DE202014006761U1 - Hydrostatic rotary piston engine according to the orbit principle - Google Patents
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Abstract
Hydrostatische Kreiskolbenmaschine nach dem Orbit-Prinzip mit • einem als Abtrieb oder Antrieb wirkenden, in einem Gehäuse (1) angeordneten Leistungsteil (2), der – einen zentrischen, feststehendem Stator (3) mit einer insbesondere von Rollen gebildeten Stator-Innenverzahnung (4) mit der Zähnezahl b, – einen Kreiskolben (5) mit einer geometrischen Kreiskolbenachse (6), einer teilweise in die Stator-Innenverzahnung (4) eingreifenden Kreiskolben-Außenverzahnung (7) mit einer Zähnezahl a und einer Kreiskolben-Innenverzahnung (8) mit ersten Zähnen (9) einer Zähnezahl c, und – eine zum Stator (3) zentrisch drehbar gelagerte Welle (10) mit einer zur Kreiskolbenachse (6) parallelen geometrischen Wellenachse (11) mit einer Wellen-Außenverzahnung (12) mit einer Zähnezahl d umfasst, wobei der Kreiskolben (5) mit seiner Kreiskolbenachse (6) zum Ausführen einer Orbitbewegung mit einer Exzentrizität (e) exzentrisch zur Wellenachse (11) angeordnet ist und die Zähnezahlen a, b mit einer Zähnezahldifferenz 1 derart dimensioniert sind, dass sich mit Arbeitsflüssigkeit ver- und entsorgbare Zahnkammern (14) radial zwischen der Stator-Innenverzahnung (4) und der Kreiskolben-Außenverzahnung (7) bilden, und • einem insbesondere scheibenförmigen Drehventil (15), das um die Wellenachse (11) drehbar ist, zur derart kommutierenden Steuerung der Ver- und Entsorgung der Zahnkammern (14) mit dem Arbeitsfluid, dass das Arbeitsfluid in einem ersten Teil (14a) der Zahnkammern (14) mit dem Arbeitsfluid hinein und aus einem zweiten Teil (14b) der Zahnkammern (14) heraus zur Erzeugung eines Antriebs oder Abtriebs leitbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Drehzahl- und Drehmomentübertragung zwischen dem Kreiskolben (5) und der Welle (10) eine Taumelhülse (16) um die Welle (10) herum angeordnet ist.Hydrostatic rotary piston machine according to the orbit principle with • a power unit (2) which acts as an output or drive and is arranged in a housing (1), which has - a centric fixed stator (3) with a stator inner toothing (4) which is in particular formed by rollers with the number of teeth b, - a rotary piston (5) with a geometric rotary piston axis (6), a partially in the stator inner teeth (4) engaging rotary piston outer teeth (7) with a number of teeth a and a rotary piston internal teeth (8) with first Teeth (9) of a number of teeth c, and - a shaft (10) mounted centrically rotatably to the stator (3) with a geometrical shaft axis (11) parallel to the rotary piston axis (6) with a shaft outer toothing (12) with a number of teeth d, wherein the rotary piston (5) with its rotary piston axis (6) for performing an orbit movement with an eccentricity (e) is arranged eccentrically to the shaft axis (11) and the numbers of teeth a, b with a tooth number difference 1 are dimensioned such that with working fluid ver and disposable tooth chambers (14) radially between the stator inner teeth (4) and the outer circular toothing (7) form, and • a particular disc-shaped rotary valve (15), the order the shaft axis (11) is rotatable for commutating control of the supply and disposal of the tooth chambers (14) with the working fluid, that the working fluid in a first part (14a) of the tooth chambers (14) with the working fluid into and from a second part (14b) of the tooth chambers (14) can be guided out to produce a drive or output, characterized in that for speed and torque transmission between the rotary piston (5) and the shaft (10) a wobble sleeve (16) about the shaft (10) is arranged around.
Description
Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Kreiskolbenmaschine nach dem Orbit-Prinzip mit einer durchgehenden Antriebs- bzw. Abtriebswelle, wie sie beispielsweise aus der europäischen Patentschrift
In der Praxis, insbesondere bei langsamlaufenden Hydromotoren, wird seitens des Anwenders bei gleichem Arbeitsdruck besonderen Wert auf ein möglichst hohes Abtriebsdrehmoment, eine geringe Drehmomentpulsation, einen kleinen Außendurchmesser und eine kleine Baulänge gelegt. Mit diesen Eigenschaften ist auch ein kleines Maschinengewicht verbunden. Ferner werden ein möglichst hoher Anfahrwirkungsgrad beim Starten der Maschine unter hoher Last und ein kleiner Öl-Durchflusswiderstand bei hoher Drehzahl angestrebt. Dieser Durchflusswiderstand beeinflusst wesentlich den mechanisch-hydraulischen Wirkungsgrad, besonders bei hoher Leistung. Für den Durchflusswiderstand ist in erster Linie die Gestaltung des Drehventils verantwortlich zusammen mit dem axialen Ausgleichskolben, durch welche der Ölstrom hindurchfließen muss, da dort die engsten Durchflussquerschnitte eine Drosselung der Ölströmung bedeuten.In practice, especially in low-speed hydraulic motors, the user is placed with the same working pressure special emphasis on the highest possible output torque, low torque pulsation, a small outer diameter and a small overall length. A small machine weight is associated with these properties. Furthermore, the highest possible starting efficiency when starting the machine under high load and a small oil flow resistance at high speed are sought. This flow resistance significantly affects the mechanical-hydraulic efficiency, especially at high power. For the flow resistance is primarily responsible for the design of the rotary valve together with the axial balance piston, through which the oil flow must flow, since there the narrowest flow cross-sections mean a throttling of the oil flow.
Eine solche bekannte Maschine ist beispielsweise in
Bei der Kreiskolbenmaschine hingegen steht der Stator mit seiner Innenverzahnung im Raume still und die Exzenterachse e dreht sich in entgegen gesetzter Richtung gegenüber dem Rotor um seine eigene Achse.In the rotary piston engine, however, the stator is stationary with its internal teeth in space and the eccentric axis e rotates in the opposite direction relative to the rotor about its own axis.
Die spezifische Schluckmenge pro Rotorumdrehung vergrößert sich dadurch dramatisch bei gleicher Zähnbreite des Rotorsatzes um den Faktor der Zähnezahl der Innenverzahnung des Stators. Zur Kommutierung der Ver- und Entsorgung der Zahnkammern im Rotorsatz sorgt das Drehventil, welches aus kinematischen Gründen exakt die gleiche Drehzahl haben muss wie der Rotor um seine eigene Achse.The specific amount of swallowing per rotor revolution thereby increases dramatically with the same tooth width of the rotor set by the factor of the number of teeth of the internal toothing of the stator. To commutate the supply and disposal of the tooth chambers in the rotor set provides the rotary valve, which must have exactly the same speed for kinematical reasons as the rotor about its own axis.
Außer gewissen Vorteilen, insbesondere beim Anlaufwirkungsgrad, hat die Maschine gemäß den
Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil der Schluckmengenreduzierung pro Wellenumdrehung dadurch, dass in bekannter Weise durch geeignete Mittel eine 1:1-Übersetzung zwischen dem Rotor und der Welle vorgesehen wird.The invention avoids this disadvantage of the swallowing quantity reduction per shaft revolution by providing a 1: 1 ratio between the rotor and the shaft in a known manner by suitable means.
Erfindungsgemäß ist nach Anspruch 1 eine Taumelhülse um die Welle angeordnet, deren Außenverzahnung mit gleicher Zähnezahl in die Innenverzahnung des Kreiskolbens und eine Innenverzahnung der Taumelhülse mit gleicher Zähnezahl in eine Außenverzahnung der Welle eingreift. Zur Drehzahl- und Drehmomentübertragung zwischen dem Kreiskolben
Dadurch entsteht quasi ein Ultra-Langsamläufer mit höchst möglicher Schluckmenge bei gleichem Außendurchmesser der Maschine. Bei gleichem Arbeitsdruck steigt somit das Abtriebsmoment im Falle eines Motors um den gleichen Faktor 2.5 bis 3. Es ist somit möglich, mit verhältnismäßig geringem konstruktivem Aufwand aus einer bisher vorhandenen Konstruktion eine beträchtliche Leistungssteigerung zu erzielen. Die
Man kann mathematisch leicht nachweisen, dass bei gleichem Außendurchmesser und gleicher Formstabilität des Kreiskolbens es keinen Schluckmengenvorteil bringt, wenn man die Zähnezahl der Innenverzahnung im Stator vergrößert. Lediglich die Drehmomentpulsation wird kleiner wegen der kleineren Exzentrizität des Rotors zur Welle der Taumelwinkel der Taumelhülse. Auch die Reduzierung der Zähnezahl im Stator mit entsprechender Vergrößerung der Exzentrizität bringt keinen Vorteil beim Schluckvolumen. Somit erscheint die Zähnezahl
So zeigtSo shows
Wie in den
Erfindungsgemäß ist die Drehzahl- und Drehmoment-Übertragungskomponente vom Kreiskolben
Im Folgenden werden Weiterbildungen der Erfindung anhand der Figuren beschrieben.In the following developments of the invention will be described with reference to FIGS.
Eine Außenverzahnung
Die Zahnform der Außenverzahnung
Die Innenverzahnung
Zur Längenanpassung des Gehäuses
Der Kreiskolben
Das scheibenförmige Drehventil
In der erfindungsgemäßen Maschine sind viele Teile, insbesondere der Kreiskolben
Die Funktion der gezeigten Maschinen ist dem Fachmann beispielsweise aus der europäischen Patentschrift
Der Antrieb des Drehventils
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 1776525 B1 [0001, 0024, 0026, 0026, 0027] EP 1776525 B1 [0001, 0024, 0026, 0026, 0027]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- DIN 5480 [0022] DIN 5480 [0022]
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DE202014006761.9U DE202014006761U1 (en) | 2014-08-22 | 2014-08-22 | Hydrostatic rotary piston engine according to the orbit principle |
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ID=54840082
Family Applications (1)
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DE202014006761.9U Expired - Lifetime DE202014006761U1 (en) | 2014-08-22 | 2014-08-22 | Hydrostatic rotary piston engine according to the orbit principle |
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---|---|
DE (1) | DE202014006761U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3441613A1 (en) * | 2017-08-07 | 2019-02-13 | Siegfried A. Eisenmann | Hydrostatic gearwheel rotary piston machine |
DE102021201302A1 (en) | 2021-02-11 | 2022-08-11 | Magna powertrain gmbh & co kg | gerotor pump |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1776525B1 (en) | 2004-07-22 | 2013-08-28 | Siegfried A. Eisenmann | Hydrostatic rotary cylinder engine |
-
2014
- 2014-08-22 DE DE202014006761.9U patent/DE202014006761U1/en not_active Expired - Lifetime
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EP1776525B1 (en) | 2004-07-22 | 2013-08-28 | Siegfried A. Eisenmann | Hydrostatic rotary cylinder engine |
Non-Patent Citations (1)
Title |
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DIN 5480 |
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EP3441613A1 (en) * | 2017-08-07 | 2019-02-13 | Siegfried A. Eisenmann | Hydrostatic gearwheel rotary piston machine |
DE102021201302A1 (en) | 2021-02-11 | 2022-08-11 | Magna powertrain gmbh & co kg | gerotor pump |
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R207 | Utility model specification | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: PATENT- UND RECHTSANWALTSKANZLEI DAUB, DE |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: WILLIBALD, ARTUR, DE Free format text: FORMER OWNER: EISENMANN, SIEGFRIED, 88326 AULENDORF, DE |
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