DE19745010A1 - Hydraulischer Motor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Motor, der mindestens einen Zahnradsatzabschnitt, einen Versor­ gungsabschnitt und einen Vorderabschnitt, an dem eine Abtriebvorrichtung befestigbar ist, aufweist, wobei die Abschnitte in Axialrichtung durch Befestigungsbolzen miteinander verbunden sind.

Ein derartiger Motor ist aus EP 0 587 010 B1 bekannt.

Derartige Motoren werden vielfach in einer kurzen oder sogenannten "short"-Version verkauft. Eine derartige Ausgestaltung besitzt keine unmittelbar verwendbare Ausgangswelle. Es ragt allenfalls eine bei derartigen Motoren übliche Kardanwelle, der sogenannte "dog bone" aus dem Vorderabschnitt heraus. An den Vorderabschnitt kann dann eine Abtriebsvorrichtung angeflanscht werden, die beispielsweise durch ein Getriebe oder eine übliche Ausgangswelle gebildet ist. Mit einer derartigen Ausge­ staltung der Motoren ist man flexibler, d. h. sie sind für eine größere Vielfalt von Einsatzzwecken geeignet.

Diese Flexibilität wird allerdings bislang noch mit ei­ nem relativ hohen Herstellungs- und Montageaufwand des Motors erkauft. So ist bei der Ausgestaltung nach EP 0 587 010 B1 ein Befestigungsflansch erforderlich, der an vier Ecken über den Motor radial übersteht. In die­ sen vier Ecken sind dann Bohrungen vorgesehen, durch die Bolzen geführt werden können, mit denen die Ab­ triebsvorrichtung am Vorderabschnitt befestigt werden kann. Dies erhöht zum einen den Außendurchmesser des Motors. Die Herstellung des Motors wird aufwendig. Es entstehen Vorsprünge, die stören können. Zum anderen ist auch die Montage kompliziert. Der Monteur muß um den gesamten Motor herum greifen können, um alle Bolzen zu erreichen. Der Ansatz eines Werkzeugs zum Einschrau­ ben ist zwar möglich. Die Bewegungsmöglichkeiten des Werkzeugs sind jedoch beschränkt. Da derartige Motoren zu Wartungszwecken gelegentlich von der Abtriebsvor­ richtung abgenommen werden müssen, bedingt dies einen höheren Wartungsaufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstel­ lung und Wartung eines Motors zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird bei einem Motor der eingangs genann­ ten Art dadurch gelöst, daß mehrere Bohrungen vorgese­ hen sind, die den Motor von einem axialen Ende zum an­ deren durchsetzen und in denen Verbindungsbolzen ange­ ordnet sind, die mit einem Eingriffsbereich auf der Seite des Vorderabschnitts versehen sind.

Man kann nun die Verbindungsbolzen von dem axialen Ende des Motors aus erreichen, das dem Vorderabschnitt ge­ genüberliegt. Dementsprechend reicht es für die Montage aus, wenn dieses axiale Ende frei zugänglich ist. Es können durchaus andere Bauteile näher am Umfang des Mo­ tors montiert werden, als dies bislang der Fall war. Der Außendurchmesser des Motors wird durch die zusätz­ lich vorgesehenen Bohrungen nicht vergrößert. Die Boh­ rungen lassen sich in den meisten Fällen auch leichter herstellen als Vorsprünge, in die dann wiederum Bohrun­ gen eingebracht werden müssen. Darüber hinaus können die Verbindungsbolzen auch noch dazu verwendet werden, die einzelnen Abschnitte des Motors in Axialrichtung zusammenzuspannen. Man kann also weniger Befestigungs­ bolzen als bisher verwenden, da die Befestigungsbolzen nur erforderlich sind, um den Motor beim Transport und bei der Montage zusammenzuhalten. Bevor der Motor be­ trieben wird, wird eine zusätzliche axiale Verbindung durch die Verbindungsbolzen geschaffen. Auch dies trägt dazu bei, die Herstellungskosten des Motors zu verrin­ gern und die Wartung zu vereinfachen. Mit der Demontage des Motors von der Abtriebsvorrichtung erfolgt bereits der Beginn der Zerlegung, wenngleich der Motor noch als Einheit handhabbar bleibt.

Mit Vorteil ragen die Verbindungsbolzen aus dem Vorder­ abschnitt heraus. Dies erleichtert das Ansetzen des Mo­ tors an die Abtriebsvorrichtung oder umgekehrt. Diese Ausgestaltung bedeutet allerdings nur, daß die Verbin­ dungsbolzen eine größere axiale Länge als der Motor ha­ ben. Die Verbindungsbolzen können also mit ihrem Ein­ griffsbereich auch in den Motor zurückgedrückt werden, was die Montage wiederum vereinfacht.

Vorzugsweise verlaufen die Verbindungsbolzen im wesent­ lichen in Axialrichtung. Beim Anflanschen des Motors an die Abtriebsvorrichtung ergeben sich dann nur Spannun­ gen in Axialrichtung und keine in Radialrichtung, die durch die Verbindungsbolzen hervorgerufen werden könn­ ten.

Vorzugsweise sind die Verbindungsbolzen unverlierbar in den Bohrungen angeordnet. Auch dies erleichtert die Montage. Unabhängig von der Orientierung des Motors können die Verbindungsbolzen nicht aus den Bohrungen herausfallen.

Mit Vorteil sind die Bohrungen auf einer Kreislinie an­ geordnet. Insbesondere dann, wenn die Bohrungen in Um­ fangsrichtung einen gleichmäßigen Abstand aufweisen, kann der Motor in einer Vielzahl von Drehstellungen an der Abtriebsvorrichtung befestigt werden. Hierdurch wird die Flexibilität bei der Verwendung erhöht.

Mit Vorteil sind die Bohrungen auf der gleichen Kreis­ linie wie die Befestigungsbolzen angeordnet. Dadurch lassen sich bei der Montage die gleichen Kräfteverhält­ nisse im Motor wie durch Befestigungsbolzen erreichen. Die Verbindungsbolzen können dementsprechend unmittel­ bar die Aufgabe von Befestigungsbolzen für den Betrieb des Motors an der Abtriebsvorrichtung übernehmen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Befestigungsbolzen und die Verbindungsbolzen von verschiedenen Seiten her in den Motor eingesetzt sind. Hierdurch wird die Gefahr vermieden, daß beim Abflan­ schen des Motors von der Abtriebsvorrichtung der Motor versehentlich zerlegt wird, indem die Befestigungsbol­ zen gelöst werden. Die Befestigungsbolzen sind solange unzugänglich, wie der Motor an der Abtriebsvorrichtung befestigt ist.

In einer alternativen Ausgestaltung sind die Befesti­ gungsbolzen und die Verbindungsbolzen vom gleichen axialen Ende her in den Motor eingesetzt. Dies vermin­ dert den Herstellungsaufwand.

Hierbei ist besonders bevorzugt, daß die Befestigungs­ bolzen und die Verbindungsbolzen unterschiedliche Bol­ zenköpfe aufweisen. Für den Monteur ist dann sofort er­ kennbar, welche Bolzen er zum Entfernen des Motors von der Abtriebsvorrichtung lösen muß und welche er im Mo­ tor belassen muß, um ein Zerlegen des Motors an Ort und Stelle zu vermeiden.

Dies wird in einer bevorzugten Ausgestaltung dadurch realisiert, daß die Befestigungsbolzen und die Verbin­ dungsbolzen unterschiedliche Drehmomentangriffsgeome­ trien aufweisen. Beispielsweise können die Befesti­ gungsbolzen mit einem Innensechskant und die Verbin­ dungsbolzen mit einem Außensechskant (oder umgekehrt) versehen sein. Zum Drehen der beiden unterschiedlichen Bolzentypen sind dementsprechend auch unterschiedliche Werkzeuge erforderlich. Die Gefahr, daß versehentlich die falschen Bolzen gelöst werden, wird dadurch dra­ stisch vermindert.

Vorzugsweise sind mindestens doppelt so viele Bohrungen wie Befestigungsbolzen vorgesehen. Dementsprechend sind auch doppelt so viele Verbindungsbolzen wie Befesti­ gungsbolzen vorgesehen. Dies hat zwei Vorteile. Zum ei­ nen kann der Monteur allein aufgrund der Anzahl der verschiedenen Bolzentypen erkennen, welche Bolzen die Befestigungsbolzen und welche Bolzen die Verbindungs­ bolzen sind. Zum anderen wird mit einer derartigen Aus­ gestaltung erreicht, daß tatsächlich nur eine kleine Anzahl von Befestigungsbolzen notwendig ist, um den Mo­ tor beim Transport und bei der Montage zusammenzuhal­ ten. Das eigentliche axiale Zusammenspannen der unter­ schiedlichen Abschnitte des Motors erfolgt dann unter Zuhilfenahme der Verbindungsbolzen. Der Motor kann bei dieser Ausgestaltung mit relativ hohen Drücken betrie­ ben werden.

Vorzugsweise sind die axialen Enden frei von hydrauli­ schen Anschlüssen. Dies ist ohne weiteres für das axia­ le Ende ersichtlich, das durch den Vorderabschnitt ge­ bildet ist. Wenn auch das andere axiale Ende frei von hydraulischen Anschlüssen ist, dann wird die Zugäng­ lichkeit der Verbindungsbolzen nicht durch hydraulische Anschlüsse beschränkt. Hierdurch wird die Montage rela­ tiv einfach, weil die Werkzeuge nicht durch hydrauli­ sche Anschlüsse behindert werden.

Vorzugsweise ist die Summe der Anzahl der Befestigungs­ bolzen und der Anzahl der Verbindungsbolzen gleich der Anzahl der Arbeitskammern des Zahnradsatzes. Dadurch ist es möglich, daß man jeder Arbeitskammer, die beim Zusammenwirken eines innenverzahnten Zahnringes und ei­ nes außenverzahnten Zahnrades durch die Zahnzwischen­ räume im Zahnring gebildet werden, einen eigenen Bolzen zuordnet. Die Bolzen können dann an den Positionen wir­ ken, wo die größten hydraulischen Kräfte auftreten.

Auch ist von Vorteil, daß mindestens eine Bohrung und/oder mindestens ein Verbindungsbolzen einen Leckka­ nal bilden. In hydraulischen Motoren gibt es in der Re­ gel immer einen Leckanschluß. Durch diesen Leckanschluß wird Hydraulikflüssigkeit abgeführt, bevor sie zu unzu­ lässigen Druckerhöhungen führen kann. Da bei dem erfin­ dungsgemäßen Motor nun durchgehende Bohrungen und durchgehende Verbindungsbolzen vorhanden sind, kann man diese bereits vorhandenen Konstruktionselemente nutzen, um zuverlässig aus allen Bereichen in Axialrichtung die durch Leckage bedingte Hydraulikflüssigkeit abzuführen. Die Herstellung eines derartigen Leckkanals ist relativ einfach. Beispielsweise kann man eine oder mehrere Boh­ rungen mit einem geringfügig vergrößertem Durchmesser herstelle. Man kann auch einen Bolzen als Anschluß für ein Leckage-Fitting verwenden. Bei einem derartigen Bolzen wären ebenfalls nur geringe Modifikationen not­ wendig, beispielsweise eine axial verlaufende Nut.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausgestaltung und

Fig. 2 eine zweite Ausgestaltung eines hydraulischen Motors schematisch im Querschnitt.

Ein hydraulischer Motor 1 weist einen Zahnradsatzab­ schnitt 2, einen Versorgungsabschnitt 3 und einen Vor­ derabschnitt 4 auf. Weitere Abschnitte können vorgese­ hen sein. Der Zahnradsatzabschnitt weist im vorliegen­ den Fall ein außenverzahntes Zahnrad 5 mit 8 Zähnen und einen innenverzahnten Zahnring 6 mit 9 Zähnen auf, wobei das Zahnrad 5 im Betrieb in an sich bekannter Weise in­ nerhalb des Zahnringes 6 rotiert und orbitiert. Über eine Welle 7 wird die Rotationsbewegung auf eine sche­ matisch dargestellte Ventileinrichtung 8 übertragen, die die einzelnen zwischen den Zähnen von Zahnrad 5 und Zahnring 6 gebildeten Drucktaschen lagerichtig mit Hy­ draulikflüssigkeit unter Druck versorgt. Die Hydraulik­ flüssigkeit wird durch Anschlüsse 9, 10 zu- bzw. abge­ führt.

Die einzelnen Abschnitte 2-4 werden durch Befestigungs­ bolzen 11 in Axialrichtung zusammengehalten. Im vorlie­ genden Fall sind drei Befestigungsbolzen vorgesehen, die auf einer Kreislinie in gleichmäßigen Abständen um die Mittelachse des Motors 1 angeordnet sind.

Die Drehbewegung des Zahnrades 5 wird durch eine Kar­ danwelle 13, die aufgrund ihrer Form vielfach auch als "dog bone" bezeichnet wird, nach außen übertragen. Das aus dem Motor 1 herausstehende Ende 14 der Kardanwelle 13 rotiert. Allerdings kann man in vielen Fällen einen derartigen Motor noch nicht direkt verwenden. Dennoch werden Motoren mit den bislang beschriebenen Teilen vertrieben und zwar als sogenannte "short"-Versionen. Zum Betrieb wird ein derartiger Motor 1 allerdings mit einer Abtriebsvorrichtung 15 verbunden, die gestrichelt dargestellt ist. Bei der Abtriebsvorrichtung 15 kann es sich um eine normale Ausgangswelle oder um ein Getriebe mit Ausgangswelle handeln.

Zur Befestigung der Abtriebsvorrichtung 15 weist der Motor 1 mehrere Verbindungsbolzen 16 auf, die in axial durchgehenden Bohrungen 17 angeordnet sind. Die Verbin­ dungsbolzen 16 durchragen den Motor 1 vollständig, d. h. sie ragen mit ihrem Gewinde 18 aus dem Vorderabschnitt 4 heraus und können dementsprechend in die Abtriebsvor­ richtung 15 eingeschraubt werden. Bei der Montage kön­ nen die Verbindungsbolzen 16 allerdings ein Stück weit in den Motor 1 eingeschoben werden. In diesem Fall steht dann der Kopf 19 der Verbindungsbolzen 16 weiter von dem axialen Ende des Versorgungsabschnitts ab.

Mit Hilfe einer schematisch dargestellten Halteeinrich­ tung 20, beispielsweise einem Federring, sind die Ver­ bindungsbolzen 16 unverlierbar in dem Motor 1 gehalten. Auch wenn der Motor 1 beispielsweise über Kopf montiert werden muß, fallen die Verbindungsbolzen 16 nicht aus dem Motor heraus.

Es sind nun mindestens doppelt so viele Verbindungsbol­ zen 16, nämlich sechs, wie Befestigungsbolzen 11 (drei Stück) vorgesehen. Dementsprechend dienen die Befesti­ gungsbolzen 11 dazu, den Motor 1 beim Transport und bei der Montage zunächst zusammenzuhalten. Sie erlauben auch einen Betrieb mit einem gewissen Druck, so daß man beispielsweise den Motor oder zumindest bestimmte Funk­ tionen austesten kann, ohne daß bereits alle Bolzen montiert sein müssen. Im Betrieb wird der Motor 1 durch die Verwendung der Verbindungsbolzen 16 aber dann, wenn er an der Abtriebsvorrichtung 15 befestigt wird, noch stärker zusammengespannt. Damit läßt sich der Betriebs­ druck des Motors erhöhen, ohne daß zusätzliche Befesti­ gungsbolzen 11 erforderlich sind. Die Gesamtzahl der Verbindungs- und Befestigungsbolzen, nämlich neun, ent­ spricht damit der Anzahl der Zahnzwischenräume im Zahn­ ring 6 und damit der Anzahl der Arbeitskammern. Man kann jeden Bolzen einer Arbeitskammer zuordnen und ihn so nahe wie möglich an der Stelle anbringen, wo die größten hydraulischen Kräfte wirken.

Die Bohrungen 17 sind auf der gleichen Kreislinie wie die Befestigungsbolzen 11 angeordnet. Sie sind auch in gleichmäßigen Abständen angeordnet, so daß der Motor 1 in Bezug auf die Abtriebsvorrichtung 15 in einer Viel­ zahl von Drehstellungen montiert werden kann.

Das axiale Ende des Versorgungsabschnitts 3 ist frei von hydraulischen Anschlüssen. Die hydraulischen An­ schlüsse 9, 10 befinden sich vielmehr an der Umfangs­ wand des Versorgungsabschnitts 3. Dementsprechend ist das axiale Ende 21 des Versorgungsabschnitts 3 für ein Werkzeug frei zugänglich, mit dem der Kopf 19 des Ver­ bindungsbolzens 16 gedreht werden kann. Aufgrund der guten Zugänglichkeit der Köpfe 19 ist eine Montage des Motors 1 an der Abtriebsvorrichtung 15 mit relativ ge­ ringem Aufwand möglich.

Da es sich bei dem Verbindungsbolzen 16 um Normteile handeln kann, läßt sich die Befestigungsmöglichkeit des Motors 1 an der Abtriebsvorrichtung 15 mit relativ ge­ ringem Aufwand realisieren. Der Motor bleibt dadurch kostengünstig.

Bei der Ausgestaltung nach Fig. 1 sind die Befesti­ gungsbolzen 11 und die Verbindungsbolzen 16 von ver­ schiedenen axialen Enden in den Motor 1 eingesetzt. Dementsprechend kann man im montierten Zustand auch nur auf die Verbindungsbolzen 16 zugreifen. Es besteht also keine Gefahr, daß der Motor versehentlich an Ort und Stelle zerlegt wird, wenn man die falschen Bolzen löst.

Bei der Ausgestaltung nach Fig. 2, die im übrigen mit der Ausgestaltung nach Fig. 1 übereinstimmt, sind die Befestigungsbolzen 11' von der gleichen axialen Seite her in den Motor 1' eingesetzt wie die Befestigungsbol­ zen 16 auch. Gleiche Teile sind daher mit gleichen Be­ zugszeichen versehen, entsprechende Teile mit gestri­ chenen Bezugszeichen.

Um dennoch eine klare Unterscheidung zwischen Befesti­ gungsbolzen 11' und Verbindungsbolzen 16 treffen zu können, sind die Köpfe 19 der Verbindungsbolzen 16 an­ ders ausgestaltet als die Köpfe 22 der Befestigungsbol­ zen. Beispielsweise weisen die Köpfe 22 der Befesti­ gungsbolzen 11' einen Innensechskant als Drehmomentan­ griffsfläche auf, während die Köpfe 19 der Verbindungs­ bolzen 16 als Außensechskant ausgebildet sind. Natür­ lich lassen sich auch andere Drehmomentangriffsgeome­ trien verwenden, beispielsweise solche, die unter den Namen "Torx" und "Unbraco" vertrieben werden.

Es ist dargestellt, daß die Verbindungsbolzen 16 mit einem Gewinde 18 zur Befestigung an der Abtriebsvor­ richtung 15 versehen sind. Andere Eingriffsmöglichkei­ ten sind ebenfalls denkbar, beispielsweise nach Art ei­ nes Bajonettverschlusses.

In nicht näher dargestellter Weise kann man eine oder mehrere Bohrungen 17 dazu verwenden, Leckageflüssigkeit aus dem Motor abzuführen. Da es sich um eine durchge­ hende Bohrung handelt, kann die Leckageflüssigkeit auch aus allen axialen Bereichen des Motors abgeführt wer­ den, bevor sie zu unerwünschten Druckerhöhungen führt. Dies läßt sich relativ einfach dadurch realisieren, daß man eine derartige Bohrung 17 mit einem geringfügig vergrößerten Durchmesser ausbildet. Natürlich kann man auch einen Verbindungsbolzen so ausbilden, das er einen Leckkanal bildet, beispielsweise durch eine axial ver­ laufende Nut an seiner Oberfläche. Ein derartiger Ver­ bindungsbolzen kann auch als Anschluß für ein Leckage-Fitting ausgebildet werden.

Claims (14)

1. Hydraulischer Motor, der mindestens einen Zahnrad­ satzabschnitt, einen Versorgungsabschnitt und einen Vorderabschnitt, an dem eine Abtriebsvorrichtung befestigbar ist, aufweist, wobei die Abschnitte in Axialrichtung durch Befestigungsbolzen miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Bohrungen (17) vorgesehen sind, die den Motor (1, 1') von einem axialen Ende (21) zum anderen durch­ setzen und in denen Verbindungsbolzen (16) angeord­ net sind, die mit einem Eingriffsbereich (18) auf der Seite des Vorderabschnitts (4) versehen sind.

2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsbolzen (16) aus dem Vorderabschnitt (4) herausragen.

3. Motor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Verbindungsbolzen (16) im wesentlichen in Axialrichtung verlaufen.

4. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verbindungsbolzen (16) unver­ lierbar in den Bohrungen (17) angeordnet sind.

5. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Bohrungen (17) auf einer Kreislinie angeordnet sind.

6. Motor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen auf der gleichen Kreislinie wie die Befestigungsbolzen (11, 11') angeordnet sind.

7. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Befestigungsbolzen (11) und die Verbindungsbolzen (16) von verschiedenen Seiten her in den Motor eingesetzt sind.

8. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Befestigungsbolzen (11') und die Verbindungsbolzen (16) vom gleichen axialen En­ de (21) her in den Motor (1') eingesetzt sind.

9. Motor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsbolzen (11') und die Verbindungs­ bolzen (16) unterschiedliche Bolzenköpfe (22, 19) aufweisen.

10. Motor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsbolzen (11') und die Verbindungs­ bolzen (16) unterschiedliche Drehmomentangriffsgeo­ metrien aufweisen.

11. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens doppelt so viele Bohrungen (17) wie Befestigungsbolzen (11, 11') vorgesehen sind.

12. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Enden (21) frei von hydraulischen Anschlüssen (9, 10) sind.

13. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Anzahl der Befe­ stigungsbolzen (11, 11') und der Anzahl der Verbin­ dungsbolzen (16) gleich der Anzahl der Arbeitskam­ mern des Zahnradsatzes ist.

14. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Bohrung (17) und/oder mindestens ein Verbindungsbolzen (16) ei­ nen Leckkanal bilden.