbesondere hydraulischer Motor, bestehend aus
- - einem Gehäuse (2),
- - einer im Innenraum des Gehäuses (2) drehbar gelagerten Welle (3), die mit wenigstens einem Wellenende die Wandung des Gehäuses (2) in einem Loch abgedichtet durchsetzt,
- - einem im Gehäuse (2) drehfest auf der Welle (3) angeordneten Rotor (5), der eine Außenverzahnung (6) aufweist,
- - einem den Rotor (5) umgebenden Rotorring (7) mit einer Innenverzahnung (8), die mit der Außenverzahnung (6) des Rotors (5) zusammenwirkt,
- - wobei der Rotor (5) und der Rotorring (7) zwischen seitlichen Führungsflächen von Seitenführungsteilen (12, 13) geführt sind,
- - wobei zwischen den Verzahnungen (6, 8) des Rotors (5) und des Rotorrings (7) Arbeitskammern gebildet sind, die in einander gegenüberliegenden Zonen Druckkammern und Rücklaufkammern bilden,
- - die mit Druck- und Rücklauföffnungen von Druck- und Rücklaufleitungen im Rotationsbetrieb korrespondieren, die mit einem Einlaß bzw. mit einem Auslaß verbunden sind,
- - wobei die Seitenführungsteile (12, 13) jeweils in einer Ausnehmung (19, 21) des Gehäuses (2) gelagert sind,
- - wobei ein oder beide Seitenführungsteile (12, 13) im Innenraum des Gehäuses (2) axial verschiebbar gelagert und durch den anstehenden hydraulischen Druck (p1) und durch eine Federkraft gegen den Rotor (5) und den Rotorring (7) beaufschlagt ist bzw. sind und eine erste Drucksteuervorrichtung (49) bilden,
- - wobei eine zweite Drucksteuervorrichtung (54) mit wenigstens einer Steueröffnung (54a) in einem Verbindungskanal (55) vorgesehen ist zur Einstellung einer etwa konstanten Druckdifferenz zwischen dem Arbeitsdruck (pA) und dem an dem axial verschiebbaren Seitenführungsteil (12, 13) anstehenden Druck (p1) in einem Teilbereich des Druckbereichs oder im gesamten Druckbereich,
- - und wobei der Verbindungskanal (55) den den anstehenden Druck (pA) enthaltenden Innenraum (47) des Gehäuses (2) mit dem Auslaß verbindet, dadurch gekennzeichnet,
daß eine dritte Drucksteuervorrichtung (74) mit einer
Drucksteueröffnung (74a) in einem Verbindungskanal (65)
vorgesehen ist, durch den eine Strömungsverbindung zwischen
wenigstens einer Druckkammer (29) und dem außenseitig an
einer oder beiden Seitenführungsteilen (12) vorhandenen
Innenraum (46, 47) stattfinden kann.
25. Hydraulische Maschine nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein die Drucksteueröffnung (74a) enthaltender Abschnitt
des Verbindungskanals (65) der dritten
Drucksteuervorrichtung (74), vorzugsweise der
Verbindungskanal (65) insgesamt, in einem die Druckräume
(29) begrenzenden Bauteil im Gehäuse (2) angeordnet ist.
26. Hydraulische Maschine nach Anspruch 24 oder 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere dritte Drucksteuervorrichtungen (74) im
Rotorring (7) angeordnet sind, wobei mehrere
Verbindungskanäle (65) mit Drucksteueröffnungen (74a) so im
Rotorring (7) auf dem Umfang verteilt angeordnet sind, daß
eine Strömungsverbindung zwischen wenigstens einer
Druckkammer (29) und dem den Rotorring (7) umgebenden
Zwischenraum (48) möglich ist, wobei vorzugsweise der
Zwischenraum (48) durch einen Kanal oder einen Spalt (s)
mit dem außenseitig an einer oder beiden Führungsteilen
(12) vorhandenen Innenraum (46, 47) in Verbindung steht.
27. Hydraulische Maschine nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere zweite Drucksteuervorrichtungen (54) und
mehrere dritte Drucksteuervorrichtungen (74) zugleich im
Rotorring (7) angeordnet sind.
28. Hydraulische Maschine nach einem der vorliegenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steueröffnung oder die Steueröffnungen (54b, 74b)
der zweiten und/oder dritten Drucksteuervorrichtung (54,
74) konstant ist oder verstellbar, insbesondere
proportional verstellbar ist.
29. Hydraulische Maschine nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drucksteueröffnung oder die Drucksteueröffnungen
(54a, 74a) der zweiten und/oder dritten
Drucksteuervorrichtung (54, 74) durch Ventile (54b, 74b)
mit jeweils einem Schließkörper (57, 69) gebildet ist bzw.
sind, der in der Strömungsrichtung gegen eine Federkraft
öffnet.
30. Hydraulische Maschine nach Anspruch 28,
dadurch gekennzeichnet,
daß das oder die Ventile (54b, 74b) jeweils durch ein
Rückschlagventil (54c, 74c) gebildet ist bzw. sind.
31. Hydraulische Maschine nach Anspruch 28 oder 29,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Ventil (54b, 74b) jeweils in einer Stufenbohrung
(55, 66) angeordnet ist.
32. Hydraulische Maschine (1) der Zahnring-Bauart,
insbesondere hydraulischer Motor, bestehend aus
- - einem Gehäuse (2),
- - einer im Innenraum des Gehäuses (2) drehbar gelagerten Welle (3), die mit wenigstens einem Wellenende die Wandung des Gehäuses (2) in einem Loch abgedichtet durchsetzt,
- - einem im Gehäuse (2) drehfest auf der Welle (3) angeordneten Rotor (5) der eine Außenverzahnung (6) aufweist,
- - einem den Rotor (5) umgebenden Rotorring (7) mit einer Innenverzahnung (8), die mit der Außenverzahnung (6) des Rotors (5) zusammenwirkt,
- - wobei der Rotor (5) und der Rotorring (7) zwischen seitlichen Führungsflächen von Seitenführungsteilen (12, 13) geführt sind,
- - wobei zwischen den Verzahnungen (6, 8) des Rotors (5) und des Rotorrings (7) Arbeitskammern gebildet sind, die in einander gegenüberliegenden Zonen Druckkammern und Rücklaufkammern bilden,
- - die mit Druck- und Rücklauföffnungen von Druck- und Rücklaufleitungen im Rotationsbetrieb korrespondieren, die mit einem Einlaß bzw. mit einem Auslaß verbunden sind,
- - wobei die Seitenführungsteile (12, 13) jeweils in einer Ausnehmung (19, 21) des Gehäuses (2) gelagert sind,
- - wobei vorzugsweise ein oder beide Seitenführungsteile (12, 13) im Innenraum des Gehäuses (2) axial verschiebbar gelagert und durch den anstehenden hydraulischen Druck (p1) und durch eine Federkraft gegen den Rotor (5) und den Rotorring (7) beaufschlagt ist bzw. sind und eine erste Drucksteuervorrichtung (49) bilden,
- - wobei vorzugsweise eine zweite Drucksteuervorrichtung (54) mit wenigstens einer Steueröffnung (54a) in einem Verbindungskanal (55) vorgesehen ist zur Einstellung einer etwa konstanten Druckdifferenz zwischen dem Arbeitsdruck (pA) und dem an dem axial verschiebbaren Seitenführungsteil (12, 13) anstehenden Druck (p1) in einem Teilbereich des Druckbereichs oder im gesamten Druckbereich,
- - und wobei der Verbindungskanal (55) den den anstehenden Druck (pA) enthaltenden Innenraum (47) des Gehäuses (2) mit dem Auslaß verbindet,
- - oder hydraulische Maschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß im Rotor (5) mehrere auf dem Umfang verteilt etwa
achsparallele Durchgangskanäle (82) angeordnet sind, die
auf einer Seite des Rotors (5) mit den Drucköffnungen (32)
in einem oder beiden Seitenführungsteilen (12)
korrespondieren.
33. Hydraulische Maschine (1) der Zahnring-Bauart,
insbesondere hydraulischer Motor, bestehend aus
- - einem Gehäuse (2),
- - einer im Innenraum des Gehäuses (2) drehbar gelagerten Welle (3), die mit wenigstens einem Wellenende die Wandung des Gehäuses (2) in einem Loch abgedichtet durchsetzt,
- - einem im Gehäuse (2) drehfest auf der Welle (3) angeordneten Rotor (5), der eine Außenverzahnung (6) aufweist,
- - einem den Rotor (5) umgebenden Rotorring (7) mit einer Innenverzahnung (8), die mit der Außenverzahnung (6) des Rotors (5) zusammenwirkt,
- - wobei der Rotor (5) und der Rotorring (7) zwischen seitlichen Führungsflächen von Seitenführungsteilen (12, 13) geführt sind,
- - wobei zwischen den Verzahnungen (6, 8) des Rotors (5) und des Rotorrings (7) Arbeitskammern gebildet sind, die in einander gegenüberliegenden Zonen Druckkammern und Rücklaufkammern bilden,
- - die mit Druck- und Rücklauföffnungen von Druck- und Rücklaufleitungen im Rotationsbetrieb korrespondieren, die mit einem Einlaß bzw. mit einem Auslaß verbunden sind,
- - wobei die Seitenführungsteile (12, 13) jeweils in einer Ausnehmung (19, 21) des Gehäuses (2) gelagert sind,
- - wobei vorzugsweise ein oder beide Seitenführungsteile (12, 13) im Innenraum des Gehäuses (2) axial verschiebbar gelagert und durch den anstehenden hydraulischen Druck (p1) und durch eine Federkraft gegen den Rotor (5) und den Rotorring (7) beaufschlagt ist bzw. sind und eine erste Drucksteuervorrichtung (49) bilden,
- - wobei vorzugsweise eine zweite Drucksteuervorrichtung (54) mit wenigstens einer Steueröffnung (54a) in einem Verbindungskanal (55) vorgesehen ist zur Einstellung einer etwa konstanten Druckdifferenz zwischen dem Arbeitsdruck (pA) und dem an dem axial verschiebbaren Seitenführungsteil (12, 13) anstehenden Druck (p1) in einem Teilbereich des Druckbereichs oder im gesamten Druckbereich,
- - und wobei der Verbindungskanal (55) den den anstehenden Druck (pA) enthaltenden Innenraum (47) des Gehäuses (2) mit dem Auslaß verbindet,
- - oder hydraulische Maschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß im Rotorring (7) mehrere etwa achsparallele
Durchgangskanäle (84) vorgesehen sind, die durch
abzweigende Kanäle (86) mit dem den Rotorring (7)
gegebenenfalls auch seitlich umgebenden Zwischenraum (48)
verbunden sind.
34. Hydraulische Maschine nach Anspruch 32 oder 33,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zwischenraum (48) durch wenigstens einen Kanal oder
einen Spalt (S) mit dem an der Außenseite des
Seitenführungsteils (13) vorhandenen Innenraum (46, 47)
verbunden ist.
35. Hydraulische Maschine nach einem der Ansprüche 32 bis
34,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Querschnittsgröße der Kanalöffnungen (85) größer
ist als die Querschnittsgröße der Kanäle (82, 84).
36. Hydraulische Maschine nach einem der vorherigen
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die die zweite und/oder dritte Drucksteuervorrichtung
(54, 74) bildenden Verbindungskanäle (65) im Rotorring (79)
radial verlaufen, vorzugsweise in äußeren Zähnen des
Rotorrings (7).
Priority Applications (9)
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DE19630975A DE19630975A1 (de) | 1995-07-31 | 1996-07-31 | Hydraulische Maschine in Zahnring-Bauweise |
DE29613601U DE29613601U1 (de) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | Hydraulische Maschine in Zahnring-Bauweise |
AT97112992T ATE225462T1 (de) | 1996-07-31 | 1997-07-29 | Hydraulische maschine in zahnring-bauweise |
DK97112992T DK0822333T3 (da) | 1996-07-31 | 1997-07-29 | Hydraulisk maskine efter tandringskonstruktionsmåden |
EP97112992A EP0822333B1 (de) | 1996-07-31 | 1997-07-29 | Hydraulische Maschine in Zahnring-Bauweise |
SI9730434T SI0822333T1 (en) | 1996-07-31 | 1997-07-29 | Internal gear hydraulic machine |
EP01125325A EP1213480A3 (de) | 1996-07-31 | 1997-07-29 | Hydraulische Maschine in Zahnring-Bauweise |
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Publication Number | Publication Date |
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DE19630975A1 true DE19630975A1 (de) | 1997-11-20 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE (1) | DE19630975A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1484504A1 (de) * | 2003-06-04 | 2004-12-08 | Denso Corporation | Kraftstoffzufuhrvorrichtung |
-
1996
- 1996-07-31 DE DE19630975A patent/DE19630975A1/de not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP1484504A1 (de) * | 2003-06-04 | 2004-12-08 | Denso Corporation | Kraftstoffzufuhrvorrichtung |
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