DE2920588A1

DE2920588A1 - Druckmittelmotor

Info

Publication number: DE2920588A1
Application number: DE19792920588
Authority: DE
Inventors: Jean-Pierre Badoureaux; Jean-Francois Cheylus
Original assignee: Poclain Hydraulics France SA
Current assignee: Poclain Hydraulics France SA
Priority date: 1978-05-22
Filing date: 1979-05-21
Publication date: 1979-11-29
Also published as: FR2426812B1; JPS6350551B2; GB2021192B; BR7902984A; FR2426812A1; GB2021192A; JPS54153310A; DE2920588C2; IN151101B; US4256018A

Description

Ba 4445

Druckmittelmotor

Die Erfindung betrifft einen Druckmittelmotor, wie Hydraulikmotor, enthaltend

- eine mit wenigstens einer Wellenausbildung versehenen Nocke,

- einen Zylinderblock, der in Rotation um eine Achse <jq gegenüber der Nocke vorgesehen ist und eine Vielzahl von Zylindern enthält, die gegenüber der Rotationsachse in radialer Richtung angeordnet sind,

^5 - eine Vielzahl von Kolben, von denen jeder gleitbeweglich in einem der Zylinder angeordnet ist und die, insbesondere unter der Wirkung des zugeführten Druckmittels, gegen die Nocke abstützbar sind, und

- eine Einrichtung zum elastischen Zurückführen der

Kolben in ihre in die entsprechenden Zylinder eingeschobenen Stellung, wobei diese Einrichtung einzelne Zugfedern in einer der Kolbenzahl entsprechenden Anzahl besitzt.

Man kennt bereits Radialkolbenmotoren mit einer Einrichtung, die es ermöglicht, die Kolben in einer in ihre zugehörigen Zylinder eingeschobenen Stellung 3Q anzuordnen und so diese Kolben wahlweise nicht arbeiten zu lassen, wobei die beweglichen Gruppen, mit denen sie während Zeitabschnitten gekoppelt sind,

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nennen sich Ausrückvorrichtung oder Freilauf.

Eine dieser bekannten Vorrichtungen .ist mit einem einzigen die Kolben umgebenden elastischen Ring ausgebildet, der diese Kolben wieder gegen das Zentrum des Motors zurückführt, wenn die Zylinder nicht mehr mit Druckmittel gespeist werden. Wenn diese Anordnung in der Theorie auch zufriedenstellend erscheint, so scheint sie in praktischer Hinsicht kaum realisierbar. In der Tat arbeitet dieser Ring-weitgehend ständig, und er hört auf durch seine Zerstörung, auf der einen Seite, während er auf der anderen Seite schwierig herzustellen ist.

Durch die vorliegende Erfindung sollen diese Nachteile beseitigt werden.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß diese elastische Rückführeinrichtung außerdem Hebel aufweist, die je schwenkbeweglich gegenüber einem Kolben um eine parallel zur Rotationsachse des Zylinderblocks verlaufende Achse angeordnet sind und deren Anzahl gleich der der Federn ist, wobei jeder Hebel eine Verbindung für zwei Federn bildet und jede Feder mit zwei Hebeln gekoppelt ist.

Diesererfindungsgemäße Motor kann außerdem in vorteilhafter Weise durch wenigstens eines der folgenden Merkmale weitergebildet sein:

~ daß jede Feder mit Hebeln gekoppelt ist, die zu zwei" aufeinanderfolgenden Kolben gehören,

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daß in an sich bekannter Weise die Kolben unter Zwischenschaltung von sie abstützenden Querträgern gegen die Nocke abgestützt sind,

daß Rollen auf diesen Querträgern drehbar angeordnet undpollend gegen die Nocke abgestützt sind,

daß ferner Ringnuten an den Enden der Querträger eingearbeitet sind und

daß die Hebel durch Scheiben mit einer kreisförmigen öffnung gebildet sind, deren Durchmesser wenigstens gleich dem Durchmesser des jede Ringnut begrenzenden äußeren Endes ist, wobei die Querträgerenden in die Scheibenöffnungen eingeführt sind und ein die zugehörige öffnung eingrenzender Teil jeder Scheibe seinerseits in eine der Ringnuten eingeführt ist;

- daß jede Scheibe gesondert von der Scheibenöffnung ein Loch enthält, das eine Einhängeöse für die Enden zweier dort eingehängter Federn bildet;

- daß das genannte Loch eine längliche Form hat, die sich nahezu senkrecht zu einer Ebene erstreckt, die durch die Rotationsachse des Zylinderblocks hindurchgeht.

Zum besseren Verständnis der Erfindung sei nachfolgend ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher beschrieben, wobei dieses Ausführungsbeispiel keine Begrenzung der Erfindung darstellt.

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In der Zeichnung zeigen

Fig.1 eine Teil-Querschnittsansicht entlang der

Linie I-I in Fig.2 eines erfindungsgemäßen . Motors;

Fig.2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II

in Fig.1;

Fig.3 eine Ansicht eines Ausführungsdetails (gemäß TO Pfeil G in Fig.4) des in den Fig.1 und 2 dar

gestellten Motors;

Fig.4 . eine Ansicht gemäß dem Pfeil F in Fig.3. •j5 Der veranschaulichte Druckmittelmotor enthält:

- ein Gehäuse 1, das einen abgeschlossenen Raum begrenzt,

- eine mit zwei Laufbahnen versehene Nocke 2, die durch die radial innere Fläche des Gehäuses gebildet ist und mehrere Wellenausbildungen 3 aufweist, die regelmäßige Winkelabstände besitzen,

- eine Drehachse 4, die gegenüber dem Gehäuse 1 mittels Drehlager 5 für eine Rotation um eine Achse 6 angeordnet ist,

- einen Zylinderblock 7, der drehfest auf der Drehachse 4 angeordnet ist,

- eine Vielzahl von Zylindern 8, die in dem Zylinderblock 7 verteilt sowie in radialer Richtung gegenüber der Achse 6 und in regelmäßiger Winkelanordnung an-

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geordnet sind,

- eine Vielzahl von Kolben 9, von denen jeder gleitbeweglich in einem der Zylinder 8 angeordnet ist,

- eine Vielzahl von Querträgern 10, deren Anzahl gleich der der Kolben ist und die sich parallel zur Achse 6 erstrecken, wobei jeder Kolben 9 sich auf einem Querträger 10 abstützt,

.J₀ - eine Vielzahl von (Leit-) Rollen 11, die paarweise und in Rotation auf den Enden der Querträger 10 (siehe Fig.2) um Achsen 12 angeordnet sind, die parallel zur Rotationsachse 6 verlaufen, wobei diese Rollen sich rollend auf den beiden Laufbahnen

-c der Nocke 2 abstützen,

- Leitungen 13 (je Zylinder eine), die in dem Zylinderblock 7 verteilt sind und das Innere des zugehörigen Zylinders mit einer ebenen Querseite 14

2Q dieses Zylinderblocks verbinden,

- eine ebene glatte Platte (oder Glasscheibe) 15 zur Verteilung von Fluid zu den verschiedenen Zylindern, wobei diese Platte in bekannter Weise drehfest (über das Element 16) mit dem Gehäuse 1 gehalten wird und an - schematisch bei 17 angedeuteten Leitungen zum Zuführen und Ausstoßen von Fluid angeschlossen ist.

Jedes Ende 18 eines Querträgers 10 besitzt eine Ringnut 19, die gegenüber dem Außenrand dieses Querträgers durch einen Rand 20 mit dem Durchmesser d begrenzt ist. Eine flache Scheibe 21 ist mit einer

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kreisförmigen öffnung 22 mit einem Durchmesser D versehen, der etwas größer (oder zumindest gleich groß) ist wie der Durchmesser d; die Scheibe 21 besitzt eine Breite 1, die höchstens gleich groß, vorzugsweise etwas kleiner, ist als die der Ringnut 19. .-... 5 Die Scheibe 21 ist schwenkbeweglich auf dem Ende 18 ■ - ■· - angeordnet. Zu diesem Zweck durchquert der Rand 20 die Scheibenöffnung 22 und der obere Rand dieser öffnung wird in die Ringnut 19 eingeführt. Auf diese Weise kann jede flache Scheibe 21 sich in der Ringnut 19 hin- und herbewegen, bei einem Abrollen von nahezu um die Achse 12 der Rollen 11.

Weiterhin ist der untere Teil jeder Scheibe 21 mit einem Langloch 23 versehen, das sich im wesentlichen senkrecht zu einer Radialebene 24 erstreckt, die durch die Achse 12 der zugehörigen Rollen durchgeht.

Sch"teßlich ist zwischen zwei Scheiben 21, bei denen es sich im veranschaulichten Ausführungsbeispiel um zwei aufeinanderfolgende Scheiben handelt, eine Zugfeder 25 eingehängt. Diese Zugfedern 25 sind voneinander getrennt, und ihre Anzahl ist gleich der Anzahl der Kolben 9, wobei sie außerdem mit ihren Enden 26, die in die Langlöcher 23. eingeführt sind, in die Scheiben 21 eingehängt sind. Ein Langloch 23 nimmt zwei Enden 26 auf, die zu zwei verschiedenen Federn 25 gehören.

Man erkennt außerdem noch folgende Elemente: 30

- L ist die Länge einer Feder 25, während die Rollen 11 sich auf der Nocke 2 abstützen;

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- wenn die Zylinder 8 nicht mit Druckmittel gespeist werden, sind alle Kolben durch ihre Federn 25 in Richtung auf die Rotationsachse 6 in ihre Position 9a zurückgezogen;

- die Position 9a eines Kolbens entspricht der Position 11a der zugehörigen Rollen;

- die Positionen 11a der Rollen sind eingefaßt innerhalb eines Zylinders 27 mit der Achse 6, der gegenüber den Gipfelteilen der Wellenausbildungen 3 zurückgezogen ist.

Die Funktion des Motors sei nachfolgend beschrieben. Die Zylinder 8 seien mit Druckmittel gespeist oder nicht.

T5 Wenn den Zylindern Druckmittel zugeführt wird, dann enthalten die beiden Leitungen 17 folgendes Fluid: Die Zuführleitung 17 enthält ein Fluid mit hohem Druck (z.B. 300 bar) und die Ausstoßleitung enthält'demgegenüber ein Fluid, das unter Niederdruck steht, und zwar durch die Anwesenheit eines schwach eintarierten, in dieser Leitung angeordneten Ausstoßventiles, wobei dieses Fluid in bekannter Weise als Stopf-Fluid dient, dessen Druck gering, aber nicht Null, ist. Die Rollen 11 werden dann mit der Nocke 2 in Berührung gehalten.

Man kann erkennen, daß die Summe der Längen von den Federn 25 im wesentlichen konstant ist, wenn die Rollen 11 auf der Nocke 2 abrollen. Dies wird durch eine einfache Meßserie bestätigt. Infolgedessen kann man sagen, daß die Federgruppe - insgesamt gesehen - nicht arbeitet.

' Wenn demgegenüber jede Feder an jedem der Kolben an einem festen Kolbenpunkt angekoppelt wäre, dann würde diese Feder arbeiten, und sie hätte während der Ver-

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lagerung der Rollen 11 auf der Nocke 2 eine variable Länge. Durch das freie Schwenken der hebelartigen Scheiben 21 wird eine solche Längenänderung in der Weise vermieden, daß an zu der nahezu konstanten Summe der Längen der Federn 25 auch noch nahezu eine Konstanz der Länge L jeder Feder erreicht. Auf diese Weise werden die Federn 25 praktisch nicht ermüdet, und es tritt kein funktioneller Schaden auf.

Wenn die Zylinder nicht gespeist werden, dann führen die Federn 25' die Kolben in ihre zurückgezogene Position 9a zurück. In dieser Ausbildung besitzen die Federn selbstverständlich eine konstante Länge, und sie arbeiten nicht. Die Rollen 11 (in der Position 11a) befinden sich dann innerhalb des Kreises oder Zylinders 27 und kommen weder mit der Nocke 2 noch mit deren Wellenausbildungen 3 in Eingriff.

Es ^r 3i noch auf die Einfachheit dieser Ausbildung hingewiesen: ebene Scheiben 21, die mit einer kreisförmigen öffnung 22 und einem Loch 23 versehen sind; Ringnuten 19 auf den Enden der Querträger 10 und einfache Zugfedern. Darüber hinaus benötigt diese Anordnung wenig Raum.

Die Erfindung ist nicht auf die zuvor erläuterte Ausfuhrungsform beschränkt, sondern umfaßt alle möglichen Ausführungsvarianten , ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

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Claims

Patentansprüche:

( 1.) Druckmittelmotor, wie Hydraulikmotor, enthaltend

- eine mit wenigstens einer Wellenausbildung . versehene Nocke,

- einen Zylinderblock, der in Rotation um eine Achse gegenüber der Nocke vorgesehen ist und eine Vielzahl von Zylindern enthält, die gegenüber der Rotationsachse in radialer Richtung

angeordnet sind,

- eine Vielzahl von Kolben, von denen jeder gleitbeweglich in einem der Zylinder angeordnet ist und die, insbesondere unter der Wirkung

des zugeführten Druckmittels, gegen die Nocke abstützbar sind, und

- eine Einrichtung zum elastischen Zurückführen der Kolben in ihre in die entsprechenden Zylinder eingeschobenen Stellung, wobei diese Einrichtung einzelne Zugfedern in einer der Kolbenzahl entsprechenden Anzahl besitzt,

dadurch gekennzeichnet,

daß diese elastische Rückführeinrichtung außerdem Hebel (21) aufweist, die je schwenkbeweglich gegenüber einem Kolben (9) um eine parallel zur Rotationsachse (6) des Zylinderblocks (7) verlaufende Achse (12) angeordnet sind und deren Anzahl gleich · der der Federn (25) ist, wobei jeder Hebel (21)

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eine Verbindung für zwei Federn (25) bildet und jede Feder mit zwei Hebeln gekoppelt ist.
2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Feder (25) mit Hebeln (21) gekoppelt ist, die zu zwei aufeinanderfolgenden Kolben (9) gehören.
3. Motor nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Kolben (9) unter Zwischenschaltung von sie abstützenden Querträgern (10) gegen die Nocke (2) abgestützt sind, daß Rollen (11) auf diesen Querträgern (10) drehbar angeordnet und rollend gegen die Nocke abgestützt sind, daß ferner Ringnuten (19) an den Enden (18) der Querträger eingearbeitet sind und daß die Hebel durch Scheiben (21) mit einer kreisförmigen öffnung (22) gebildet sind, deren Durchmesser (D) wenigstens gleich dem Durchmesser (d) des jede Ringnut begrenzenden äußeren Endes (20) ist, wobei die Querträgerenden (18) in die Scheibenöffnungen (22) eingeführt sind und ein die zugehörige öffnung (22) eingrenzender Teil jeder Scheibe (21) seinerseits in eine der Ringnuten (19)" eingeführt ist.
4. Motor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Scheibe (21) gesondert von der Scheibenöffnung (22) ein Loch (23) enthält, das eine Einhängeöse für die Enden (26) zweier dort eingehängter Federn (25) bildet.

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5. Motor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Loch (23) eine längliche Form hat, die sich nahezu senkrecht zu einer Ebene (24) erstreckt, die durch die Rotationsachse (6) des Zylinderblocks (7) hindurchgeht.

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