DE2154865A1 - Mit niedriger Geschwindigkeit laufender hydraulischer Rotationsmotor mit hohem Drehmoment - Google Patents

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Mit niedriger Geschwindigkeit laufender hydraulischer Rotationsmotor mit hohem Drehmoment

Die Erfindung befaßt sich mit einem hydraulischen Motor mit einem Rotor mit radialen Zylindern, in denen Kolben hin und her gehen, die axial Kanäle von einem zum anderen Ende aufweisen. Der Rotor ist zwischen zwei Statorplatten eingeschlossen, die zwischen entgegengesetzten Enden eines Gehäuses verankert sind, wobei jedoch zwischen dem Gehäuse und den Rotorseiten ein Spiel vorhanden ist. An den Statorplatten verankerte Strömungsanschläge unterteilen eine Expansionskammer in drei bogenförmige Segmente, unter die sich die Kolben zurückziehen. Der Rotor wird durch die Kraft des Druckmittels angetrieben, das durch den Kanal in einem Kolben zur Expansions-

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kammer zwischen einem gerade passierten Anschlag und dem nächsten vorlaufenden und sich dann streckenden Kolben definiert ist. Die Kolben werden durch das Druckmittel angetrieben und sind durch Nockenschlitze in den Statorplatten geführt.

Zum Stande der Technik verweist die Anmelderin auf folgende Literatur:

Nichols US-PS 983 754
Anders US-PS 2 389 709
StephensUS-PS 2 473

Hydraulisches Handbuch, 3· Ausgabe, Trade & Technical Press, Morden Surrey, England, Seiten 230-232.

Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines hydraulischen Rotationsmotors, der mit niedrigen Geschwindigkeiten, jedoch hohem und gleichmäßigem Drehmomente» umläuft, und zwar ohne Blockieren, Pulsieren oder Festfressen an irgend einer Stelle, Ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Motors, der durch Umkehr der Druckmittelrichtung in anderer Richtung zum Laufen gebracht werden kann, und der sich durch die Fähigkeit auszeichnet, zu Pumpen, wenn er den Antrieb des eingepumpten Öles überläuft, so daß damit die Möglichkeit des Bremsens gegeben wird.

Bei Hydraulikmotoren dieser Art treten gewöhnlich mehrere grundsätzliche Probleme auf, von denen sich das Hauptproblem aus der Schwierigkeit ergibt, die ausdehnbare Kammer abzudichten. Aufgabe der Erfindung ist es deshalb auch, einen Motor, welcher in drei gleiche Segmente unter-

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teilt ist und daher wie ein dreifacher Motor arbeiten kann, einen Strömungsarischlag in einer ringförmigen Bohrkammer zwischen jedem Segment vorzusehen, die das öl daran hindern, um die Kammer zu fließen und die als feste Enden der Expansionskammer dienen.

Ein weiteres Problem, das man bei solchen hydraulischen Motoren häufig antrifft, resultiert aus dem axialen Ungleichgewicht der auf den Rotor ausgeübten Druckmittelkräfte, um dies zu vermeiden wird vorgeschlagen, einen scheibenförmigen Rotor mit entgegengesetzten radialen Rillen, d.h. Zylindern in seinen entgegengesetzten Flächen zu verwenden, in denen die Kolben hin und her laufen. Somit sind alle auf den Rotor ausgeübten Drücke gleich und entgegengesetzt und es gibt keinerlei Neigung für den Rotor oder für die Kolben festzusetzen oder zu brechen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Motors, der trotz Einteilung in drei Segmente und normalem Arbeiten mit hohem Drehmoment und großer Verschiebung für seine physikalische Größe mit einem abnehmbaren Einlaßabschlußdeckel versehen ist, der durch Ersatz dieses Deckels durch einen anderen Deckel mit anderem Kanalquerschnitt oder durch Drosseln in der Lage ist, das Hochdruckeinlaßöl und das Niederdruckrücklauföl zu einem von allen drei Sektoren, zu zwei Sektoren (für mittlere Geschwindigkeit, niederes Drehmoment) oder nur zu einem Sektor (für Höchstgeschwindigkeit, niedrigstes Drehmoment) führen kann. Während die Einzelheiten nur eines Kanalabschludeckels, in dem alle drei Sektoren aktiv sind, Gegenstand des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Anmeldung sind, ist ein dazugehöriges Merkmal die Schaffung von Druckpolstern in der Fläche der Statorplatte, auf die

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die Kanalplatte hinweist. Somit sind die inneren hydraulischen Drücke, welche das Gehäuse des Motors in Axialrichtung trennen oder zu spreizen suchen, durch die Drücke auf die Statorplatte durch das Hochdruckö'l in den Polstern ausgeglichen. Auf diese Weise wird den Drucken entgegengewirkt, die im anderen Falle eine Vergrößerung des Spiels zwischen dem Rotor und Gehäuse hervorrufen würden, so daß ein übermäßiges Lecken und ein Leistungsverlust vermieden werden.

Ein weiteres Problem, das man normalerweise bei Motoren dieser Art antrifft, bezieht sich auf den Antrieb der Kolben. Erfolgt dieser mechanisch, dann werden die Konstruktionen massiv, kompliziert und unterliegen hohem Verschleiß. Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, den Antrieb der Kolben ausschließlich durch hydraulische Kräfte zu bewerkstelligen. Während man Nockenschlitze verwendet, dienen diese nur zur Begrenzung der Bewegungen des Kolbens, beides während der Streck- und Rückzugshübe, so daß die Kolben zu jedem Zeitpunkt radial genau sitzen.

Ein weiteres Problem, das normalerweise bei Motoren dieser Art auftritt, ergibt sich aus den Innendrücken, welche die Statorflächen von den Rotorflächen wegzudrücken versuchen und damit übermäßiges Lecken verursachen. Um dies zu vermeiden wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, Statorplatten zu verwenden, die trotz Verankerung am Gehäuse und der Unmöglichkeit, sich mit dem Rotor zu drehen, doch eine gewisse Freiheit der Bewegung in axialer Richtung des Rotors haben, so daß sie zwischen dem Gehäuse und dem Rotor schwimmen. Durch Druckpolster auf den Seiten der Statorplatten, welche auf die entsprechenden Gehäuseenden gerichtet sind und durch Führung des Druckmittels zu diesen Polstern sowie durch Verwendung von Leckdruck-

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mittel ergibt sich nicht nur eine gute Abdichtung zwischen den Statorplatten und dem Rotor, sondern auch ein gutes vollgeschmiertes hydrostatisches Lager.

Diese und andere Ziele sollen im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 eine Seitenansicht des Kanaldeckelendes des Motors;

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 der Fig. Ij

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 2 mit teilweise abgebrochen gezeichneten und mit zwei entfernten Kolben;

Fig. 4 einen Teilquerschnitt längs der Linie 4-4 der Fig. 3 J

Fig. 5 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung zur Wiedergabe einer Seite eines Druckmittelanschlages und seines Halterungsstiftes; und in

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht der anderen Seite eines Strömungsanschlages.

In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils auch gleiche Elemente. Der hydraulische Rotationsmotor 2 besitzt ein Gehäuse 4 für die Endplatte 6 und einer Antriebsendplatte 7, die durch einen Abstandsring im Abstand gehalten sind. Die Gehäuse werden durch durchgehende Schrauben 12 zusammengehalten una durch übliche

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Haltezapfenlö genau ausgerichtet. Eng eingepaßt zwischen die beiden Statorplatten I6r und l6f ist, wie später noch näher beschrieben werden wird, ein Rotor 18, der bei 2o auf eine Antriebswelle 22 aufgekeilt ist, welche drehbar in den Schildplatten durch konische Lager 24 und 26 gelagert ist. Eine Abdeckplatte 27 auf der Schildplatte hält die Lager unter richtigem Druck, wobei, falls erforderlich, Beilagscheiben verwendet werden können. Die Abdichtungen 28 auf den entgegengesetzten Enden der Antriebswelle 22 verhindern ein Lecken des Öles nach außen.

Jk Aus den Figuren 2, 3 und 4 ist erkennbar, daß der

Rotor 18 eine Vorderfläche l8f und eine Rückfläche l8r aufweist, die identisch zueinander sind, so daß nur eine dieser Flächen beschrieben zu werden braucht, die Beschreibung sich aber selbstverständlich auf beide Flächen bezieht, Radial nach außen in den Rotorflächen verlaufen radiale Rillen Jo, von denen bei der wiedergegebenen AusfUhrungsform elf vorhanden sind. Die radial innen liegenden Enden der Rillen 3o sind durch Querbohrungen 32 miteinander verbunden, so daß, wie später noch näher erläutert wird, bei Anlegen des Druckmitteldrucks an das innere Ende einer radialen Rille in der Rückfläche l8r das Druckmittel mit gleichem Druck auf das innere Ende der entgegengesetzten radialen Rille in der Vorderfläche I8f aufgebracht wird und natürlich das zurücklaufende Druckmittel gleichmäßig von den inneren Enden der entgegengesetzten Rillen fließt.

In den radialen Rillen 3o gleiten Kolben 34. Obwohl diese Kolben identisch sind, ist eine Reihe von vier solcher Kolben mit 34a,34b, 34c und 34d zum Zwecke der Darstellung bezeichnet. In den Innenflächen der vorderen und hinteren Statorplatten 16 f und 16 r sind wellig ver-

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laufende Führungsschienen 36 vorgesehen. Es handelt sich hier nicht um Nockenschienen in dem Sinn, daß sie die Kolben antreiben, sondern sie dienen vielmehr nur dazu, die Kolben zu halten, wenn diese radial nach innen und außen ausschließlich unter Druckmitteldruck bewegt werden. Die Kolben werden in den Schienen 36 mit Hilfe von Lagergliedern, d.h. Kugeln 38 geführt. Axial durch die Länge der Kolben verlaufen Kanäle 4o, die, wie man aus den Figuren 2 und 4 erkennt, Flüssigkeitsverbindungen von den inneren Enden der radialen Rillen zu den Bohrkammern herstellen, die durch ringförmige Rillen 42 in den entgegengesetzten Flächen des Rotors 18 gebildet sind.

In den Rillen 42 auf jeder Seite des Rotors l8 befinden sich drei Strömungsanschlage 44, deren Einzelheiten man am deutlichsten aus den Figuren 5 und 6 erkennen kann. Die Strömungsanschläge sind im allgemeinen bogenförmige Streifen, die eng in die ringförmigen Rillen 42 passen. Sie sind an den Statorplatten mit Hilfe von Stiften 46 verankert. Diese Strömungsanschläge besitzen bogenförmige radial äußere und innere Seiten 50 bzw. 52, flache Innenflächen 54, d.h. Flächen in Richtung der Statorplatte, an der sie festgestiftet sind, und flache Außenflächen 56, d.h. Flächen in Richtung des Rotors, die gegen die Innenseite der Rillen 42 gleiten. Wie man im einzelnen aus Fig. 6 erkennt, weisen die Außenflächen 56 Buchten 58 auf, so daß zusätzliche Oberflächenbereiche und Taschen entstehen, so daß das Zugmittel die Strömungsanschläge 44 gegen die entsprechenden Statorplatten drückt und gegen radial nach außen gerichteten Druckmitteldruckausgleich. Die Strömungsanschläge 44 sind, obwohl sie eine gewisse Freiheit für eine Radialbewegung aufweisen, so daß sie leicht in den ringförmigen Rillen

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gleiten können und sich nicht am Stator festfressen, wenn er leichtes radiales Spiel aufweist, gegen eine Kreisformbewegung mit Hilfe der Stifte 46 verankert, die in geeigneten Löchern hierfür in den Statorplatten sitzen. Die Stifte besitzen rechteckige Köpfe 47, die/n Rillen 48 in den Strömungsanschlägen gleiten.

Die Enden der Strömungsanschlage 44 sind, wie man bei 6o, 62 erkennt, abgeschrägt. Es gibt drei Strömungsanschläge 44, welche die Hochkammer, d.h. die Rille 42 in drei Teile unterteilen, die durch entsprechende Durchlässe mit Druckmitteldruck gleichmäßig beschickt werden können, ψ oder von denen nur zwei oder in einigen Fällen sogar nur einer beschickt werden.

Wie man am deutlichsten aus Figur 3 erkennt, sind um die Innenflächen der Statorplatten I6f und l6r Paare/on entgegengesetzt gerichteten L-förmigen Alkoven 64a und 64b vorgesehen. Die Alkoven sind identisch und enthalten einen radial nach innen sich erstreckenden Schaft 66 und einen sich seitlich erstreckenden Arm 68. Jedoch sind die jedes Paar bildenden Alkoven entgegengesetzt gerichtet, so daß die Arme 68 jedes Paares aufeinander zu weisen.

Radial innerhalb der Alkoven 64a und in Flucht mit den inneren Enden der radialen Rillen 3>o befinden sich Kanäle 7o, die zur Unterscheidung mit dem Bezugszeichen 7oa, 7ob und 7oc bezeichnet sind, die zum Zwecke der Erläuterung als die Druckmitteleinlaßkanäle angenommen werden sollen. Radial innerhalb der Alkoven 64b befinden sich Kanäle 72, die zum Zwecke der Beschreibung mit 72a, 72b und 72c bezeichnet sind und die zum Zwecke der weiteren

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Erläuterung als Niederdruckrücklaufdruckmittelkanäle angenommen werden sollen. Wenn sich der Rotor naoh Fig. 3 gegen den Uhrzeigersinn dreht, dann liegt, wenn eine Rille mit einem Kolben, beispielsweise einem Kolben 34b voll mit einem Einlaßkanal, beispielsweise dem Kanal 7oa fluchtet, das äußere Ende dieser Rille gegenüber einem Alkoven 64a. Wenn das innere Ende der den Kolben 24 d aufnehmenden Rille voll mit einem Auslaßkanal fluchtet, beispielsweise dem Kanal 72a, dann hat das äußere Ende dieser Rille den Platz über dem Alkoven 64b erreicht. Die Formen der Alkoven 64a und 64b liefern eine ungedrosselte Druckmittelströmung durch die Kanäle in den Kolben zu und von den Rillen 42. Diese Anordnung schafft die Umkehrbarkeit des Motors durch Umkehren der Druckmittelzufuhr- bzw. Rückleitung.

Nach den Figuren 1 und 2 sitzen auf den Außenflächen der Statorplatten I6f und I6r sechs kreisförmige Ausnehmungen 74, die als Druckpolster bezeichnet werden können. Diese Druckpolster sind an ihrem äußeren Umfang mit 0-Ringabdichtungen 75 versehen, so daß sie Kammern zwischen den Statorplatten und den Schildplatten bilden. Jedes Druckpolster 74 ist entweder an den Öleinlaßkanal 7o oder an den Niederdruckrücklaufkanal 7² angeschlossen. Die Druckpolster" 74 kompensieren die inneren Druckmitteldrucke, die sonst auftreten würden mit der Folge, daß die Statorplatten von den Rotorfläohen abgedrückt werden.

Nimmt man immer noch eine gegen den Uhrzeigersinn erfolgende Drehbewegung an, dann gelangt das unter Hochdruck stehende Druckmittel durch die öleinlaßkupplung 78 im Kanalenddeckel 6, von wo es durch die Kanäle 80 zu den drei Druckpolstern 74 gelangt, die an die drei

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Hochdruokeinlaßkanäle 7°a* 7ob und 7°c angeschlossen sind. Das Niederdruckrücklauf öl kommt von den drei Druckpolstern 74, die an die Niederdruckauslaßkanäle 72a, 72b und 72c angeschlossen sind, und fließt daher über die Kanäle 82 zur Rücklaufölkupplung 84.

Die vordere Statorplatte I6f ist identisch zur hinteren Platte I6r. Beide sind gegen Drehung durch geeignete Dübel 86 verankert, die es den Statorplatten ermöglichen, sich axial bezüglich des Rotors zu bewegen. Da die Teile engen Paßsitz aufweisen, sind die Bewegungen sehr gering, P reichen aber trotzdem aus, um eine gute Abdichtung der Statorplatten an den Rotorflächen zu gewährleisten.

Im Betrieb und unter weiterer Annahme einer gegen den Uhrzeigersinn erfolgenden Drehung des Rotors nach Fig. 3* erkennt man, daß der Kolben 34a zurückgezogen ist und unter demStrömungsanschiag 44a läuft. Wenige Grad entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn über die Zwölfuhrstellung des Kolbens 3^& hinaus ist erkennbar, daß das innere Ende seiner Rille in Flucht mit dem Hochdruckeinlaßkanal 7oa kommt und öl durch den axialen Kanal 4o des Kolbens k zu fließen beginnt. Das Hochdrucköl, welches durch einen ™ Kanal 76 in der Statorplatte l6r fließt, gelangt durch die Querbohrungen 32 im Rotor zu den inneren Enden der entsprechenden radialen Rillen 30 in der Vorderfläche l8f des Rotors (sowie die radialen Rillen 30 in der Rückfläche 164) und auch in die gegenüberliegenden Kanäle 70 in der Frontstatorplatte I6f durch die darin befindlichen Kanäle 76 und in die Druckpolster 74 zwischen der vorderen Statorplatte I6f und dem Antriebsschilddeckel 8. Der Druck des Druckmittels gegen das innere Ende des Kolbens plus dem Zug auf dem Kolben, der verursacht wird

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durch das öl, das durch seinen Kanal fließt, drückt den Kolben radial nach außen. Seine Kugel folgt der wellenförmigen Rille 56 und der Kolben 34b ist zu diesem Zeitpunkt fast vollständig ausgefahren. Jedoch ist der vorhergehende Kolben 34c zu diesem Zeitpunkt vollständig ausgefahren und die Expansionskammer liegt in diesem Augenblick zwischen Kolben J4c und dem geneigten Ende 62 des Strömungsanschlages 44. Die Druckmittelversorgung für die Expansionskammer erfolgt dann durch den Kolben 34b. Wenn der Kolben j4c sich gegen den Uhrzeigersinn aus der Stellung nach Pig. J5 bewegt, quetscht er das Druckmittel zwischen sich und dem geneigten Ende 60 des Strömungsanschlages 44c. Dieses Druckmittel drückt gegen das äußere Ende des Kolbens 34d, um ihn nach innen zu drücken. Das Druckmittel wird durch den axialen Kanal 4o des Kolbens J54d ausgestoßen und strömt vom inneren Ende dieses Kolbens in den Niederdruckrücklaufdruckmittelkanal 72a. Der Zweck des Alkoven 68 liegt darin, Druckmittelverbindungen zwischen der Welle 42 und den äußeren Enden der Kolben aufzubauen, wenn letztere sich einem Strömungsanschlag nähern oder ihn verlassen, und während die äußeren Enden über den Rillen 42 liegen. Lecköl setzt die ganze innere Seite des Motorgehäuses unter Druck und diese umfaßt den Bereich um den Umfang des Rotors und dem Bereich zwischen den Außenseiten der Statorplatten und der Schildplatten außerhalb der Druckpolster.

Der Hohlraumdruck bleibt fest bei annähernd $o% der Summe des Einlaßdrucks und des Auslaßdrucks. Wenn der Motor mit 2ooo psi (I4o atm) mit einem Auspuffdruck von Null arbeitet, dann beträgt der Hohlraumdruck annähernd looo psi (7o atm). Diese looo psi (70 atm)

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erstrecken sich über die Rückflächen des Stators (einschließlich der Druckpolster) und liefert addiert zu den drei unter Druck stehenden Polstern einen Bereich zum vollständigen axialen Ausgleich. Er ermöglicht ferner die Anwendung von Hochdruckleitungsöl zu den Polstern unmittelbar hinter den Hochdruckbereichen innerhalb des Rotors. Dadurch ergibt sich ein Mittel zum automatischen Druckausgleich von ein, zwei oder drei Motorsegmenten abhängig davon, wieviele Druckpolster (Motorsegmente) erregt werden. Offenbar ergibt sich für ein Einlaßdruckpolster und ein Auslaßdruckpolster für jedes Segment der Wert des Gesamtdruckes χ Fläche für diese beiden Taschen zugleich 1/2 der Summe aus Einlaß-und Auslaßdruck. Dieser Wert ist gleich demjenigen, der sich ergibt, wenn der Hohlleckdruck einen automatischen Ausgleich verursacht,wenn beide kombiniert werden.

Unter der Annahme, daß Hochdrucköl von dem Kanalschilddeckel in die drei Drucktaschen geführt wird, verhindern die O-Ringabdichtungen die Strömung des Öls in die benachbarten Bereiche. Diese O-Ringe wirken auch als schwache Feder, die die Statorplatten gegen den Rotor drückt. Außerdem füllen sie den Abstandspalt zwischen den Statorplatten und den Kanal- und Antriebsschilddeckeln aus. Dies reduziert den Zwang für enge Abmessungstoleranzen in axialer Richtung.

Das öl wird nunmehr in den Rotor über die Kanäle auf der Rotorseite der Statorplatte (Kanäle gegenüber den Ausgleichspolstern auf der Statorplatte) gedrückt. Innerhalb des Rotors fließt es in die und durch die Kolben, arbeitet in der ausdehnbaren Kammer, die an den Enden durch den radial ausgefahrenen Kolben und die Anschlag-

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anschlage und auf den Seiten durch die Statorplatten gebildet ist. Dann gelangt es zurück in und durch die Kolben in die Niederdruckkanäle. Während dieses Vorganges leckt etwas Hochdrucköl unmittelbar über die Anschläge, einiges durch die Niederdruckkanäle und der Rest in den Hohlraum oder offenen Bereich,der den Rotor umgibt. Wenn die Einheit ideal in Achsrichtung ausbalanciert ist, dann werden die seitlichen Spiele auf einem Minimum gehalten mit gerade so viel Spiel, daß ein schmierender Ölfilm über diese sich sonst berührenden und aufeinander reibenden Oberflächen entsteht. Das öl leckt dann in den Hohlraum von den Hochdruckbereichen auf den Flächen des Rotors und auch zurück vom Hohlraum über die Rotorflächen in die Niederdruckbereiche, Dieser Druckabfall, der eine Punktion des Differentialdruckes und der betroffenen Bereiche ist, läßt den Hohlraumdruck auf der Hälfte der Summe von Einlaß- und Auslaßdruck. Dies geht zurück auf die Symmetrie der Anordnung, die notwendig ist, damit der Motor in der einen und in der anderen Richtung drehen kann.

Das öl im Hohlraum, welches annähernd die Hälfte der Summe von Einlaß- und Auslaßdruck aufweist, füllt den Bereich hinter der Statorplatte, der für die Polster nicht benötigt wird. Dieses öl kann nicht in die Niederdrucktaschen von der Außenseite eintreten, weil wiederum die O-Ringdiohtungen vorhanden sind und diese Bereiche trennen. Die äußeren Schließkräfte sind gleich den inneren Trennkräften.

Wenn kein Leck zwischen dem Rotor und den beiden Statorflächen vorhanden ist, dann existiert kein Druck äußerlich, um diese drei Komponenten zusammenzudrücken.

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Wenn dies der Fall wäre, würde sich eine Trennung ergeben und das Lecken eingeleitet werden.

Umgekehrt neigt, wenn ein Lecken auftritt, die Druckausbildung hinter den Statorplatten dazu, den Spielraum zwischen dem Rotor und den beiden Statorflächen zu schließen, wodurch sich ein verringertes Lecken ergibt. Dies führt zu einem idealen hydrostatischen Ölfilmlager zwischen den aufeinander zu weisenden Oberflächen. Es ist dann möglich, mechanisch ein Lecken aufzubauen, das vom Hohlraum zum Niederdruck führt und einen öldurchgang über die betroffenen Flächen garantiert.

Bei der wiedergegebenen Ausführungsform ist die Kanal-Schildplatte 6 so ausgebildet, daß alle drei Teile des Motors gleichzeitig arbeiten, außer daß der Abstand der Strömungsanschläge derart gewählt ist, daß, wenn beispielsweise der Kolben ^4a in seiner Zwölfuhrstellung unmittelbar unter dem Strömungsanschlag 44a steht, der nächste entsprechende Kolben 34a* die Mitte in der Nähe des entsprechenden Strömungsanscßlages passiert hat, so daß die drei Teile des Motors leicht außer Phase miteinander arbeiten. Durch Einbau anderer Kanalschildplatten mit geeigneten Kanälen oder Drosselungen kann der Motor so betrieben werden, daß nur zwei oder sogar nur ein Teil beschickt werden, in welchem Fall die Hochdruckzuleitungs- und Niederdruckrückleitungskanäle des oder der inaktiven Sektionen an eine andere Sektion angeschlossen werden.

Patentansprüche; - 14 -

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Claims (16)

1. 2154863

   Patentansprüche

   IJ Druckmittelmotor gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

   ein hohles Gehäuse;

   ein im Abstand angeordnetes Paar von Statorplatten mit flachen inneren Seitenflächen;

   ein im allgemeinen fester Rotor, der in diesem Gehäuse um eine Achse drehbar ist und aufweist:

   einen ringförmigen Außenrand und im wesentlichen flache entgegengesetzte Seitenflächen, die gleitend auf die inneren Seitenflächen der Statorplatten greifen, wobei jede Seitenfläche des Rotors aufweist:

   eine Vielzahl von winklig im Abstand angeordneter radialer Rillen und eine ringförmige Rille zur Verbindung der radialen Rillen und radial innerhalb der äußeren Enden der radialen Rillen, wobei der Rotor ferner aufweist:

   Druckmittelkanäle zur Verbindung der hinteren Enden der radialen Rillen;

   Kolben in den radialen Rillen, die zwischen einer voll ausgefahrenen äußeren Stellung, in welcher die äußeren Enden sich radial nach außen bis zu wenigstens den äußeren Enden der Rillen erstrecken, und einer inneren eingezogenen Stellung verschiebbar sind, in welcher die äußeren Enden sich radial nach außen nicht über die inneren Enden

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   der Ringrillen erstrecken, wobei die Kolben aufweisen:

   einen Druckmittelkanal, der von einem Ende zum anderen durchgeht;

   eine Vielzahl von im Winkelabstand angeordneter Anschläge auf jeder inneren Statorplatte und dem verschiebbaren Eingriff in den Ringrillen in den Rotorseitenflächen, wobei

   die inneren Seitenflächen der Statorplatten gewellte Rillen besitzen, die sich über 3>6o° in einem Wellenmuster erstrecken, in welchem radial innere Windungen radial innerhalb der Druckmittelanschläge liegen, und in welchem radial außen liegende Krümmungen radial innerhalb der Bereiche im allgemeinen mittig zwischen den Anschlägen angeordnet sind, wobei

   die Kolben Lagerglieder besitzen, die mit diesen gewellten Rillen in Eingriff stehen;

   wenigstens eine der Statorplatten erste und zweite Sätze von Kanälen aufweist, die winkelig um einen Kreis gegenüber den inneren Enden der radialen Rillen auf einer Seitenfläche des Rotors angeordnet sind; wobei

   die einen Satz bildenden Kanäle auf Radien angeordnet sind, die zu den entsprechenden Enden der Anschläge verlaufen, und die den anderen Satz bildenden Kanäle auf Radien angeordnet sind, die zu den entsprechenden entgegengesetzten Enden der Anschläge verlaufen; und ferner gekennzeichnet durch

   Druckmittelleitungen zu den Sätzen von Kanälen für die Zuführung und Ableitung des Antriebsdruckmittels.

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2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sätze von Kanälen in beiden Statorplatten vorgesehen sind, die Druckmittelleitungen zu den Sätzen von Kanälen Durchlässe enthalten, die sich durch die Statorplatten von der einen Seite zur anderen erstrecken und noch die Außenseite der Statorplatten Ausnehmungen aufweist, die größer als die Durchlässe sind und mit ihnen in Verbindung stehen sowie Druckpolster bilden.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelanschläge bogenförmige Innen- und Außenseiten aufweisen, die radial innen und außen bezüglich der Drehachse des Rotors verlaufen, wobei die Außenseiten der Anschläge wesentlich größer als die Innenseiten und mit ihnen durch Endwandungen verbunden sind, die abgeschrägte Endteile der Anschläge bilden.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch j}> dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelanschläge eine begrenzte Freiheit für radiale Bewegung aufweisen und auf ihren entsprechenden Statorplatten mit Hilfe von Stiften gelagert sind, deren Schäfte in die Statorplatten eingreifen, und daß sie schaftähnliche Teile aufweisen, die in Schlitze in Seiten der Anschläge greifen, die sich radial bezüglich der Drehachse des Rotors erstrecken.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelanschläge in den Seiten Ausbuchtungen aufweisen, um die Oberflächenbereiche zu vergrößern, so daß der Druckmitteldruck sie gegen die Statorplatte andrückt, auf denen sie gelagert sind.

   20982^/^0^2
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die äußeren Enden der radialen Schlitze nach außen über die äußeren Enden der Ringschlitze erstrecken, wobei die äußeren Enden der Kolben in den gestreckten Stellungen sich nach außen über die äußeren Enden der Ringschlitze erstrecken.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, daß die Innenseiten der Statorplatten ein Paar im wesentlichen L-förmige Ausnehmungen in der Nähe und zwischen jedem Paar von Druckmittel anschlagen aufweisen und diese Ausnehmungen einen Schaftteil besitzen, der gegenüber der Ringrille in der benachbarten Rotorfläche liegt, und ferner mit einem Armteil versehen sind, der sich vom Schaftteil in einer Richtung von dem benachbarten Druckmittelanschlag weg erstreckt und gegenüber den äußeren Enden der radialen Rillen in den Rotorflächen liegt, um eine Druckmittelverbindung zwischen den Druckmittelkanälen in den Kolben und den Ringrillen in den Rotorflächen bei in gestreckter Stellung stehenden Kolben herzustellen.
8. 8. Druckmittelmotor gekennzeichnet durch

   ein hohles Gehäusej

   ein Paar im Abstand angeordneter Statorplatten im Gehäuse mit flachen inneren Seitenflächen;

   einen im allgemeinen einteiligen Rotor im Gehäuse zwischen den Statorplatten, der um eine Achse umläuft und einen äußeren Umfang sowie im wesentlichen flache Seitenflächen aufweist, die mit den flachen Seitenflächen der Stator-

   - 18 209825/0052

   platte in Eingriff stehen, wobei wenigstens eine der flachen Seitenflächen des Rotors eine Vielzahl von im Winkelatastand angeordneten radialen Rillen und eine Ringrille aufwei^;, die die radialen Rillen verbindet und radial innerhalb des Rotorumfanges und der äußeren Enden der radialen Rillen angeordnet ist; Kolben in den radialen Rillen, die verschiebbar zwischen einer nach außen gestreckten Stellung, in welcher die äußeren Enden sich radial nach außen bis wenigstens zum äußeren Ende der Ringrillen erstrecken und einer inneren zurückgezogenen Stellung sind, in welcher die äußeren Enden sich radial nach außen nicht weiter als das innere Ende der Ringrillen erstreckt, wobei die Kolben Druckmitteldurchlässe von einem zum anderen Ende aufweisen, eine Vielzahl von winklig angeordneten Druckmittelanschlägen auf der Statorplatte gegenüber der Ringrille im Botor und im verschiebbaren Eingriff in den Ringrillen in der Rotorseitenfläche gelagert ist, wobei die zuletzt genannte Seitenfläche der Statorfläche eine wellenförmige Rille aufweist, die sich für j56o° im wesentlichen in Wellenform erstreckt, wobei die radial inneren Trümer dieser Rille radial innerhalb der Druckmittelanschläge liegen und die radial äußeren Trümer radial innerhalb der Bereiche im allgemeinen mittig zwischen den Druckmittelanschlägen angeordnet sind; die Kolben Lageglieder aufweisen, die verschiebbar in den wellenförmigen Rillengliedern eingreifen, die zuletzt genannte Statorplatte einen ersten und einen zweiten Satz von Durchlässen besitzt, die im Winkelabstand auf einem Kreis gegenüber den inneren Enden der radialen Rillen auf der Seitenfläche des Rotors angeordnet sind, die Kanäle einen Satz bilden, der auf Radien angeordnet ist, welche in Richtung entsprechender Enden der Anschläge sitzen, und die Kanäle einen anderen Satz bilden, der auf Radien angeordnet ist, die in Richtung der entsprechenden anderen

   - 19 209825/0052

   Enden der Anschläge angeordnet sind und ferner gekennzeichnet durch

   Einrichtungen zur Bildung von Druckmittelkanälen zu den Sätzen von Durchlässen für die Zuführung und die Abfuhr des Druckmittels.
9. 9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die die Druckmittelkanäle zu den Sätzen von Durchlässen bildenden Einrichtungen Durchlässe umfassen, die sich durch die zuletzt genannte Statorplatte von der Außenseite bis zu deren Innenseite erstrecken, wobei die Außenseite dieser Statorplatte Ausnehmungen aufweist, die größer als die Kanäle ist und Druckmittelpolster bildet und mit den Kanälen in Verbindung steht und eine Abschlußkappe auf der Außenseite der Statorplatte vorgesehen ist, die sich über die Ausnehmungen und Kanäle legt.
10. 10. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelanschläge bogenförmige innere und äußere Seiten aufweist, die radial nach innen und außen bezüglich der Drehachse des Rotors gerichtet sind, wobei die Außenseiten der Druckmittelanschlage wesentlich größer als die Innenseiten und mit ihnen durch Abschlußwandungen verbunden sind, die schräge Endteile für die Anschläge bilden.
11. 11. Einrichtung nach Anspruch Io, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelanschläge eine begrenzte radiale Bewegungsfreiheit aufweisen und auf der einen Statorplatte durch Stifte gelagert sind, deren Schäfte in die Statorplatte eingreifen und deren

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    Schaftendteil in Schlitze in den Seiten der Anschläge greifen, die sich radial bezüglich der Drehachse des Rotors erstrecken.
12. 12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelanschläge Buchten in den Seiten aufweisen, die den geschlitzten Seiten gegenüberliegen, um die Oberflächenbereiche zu vergrößern, so daß das Druckmittel diese gegen die Statorplatte drückt.
13. .15. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch g e k e nnzeichnet, daß die äußeren Enden der radialen Rinnen sich nach außen über das äußere Ende der Ringrille erstrecken, wobei die äußeren Enden der Kolben in deren gestreckten Zustand sich nach außen über das äußere Ende der Ringrille erstrecken.
14. 14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch g e k e nnzeichnet, daß die flache Innenseite der Statorplatte ein Paar von im wesentlichen L-förmigen Aussparungen in der Nähe und zwischen jedem Paar von Druckmittelanschlägen aufweist, diese Aussparungen jeweils einen Schaftteil besitzen, der gegenüber der Ringrille in der benachbarten Rotorfläche sitzt, und mit einem Armteil versehen ist, der sich vom Schaftteil in einer Richtung von dem benachbarten Druckmittelanschlag weg erstreckt und gegenüber den äußeren Enden der radialen Rillen in der Rotorfläche liegt, um eine Druckmittelverbindung zwischen den Druckmittelkanälen in den Kolben und der Ringrille in der Rotorflachseite herzustellen, wenn sich die Kolben in der gestreckten Stellung befinden.

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15. 15. Druckmittelmotor, gekennzeichnet durch

    ein hohles Gehäuse;

    ein im Abstand angeordnetes Paar von Statorplatten mit flachen Innenseitenflächen;

    einen im allgemeinen einstückigen Rotor, der im Gehäuse zwischen den Statorplatten um eine Achse drehbar montiert ist und einen äußeren Umfang und im wesentlichen flache entgegengesetzte Seitenflächen aufweist, die verschiebbar auf die Seitenflächen der Statorplatten(1^), die jeweils ™ eine Vielzahl von im Winkelabstand angeordneten radialen Rillen und eine Ringrille aufweisen, die die radialen Rillen verbindet und radial innerhalb der äußeren Enden der radialen Rillen sitzt, und wobei der Rotor außerdem mit einem Druckmittelkanal versehen ist, der die inneren Enden der radialen Rillen verbindet;

    Kolben in den radialen Rillen, die zwischen einer nach außen gestreckten Stellung, in welcher die äußeren Enden sich radial außerhalb bis zu wenigstens den äußeren Enden der Ringrillen erstrecken,und einer nach innen zurückgezogenen Stellung beweglich sind, in welcher die )f äußeren Enden sich radial nach außen nicht weiter als die inneren Enden der ringförmigen Rillen erstrecken, wobei die Kolben Druckmitteldurchlässe von einem zum anderen Ende aufweisen;

    eine Vielzahl von im Winkelabstand angeordneten Druckmittelanschlägen auf jeder Statorplatte im verschiebbaren Eingriff mit den Ringrillen in den Rotorseitenflächen, wobei die Innenseitenflächen der Statorplatten gewellte Rillen über 360⁰ in Wellenform aufweisen, in der radial innen liegende Trümer radial innerhalb der Druckmittel-

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    anschlage liegen und radial außen liegende Trümer radial innerhalb der Bereiche liegen, die mittig zwischen den Anschlägen angeordnet sind, wobei die Kolben Lagerglieder besitzen, die je einen Gleiteingriff mit den gewellten Rillen aufweisen; und ferner gekennzeichnet durch

    Einrichtungen zur Herstellung von Leitungen für die Zuführung und Abführung des Druckmittels zu den inneren Enden der radialen Rillen.
16. 16. Einrichtung nach Anspruch 15* dadurch gekennzeichnet, daß die Statorplatten in dem Gehäuse durch Einrichtungen gelagert sind, die ihnen eine Bewegungsfreiheit in Richtung der Rotorachse geben, wobei das Gehäuse Deckelplatten aufweist, deren Innenseite in flachem Flächeneingriff mit den Außenseiten der Statorplatten stehen, die Einrichtungen zur Herstellung von Leitungen für die Zuführungen und Abführungen der Druckmittel- Kanäle durch die Statorplatten umfassen, die an ihren inneren Enden in Durchbrüchen auf den Innenseiten der Statorplatten enden und die an den äußeren Enden in Vergrößerungen in den Außenseiten der Statorplatten enden, und ferner gekennzeichnet durch Leitungen durch eine der Abschlußplatten zur Führung des Druckmittels zu und von den Vergrößerungen.

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