DE2146844A1

DE2146844A1 - Flussigkeitstneb

Info

Publication number: DE2146844A1
Application number: DE19712146844
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Akashi Ayogo Oguni (Japan)
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1970-09-24
Filing date: 1971-09-20
Publication date: 1972-03-30
Also published as: JPS4820082Y1; FR2112981A5; DE2146844B2; DE2146844C3; GB1348157A; US3796136A

Description

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DIPL. ING. C. STOEPEL · DIPL. ING. W. GOLLWITZER · DIPL. ING. MOLL LANDAIT/PPALZ · AM SCHÜTZENHOF

17. September I971

Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha, Nr. 14, Higashi-Kawasakicho 2-chome, Ikuta-ku, Kobe-shi, Hyogo-ken, (Japan)

"Flüssigkeitstrieb"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kolben- oder Schaufelradmediumpumpe oder einen entsprechenden Motor.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Druckverteilungsventil für eine solche Mediumpumpe oder einen solchen Mediummotor zu schaffen, das in der Lage ist, das Volumen des tatsächlichen Arbeitsmediums für jede Umdrehung zu verändern, um der Pumpe oder dem Motor zu gestatten, als Mediumpumpe oder Mediummotor veränderlichen Volumens zu arbeiten.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, einen Arbeit smediumver.-teilungsmechanismus für eine Mediumpumpe oder einen Mediummotor zu schaffen, der eine Ventilplatte umfaßt, um dieses Ziel zu erreichen.

V/eitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellten AusfUhrungsbeispiel.s. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen herkömmlichen Kolbenmotor oder eine Kolbenpumpe,

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Fig. 2 und J3 Teilschnitte entsprechend der Schnittlinien X-X und Y-Yl- Y2-Y3-Y4-Y5 der Fig. 1,

Fig. 4 einen Teilschnitt durch die wesentlichen Teile der Mediumpumpe oder des Mediummotors entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 5 einen Teilschnitt entsprechend der Linie Z-Z der Fig.

Fig. 6 und 7 Diagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise der Erfindung,

Fig. 8 einen Teilschnitt durch die wesentlichen Teile des Mediummotors oder der Mediumpumpe entsprechend einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, *

Fig. 9,10 und 11 Teilschnitte entsprechend der Linie X1-X2-X3-X4-X5-X6 der Fig. 8, wobei die Teile in verschiedenen Positionen gezeigt sind,

Fig. 12 einen senkrechten Teilschnitt durch die wesentlichen Teile der Mediumpumpe oder des Mediummotors entsprechend einer dritten Ausführungsform der Erfindung, und

Fig. 13-eine Ansicht zur Erläuterung der Anordnung wesentlicher Teile der Fig. 12 von der rechten Seite gesehen.

Fig. 1 bis 3 zeigen eine Kolben-Mediumpumpe oder einen Kolben-Mediummotor nach dem Stand der Technik. Wesentliche Teile der Vorrichtung, wie sie als Mediummotor arbeitet, werden nachstehend beschrieben.

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In Fig. 1 durchströmt ein Druckmedium, das durch eine Arbeitsmediumeinlassöffnung 1 einströmt, in der angegebenen Reihenfolge einen ringförmigen Durchlass 2, Leitungen 3, in einer Ventilplatte 4, befindliche öffnungen 5 und in einer Haltevorrichtung, beispielsweise einem Zylinderkörper 6, befindliche Kanäle 7, um in die Zylinderkammern 8 zu gelängen. In den Zylinderkammern 8 stösst und bewegt das Arbeitsmedium Kolben 9* um so die an den Köpfen der Kolben 9 befestigten Rollen 10 an eine Nockenoberfläche eines Nockenringes 20 zu drücken.

Wenn^wie in Fig. 2 dargestellt^angenommen wird, daß die Rollen 10 der Kolben 9 wie der Kolben 9a und die Rolle 10a gegen einen unteren Totpunkt Al der Nockenoberfläche anliegen und der Zylinderkörper 6 sich in Pfeilrichtung dreht, dann wird der Kolben 9a in einer Zylinderkammer 8a radial nach außen gedrückt, um den Zylinderkörper 6 und eine Hauptwelle 14 in einem Bereich zu drehen, der sich vom unteren Totpunkt Al bis zu einem oberen Totpunkt Bl erstreckt. In diesem Bereich werden die in Fig. 3 dargestellte öffnung 5 der Ventilplatte 4 und der Kanal 7a im Zylinderkörper 6 in Verbindung miteinander gehalten.

Während der Kolben 9a in Fig. 2 sich durch einen Bereich bewegt, der von einem oberen Totpunkt. Bl bis zu einem nächsten unteren Totpunkt A2 der Nockoberfläche reicht, wird wie in Fig. 3 dargestellt der Kanal 7a im. Zylinderkörper mit der Durchgangsöffnung 15 der Ventilplatte 4 in Verbindung gehalten und der Kolben 9a wird radial einwärts in die Zylinderkammer 8a hineinbewegt, um so das in der Zylinderkammer befindliche Medium in der angegebenen Reihenfolge durch die Durchgangsöffnung 15, die Leitung 16 und den Ringkanal 17 zu bewegen und durch eine Auslassöffnung 18 abzugeben. Das Medium kann von einer Einlassöffnung 18 zu einer Auslassöffnung 1 umgekehrt bewegt werden.

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In der bekannten, vorstehend beschriebenen Vorrichtung kann ein wirksames Arbeitsmediumvolumen ql für jede Umdrehung des Motors durch die folgende Formel ausgedrückt werden:

ql = V /4 d² . Z. S,

worin d der wirksame Durchmesser der Kolben, Z die Anzahl · der Kolben, S der Hub der Kolben ist, der sich je nach der Form des Nockens verändern kann, und m die Anzahl der Kolbenhübe je Umdrehung des Motors (die gleich der Anzahl der erhöhten Teile des Nockens ist).

Demgemäß ist ql eine Konstante und der Motor ist ein Motor mit konstantem Volumen.

In besonderen Fällen kann der Motor mit vier oder sechs Einlass- und Auslassöffnungen versehen sein, und das Medium kann wahlweise durch diese öffnungen zugeführt und abgegeben werden, um so bei einer Betätigung von außen die Anzahl der wirksamen Arbeitskolben zu verändern. Diese Anordnung erfordert jedoch ein kompliziertes Ventil und andere Schaltmechanismen, die schwierig herzustellen und schwierig zu betreiben sind.

Bei der beschriebenen, bekannten Vorrichtung sind die Arbeitsflüssigkeitseinlass- und -auslassöffnungen 1 und 18, die Ringkanäle 2 und 17 und eine Anzahl von Leitungen, die die Ringkanäle mit einer Anzahl von öffnungen in Verbindung bringen, die zur Verteilung der Arbeitsflüssigkeit in der Ventilplatte 4 angeordnet sind, in einem hinteren Deckel 19 des Motors untergebracht. Bei der Gußherstellung des hinteren Deckels vorstehend erwähnter Bauweise in einer Form ergeben sich bei der Ausbildung der ringförmigen Durchlässe 2, 17 Schwierigkeiten beim Halten eines Kernes. Andererseits muß auch der Strom des geschmolzenen Metalls berücksichtigt werden, weil die Leitungen, die die Ringkanäle mit den öffnungen in der Vent11-

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platte in Verbindung halten, in ihrer Herstellung kompliziert sind. Trotz aller besonderen Aufmerksamkeit können Blasen und feine Lunker im Gusstück entstehen. Außerdem ist bei der Herstellung viel Facharbeit erforderlich.

Die Erfindung schaltet die vorstehend erwähnten Nachteile der bekannten Vorrichtung aus.

Oie Erfindung ist einerseits dadurch gekennzeichnet, daß, wie in Fig. 4 und 5 dargestellt, innere und äussere oder zwei ringförmige Nuten 30 und J>1 vorgesehen werden, die auf der Innenseite des hinteren Deckels 19 öffnungen haben, Arbeitsflüssigkeitseinlass- und -auslassöffnungen 32 und 33, die sich von der Außenseite des hinteren Deckels zu den Böden der entsprechenden ringförmigen Nuten erstrecken, eine Ventilplatte 34, die gegen eine Seite des Zylinderkörpers 6 anliegt, um so einen Deckel für die öffnungen der ringförmigen Nuten zu bilden, und eine Anzahl von in der Ventilplatte 3^ befindlichen Kanälen 35 und 3d, die eine Anzahl, von Arbeitsflüssigkeitskanälen 7 niit dem einen oder dem anderen der beiden ringförmigen Nuten verbindet, wobei die genannten Durchlässe 7 sich zu einer Seite defs Zylinderkörpers 6 hin öffnen und mit den entsprechenden Zylinderkammern 8 in Verbindung stehen.

Die ringförmigen Nuten 30 und 3I nach der Erfindung sind nicht in der hinteren Abschlusskappe 19 ausgebildete geschlossene Kanäle, wie die Ringkanäle 2 und 17 der üblichen Vorrichtung, sondern sie sind auf einer Seite offen. Das schältet die Verwendung eines getrennten Kerns bei der Gußherstellung des hinteren Deckels aus. Die ringförmigen Nuten 30 und 31 können durch maschinelle Bearbeitung hergestellt werden, nachdem die hintere Abschlusskappe durch Giessen in einer Form hergestellt wurde.

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Der durch diese Erfindung geschaffene Mechanismus benötigt die zwischen den öffnungen 5 und 15 der Ventilplatte 4 und den Ringkanälen 2 und 17 vorgesehenen Leitungen 3 und 16 der üblichen Vorrichtung nicht. Das schaltet die Notwendigkeit aus, dem Fluss des geschmolzenen Metalls beim Giessvorgang besondere Aufmerksame!t zu widmen. Nach der Erfindung sind . in der Ventilplatte 34 an Stelle der Leitungen 3 und 16 Kanäle 35 und 36 vorgesehen, so dass die mechanische Bearbeitung durch einfache Mittel durchgeführt werden kann.

Die Ventilplatte 34 nach der Erfindung ist in Umfangsrichtung gegenüber dem Zylinderkörper des Motors geringfügig verschoben, und ist somit dadurch gekennzeichnet, daß sie in der Lage ist, die Arbeitsabgabe (das Volumen) zu regeln, ohne in irgend einer Art und Weise die inhärente Funktion der Ventilplatte, daß Umleiten der Arbeitsflüssigkeit zu beeinflussen.

Wenn angenommen wird, daß in Fig. 6 das Bezugzeichen 20 die Nockenoberfläche der Fig. 2 kennzeichnet und der Zylinderkörper sich in einer Richtung dreht, die durch 0 gekennzeichnet ist, dann sind die Leitungen 35 und 36 in der Ventilplatte so angeordnet,daß, wenn die Ventilplatte in ihrer normalen Position montiert wäre, ein Medium unter Druck den Zylinderkammern zugeführt würde, wenn die Kolben sich von einem unteren Totpunkt A zu einem oberen Totpunkt B der Nockenoberfläche bewegen und das Medium in den Zylinderkammern würde daraus abgegeben, wenn die Kolben sich vom oberen Totpunkt B zu einem nächsten, unteren Totpunkt C bewegen. Das Ausstossen der Kolben zu diesem Zeitpunkt wäre proportional dem gestrichelten Bereich in der Figur.

Wenn die Ventilplatte 34 aus ihrer normalen Position so verschoben wird, daß die Mediumzufuhr zu den Zylinderkammern unter Druck beginnt, wenn die Kolben sich bei einem Punkt

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θ 1 befinden, der hinter dem unteren Totpunkt A liegt und beendet wird, wenn die Kolben den oberen Totpunkt B überschreiten und sich wie in Fig. 7 dargestellt bei einen Punkt 0 2 befinden, dann würde das unter Druck stehende Medium während der Begegnung der Kolben von A zu 0 1 keine Aussenarbeit verrichten und während der Begegnung der Kolben von 3 nachO.'2 das Einführen der Kolben in die entsprechenden Zylinderkammern stören, so daß das Ausstoßen des Kolbens negativ wäre. So ist es klar, daß die Verschiebung der Ventilplatte aus ihrer normalen Position zu einer Verringerung der nach aussen abgegebenen Drehung führt, sofern die Vorrichtung als Motor arbeitet, und zu. einer Verringerung des Volumens, wenn die Vorrichtung als Pumpe arbeitet, wodurch die Regulierung der Leistung oder des Volumens möglich wird.

Während die vorstehend beschriebene Ausführungsform sich auf einen Mediummotor bezieht, ist es klar, daß diese Ausfürirungsform auch in einer Pumpe eingesetzt und daß die Erfindung nicht nur in einem Kolbenmediummotor oder einer Kolbenmediumpumpe, sondern auch in einem Schaufelradmotor oder einer Schaufelradpumpe eingebaut werden kann.

Die vorstehend erwähnten, ringförmigen Nuten J50 und Jl können so abgewandelt werden, daß, wenn die Zylinder in einer Vielzahl von senkrecht zur Ausgangs- (Eingangs-) Welle liegenden Reihen angeordnet sind, oder wenn das tatsächliche Volumen veränderlich gemacht wird, während die Zylinder in einer einzigen Reihe angeordnet sind, dann kann die Anzahl der ringförmigen Nuten von einem Satz zu einer Vielzahl von Sätzen erhöht werden, wobei ein Satz verwendet wird, um einen Satz von -Kanälen zu schliessen, um so die Anzahl der tatsächlich arbeitenden Kolben zu verringern.

In Fig. ^ und 5 bezeichnet das Bezugszeichen 36'einen Kanal, der zwischen den ringförmigen Nuten 30 und J>\ angeord-

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net ist und sich an einem Ende in die innere Seite des hinteren Deckels öffnet. Dieser Kanal 36' wird normalerweise durch eine kleine Leitung 37 mit einer der ringförmigen Nuten 30 und Jl in Verbindung gehalten, die mit"der Mediumhochdruckseite verbunden ist, um so gegen die Rückseite der Ventilplatte einen Ring 38 anzupressen, der am

offenen Ende-des Kanals 36' montiert ist. So wird der

Ring infolge des Druckunterschiedes zwischen den ringförmigen Nuten 30 und Jl gegen die Ventilplatte gepreßt, so daß auf diese Art und Weise das Austreten von Medium verhindert wird.

Das Bezugzeichen 39 bezeichnet eine auf die Öffnungsseite der Kanäle 11 montierte Kontaktplatte, durch die ein Teil des unter Druck stehenden in den Zylinderkammern 8 befindlichen Mediums zu einer Seite des Zylinderkörpers geführt wird, die der, auf der die Ventilplatte 34 angeordnet ist, gegenüberliegt. Die Kontaktplatte 39 hat die Punktion, den Zylinderkörper gegen die Ventilplatte 34 zu pressen, und zwar durch den Druck des Arbeitsmediums, das zwischen die Kontaktplatte 39 und den Zylinderkörper fließen kann.

In der Fig. 8 gezeigten Ausfühfungsform, die'in vergrößertem Maßstab einen Teil des hinteren Deckels 19 nach Fig. 1 darstellt, sind ringförmige Nuten I30 und I3I auf der Innenseite des hinteren Deckels I9.ausgebildet und stehen mit den Einlass- und Auslassöffnungen 132 bzw. 133 in Verbindung, die auf der Außenseite der hinteren Abschlusskappe angeordnet sind. Die ringförmigen Nuten I30 und I3I haben eine gemeinsame öffnung, die auf der Innenseite des hinteren Deckels 19 angeordnet ist und mit einer Vontilplatte 134 abgedeckt ist. Ringe 140 und 141 sind auf äusseren und inneren peripheren Oberflächen eines Teiles der Ventilplatte 134 montiert, die in die ringförmigen Nuten 130 und 13I hineinragt, so daß die Ringe l4o und 141 sich in einer Gleitbewegung in den entsprechenden Nuten bewegen können. Durch wahlweise Ver-

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änderung der Anordnung der in der Ventilplatte 134 ausgebildeten Kanäle (was nachstehend noch beschrieben wird) und der im Ring 14O und l4l und/oder den Kanälen 7 ausgebildeten Leitungen (die nachstehend noch beschrieben werden), gestattet -die vorliegende Erfindung eine Veränderung des Volumens tatsächlichen Arbeitsmediums des Motors, wie das in Fig. 9 bis 11 dargestellt ist.

Fig. 9 zeigt die Anordnung der Kanäle in der Ventilplatte und der Leitungen in den inneren und äusseren Ringen. In dem inneren Ring l4l befinden sich Leitungen 143, die in Stellungen angeordnet sind, die einer halben Steigung der erhöhten Teile der Nockenoberfläche entsprechen und eine Leitung 143a umfassen, die mit der Mittellinie OAl eines erhöhten Teiles der Nockenoberfläche ausgerichtet ist, eine Leitung I4j5b, die mit der Mittellinie OBl eines vertieften Teiles des Nockenoberfläche ausgerichtet ist, eine Leitung l43c die mit der Mittellinie 0A2 eines erhöhten Teiles der Nockenoberfläche ausgerichtet ist

In der Ventilplatte 134 sind die Kanäle 136a, 135a, 136b, '

135t» ausgebildet, die in der Ventilplatte 134 so

angeordnet sind, daß sie wie in Fig. 8 dargestellt mit den Kanälen 7 auf der Zylinderkörperseite in Verbindung stehen. Wenn der Zylinderkörper 6 sich durch einen Bereich der Nockenoberfläche zwischen OAl und OBldreht, was einer halben Steigung der "erhöhten Teile der Nockenoberfläche entspricht, dann steht eine Kanal 7 mit dem Kanal 136a in Verbindung. Wenn er sich durch einen Bereich der Nockenoberfläche zwischen OBl und 0A2 dreht, steht der entsprechende Kanal 7 mit dem Kanal 135a in Verbindung. Und wenn er sich durch einen Bereich der Nockenoberfläche zwischen 0A2 und der nächsten Mittellinie dreht, die von 0A2 um eine halbe Steigung der erhöhten Teile der Nockenoberfläche entfernt liegt, dann steht der Kanal 7 mit dem Kanal 136b in Verbindung.

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In dem äusseren Ring l4o sind entsprechend den erhöhten und vertieften Teilen der Nockenoberfläche in Fig. 9 eine Leitung l42d, Leitung 142a, Einschnitt 146, Leitung 142b und Leitung l42c in der angegebenen Reihenfolge angeordnet. Der Abstand zwischen den Leitungen l42d und l42a entspricht einer halben Steigung der erhöhten Teile der Nockenoberfläche. Der Abstand zwischen den ""Leitungen l42a und l42b entspricht einer Steigung der erhöhten Teile der Nockenoberfläche. Und der Einschnitt 146 ist in der Hälfte zwischen den Leitungen l42a und l42b angeordnet, oder steht in einem Abstand von beiden Leitungen l42a und 142b, um eine Strecke, die einer halben Steigung der erhöhten Teile der Nockenoberfläche entspricht, wobei der Einschnitt 146 zur äusseren, peripheren Oberfläche der Ventilplatte 134 offen ist. .

Zwischen jedem Kanal 136a, 136b , die zur inneren peripheren Oberfläche,der Ventilplatte 134 hin offen sind und dem inneren Ring 141 gegenüberliegen, sind wie in Fig. 9

dargestellt die Kanäle 135a» 135b* 135c , die zur

äusseren peripheren Oberfläche der Ventilplatte 134 hin offen sind, und dem äusseren Ring I4o gegenüberliegen angeordnet. Der Kanal 135a steht mit einer der Leitungen 142 des äusseren Ringes l4o in Verbindung und mit'einem der Kanäle 7, während der aus zwei miteinander verbundenen Kanälen mit den benachbarten Leitungen 142 des äusseren Ringes l4o und gemeinsamen mit einem der Kanäle 7 verbunden ist. Die Kanäle 136a, 136b.bestehen aus zwei Kanälen, die dort ineinanderlaufen, wo sie mit dem Kanal 7 in Verbindung stehen und sind zur inneren und äusseren Oberfläche der Ventilplatte 134"offen. öffnungen der Kanäle 136a, 136b und die Kanäle 135a, 135b liegen an der äusseren peripheren Oberfläche der Ventilplatte 134 derart ' nahe aneinander, daß sie im Bereich der Einschnitten 146 des äusseren Ringes miteinander in Verbindung stehen. Die Kanäle 135a, 135b und 136a, 136b sind so angeordnet, daß die Kanäle 136a, 136b jeweils mit den Leitungen 143a, 143c des inneren Ringes 141 und normalerweise, mit dem Kanal 7 in Verbindung

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steilen, so daß der Kanal ljöa mit der Leitung l43d des inneren Ringes l4l und dem Kanal 7 verbunden ist, der Kanal 136b mit dem Einschnitt 146 des äusseren Ringes 14O und dem Kanal 7» der Kanal 13?a mit der Leitung l42d und mit dem Kanal 7 und der Kanal 135t> ^mit dem Einschnitt 146, der Leitung 142b des äusseren Ringes l4o und mit dem Kanal .7,.wenn wie in Fig. 10 dargestellt, der innere Ring 141 und der äussere Ring l4o gegenüber der Ventilplatte 134 in Richtung des Pfeiles um einen Betrag aus ihren Positionen gemäß Fig. 9 gedreht werden, wobei dieser Betrag einer halben Steigung der erhöhten Teile der Nockenoberfläche entspricht, und daß wie in Fig. 11 dargestellt der.Kanal 136a mit der Leitimg 143b des inneren Ringes 141, mit dem Kanal 7 und mit dem Einschnitt 146 des äusseren Ringes l4o verbunden ist, der Kanal Ij56b mit der Leitung l43d des inneren Ringes 141 und mit dem Kanal 7, der Kanal 135a mit dem Einschnitt 146 des äusseren Ringes 140 und mit dem Kanal 7 und der Kanal 135b mit den Leitungen 142c und l42e des äusseren Ringes l40 und mit dem Kanal 7, wenn der innere Ring 141 und der äussere Ring I4o gegenüber der Ventilplatte 134 in Richtung des Pfeiles um einen Betrag aus ihren Positionen gemäß Fig. 9 gedreht werden, wobei dieser Betrag einer halben Steigung der erhöhten Teile der Nockenoberfläche entspricht.

Es sei angenommen, daß sich in Fig. 9 die Kolben und der Zylinderkörper entgegen dem Uhrzeigersinn drehen, und Arbeitsflüssigkeit durch die Einlaßöffnung I33 einer inneren ringförmigen Nut 131 zugeführt wird und die äussere ringförmige Nut durch die Auslaßöffnung I32 mit der Druckabgabeseite in Verbindung gehalten wird. Das Arbeitsmedium, das durch die Einlaß-

öffnung 133 in die innere ringförmige Nut I3I eingeführt wird, verläuft durch die Leitungen 143a, 143c ..... in den inneren

Ring 141 und in die Kanäle 136a, 136b der Ventilplatte

134, und über die Kanäle! 7 in die im Zylinderkörper 6 ausgebildeten Zylinderkammern 8 zu gelangen, die sich somit in Umfangsrichtung vom unteren Totpunkt zum oberen Totpunkt der Nocken-

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oberfläche bewegen. Das Arbeitsmedium bewegt dabei die Kolben in den entsprechenden Zylinderkammern 8 radial nach außen.

Andererseits werden die zu den. Zylinderkammern 8 führenden Kanäle 7, falls sich die Zylinderkammern.8· in Umfangsrichtung vom oberen Totpunkt zum unteren Totpunkt der Nockenoberfläche bewegen, wobei sich die entsprechenden Kolben in den entsprechenden.Zylinderkammern 8 radial nach innen bewegen,

über die Kanäle 155a, 135b in der Ventilplatte 1^4,

die Leitungen 142a, l42b im äusseren Ring 14O und die

äussere ringförmige Nut 1^0 mit der Auslassöffnung 1J2 in Verbindung gehalten. Hierbei wird das in den entsprechenden Zylinderkammern befindliche Arbeitsmedium durch die Bewegung der Kolben von der Vorrichutng abgegeben.

Die wie vorstehend beschrieben arbeitende Vorrichtung wirkt als Motor mit konstantem Volumen, wie das mit dem in Fig. 1 dargestellten Motor der Fall ist. Bei diesem Betrieb werden die in gestrichelten Linien dargestellten Leitungen l4^b im inneren Ring 141 und die ebenfalls in gestrichelten Linien dargestellten Leitungen 142b im äusseren Ring l40 nicht benutzt. Die vorstehend erwähnten Leitungen werden dann in Betrieb genommen, wenn die Vorrichtung als ein Motor mit veränderlichem Volumen arbeitet, wie das nachstehend beschrieben werden soll.

Es zeigt sich demgemäß, daß wenn die inneren und äusseren Ringe im Verhältnis zur dazwischen liegenden Ventilplatte gedreht werden, der auf der Druckzufuhrseite oder der Druckabgabeseite liegende Kanal 144a und die auf der Druckabgabeseite oder der Druckzufuhrseite liegenden Kanäle 135a ..... die an der äusseren Peripherie der Ventilplatte nahe aneinander liegend angeordnet sind, durch die entsprechenden gebogenen Einschnitte l46a miteinander und die benachbarten beiden Zylinder-

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kammern 8 miteinander verbunden werden können, so daß das wirksame Arbeitsmediumvolumen verändert werden kann.

Fig. 10 zeigt den Motor in einem Zustand, in dem der innere Ring 141 und der äussere Ring l40 im Verhältnis zur Ventilplatte 134 aus ihren Positionen gemäß Fig. 9 in Richtung des Pfeiles um einen Betrag «.gedreht sind, der einer halben Steigung der erhöhten Teile der Nockenoberfläche entspricht, wobei die öffnung 133 die Druckzufuhrseite und die öffnung I32 die Druckabgabeseite ist. Fig. 11 zeigt den Motor in einem Zustand, in dem die inneren und äusseren Ringe in einer entgegengesetzten Richtung zur Fig. 10 um einen Betrag ©cgedreht sind, der einer halben Steigung der erhöhten Teile der Nockenoberfläche entspricht, wobei die öffnung 133 mit der Druckabgabeseite und die öffnung I32 mit der Druckzufuhrseite in Verbindung steht.'

In jig. 10 steht der Kanal 136b,der gemäß Fig. 9 mit der Arbeitsmediurnzufuhrseite verbunden ist, auf der Druckabgabeseite über einen Einschnitt 146 mit dem Kanal 133b in Verbindung wodurch der Strömungsweg der abgegebenen Flüssigkeit kurzgeschlossen ist.. In Fig. 11 ist der mit der Arbeitsmediumabgabeseite verbundene Kanal 136a über einen Einschnitt 146 mit dem Kanal 135a auf der Druckzufuhrseite verbunden, wodurch der Strömungsweg des Arbeitsmediums kurzgeschlossen ist.

Kein unter Druck stehendes Medium wird den Kolben in den Zylinderkammern zugeführt, die mit den gebogenen Einschnitten verbunden sind, die , wie vorstehend erwähnt, den Strömungsweg des Arbeitsmediums kurz schließen, so daß diese Kolben keine tatsächliche Motorwirkung ausführen. Das effektive Arbeitsmediumvolumen kann in diesem Falle durch die folgende Formel zum Ausdruck gebracht werden:

ql = TT / 4 d² . Z. S. (m-m¹ )

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worin m' die Anzahl der Kolbenhübe ist, die nicht wirksam arbeiten. So arbeitet der Motor als eine Motor mit veränderlichem Volumen.

Die in Fig. 8 gezeigte Vorrichtung ist wesentlich einfacher herzustellen als die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung. In der Vorrichtung nach Fig.l sollten die Ringkanäle 2 und 17 und alle Leitungen, die von den Ringkanälen zur Ventilplatte führen, im hinteren Deckel des Motors vorgesehen sein. In der Vorrichtung nach Fig. 8 sind die inneren und äusseren ringförmigen Nuten jedoch auf einer Seite des Deckels offen, so daß die ringförmigen Nuten in Fig. 8, indem sie durch mechanische Bearbeitung hergestellt werden, wesentlich einfacher ausgebildet werden können als die Ringkanäle der Fig. 1, die eingeschlossen im hinteren Deckel liegen. Die Ventilplatte kann mit den darin befindlichen Kanälen in einfacher Weise durch maschinelle Bearbeitung hergestellt werden, Die Herstellung der Kanäle in der Ventilplatte ist wesentlich einfacher als- die Herstellung der Leitungen im hinteren Deckel, die durch Gießen in einer Gießform hergestellt werden müssen.

Die vorliegende Ausführungsform wurde unter Hinweis darauf beschrieben, daß sie als Motor arbeitet. Es ist jedoch selbstverständlich, daß die Ausführungsform auch mit guten Ergebnissen in einer Mediumpumpe vorgesehen werden kann. Die Ausführungsform kann auch nicht nur in Motoren und Pumpen mit Radialkolben, sondern auch in Motoren und Pumpen der Axialkolben verwendet werden. Die ringförmigen Nuten und die inneren und äusseren Ringe können je nach Art des Motors oder der Pumpe, bei denen die Erfindung angewendet wird von einer anderen Form und Anordnung sein als diejenigen, die hierin beschrieben und gezeigt wurden.

Die Erfindung kann auch mit guten Ergebnissen bei der Ventilplatte eines Flüssigkeitstriebs verwendet werden, die ein Medium abgeben oder Arbeit leisten soll, indem das Volumen einer

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s.

von Schaufeln umgebenen ölkammer vergrössert oder verringert

Die vorstehend dargestellte und beschriebene Ausführungsform gestattet es,, einen hinteren Deckel 19 einfacher 'herzustellen als bei herkömmlichen Mediummotoren oderPumpen,■ und sie kann das Volumen eines Motors oder einer Pumpe verändern, indem die Ventilplatte 134 gedreht wird. In der in Fig. 12 und 13 gezeigten Ausführungsform ist eine Vielzahl von Paaren von Auslass- und Einlassöffnungen und eine Vielzahl von Paaren ringförmiger Nuten vorgesehen, die mit den Auslass- und Einlassöffnungen in Verbindung stehen, um so das Volumen eines Motors oder einer Pumpe einfach und schnell zu verändern. Diese Ausführungsform gestattet, eine kompakte Gesamtausführung eines Mediummotors oder einer Mediumpumpe trotz der Tatsache, ' daß eine Vielzahl von Paaren ringförmiger Nuten vorgesehen sind. V.'ie dargestellt, sind die öffnungen eines inneren Paares ringförmiger Nuten auf einer inneren Oberfläche des hinteren Deckels und die öffnungen eines äusseren Paares ringförmiger Nuten auf einer Innenoberfläche des hinteren Deckels in verschiedenen Ebenen angeordnet. Dies ist jedoch nicht erforderlich, die öffnungen können auohjin der gleichen Ebene angeordnet sein.

Wie in Fig. 12 und 13 dargestellt, sind zwei Paare von Auslass- und Einlassöffnungen 222, 225 und 228 und 2Jl im hinteren Deckel 19 ausgebildet, die mit zwei Paaren koaxialer, ringförmiger Nuten 223, 226 und 229, 232 in Verbindung stehen.

Die öffnungen der ringförmigen Nuten 223 und 226 sind in ihrer. Position derart ausgebildet, daß sie tiefer im hinteren Deckel ausgebildet sind als die öffnungen der ringförmigen Nuten P.29,232.

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Die Öffnungen dieser beiden ringförmigen Nuten sind durch die äußeren Seitenfläche der Ventilplatte 221 geschlossen, die mit einem herausragenden Teil im Mittelteil und an entgegengesetzten Enden des herausragenden Teiles mit versetzten Schultern versehen ist. Die'Ventilplatte liegt mit ihrer inneren Seitenfläche an der Seitenwand des Zylinderkörpers 6 an.

Vie in Fig. 12 dargestellt sind um die Verbindung zwischen den vorstehend erahnten ringförmigen Nuten und dem im Zylinderkörper 6 befindlichen Kanal 7 herzustellen in der Ventilplatte Leitungen 224, 227, 23>o und 233 ausgebildet. Jede der genannten Leitungen 224, 227, 250 und 233 ist zwischen dem erhöhten Teil und dem vertieften Teil der Nockenoberfläche angeordnet. Die Kanäle 7 sind für jede Zylinderkammer angeordnet. Fig. 13 zeigt die relativen Positionen der Kanäle 7 im Zylinderkörper 6, die Leitungen 230, 224, 227 und 233, die in der Ventilplatte vorgesehen sind, um den Kanal 7 mit den ringförmigen Nuten 229, 223, 226 und 232 zu verbinden und weiterhin die Auslaß- und Einlaßöffnungen 228, 222, 225 und 23I, von der rechten Seite der Fig. 12 gesehen.

Diese Ausführungsform hat eine Vielzahl von Paaren ringförmiger Nuten und eine Vielzahl von Paaren von Auslaß- und Einlaßöffnungen, wie vorstehend bereits erwähnt. So ist es möglich, durch Veränderung der Verbindung eines an der Außenseite dieses Motors angeordneten Ventils, die öffnungen 228 und 225 als Mediumeinlaß- oder Mediumauslaßöffnungen zu verwenden und die öffnungen 222 und 231 als Mediumsauslaß- oder Mediumeinlaßöffnungen (erster Fall) oder die öffnungen 225 als eine Mediumseinlaß- oder Auslaßöffnung zu benutzen und die andere öffnung 228 zur Umleitung des Mediums mit der öffnung 231 in Verbindung zu bringen, während die öffnung 222 als eine Auslaß- oder Einlaßöffnung verwendet wird (zweiter Fall). In diesen Fällen verhält sich, wenn die durch die verschiedenen Kanäle der Ventilplatte zugeleitete oder abgeleitete Mediummenge gleich ist, die Menge des auf die Kolben wirkenden Arbeitsmediumvolumens im ersten Fall zu der im zweiten Falle wie 1 : 0,5.

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Ein ähnliches Verhältnis kann hergestellt werden, indem jede beliebige Kombination von zwei öffnungen, je nach Wunsch, aus den Öffnungen 2^1, 225, 222' und 228 ausgewählt wird.

Wenn ein Medium unter Druck durch die öffnung 225 zugeführt wird, wird in der ringförmigen Nut 226 ein Schub Fa in einer dröße erzeugt, der der Fläche der ringförmigen Nut entspricht,' wodurch die Ventilplatte 221 gegen den Zylinderkörper 6 gedrückt wird. Andererseits leckte dieses unter Druck stehende Medium teilweise auf seinem Weg zu den Zylinderkanälen 7 durch die Leitungen 227, um so einen Ölfilm zu bilden. Daher ist es möglich, den Druck auszugleichen, indem die Berührungsbereiche in den beiden Teilen in geeigneter Weise ausgewählt werden. Dieser Ausgleich kann zwischen dem Schub und dem Flüssigkeitsdruck in der gleichen Art und Weise im Verhältnis zur ringförmigen Nut 2j52 hergestellt werden. So besteht keinerlei Gefahr, daß der Schub und der Flüssigkeitsdruck durch die Kombination der Leitungen außer Gleichgewicht geraten.

Während die Ausführungsform unter Hinweis auf einen Motor gezeigt und beschrieben wurde, ist es klar, daß die Vorrichtung mit der gleichen Bauweise einen Pumpvorgang durchführen kann. ' Die Erfindung kann auch in einem Mediummotor oder einer Pumpe mit Axialkolben und einem Mediumrnotor oder einer Pumpe mit Schaufeln verwendet werden, worin der Bereich einer von Schaufeln umgebenen ölkammer erhöht und verringert wird.

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Claims

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Paten t_a n_s ρ r ü ό h e

(I. )J Plüssigkeitstrieb dadurch gekennzeichnet, daß er a) eine Vielzahl von Kolben (9) oder Schaufeln aufweist, b) eine Haltevorrichtung (6) zum Halten der genannten Kolben oder/Schaufeln, c) einen Ifockenring (20), d) einen hinteren Deckel (19)j e) eine Ventilplatte (3²O, die zwischen dem hinteren Deckel und ;·der Haltevorrichtung angeordnet ist und f) ein Ventil, das außerhalb des genannten hinteren Deckels montiert ist, wobei dieser Deckel eine Vielzahl auf seiner inneren Seitenfläche offene ringförmiger Nuten (30,31) aufweist, sowie" eine Vielzahl von Arbeitsmediumsauslass- und Einlassöffnungen (32, 33)* die die Außenfläche des hinteren Deckels mit den genannten ringförmigen Nuten (30*31) verbindet, wobei die Ventilplatte (3²O mit der Seitenfläche der Haltevprrichtung (6) in Berührung steht, um einen Deckel für die öffnungen der genannten ringförmigen Nuten zu bilden, wobei die Ventilplatte eine Vielzahl von Kanälen (35*36) aufweist vonodenen jeder einen einer Anzahl-von Arbeitsmediumkanälen (7) mit einer der genannten ringförmigen Nuten verbindet, wobei die genannte Anzahl von Arbeitsmediumkanälen mit ihrem einen Ende mit in -der Haltevorrichtung befindlichen Kammern (8) verbunden ist und sich mit dem anderen Ende an der genannten Seitenfläche der Haltevorrichtung (6) öffnet, wobei das genannte Ventil in verändernder Weise die Verbindung der Einlass- und Auslassöffnungen (32,33) mit einer Kraftquelle darstellt,

2.) Flüssigkeitstrje b nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Haltevorrichtung ein Zylinderkörper (6) ist.

3.) Plüssigkeitstrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede ringförmige Nut konzentrisch angeordnet ist.

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¹I.) ^1?lücsigkeitstrieb nach Anspruch 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden ringförmigen Nuten (3o,31) ein Kanal (36') liegt, der an seinem einen Ende zur Innenfläche des hinteren Deckels (19) zu offen ist und normalerweise durch eine Leitung (.57) mit einer der ringförmigen Nuten in Verbindung steht, die mit eier Hockdruckseite verbunden ist und sich in diesem Kanal (36') ein Ring (7>8) befindet, der unter Druck gegen die äußere I^?läche der Ventilplatte (34) anliegt, wodurch ein Auslecken von Flüssigkeit infolge des Druckunterschiedes zwischen den beiden ringförmigen Nuten vermieden wird.

5.) Flüssigkeitstrieb nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kontaktplatte (39) auf der Seite der Halteeinrichtung (6) vorgesehen ist, die der Seite gegenüberliegt, auf der die Ventilplatte (34) montiert ist, um so. die öffnung der Kanäle (11) abzudecken, durch die das Medium unter Druck von Kammern (8) zu der genannten Seite der Halteeinrichtung (6) gefördert wird, wobei ein Teil des genannten unter Druck stehenden Mediums geringfügig zwischen Kontaktplatte (39) und der Halteeinrichtung (6) auszulecken, wodurch die Halteeinrichtung durch den Druck des Mediums gegen die Ventilplatte anliegt.

6.) Flüssigkeitstrieb nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen des genannten Paares ringförmiger Nuten (130,131) mit der Ventilplatte (134) abgedeckt sind, wobei eine Vielzahl von Ringen (l4o,l4l) oder"inneren und äußeren Ringen jeder in einem der genannten ^Daare der ringförmigen Nuten vorgesehen sind und mit der genannten Ventilplatte in Gleitberührung stehen und in der genannten Ventilplatte (134) Mediumkanäle (135* !36) und daß in den Ringen (140, 141) Mediumleitungen (142,143) vorgesehen sind, so daß die genannten ringförmigen Nuten und der Kanal 7 der Halteeinrigh-. tung (6) durch die genannten Mediumleitungen und Mediumkanäle sowie durch gebogene Einschnitte (146) verbunden und voneinander getrennt sind.

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7.) Flüssigkeitstrieb nach Anspruch 1 bis 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mediumleitungen (143) im inneren Ring (I4l) und die Mediumleitungen (142) und Einschnitte (146) im äusseren Ring (l4o) jexveils in einem Abstand voneinander angeordnet sind, der einer halben Steigung der erhöhten Teile des Nockenringes (20) entspricht, wobei sich in der Ventilplatte (I]J²O Kanäle (I36) befinden, die an der inneren und der äusseren peripheren Oberfläche der genannten Ventilplatte offen sind und mit den Kanälen (7) der Haltevorrichtung (6) in Verbindung stehen sowie Kanäle (135), die an der äusseren peripheren Oberfläche offen sind und mit dem genannten Kanal (7) der Halteeinrichtung (6) in Verbindung stehen, die abwechselnd angeordnet sind, wobei die Hälfte der zuletzt genannten Kanäle (135) zur Verbindung mit den benachbarten Leitungen (142) des äusseren Ringes (l4o) zwei öffnungen an der äusseren peripheren Oberfläche der Ventilplatte aufweisen und daß die genannten Leitungen (142), Kanäle (135, 136) und Einschnitte (146) so angeordnet sind, daß die Positionen der Verbindung der zuerst genannten Kanäle (I36) mit den letzteren Kanälen (135·) durch die Einschnitte· (146) an der äusseren peripheren Oberfläche durch die Drehung der inneren und äusseren Ringe (l40, 141) gegenüber der Ventilplatte um einen Betrag verändert werden, der der Hälfte der Steigung der erhöhten Teile des Nockenring-(20) entspricht.

8.) Flüssigkeitstrieb nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Paaren ringförmiger Nuten (223, 226, 229, 232) und eine Vielzahl von Paaren von Auslass- und Einlassöffnungen (222, 225, 228, 231,), die jeweils miteinander verbunden sind, an Stelle eines Paares ringförmiger Nuten und eines Paares von Auslass- und Einlassöffnungen vorgesehen sind und eine · Vielzahl von Kanälen (224, 227, 230, 233), die mit in der Halteeinrichtung (6) befindlichen Kammern (8) in Verbindung stehen und in der Ventilplatte (221) angeordnet sind, um eine Verbindung mit

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mit den Einlass- und Auslassöffnungen zu bilden, wodurch durch Veränderung der Verbindung mit dem genannten Ventile eine Kombination der Auslass- und Einlassöffnungen möglich ist.

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