DE2440158A1

DE2440158A1 - Hydraulischer antrieb

Info

Publication number: DE2440158A1
Application number: DE2440158A
Authority: DE
Inventors: Jun Hollis N White
Original assignee: TRW Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1973-08-27
Filing date: 1974-08-21
Publication date: 1975-03-06
Also published as: SE7410686L; FR2296775B1; US3863449A; DK155230C; SE401393B; DK452674A; FR2296775A1; AU7269674A; GB1469865A; ES205488Y; DK155230B; IT1020112B; ES205488U; DE2440158C2; CA1018431A

Description

Hydraulischer Antrieb

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Antrieb
und insbesondere auf ein hydraulisches Antriebssystem, wel

λ ι··» λ ο

einer Pumpe und dem Antriebsmotor aufweist.

In hydraulischen Antriebssystemen, die einen geschlossenen
Kreis für eine Strömung zwischen der Pumpe und dem Antriebsmotor aufweisen j ist es erforderlich, einen gewissen Prosentsatz der Flüssigkeit im geschlossenen Kreis durch Flüssigkeit auszutauschen, die gekühlt wurde. Dies kann dadurch erfolgen, daß ein zweiter Strömungskreis zu einem Wärmeaustauscher hin abgezweigt wird und daß die gekühlte Flüssigkeit in den Hauptkreis zurückgeführt wird. Diese Arbeitsweise macht jedoch zusätzliche Bauteile erforderlich^ um die Anschlüsse zwischen
dem Hauptkreis und dem Sekundärkreis herzustellen. Zusätzlich können die Verbindungen zwischen dem Hauptkreis und dem .Sekundärkreis in den Systemen sehr kompliziert werden, in denen

Gei.

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der Motor in beiden Drehrichtungen betrieben werden soll, da es vorteilhaft ist, den Druckunterschied, der zwischen der Hochdruckseite und der Niederdruckseite des Motors auftritt, zur Durchführung der Abzweigung auszunutzen.

Es ist deshalb sehr wünschenswert und ein Hauptziel der Erfindung, ein vereinfachtes hydraulisches Antriebssystem der oben erwähnten Art zu schaffen, bei dem keine Eusätzlichen und komplexen Abzweigungskreise und Bauteile zur Bildung dieser Kreise erforderlich sind.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen neuen und verbesserten Antriebsmotor für einen hydraulischen Antrieb mit geschlossenem Kreis zu schaffen, der als einen integralen Bestandteil Einrichtungen aufweist, die. automatisch einen zweiten Strömungskreis bilden, der zum Anschluß an einen Wärmeaustauscher dient.

Die im Vorstehenden aufgeführten und weitere Ziele der Erfindung werden in einem hydraulischen Antrieb erreicht, der eine Pumpe mit veränderlicher Fördermenge aufweist, die in einen Serienströmungskreis mit einem hydraulischen Motor eingeschaltet ist. Die Pumpe ist manuell einstellbar,um den Hydraulikmotor in beiden Drehrichtungen zu betreiben. Der Serienströmungskreis wird durch eine Speisepumpe gespeist, die Hydraulikflüssigkeit aus einem Vorratsbehälter abzieht und die mit einem Sicherheitsventil ausgerüstet ist, welches die Speisepumpe mit dem Vorratsbehälter verbindet und welches auf Drücke anspricht», die die Bauteile des Systems beschädigen können und die oberhalb eines vorbestimmten Druckpegels liegen, der einen Werfe hafc_£. wie er normalerweise im Betrieb auftritt.

Ein Teil der Hydraulikflüssigkeit _s die durch die Pumpe mit ¥eränöe;?iiö!ier Fördermenge hindurchgeht_s wird durch eine Abssugslaitimg abgeführt und einem Wärmeaustauscher Eingeführt,

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in dem die Hydraulikflüssigkeit gekühlt wird und in den Vorratsbehälter zurückgeführt wird. Der Hydraulikmotor weist Einrichtungen auf, mit denen ein Teil der Flüssigkeit, die dem Hydraulikmotor zugeführt wird, zu einem Wärmeaustauscher abgezweigt wird, um diese Flüssigkeit zu kühlen. Diese Abzweigungseinrichtungen weisen ein Ventil auf, das sich innerhalb des Hydraulikmotor befindet und das im folgenden als Doppelventil oder Pendelventil bezeichnet wird. Da der Hydraulikmotor in jeder Richtung betrieben werden kann, und da ein Druckunterschied in jeder Richtung im Strömungskreis oder in einem Teil dieses Strömungskreises auftreten kann, ist das Doppel- oder Pendelventil so ausgebildet, daß es auf einen Druckunterschied in jeder Richtung anspricht. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Strömungskanal innerhalb des Motors zwischen zwei Stellen angeordnet, an denen ein derartiger Druckunterschied auftritt. Der Strömungskanal weist zwei entgegengesetzt gerichtete Ventilsitze auf, die in Verbindung mit Stellen stehen, an denen verschiedene Drucke herrschen und zwar innerhalb des Motors. Weiterhin sind zwei Kugelventile vorgesehen, die jeweils mit einem der Sitze zusammenarbeiten und ein Stab erstreckt sich zwischen den Kugelventilen. Dieser Stab weist einen Durchmesser auf, der kleiner ist als der Durchmesser des Kanals, durch den hindurch sich dieser Stab erstreckt. Ein anderer Kanal erstreckt sich von einer Stelle zwischen den Ventilsitzen aus und führt aus dem Gehäuse des,Motors heraus. Dieser zuletzt genannte Kanal kann mit Vorteil ein zweites Ventil aufweisen, um die Strömung durch das Pendelr oder Doppelventil von einem vorbestimmten Druckunterschied abhängig zu machen und um den Motor gegen eine umgekehrte Druckbeaufschlagung zu schützen.

Das Doppel- oder Pendelventil kann vorzugsweise mit zwei Federn ausgerüstet sein, mit denen die Kugelventile aufeinander zu beaufschlagt, werden, um eine bestimmte Strömung durch das Ventil bei einer neutralen Stellung der manuell gesteuerten

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Pumpe mit Schiefscheibe zu erzeugen. Durch diesen Aufbau erfolgt eine Strömung durch das Ventil um jede der Kugeln herum, bis eine Strömungsbegrenzung ausreichend groß ist, um einen Druckaufbau zu erzeugen, der eine der Federn zusammendrückt, wodurch eines der Kugelventile geschlossen wird und eine Drehung des Motors erfolgen kann.

Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung und der Aufbau und der Betrieb des Antriebs sollen in der folgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Strömungskreises für einen hydraulischen Antrieb, der gemäß der Erfindung aufgebaut ist,

Fig. 2 eine Schnittansicht eines Hydraulikmotors, der eine Ausführungsform der Erfindung aufweist, wobei das Doppelventil sich in einer Betriebsstellung für eine Richtung des Druckunterschiedes befindet,

Fig. 3 eine Schnittansicht eines Teils des Hydraulikmotors, der in Fig. 2 gezeigt ist, wobei das Pendel- oder Doppelventil auf einen Druckunterschied anspricht, der in entgegengesetzter Richtung wirksam ist und

Figo H eine Schnittansicht eines Teils eines Hydraulikmotor, der ein Doppel- oder Pendelventil aufweist, das einen unwirksamen Bereich aufweist.

Jetzt sei zuerst auf Fig. 1 Bezug genommen. Ein hydraulischer Antrieb ist mit 10 bezeichnet und weist einen Hydraulikmotor 12 auf, der zwei Anschlußöffnungen I¹I und 16 hat und ferner eine Ausgangswelle 18 und einen Auslaß 20 für das Pendeloder Doppelventil. Eine Pumpe 22 mit veränderlicher Fördermenge, die eine manuell steuerbare Pumpe sein kann und insbe-

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sondere eine manu&ll gesteuerte Pumpe mit Schiefscheibe, weist eine Eingangswelle 24 und zwei Anschlußöffnungen 26 und 28 auf und eine Abzugsleitung 30.

Da die Einlasse und Auslässe der Pumpe und des Hydraulikmotors umgekehrt werden können, werden diese Einlasse und Auslässe im folgenden einfach als Anschlußöffnungen bezeichnet. Die Anschlußöffnung 14 des Motors 12 ist mit der Anschlußöffnung 28 der Pumpe 22 über eine Leitung 34 verbunden. Die Anschlußöffnung 16 des Motors 12 ist mit der Anschlußöffnung 26 der Pumpe 22 über eine Leitung 32 verbunden. Die Anschlußöffnung 30 der Pumpe ist über eine Leitung 36 mit dem Wärmeaustauscher 38 verbunden, der über eine Leitung 40 mit einem Behälter 42 verbunden ist.

Druckmittel wird aus dem Vorratsbehälter 42 mittels einer Speisepumpe 44 über eine Leitung 48 abgezogen und wird den Leitungen 32 und 34 über eine Leitung 50 und zwei Rückschlagventile 52 und 54 zugeführt. Die Speisepumpe 44 ist mit der Pumpe 22 mit veränderlicher Fördermenge verbunden und wird zusammen mit dieser angetrieben. Diese Verbindung ist schematisch bei 46 gezeigt. Wie bereits dargelegt, ist ein Sicherheitsüberdruckventil 56 vorgesehen, um das Antriebssystem gegen übermäßig große Drucke zu schützen. Wie Fig. 1 zeigt, ist das Entspannungsventil 56 derart geschaltet, daß Druckmittel von der Förderseite der Speisepumpe 44 zum Behälter 42 abgezweigt werden kann.

Die Anschlußöffnung 20 des Pendel- oder Doppelventils des Hydraulikmotors 12 ist mit dem Wärmeaustauscher 38 über eine Leitung 58 verbunden. Die Abzugsströmung erfolgt über die Leitung 36 und die Strömung aus dem Pendel- oder Doppelventil erfolgt über die Leitung 58. Die Speisepumpe 44 muß deshalb einen Speisestrom erzeugen, der gleich der Strömung in der Abzugsleitung plus der Strömung in der Leitung aus dem Pendel-

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ventil ist. Als Beispiel sei eine Strömung Ql in die Anschlußöffnung 28 der Pumpe 22 von I89 1 pro Minute angenommen. Ferner sei eine Strömung Q2 von 151 1 pro Minute vorhanden, die aus der Anschlußöffnung 26 austritt und ferner eine Strömung von 38 1 pro Minute, die aus der Anschlußöffnung 30 austritt und die durch die Abzugsleitung hindurchläuft. Die Strömung Q2 mit 151 1 pro Minute wird über die Leitung 32 der Anschlußöffnung 16 des Hydraulikmotors 12 zugeführt. Es sei ferner zusätzlich angenommen, daß eine Strömung Q¹I aus der Anschlußöffnung IO des Hydraulikmotors 12 abgegeben wird und daß eine Strömung Q5 mit 38 1 pro Minute aus dem Pendelventil abgegeben wird und diese wird zur Strömung Q3 mit 38 1 pro Minute hinzugefügt und es ergibt sich eine Gesamtströmung Q6 mit 76 1 pro Minute, die dem Vorratsbehälter 42 zugeführt wird. Die Speisepumpe 44 zieht aus dem Behälter 42 die.Strömung Q6 ab und zwar 76 1 pro Minute und diese Strömung wird der Leitung 34 zugeführt und ergänzt die Strömung Q4 von 113 1 pro Minute, so daß sich wiederum die Strömung Ql von I89 1 pro Minute ergibt. Der gleiche Zustand stellt sich für eine entgegengesetzte Drehung der Ausgangswelle 18 ein, wenn die Leitung 34 die Hochdruckleitung ist und die Leitung 32 die Niederdruckleitung. In jedem Fall sind Einrichtungen vorgesehen, die einen integralen Bestandteil de3 Hydraulikmotors bilden, mit denen automatisch die Strömung durch das Doppel- oder Pendelventil er? möglicht wird und zwar unabhängig davon, welche Leitung die Hochdruckleitung ist.

Die Erfindung soll unter Bezugnahme auf einen bekannten Hydraulikmotor erläutert werden. Der in Fig. 2 dargestellte Hydraulikmotor ist in der US-PS 3 601 513 eingehend beschrieben worden.

Der Hydraulikmotor, der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung aufweist, ist mit 12 bezeichnet und weist ein Gehäuse 60 und ein Gehäuserohr 62 auf, das sich von dem Gehäuse

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aus erstreckt. Eine im allgemeinen zylindrische Kammer .64 ist innerhalb des Gehäuses 60 ausgebildet und nimmt eine rohrförmige Antriebshülse 66 auf, die drehbar in Lagern 68 und 70 gelagert ist. Diese Lager sind im axialen Abstand voneinander an der Antriebshülse 66 angeordnet. Der dargestellte Motor kann ebenfalls als Pumpe arbeiten, die eine Eingangs/Ausgangswelle 18 aufweist. Da jedoch bei der Erfindung diese Einheit als Hydraulikmotor verwendet wird, soll diese Welle als Ausgangswelle bezeichnet werden. Die Ausgangswelle 18 erstreckt sich durch eine öffnung 72 des Gehäuses 60 und weist eine Lager- und Dichtungsbaugruppe 7** auf. Die Welle ist fest mit der Antriebshülse 66 verbunden und dreht sich zusammen mit dieser. Die Drehachse der Antriebswelle 18 ist in Fig. 2 durch eine gebrochene Linie 76 dargestellt. Es sind Einrichtungen vorgesehen, mit denen die Ausgangswelle mit einem angetriebenen Teil verbunden wird. Die Welle 18 weist eine Keilverzahnung 78 auf. Die Welle kann aber auch derart ausgebildet sein, daß ein Anschluß durch andere Einrichtungen erfolgen kann, beispielsweise durch eingesetzte Keile, Zähne od. dgl.

Ein innenachsiger Zahnradsatz ist innerhalb des Rohres 62 angeordnet und weist zwei Zahnräder 80 und 82 auf, die zusammenwirken, um sich zusammenziehende und ausdehnende Verdrängerzellen zu bilden. Dieser Zahnradsatz weist einen Stator mit Innenverzahnung und. einen Rotor mit Außenverzähnung auf. Wie Fig. 2 zeigt, ist der Stator 80. ein Ring, der eine ümfangswandung 84 hat, die im radialen Abstand nach innen gegenüber einer Inneriwandung 86 des Rohres 62 angeordnet ist. Der Stator 80 weist eine öffnung auf, durch die eine innere Wandung gebildet wird, und in dieser inneren Wandung sind in Umfangsrichtung im Abstand voneinander axial erstreckende Aussparungen 88 vorgesehen, von denen jede einen zylindrischen Zahn 90 aufnimmt. Diese Zähne bilden zusammen die Innenverzahnung des Stators 8Ö. Die Zwischenräume zwischen den Zähnen 90 bilden

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die Verdrängerzellen, die sich kontinuierlich alternierend ausdehnen und zusammenziehen, wenn der Rotor 82 sich dreht, wodurch diesen Zellen Flüssigkeit zugeführt und aus diesen Zellen Flüssigkeit abgefünrt werden kann.

Der Rotor 82 weist einen sternförmigen Querschnitt auf und hat mehrere Zähne, wobei die Anzahl dieser Zähne gleich der Anzahl der Zähne 90 des Stators 80 ist oder geringer als dieser. Umfangswandungsabschnitte, die je zwei benachbarte Zähne verbinden, sind im allgemeinen so geformt, daß sie den äußeren Oberflächen der Zähne 90 entsprechen.

Die Achse des Rotors 82 ist gegenüber der Achse des Stators 80 derart versetzt, daß die Bewegung des Rotors 82 gegenüber dem Stator 80 im wesentlichen hypocycloidal ist. Dies bedeutet, daß der Rotor 80 sowohl eine kreisende Bewegung durchführt als auch sich dreht.

Der Rotor 82 ist mit der Antriebshülse 66 über eine Taumelwelle 92 verbunden, deren Drehachse durch die gebrochene Linie 9^ veranschaulicht ist, die unter einem Winkel zur Drehachse der Ausgangswelle 18 verläuft. Die Taumelwelle 92 weist einen Keilverzahnungsabschnitt 96 auf, der mit einer komplementären verzahnten Bohrung 98 der Antriebshülse 66 verbunden ist, um sich mit dieser zu drehen. Eine Keilverzahnung 100 bildet die Verbindung mit einer Bohrung 102 des Rotors 82. Die Keilverzahnungen an den Stellen 96 und 100 sind etwas abgerundet, damit eine begrenzte Universalschwenkbewegung der Welle 92 gegenüber der Antriebshülse 66 und dem Rotor 82 erfolgen kann.

Um Druckmittel in die Verdrängerzellen einzuführen und aus diesen abzuführen und zwar in funktionsgerechter Weise bezüglich der kreisenden und Drehbewegung des Rotors 82 gegenüber dem Stator 80, weist der Motor 12 einen Steuerschieber lO'l auf. Der Steuerschieber 104 weist zwei stationäre Schieber-

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platten 106 und 108 auf, die als Zwischenplatte und als Verteilerplatte bezeichnet werden können. Der Steuerschieber 104 weist ferner eine bewegliche Schieberplatte 110 auf. Diese bewegliche Schieberplatte 110 ist radial von einem Ring 112 umgeben, der zwischen einer Deckelplatte 114 und der Verteilerplatte 108 angeordnet ist. Die Platte 106 ist zwischen dem Stator und dem Rotor 82 auf einer Seite und der Verteilerplatte 108 auf der anderen Seite angeordnet. Ein Einspannring 116 ist auf einer Seite des Stators 80 und des Rotors 82 angeordnet und die Platten 106, 108, 112 und 116 sind mittels mehrerer Schraubenbolzen 130 miteinander verspannt, die sich durch fluchtende Bohrungen erstrecken, welche in den Platten ausgebildet sind, und diese Schraubenbolzen sind, wie bei I38 gezeigt, in das Gehäuse 60 eingeschraubt.

Die Platten 106, IO8, 112 und II6 sind kreisförmig ausgebildet und weisen Durchmesser auf, die im wesentlichen gleich dem Durchmesser der äußeren Wandung 84 des Stators 80 sind. Dadurch wird ein axial sich erstreckender ringförmiger Strömungskanal 118 ausgebildet, der sich längs der Innenwandung 86 des Gehäuses 62 zwischen den Platten II6 und 112 erstreckt. Ein anderer Strömungskanal wird durch die Bohrungen 120 und 122 in der Taumelwelle 92 gebildet und durch die Bohrungen 124 und 126, die sich in der Antriebshülse 66 befinden.

Es ist erforderlich, die verschiedenen Beziehungen zwischen den verschiedenen Strömungskanälen, die in den stationären Platten I06 und 108 und in der Schieberplatte 110 ausgebildet sind, zu verstehen, um den Betrieb des Steuerschiebers 104 zu verstehen. Die stationäre Platte 106 ist unmittelbar neben dem Stator 80 angeordnet und weist eine Anzahl von radialen Strömungskanälen 128 auf. Die Anzahl dieser Kanäle 128 entspricht der Anzahl der Verdrängerzellen, die"zwischen den Zähnen 90 des Stators 80 ausgebildet sind sowie der Anzahl der Schraubenbolzen I30, die sich axial durch im Umfangsäb-

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stand voneinander angeordnete axiale Bohrungen 132 hindurch erstrecken. Jeder der Kanäle 128 steht mit einer entsprechenden Bohrung 132 in Verbindung. Jede der.Bohrungen 132 weist •ein Übermaß an einem radialen inneren Segment auf, wie es bei 134 gezeigt ist. Die Platte 106 weist eine mittlere Öffnung 136 aruf, die die Taumelwelle 92 aufnimmt. Die Taumelwelle 92 weist einen Fingeransatz 140 auf, der sich bis zum Deckel 114 hin erstreckt, und der in einer Mittelbohrung der Schieberplatte 110 angeordnet ist.

Die Kanäle 128, die in der Platte 106 ausgebildet sind, erstrecken sich radial nach innen über die Innenwandung 144 des Stators 80 hinaus, so daß die Verdrängerzellen, die zwischen den Zähnen 90 des Stators 80 ausgebildet sind, sich in Verbindung mit diesen Kanälen befinden.

Die Verteilerplatte 108 weist ebenfalls eine Reihe von in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordneten axialen Bohrungen auf, welche die Schraubenbolzen I30 aufnehmen. Diese Bohrungen sind mit I¹Io gekennzeichnet. Zusätzlich sind mehrere Nuten 148 in der Stirnseite 150 ausgebildet und erstrecken sich radial nach innen gebogen zu einem Ende 152, welches mit einem axialen Kanal 154 mit beschränkten Querschnitt verbunden ist, der sich zur anderen Stirnseite I56 der Platte 108 erstreckt. Die Kanäle 154 sind kreisförmig um eine konzentrische Bohrung I58 angeordnet, die sich axial durch die Platte 108 erstreckt und die die Taumelwelle 92 aufnimmt.

Die Schieberplatte 110 hat die Form einer Scheibe und weist eine zylindrische Umfangswand I60 auf, deren Durchmesser wesentlich geringer ist als der Durchmesser des inneren Umfangs 162 des Ringes 112, in dem die Schieberplatte sitzt. Eine Stirnseite 164 der Schieberplatte 112 liegt gleitend gegen die innere Stirnseite I66 des Deckels 114 an. Eine gegenüberliegende Stirnseite 170 der Schieberplatte liegt gleitend

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gegen die Stirnseite 172 der Verteilerplatte 108 an. Wie in der Zeichnung dargestellt, ist eine Aussparung 17t in der Schieberplatte 164 vorgesehen, die die Bohrung 142 umgibt und eine andere Aussparung I76 ist in der Stirnfläche 170 ausgebildet. Die Aussparung 174 steht in Verbindung mit der axialen Bohrung 120, die in der Taumelwelle 92 ausgebildet ist, da das vordere Ende 8l der Taumelwelle 92 unter einem Winkel gegenüber der inneren Stirnfläche des Deckels Il4 angeordnet ist. Die Aussparung I76 steht ebenfalls in Verbindung mit der Bohrung 120 der Taumelwelle 92 und zwar durch radiale Kanäle, die sich durch die Welle 92 hindurch erstrecken.

Wie bereits bemerkt, spielt die Schieberanordnung IO6, die die Schieberplatte 110 aufweist, eine wesentliche Rolle beim funktionsgerechten Führen des Druckmittels in die Verdrängerzellen hinein und aus diesen heraus und zwar in zeitlich abgestimmter Beziehung zu der-hypocycloidalen Bewegung des Rotors 82 gegenüber dem Stator 80. Diese Schiebereinrichtung ist in einem Hauptkreis angeordnet, der sich zwischen den Anschlüssen 180 und 188 des Motors erstreckt.

Eine Druckmittelquelle ist mit dem Anschluß I80 verbunden, der schematisch durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist und das Druckmittel strömt in eine Kammer 182 und von dort aus in einen Kanal II8, der unmittelbar innerhalb der'Wand des Gehäuses 62 ausgebildet ist. Das Druckmittel strömt dann durch die radial sich überlappenden und in Winkelrichtung im Abstand voneinander angeordneten Nuten 184, und die öffnung 162, die in den Seiten 152 und 170 der Platten 108 und 112 ausgebildet sind, in eine Kammer 186, welche den Schieber umgibt.

Unabhängig von der Stellung der Schieberplatte 110 steht wenigstens einer der Kanäle 152, der in der Verteilerplatte angeordnet ist, mit der Kammer 186 in Verbindung und.Druck-

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mittelwird durch die entsprechenden Kanäle 148 in Strömungskanäle geleitet, die mit diesen in Verbindung stehen. Das Druckmittel wird dann in die Strömungskanäle 146 geleitet, die in der Platte 106 ausgebildet sind und die mit den Kanälen 71 fluchten. Das Druckmittel wird dann in die Verdrängerzellen hineingeleitet, die zwischen den Zähnen 90 des Stators 80 ausgebildet werden. Das Unterdrucksetzen einer oder mehrerer Verdrängerzellen in irgendeinem Teil des Rotors 82 erfolgt durch eine auf den Rotor in einer Drehrichtung einwirkende Drehkraft.

Jede Verdrängerzelle, die mit dem Druckmittel in Verbindung steht, dehnt sich aus und zwar wegen der gleichzeitigen kreisenden und drehenden Bewegung des Rotors 82. Die Verdrängerzellen, die nicht in Verbindung mit dem Druckmittel stehen, schieben sich zusammen, wenn sich die Zähne des Rotors 92 in die Kammern hineinbewegen und das Druckmittel aus diesen entfernen. Das Druckmittel in den Verdrängerzellen, die sich zusammenziehen, wird durch die radialen Kanäle 12 der Platte 106 abgeleitet und dann durch die Kanäle I¹Io in die entsprechenden Kanäle 148. Das Druckmittel strömt dann durch die zugeordneten Kanäle 152 an den Enden der Kanäle 148 und dann durch den Kanal 166 in der Schieberplatte 110 und durch Bohrungen 178, 120, 122 in der Taumelwelle 92 und durch die Bohrung 124 in der Hülse 66 und aus dem Gehäuse heraus durch einen Kanal 190 und einen Anschluß 188. Dieser Anschluß ist im allgemeinen gegenüber dem Anschluß 180 angeordnet und ist lediglich schematisch dargestellt.

Wenn sich der Rotor 82 durch eine Umlaufbahn hindurch dreht und zwar durch das aufeinanderfolgende Unterdrucksetzen von in Umfangsrichtung benachbarten Verdrängerzellen, wird die Taumelwelle 92 zusammen mit dem Rotor 82 gedreht und läuft mit der Umlaufdrehzahl des Rotors um. Bei der dargestellten Ausführungsform weist der Stator 80 sieben Zähne auf und der Rotor 82 sechs Zähne. Bei jeder Umdrehung des Rotors 82 läuft

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deshalb der Rotor sechsmal um. Die Taumelwelle 92 läuft an der Stelle 100 um das Ende 96 mit der Uralaufgeschwindigkeit des Rotors 82 um.

Da die Schieberplatte 110 mit dem Ansatz der Taumelwelle 92 verbunden ist, läuft diese Schieberplatte ebenfalls mit der Umlaufgeschwindigkeit des Rotors 82 um. Es ist zu erkennen, daß die Schieberplatte 110 alternierend und der Reihe nach die benachbarten Kanäle 152 mit der Druckkammer 186 verbindet und von dieser absperrt, wenn dieser Schieber in zeitlich abgestimmter Beziehung zur UmIaufbewegung des Rotors 82 umläuft. Die Verdrängerzellen dehnen sich der Reihe nach und alternierend durch die Antriebskraft des Druckmittels aus und dann werden die Verdrängerzellen zusammengezogen, um die Flüssigkeit abzugeben.

Die Taumelwelle 92 ist mit der Ausgangswelle 18 über die Antriebshülse 66 verbunden und dadurch dreht sich die Welle 18 mit der Drehzahl des Rotors 82. Der Betrieb des Motors und die Drehung der Welle 18 findet so lange statt, wie die Anschlußöffnung 180 des Gehäuses 60 mit der Druekmittelquelle verbunden ist.

Um die Drehrichtung der Welle 18 umzufunktionieren, ist es lediglich erforderlich, die öffnung 188 anstelle der öffnung l80 mit der Druckquelle zu verbinden. Das Druckmittel strömt dann durch den Motor 12 in einer entgegengesetzten Richtung zu der im Vorstehenden beschriebenen, und dies bewirkt, daß sich der Rotor 82 in der entgegengesetzten Richtung dreht.

Wenn sich der Motor 12 in irgendeiner Richtung dreht, so besteht ein Hauptströmungskreis zwischen den öffnungen 180 und 188, der über den Schieber 104 verläuft, und zwar unabhängig von der Drehrichtung der Ausgangswelle.

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Durch die Erfindung wird ein Sekundärströmungskreis ausgebildet, der in Verbindung mit dem Hauptströmungskreis steht, um einen Teil des Druckmittels von der Niederdruckseite des Motors aus abzuzweigen und zwar zu einer getrennten Leitung, um das Druckmittel zu kühlen, ehe dieses wieder durch die Druckquelle unter Druck gesetzt wird.

Es sei nun auf die Fig. 2 und 3 Bezug genommen. Ein Doppeloder Pendelventil 200 ist in dem oben beschriebenen Motor eingebaut. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich das Doppelventil 200 in derjenigen Stellung, die dieses Ventil einnimmt, wenn die Anschlußöffnung 188 mit der Druckmittelquelle verbunden ist. Fig. 3 zeigt die Stellung des Ventils, wenn die Anschlußöffnung 180 mit der Druckmittelquelle verbunden ist.

Es sei auerst auf Fig. 2 Bezug genommen. Das Pendel- oder Doppelventil 200 weist eine erste radial sich erstreckende Bohrung 202 auf, die mit einer in Längsrichtung sich erstreckenden Bohrung 20*1 verbunden ist. Die Bohrung 204 ist an einem Ende dui-uh einen Stopfen 206 verschlossen. Dan andere Ende der Bohrung 204 steht mit einer Bohrung 210 über eine Bohrung 208 mit kleinerem Durchmesser in Verbindung. Die Bohrung steht mit der Anschlußöffnung 188 über die Kammer 64 und den Kanal 190 in Verbindung. Die Bohrung 210 steht mit der Anschlußöffnung l80 über eine Nut 23o und die Kammer 182 in Verbindung. Es sei bemerkt, daß durch die Nut 230 auch eine Verbindung zwischen der Kammer 182 und dem Kanal 118 hergestellt wird, der zum Schieber 104 führt.

Die Bohrung 208 steht über einen Kanal 212 mit der Außenseite in Verbindung. Der Kanal erstreckt sich zu einer Anschlußöffnung, die mit einer Hydraulikleitung über ein Anschlußstück 218 verbunden werden kann.

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Die Verbindungsstelle zwischen dem Kanal 208 und dem Kanal 212 liegt zwischen zwei Ventilsitzen 220 und 224, die an den Verbindungsstellen zwischen den Kanälen 204, 208 und 208 und 210 ausgebildet sind. Der Ventilsitz 220 arbeitet mit einem Kugelventil 222 zusammen und der Ventilsitz 22¹J arbeitet mit -einem Kugelventil 226 zusammen. Ein Stab 22 8 erstreckt sich durch den Kanal 208 und weist einen wesentlich- kleineren Durchmesser als der Kanal 208 auf. Der Stab 228 und die Ventilglieder 222 und 226 sind in irgendeiner geeigneten Weise miteinander verbunden, beispielsweise miteinander verschraubt od. dgl.

Es sei angenommen, daß die Anschlußöffnung 188 mit der Druckmittelquelle verbunden ist und daß die Öffnung 180 mit der Rückleitung zur Druckmittelquelle verbunden ist. Ein unter hohem Druck stehendes Druckmittel wird zum Pendelventil über den Kanal 190, die zylindrische Kammer Sh und den Kanal zugeführt. Es bildet sich ein Hochdruckzustand im Kanal 20Ί aus, der gegen das Ventilglied 222 einwirkt. Gleichzeitig wird unter geringem Druck stehendes Druckmittel über die Öffnung 180, die Kammer 1.8.2 und die Nut 230 dem Kanal 210 und dem Kanal 208 zuceführt. Es stellt sich also ein Druckunterschied an den beweglichen Ventilgliedern ein und das Ventilglied bewegt sich rechts und sitzt im Ventilsitz 220. Dadurch bewegt sich die Stange 228 nach rechts und mit dieser bewegt sich das Ventilglied 226 nach rechts. Ein Teil des unter-Niederdruck stehenden Druckmittels kann dann aus der Kammer 118 und durch den Anschluß 218 hindurch fließen und zwar über einen Kanal, der die Nut 230, den Kanal 210, den Kanal 208 und den Kanal 212 umfaßt. Ein Ventil 216 kann mit Vorteil innerhalb des Kanals 212 vorgesehen sein, das sich gegen einen Ventilsitz 21^ anlegen kann, um sicherzustellen, daß der Druck der Strömung durch das Pendelventil hindurch größer ist als der Druck in der Abzugsleitung. Hierdurch wird der Motor gegenuingekehrte Druckeinwirkungen geschützt, die dazu

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führen könnten, den Motorbetrieb abzuwürgen. Das Ventil kann so ausgebildet sein, daß es sich bei irgendeinem geeigneten Niederdruck öffnet.

In Fig. 3 ist das Pendel- oder Doppelventil 200 bei einem umgekehrten Motorbetrieb dargestellt, bei dem die öffnung l80 mit der Druckmittelquelle verbunden ist und die Anschlußöffnung 188 mit der Rückleitung zur Druckmittelquelle. In diesem Fall tritt der Hochdruck auf der rechten Seite des Ventils 226 auf und zwar durch die Verbindung des Kanals mit dem Anschluß 180 über die Kammer 182 und die Nut 230. Niederdruck tritt auf der linken Seite des Ventils auf und zwar über die Kammer 8¹J.

Bei der in Fig. ¹I dargestellten Ausführungsform ist das Pendel- oder Doppelventil so ausgebildet, daß das System eine neutrale oder unwirksame Stellung einnehmen kann, beispielsweise wenn das System manuell gesteuerte Pumpen mit Schiefscheiben aufweist. Bei dieser Ausführungsform ist das Pendeloder Doppelventil das gleiche wie das vorstehend beschriebene, mit der Ausnahme, daß diesen Ventilen 222 und 226 eine entsprechende Zentrierfeder 232 und 23²I zugeordnet ist, die das Ventil in eine geöffnete Stellung vorspannen. Bei diesem Aufbau kann das Druckmittel um die beiden Ventilglieder und 226 umströmen, bis sich eine Strömungsbegrenzung und ein Druckabfall an der Strömungsbegrenzung einstellt, der ausreichend groß ist, um eine der Zentrierfedern zusammenzudrücken, wodurch die Strömung abgesperrt wird und der Motor laufen kann. Wenn die im Vorstehenden beschriebene Durchströmung abgesperrt ist und eines der Ventile auf seinem Sitz sitzt, erfolgt eine Strömung durch das Ventil hindurch um das andere Ventilglied herum

Die Erfindung betrifft somit ein hydraulisches Antriebssystem, bei dem ein Hydraulikmotor vorgesehen ist, der ein Pendel-

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oder Doppelventil aufweist, mit dem ein vorbestimmter Anteil des Druckmittels, das durch den Motor hindurchströmt, zusammen mit einer Abzugsströmung aus einer Pumpe mit variabler Verdrängung einem Wärmeaustauscher und dann einem Vorratsbehälter zugeführt wird. Eine Speisepumpe ist vorgesehen, um den Hauptkreis mit einer Flüssigkeitsmenge aus dem Vorratsbehälter zu speisen, wobei diese Flüssigkeitsmenge gleich der durch das Pendelventil hindurchströmenden Menge und der abgezogenen Menge ist.

Es wurden spezielle Ausführungsbeispiele beschrieben, und es können Abänderungen vorgenommen werden, die im Rahmen der Erfindung liegen.

Claims

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Patentansprüche

( l.yHydraulischer Antrieb, gekennzeichnet durch einen Hydraulik- —motor, der ein Gehäuse aufweist, welches eine erste, eine zweite und eine dritte Anschlußöffnung hat, eine drehbar gelagerte Ausgangswelle, Einrichtungen in einem primären Strömungskreis, die in dem Gehäuse zwischen der ersten und der zweiten Anschlußöffnung angeordnet sind und die mit der Welle verbunden sind, um diese Welle entsprechend einer Strömung durch diese Einrichtungen hindurch zu drehen, einen zweiten Strömungskreis, der in diesem Gehäuse zwischen dem ersten Strömungskreis und der dritten öffnung angeordnet ist, ein Ventil in diesem zweiten Strömungskreis, über das ein Teil des Druckmittels im ersten Strömungskreis aus dem Gehäuse durch die dritte öffnung hindurch abgezogen wird, eine erste Pumpe, die drei Anschlüsse aufweist und über die Druckmittel mit einer ersten Strömungsgeschwindigkeit aus der zweiten Anschlußöffnung abgegeben wird, wobei Druckmittel mit einer zweiten Strömungsgeschwindigkeit aus einer dritten Anschlußöffnung abgegeben wird und wobei Druckmittel mit der Summe dieser Strömungsgeschwindigkeiten einer- ersten

öffnung zugeführt wird,, einen Wärmeaust aus eher, der so angeschlossen ist, daß er Druckmittel, welches aus der dritten Anschlußöffnung des Motors und der ersten Pumpe abgegeben wird, um das Druckmittel zu kühlen, einen Vorratsbehälter, der das Druckmittel aufnimmt, welches vom Wärmeaustauscher abgegeben wird und eine zweite Pumpe, die zwischen dem Vorratsbehälter und der ersten Pumpe eingeschaltet ist, um die erste Pumpe mit einem Druckmittelstrom zu kühlen, der gleich dem Strom ist, der im Wärmeaustauscher gekühlt wird.

2. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein erstes Rückschlagventil, welches zwischen die zweite Pumpe und die erste Anschlußöffnung der ersten Pumpe eingeschaltet ist und ein zweites Rückschlagventil» welches zwischen

die zweite Pumpe und die zweite Anschlußöffnung der ersten Pumpe eingeschaltet ist, wobei diese Rückschlagventile wirksam sind, um Druckmittel aus der zweiten Pumpe in eine der Anschlußöffnungen der ersten Pumpe und zwar auf der Niederdruckseite abzugeben.

. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil im Motor einen ersten Kanal aufweist, der sich zwischen zwei Stellen im ersten Strömungskreis erstreckt, die unterschiedliche Drucke haben, einen zweiten Kanal, der sich von diesem ersten Kanal zu der dritten Anschlußöffnung des Motors erstreckt und erste und zweite Ventilglieder in dem ersten Kanal auf entgegengesetzten Seiten der Verbindungsstelle mit dem zweiten Kanal, wobei diese Ventilglieder in entgegengesetzten Richtungen entsprechend dem Druckunterschied zwischen den zwei Stellen beweglich sind.

. Umkehrbarer Hydraulikmotor, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, welches eine erste, eine zweite und eine dritte Anschlußöffnung aufweist, wobei die erste Anschlußöffnung als Einlaßöffnung dient, um Druckmittel, das unter verhältnismäßig hohem Druck steht, während des Betriebes des Motors in einer ersten Richtung aufzunehmen und welche als ein Auslaß dient, um Druckmittel mit verhältnismäßig niedrigem Druck abzugeben und zwar während des Betriebes des Motors in einer zweiten Richtung, wobei die zweite Anschlußöffnung als ein Auslaß dient, um Druckmittel mit verhältnismäßig niedrigem Druck abzugeben und zwar während des Betriebs des Motors in der ersten Richtung und welche als Einlaßöffnung dient, um Druckmittel mit einem verhältnismäßig hohem Druck aufzunehmen und zwar während deB Betriebes des Motors in der zweiten Richtung, eine drehbare Ausgangswelle, die sich aus dem Gehäuse heraus erstreckt, einen Hauptströmungskreis in dem Gehäuse, der sich zwischen der ersten und der zweiten Anschlußöffnung erstreckt, wobei dieser Hauptströmungskreis eine Antriebseinrichtung umfaßt, die mit der

Welle verbunden ist, um die Welle entsprechend einer Strömung durch diese Antriebseinrichtung hindurch zu drehen, einen ersten Kanal, der in dem Gehäuse angeordnet ist, Druckmittel mit verhältnismäßig hohem Druck aus dem ersten Anschluß zum Antrieb zu führen und zwar während des Betriebes des Motors in der ersten Richtung und durch den Druckmittel mit verhältnismäßig geringem Druck vom Antrieb zu der ersten öffnung geführt wird und zwar während des Betriebes des Motors in der zweiten Richtung, einen zweiten Kanal, der in dem Gehäuse angeordnet ist, um Druckmittel mit verhältnismäßig niedrigem Druck aus dem Antrieb zu der zweiten Anschlußöffnung zu führen und zwar während des Betriebes des Motors in der ersten Richtung und durch den Druckmittel mit verhältnismäßig hohem Druck von der zweiten Anschlußöffnung zum Antrieb geführt wird und zwar während des Betriebes des Motors in der zweiten Richtung, einen zweiten Strömungskreis, der in dem Gehäuse angeordnet ist und der sich zwischen dem Hauptströmungskreis und der dritten Anschlußöffnung erstreckt, wobei dieser zweite Strömungskreis ein Ventil aufweist, welches in dem Gehäuse angeordnet ist und über das ein Teil des Druckmittels aus dem Ilauptströmungskreis zur dritten Anschlußöffnung abgezweigt wird und zwar während das Druckmittel durch den Hauptströmungskreis strömt, einen dritten Kanal, der in dem Gehäuse angeordnet ist, um Druckmittel, welches unter einem relativ geringen Druck steht, aus dem zweiten Kanal zu dem Ventil während des Betriebes des Motors in der ersten Richtung zu führen, einen vierten Kanal, der in dem Gehäuse angeordnet ist, um Druckmittel, welches unter verhältnismäßig niedrigem Druck steht, aus dem ersten Kanal zu dem Ventil zu führen und zwar während des Betriebes des Motors in der zweiten Richtung und einen fünften Kanal, der in dem Gehäuse angeordnet ist, um Druckmittel, das unter verhältnismäßig niedrigem Druck steht, vom Ventil zu der dritten Anschlußöffnung zu führen und zwar während des Betriebes des Motors in der ersten und in der zweiten Richtung.

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5. Umkehrbarer Hydraulikmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil unter dem Einfluß des Druckmitteldrucks in eine erste Stellung bei Betrieb des Motors in der ersten Richtung gebracht werden kann und unter dem Einfluß des Druckmittels in eine zweite Stellung bei Betrieb des Motors in der zweiten Richtung, daß das Ventil wirksam ist, um die Druckmittelströmung aus dem vierten Kanal in den fünften Kanal hineinzublockieren und um eine Strömung vom dritten Kanal zum fünften Kanal zu ermöglichen, wenn sich das Ventil in der ersten Stellung befindet, daß das Ventil wirksam ist, um eine Strömung aus dem dritten Kanal in den fünften Kanal zu blockieren und um eine Strömung aus dem vierten Kanal in den fünften Kanal zu ermöglichen, wenn sich das Ventil in der zweiten Stellung befindet.

6. Umkehrbarer Hydraulikmotor nach Anspruch ¹J, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil einen ersten Ventilsitz aufweist, der in dem Gehäuse angeordnet ist und der in Verbindung mit dem dritten und fünften Kanal steht, daß ein zweiter Ventilsitz in dem Gehäuse angeordnet ist und in Verbindung mit dem vierten und dem fünften Kanal steht, daß ein erstes Ventilglied in dem Gehäuse angeordnet ist und zwischen einer ersten Stellung im Abstand vom ersten Ventilsitz und einer zweiten Stellung am Ventilsitz beweglich ist, daß ein zweites Ventil in dem Gehäuse angeordnet ist und zwischen einer geöffneten Stellung im Abstand vom zweiten Ventilsitz und einer Schließstellung am zweiten Ventilsitz beweglich ist, daß Einrichtungen vorgesehen sind, die die Ventilglieder miteinander verbinden, um ein Ventilglied aus der geöffneten Stellung in die geschlossene Stellung zu bewegen, wenn sich das andere Ventilglied aus der geschlossenen Stellung in die Öffnungsstellung bewegt.

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7. Umkehrbarer Hydraulikmotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Ventilglied im allgemeinen Kugeln sind und daß die Einrichtungen, die diese

• Kugeln verbinden, einen Stab aufweisen, dessen eines Ende mit dem ersten Ventilglied und dessen anderes Ende mit dem zweiten Ventilglied verbunden ist.

8. Umkehrbarer Hydraulikmotor nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Einrichtungen, mit denen beide Ventilglieder von ihren Sitzen fort vorgespannt sind, bis eine Strömungsbegrenzung in ausreichendem Maße zugenommen hat, um eines der Ventile zu schließen, wodurch eine unwirksame Betriebsstellung erzielt werden kann.

9. Umkehrbarer Hydraulikmotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannungseinrichtungen zwei Federn umfassen, von denen jede zwischen einem Vehtilglied und einer stationären Wandung und einem der zugeordneten Kanäle angeordnet ist.

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