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 EP 1 776 525 B1 bekannt ist, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a hydrostatic rotary piston engine according to the orbit principle with a continuous drive or output shaft, as for example from the European patent EP 1 776 525 B1 is known, according to the preamble of claim 1.

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 1 als Querschnitt und in 2 als Längsschnitt dargestellt. Bei der dort vorgesehenen Zähnezahl bzw. in diesem Falle Rollenzahl als Innenverzahnung im Stator und der Zähnezahl der Außenverzahnung am Rotor mit einem Zahn weniger bei gleicher Breite des Rotor-Stator-Systems ist das Schluckvolumen pro Rotorumdrehung um seine eigene Achse gleich der spezifischen Förderfläche des derartigen Gerotorlaufsatzes multipliziert mit der Anzahl der Zähne der Stator-Innenverzahnung. Unter Förderfläche versteht man dabei diejenige Schluckmenge pro Rotorumdrehung um seine eigene Achse pro cm Laufsatzbreite, wenn es sich nicht um eine Kreiskolbenmaschine handeln würde, sondern um eine Drehkolbenmaschine. Bei dieser steht die Exzenterachse im Raume still, sodass es sich um eine einfache innenverzahnte Gerotor-Pumpe oder einen einfachen innenverzahnten Gerotor-Motor handeln würde, bei der bzw. bei dem das Hohlrad mit seiner Innenverzahnung im stillstehenden Gehäuse umläuft.Such a known machine is for example in 1 as a cross section and in 2 shown as a longitudinal section. When there provided number of teeth or in this case number of rollers as internal teeth in the stator and the number of teeth of the external teeth on the rotor with a tooth less the same width of the rotor-stator system, the displacement per rotor revolution about its own axis is equal to the specific conveying surface of such Gerotorlaufsetes multiplied by the number of teeth of the stator internal teeth. The term delivery area is understood to mean the amount of intake per rotor revolution about its own axis per cm travel set width, if it were not a rotary-piston machine, but a rotary-piston machine. In this, the eccentric axis is stationary in space, so it would be a simple internal gerotor pump or a simple internal gerotor motor, in which or in which the ring gear rotates with its internal teeth in the stationary housing.

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 1 und 2 den Nachteil, dass durch das Innengetriebe zwischen dem Rotor und der Welle sich die Welle schneller dreht als der Rotor um seine eigene Achse. Diese Drehzahlsteigerung der Welle wird nach den kinematischen Gesetzen der Umlaufgetriebe berechnet und besitzt im Beispiel der 1 und 2 den Faktor 2,5 bis 3. Somit ist das Schluckvolumen pro Wellenumdrehung entsprechend diesem Faktor reduziert.In addition to certain advantages, in particular at start-up efficiency, the machine has according to the 1 and 2 the disadvantage that due to the internal gear between the rotor and the shaft, the shaft rotates faster than the rotor about its own axis. This speed increase of the shaft is calculated according to the kinematic laws of epicyclic gears and has in the example of 1 and 2 the factor 2.5 to 3. Thus, the swallow volume per shaft revolution is reduced according to this factor.

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 5 und der Welle 10 ist also um die Welle 10 herum eine Taumelhülse 16 angeordnet. Somit ist die Drehzahl- und Drehmoment-Übertragungskomponente vom Kreiskolben zur Welle erfindungsgemäß als um die Welle herum angeordnete Taumelhülse ausgebildet.According to the invention a wobble sleeve is arranged around the shaft according to claim 1, whose external teeth engage with the same number of teeth in the internal toothing of the rotary piston and an internal toothing of the wobble sleeve with the same number of teeth in an external toothing of the shaft. For speed and torque transmission between the rotary piston 5 and the wave 10 So it's about the wave 10 around a wobble sleeve 16 arranged. Thus, the speed and torque transmission component from the rotary piston to the shaft according to the invention as formed around the shaft arranged wobble sleeve.

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 3 bis 5 zeigen die erforderlichen neuen Teile und die moderate Verlängerung der Maschine. Notwendig ist ein Zwischenstück am Gehäuse. Im gezeichneten Beispiel wird die Maschine lediglich um ca. 7% länger, die Schluckmenge aber um 33% bis 40% größer.As a result, an ultra-slow-runner with the highest possible amount of swirling occurs with the same outside diameter of the machine. At the same working pressure thus increases the output torque in the case of an engine by the same factor 2.5 to 3. It is thus possible to achieve a relatively high design effort with a relatively small design effort from a previously existing design a considerable increase in performance. The 3 to 5 show the required new parts and the moderate extension of the machine. Necessary is an intermediate piece on the housing. In the example shown, the machine is only about 7% longer, the amount of swallowing but by 33% to 40% greater.

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 12 im Stator gemäß den 1, 4 und 5 aus verschiedenen fertigungstechnischen Gründen ein bewährtes Optimum zu sein.It can be mathematically easily demonstrated that with the same outer diameter and the same dimensional stability of the rotary piston, there is no Schluckmengenvorteil when you increase the number of teeth of the internal teeth in the stator. Only the Torque pulsation becomes smaller because of the smaller eccentricity of the rotor to the shaft of the wobble angle of the wobble sleeve. The reduction of the number of teeth in the stator with a corresponding increase in the eccentricity brings no advantage in the swallowing volume. Thus, the number of teeth appears 12 in the stator according to 1 . 4 and 5 to be a proven optimum for various manufacturing reasons.

So zeigtSo shows

1 einen Querschnitt durch eine bekannte Ausführung mit einem Innengetriebe zwischen dem Kreiskolben und der Welle, 1 a cross section through a known embodiment with an internal gear between the rotary piston and the shaft,

2 einen Längsschnitt durch diese bekannte Ausführung, 2 a longitudinal section through this known embodiment,

3 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Ausführung, 3 a longitudinal section through the embodiment according to the invention,

4 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie A-A der 3 und 4 a cross section along the section line AA of 3 and

5 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie B-B der 3. 5 a cross section along the section line BB of 3 ,

Wie in den 3, 4 und 5 gezeigt, umfasst die hydrostatische Kreiskolbenmaschine nach dem Orbit-Prinzip einen als Abtrieb oder Antrieb wirkenden, in einem Gehäuse 1 angeordneten Leistungsteil 2, der einen zentrischen, feststehendem Stator 3 mit einer von Rollen gebildeten Stator-Innenverzahnung 4 mit der Zähnezahl b aufweist. Außerdem besitzt der Leistungsteil 2 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. Weiters umfasst der Leistungsteil 2 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. Der Kreiskolben 5 mit seiner Kreiskolbenachse 6 ist zum Ausführen einer Orbitbewegung mit einer Exzentrizität e exzentrisch zur Wellenachse 11 angeordnet. Die Zähnezahlen a und b sind mit einer Zähnezahldifferenz 1 derart dimensioniert, dass sich mit Arbeitsflüssigkeit ver- und entsorgbare Zahnkammern 14 radial zwischen der Stator-Innenverzahnung 4 und der Kreiskolben-Außenverzahnung 7 bilden. Außerdem hat die hydrostatische Kreiskolbenmaschine ein insbesondere scheibenförmiges 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.As in the 3 . 4 and 5 shown, the hydrostatic rotary piston engine according to the orbit principle comprises acting as an output or drive, in a housing 1 arranged power section 2 , which has a centric, fixed stator 3 with a stator inner teeth formed by rollers 4 having the number of teeth b. In addition, the power unit has 2 a rotary piston 5 with a geometric rotary piston axis 6 , a part in the stator internal teeth 4 engaging rotary piston external teeth 7 with a number of teeth a and a circular piston internal teeth 8th with first teeth 9 a number of teeth c. Furthermore, the power section includes 2 one to the stator 3 Centric rotatably mounted shaft 10 with a to the rotary piston axis 6 parallel geometric wave axis 11 with a shaft external toothing 12 with a number of teeth d. The rotary piston 5 with its rotary piston axis 6 is eccentric to the shaft axis for orbiting with an eccentricity e 11 arranged. The numbers of teeth a and b are with a number of teeth difference 1 dimensioned such that with working fluid ver and disposable tooth chambers 14 radially between the stator internal teeth 4 and the rotary piston external teeth 7 form. In addition, the hydrostatic rotary piston engine has a particular disk-shaped rotary valve 15 that around the shaft axis 11 is rotatable, so commutating the control of the supply and disposal of the tooth chambers 14 with the working fluid that the working fluid in a first part 14a the dental chambers 14 with the working fluid into and out of a second part 14b the dental chambers 14 out to produce a drive or output is conductive.

Erfindungsgemäß ist die Drehzahl- und Drehmoment-Übertragungskomponente vom Kreiskolben 5 zur Welle 10 als um die Welle 10 herum angeordnete Taumelhülse 16 ausgebildet. In anderen Worten ist zur Drehzahl- und Drehmomentübertragung zwischen dem Kreiskolben 5 und der Welle 10 eine Taumelhülse 16 um die Welle 10 herum angeordnet.According to the invention, the speed and torque transmission component of the rotary piston 5 to the wave 10 as about the wave 10 arranged around tumbling sleeve 16 educated. In other words, the speed and torque transmission between the rotary piston 5 and the wave 10 a wobble sleeve 16 around the shaft 10 arranged around.

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 17 der Taumelhülse 16 greift mit gleicher Zähnezahl in die Kreiskolben-Innenverzahnung 8 ein. Ebenso greift eine Innenverzahnung 18 der Taumelhülse 16 mit gleicher Zähnezahl in die Wellen-Außenverzahnung 12 der Welle 10 ein, wie in den 3 und 4 gezeigt.An external toothing 17 the wobble sleeve 16 engages with the same number of teeth in the rotary piston internal teeth 8th one. Likewise engages an internal toothing 18 the wobble sleeve 16 with the same number of teeth in the external shaft teeth 12 the wave 10 like in the 3 and 4 shown.

Die Zahnform der Außenverzahnung 17 der Taumelhülse 16 ist an die Zahnform der Kreiskolben-Innenverzahnung 8 mit ausreichend großem Zahnspiel für die Taumelbewegung der Taumelhülse 16 angepasst, wie in 4 ersichtlich.The tooth shape of the external toothing 17 the wobble sleeve 16 is to the tooth shape of the rotary piston internal teeth 8th with sufficiently large backlash for the wobble of the wobble sleeve 16 adapted, as in 4 seen.

Die Innenverzahnung 18 der Taumelhülse 16 ist zusammen mit der Außenverzahnung 12 der Welle 10 als Zahnwellen-Verbindung, insbesondere nach DIN 5480 , mit Evolventen-Zahnflanken mit ausreichendem Zahnspiel für die Taumelbewegung der Taumelhülse 16 ausgebildet, wie in den 3 und 5 gezeigt.The internal toothing 18 the wobble sleeve 16 is together with the external teeth 12 the wave 10 as a toothed shaft connection, in particular after DIN 5480 , with involute tooth flanks with sufficient backlash for the tumbling motion of the wobble sleeve 16 trained, as in the 3 and 5 shown.

Zur Längenanpassung des Gehäuses 1 ist an die vergrößerte Wellenlänge zwischen dem Stator 3 und einem Lagerflansch 20 ein Gehäuse-Zwischenstück 21 angeordnet, wie in 3 veranschaulicht.For length adjustment of the housing 1 is due to the increased wavelength between the stator 3 and a bearing flange 20 a housing spacer 21 arranged as in 3 illustrated.

Der Kreiskolben 5 mit seinen Zahnformen der Kreiskolben-Außenverzahnung 7 und seiner Innenverzahnung 8 kann ohne Änderung der Verzahnungen aus der korrespondierenden, bekannten Kreiskolbenmaschine gleicher Grundabmessung gemäß aus der europäischen Patentschrift EP 1 776 525 B1 entnommen sein.The rotary piston 5 with its tooth forms of the rotary piston external toothing 7 and its internal teeth 8th can without changing the gears from the corresponding known rotary piston engine same basic size according to the European patent EP 1 776 525 B1 be removed.

Das scheibenförmige Drehventil 15, welches um die Wellenachse 11 drehbar ist und zur Ver- und Entsorgung der Zahnkammern 14 dient, ist insbesondere mittels geeigneter Mittel 19 im Drehzahlverhältnis 1:1 mit der Welle 10 drehfest gekoppelt.The disc-shaped rotary valve 15 which is around the shaft axis 11 is rotatable and for supply and disposal of the tooth chambers 14 is, in particular by means of suitable means 19 in the speed ratio 1: 1 with the shaft 10 rotatably coupled.

In der erfindungsgemäßen Maschine sind viele Teile, insbesondere der Kreiskolben 5, der Stator 3, ein Verteilergehäuse 22, das scheibenförmige Drehventil 15, ein Ausgleichskolben 23, ein Anschlussgehäuse 27, der Lagerflansch 20, Kegelrollenlager 24 und 25, sowie ein Dichtungsdeckel 26 aus der korrespondierenden Kreiskolbenmaschine verwendet und können aus der bekannten Kreiskolbenmaschine gemäß aus der europäischen Patentschrift EP 1 776 525 B1 unverändert übernommen werden, sodass lediglich die Welle 10, die Taumelhülse 16, das Zwischenstück 21 und die Mittel 19 zum Antrieb des Drehventils 15 gegenüber der Kreiskolbenmaschine aus EP 1 776 525 B1 neu sind und erfindungsgemäß anzupassen sind.In the machine according to the invention are many parts, in particular the rotary piston 5 , the stator 3 , a distribution box 22 , the disc-shaped rotary valve 15 , a balance piston 23 , a connection housing 27 , the bearing flange 20 . Tapered roller bearings 24 and 25 , as well as a seal cover 26 used from the corresponding rotary piston engine and can from the known rotary piston engine according to the European patent EP 1 776 525 B1 unchanged, so that only the wave 10 , the wobble sleeve 16 , the intermediate piece 21 and the funds 19 for driving the rotary valve 15 opposite the rotary piston engine EP 1 776 525 B1 are new and are to be adapted according to the invention.

Die Funktion der gezeigten Maschinen ist dem Fachmann beispielsweise aus der europäischen Patentschrift EP 1 776 525 B1 hinlänglich bekannt, sodass diese nicht weiter erläutert zu werden braucht. Es sei lediglich darauf hingewiesen, dass bei der erfindungsgemäßen Maschine wesentlich kleinere Kräfte auf die Wellenlager 24 und 25 wirksam sind. Die hydraulische Kraft auf den Kreiskolben 5 wird innerhalb des Rollensystems im Stator 3 radial aufgefangen, sodass die Wellenlager 24 und 25 entlastet sind. Dies wirkt sich positiv auf die nominelle Lebensdauer der Kegelrollenlager 24 und 25 aus. Auch die Durchbiegung der Welle 10 infolge des Wegfalls der Zahnkräfte wie in den 1 und 2 zwischen der Kreiskolben-Innenverzahnung 8 und der Wellen-Aussenverzahnung 12 ist stark reduziert, sodass der vergrößerte Lagerabstand keinen negativen Einfluss hat.The function of the machines shown is the expert, for example from the European patent EP 1 776 525 B1 well known, so this need not be explained further. It should only be noted that in the inventive machine much smaller forces on the shaft bearings 24 and 25 are effective. The hydraulic force on the rotary piston 5 becomes inside the roller system in the stator 3 collected radially so that the shaft bearings 24 and 25 are relieved. This has a positive effect on the nominal service life of the tapered roller bearings 24 and 25 out. Also, the deflection of the shaft 10 as a result of the omission of the tooth forces as in the 1 and 2 between the rotary piston internal teeth 8th and the shaft external teeth 12 is greatly reduced, so that the increased bearing distance has no negative impact.

Der Antrieb des Drehventils 15 gestaltet sich bei der erfindungsgemäßen Maschine äußerst einfach, weil lediglich eine 1:1-Drehzahlkopplung notwendig ist. Wie man aus der 2 erkennen kann, ist bei der bekannten Maschine ein aufwendigeres exzentrisches Umlauf-Taumelgetriebe notwendig.The drive of the rotary valve 15 designed in the machine according to the invention extremely simple, because only a 1: 1 speed coupling is necessary. How to get out of 2 can recognize, in the known machine a more complex eccentric rotary wobble mechanism is necessary.

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]

Claims (6)

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 engine according to the orbit principle with • one acting as output or drive, in a housing ( 1 ) arranged power part ( 2 ), which - a centric, fixed stator ( 3 ) with a stator inner toothing formed in particular by rollers ( 4 ) with the number of teeth b, - a rotary piston ( 5 ) with a geometric rotary piston axis ( 6 ), a partial in the stator inner teeth ( 4 ) engaging rotary piston outer toothing ( 7 ) with a number of teeth a and a circular piston internal toothing ( 8th ) with first teeth ( 9 ) a number of teeth c, and - one to the stator ( 3 ) Centrally rotatably mounted shaft ( 10 ) with a to the rotary piston axis ( 6 ) parallel geometric wave axis ( 11 ) with a shaft outer toothing ( 12 ) with a number of teeth d, wherein the rotary piston ( 5 ) with its rotary piston axis ( 6 ) for orbiting with an eccentricity (e) eccentric to the shaft axis ( 11 ) is arranged and the numbers of teeth a, b with a tooth number difference 1 are dimensioned such that with working fluid ver and disposable dental chambers ( 14 ) radially between the stator inner teeth ( 4 ) and the rotary piston outer toothing ( 7 ), and • a particular disc-shaped rotary valve ( 15 ) around the shaft axis ( 11 ) is rotatable for commutating such as the supply and disposal of the dental chambers ( 14 ) with the working fluid that the working fluid in a first part ( 14a ) of the dental chambers ( 14 ) with the working fluid and from a second part ( 14b ) of the dental chambers ( 14 ) is out to produce a drive or driven output, characterized in that the speed and torque transmission between the rotary piston ( 5 ) and the wave ( 10 ) a wobble sleeve ( 16 ) around the shaft ( 10 ) is arranged around. Hydrostatische Kreiskolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass • eine Außenverzahnung (17) der Taumelhülse (16) mit gleicher Zähnezahl in die Kreiskolben-Innenverzahnung (8) eingreift und • eine Innenverzahnung (18) der Taumelhülse (16) mit gleicher Zähnezahl in die Wellen-Außenverzahnung (12) der Welle (10) eingreift.Hydrostatic rotary piston engine according to claim 1, characterized in that • an outer toothing ( 17 ) of the wobble sleeve ( 16 ) with the same number of teeth in the rotary piston internal toothing ( 8th ) engages and • an internal toothing ( 18 ) of the wobble sleeve ( 16 ) with the same number of teeth in the outer shaft teeth ( 12 ) the wave ( 10 ) intervenes. Hydrostatische Kreiskolbenmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnform der Außenverzahnung (17) der Taumelhülse (16) an die Zahnform der Kreiskolben-Innenverzahnung (8) angepasst ist mit ausreichend großem Zahnspiel für die Taumelbewegung der Taumelhülse (16).Hydrostatic rotary piston machine according to claim 2, characterized in that the tooth shape of the external toothing ( 17 ) of the wobble sleeve ( 16 ) to the tooth form of the rotary piston internal toothing ( 8th ) is adapted with sufficiently large backlash for the tumbling motion of the wobble sleeve ( 16 ). Hydrostatische Kreiskolbenmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenverzahnung (18) der Taumelhülse (16) zusammen mit der Außenverzahnung (12) der Welle (10) als Zahnwellen-Verbindung, insbesondere nach DIN 5480, mit Evolventen-Zahnflanken ausgebildet ist mit ausreichendem Zahnspiel für die Taumelbewegung der Taumelhülse (16).Hydrostatic rotary piston engine according to claim 2 or 3, characterized in that the internal toothing ( 18 ) of the wobble sleeve ( 16 ) together with the external toothing ( 12 ) the wave ( 10 ) as a toothed shaft connection, in particular according to DIN 5480, with involute tooth flanks is formed with sufficient backlash for the tumbling motion of the wobble sleeve ( 16 ). Hydrostatischen Kreiskolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Längenanpassung des Gehäuses (1) an die vergrößerte Wellenlänge zwischen dem Stator (3) und einem Lagerflansch (20) ein Gehäuse-Zwischenstück (21) angeordnet ist.Hydrostatic rotary piston machine according to one of claims 1 to 4, characterized in that for length adjustment of the housing ( 1 ) to the increased wavelength between the stator ( 3 ) and a bearing flange ( 20 ) a housing intermediate piece ( 21 ) is arranged. Hydrostatische Kreiskobenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das scheibenförmige Drehventil (15), das um die Wellenachse (11) drehbar ist und zur Ver- und Entsorgung der Zahnkammern (14) dient, insbesondere mittels geeigneter Mittel (19), im Drehzahlverhältnis 1:1 mit der Welle (10) drehfest gekoppelt ist.Hydrostatic Kreiskobenmaschine according to one of claims 1 to 5, characterized in that the disc-shaped rotary valve ( 15 ) around the shaft axis ( 11 ) is rotatable and for supply and disposal of the tooth chambers ( 14 ), in particular by means of appropriate means ( 19 ), in the speed ratio 1: 1 with the shaft ( 10 ) is rotatably coupled.
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