DE2920588C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckmittelmotor, wie z. B. Hydraulikmotor, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Man kennt bereits Radialkolbenmotoren mit einer Einrichtung, die es ermöglicht, die Kolben in eine in ihre zugehörigen Zylinder eingeschobe­ ne Stellung zu bringen und sie dadurch wahlwei­ se außer Betrieb zu setzen; hierbei werden die mit den Kolben zeitweise gekoppelten bewegli­ chen Gruppen als Ausrückvorrichtung oder Frei­ lauf bezeichnet.

Bekannte Ausführungsformen von Radialkolbenmo­ toren sind in der DE-PS 15 03 301 und GB-PS 13 91 592 beschrieben.

Bei der einen bekannten Ausführung (DE-PS 15 03 301) ist ein einziges, alle Kolben umfassendes elasti­ sches Band vorgesehen, das diese Kolben wieder gegen das Zentrum des Motors zurückführt, wenn die Zylinder nicht mehr mit Druckmittel gespeist werden. Wenn diese Ausführung theoretisch auch zu­ friedenstellend erscheint, so ist sie in prakti­ scher Hinsicht kaum realisierbar. Das elastische Band ist nämlich bis zu seiner Zerstörung prak­ tisch ständig beansprucht, und es ist schwierig herzustellen.

Gemäß der zweiten bekannten Ausführung (GB-PS 13 91 592) ist eine Gruppe von einzelnen Federn vorgesehen, die jeweils den zugehörigen Kolben und Zylindern zugeordnet sind, indem sie bei­ spielsweise zwischen jedem Kolben und dem zuge­ hörigen Zylinder vorgesehen sind. Die verschie­ den Federn werden dabei während des Betriebes ständig wechselnden Zug- und Druckbelastungen unterworfen, wobei zusätzliche Kippeinrichtun­ gen vorhanden sind. Diese Ausbildungen bringen nicht nur einen erheblichen konstruktiven Auf­ wand, sondern auch verhältnismäßig rasche Ermü­ dungserscheinungen und damit beeinträchtigte Be­ triebsfunktionen mit sich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckmittelmotor der im Oberbegriff des Anspru­ ches 1 vorausgesetzten Art zu schaffen, der sich gegenüber den bekannten Ausführungen bei betriebssicherer, weit­ gehend ermüdungsfreier Funktion durch seine kon­ struktiv einfache Ausbildung und raumsparende Anordnung auszeichnet.

Erfindungsgemäß wird dies durch die im Kennzei­ chen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale er­ reicht.

Wenn bei diesem Motor jedem Kolben ein ihn ab­ stützender Querträger zugeordnet ist, der sich über drehbar daran angebrachte Rollen gegen die Nockenführungsbahn abstützt, dann besteht eine besonders vorteilhafte Weiterbildung erfindungs­ gemäß in den kennzeichnenden Merkmalen des An­ spruches 3.

Andere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin­ dung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.

Zum besseren Verständnis sei nach­ folgend anhand der Zeichnung ein Ausführungsbei­ spiel näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt

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 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.

Der veranschaulichte Druckmittelmotor enthält:

• - ein Gehäuse 1, das einen abgeschlossenen Raum begrenzt,
• - eine mit zwei Laufbahnen versehene Nockenführungsbahn 2, die durch die radial innere Fläche des Gehäuses gebildet ist und mehrere Wellenausbildungen 3 aufweist, die regel­ mäßige Winkelabstände besitzen,
• - eine Drehachse 4, die gegenüber dem Gehäuse 1 mittels Drehlager 5 für eine Rotation um eine Achse 6 ange­ ordnet ist,
• - einen Zylinderblock 7, der drehfest auf der Dreh­ achse 4 angeordnet ist,
• - eine Vielzahl von Zylindern 8, die in dem Zylinder­ block 7 verteilt sowie in radialer Richtung gegenüber der Achse 6 und in regelmäßiger Winkelanordnung an­ geordnet sind,
• - eine Vielzahl von Kolben 9, von denen jeder gleit­ beweglich 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,
• - eine Vielzahl von (Leit-) Rollen 11, die paarweise und auf den Enden der Querträger 10 (siehe Fig. 2) drehbar um die Achsen 12 angeordnet sind, die parallel zur Rotationsachse 6 verlaufen, wobei diese Rollen sich rollend an den beiden Laufbahnen der Nockenführungsbahn 2 abstützen,
• - Leitungen 13 (je Zylinder eine), die in dem Zylin­ derblock 7 verteilt sind und das Innere der zuge­ hörigen Zylinder mit einer ebenen Querseite 14 dieses Zylinderblocks verbinden,
• - eine ebene glatte Platte 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 an­ geschlossen ist.

Jedes Ende 18 eines Querträgers 10 besitzt eine Ring­ nut 19, die gegenüber dem Außenrand dieses Quer­ trägers durch einen Rand 20 mit dem Durchmesser d begrenzt ist. Eine hebelartige, flache Scheibe 21 ist mit einer kreisförmigen Öffnung 22 mit einem Durchmesser D versehen, der etwas größer (oder zumindest gleich groß) ist als der Durchmesser d; die Scheibe 21 be­ sitzt eine Breite l, die höchstens gleich groß, vor­ zugsweise etwas kleiner ist, als die der Ringnut 19. 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 Ring­ nut 19 hin- und herbewegen, bei einem Abrollen etwa 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 hindurchgeht.

Schließlich ist zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Scheiben 21 (vgl. veranschaulichtes Ausführungsbeispiel) eine Zug­ feder 25 eingehängt. Diese getrennt voneinander Zugfedern 25 entsprechen in ihrer Anzahl der Anzahl der Kolben 9, wobei sie außerdem mit ihren Enden 26 in die Langlöcher 23 der 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:

• - L ist die Länge einer Feder 25, während die Rollen 11 sich auf der Nockenführungsbahn 2 abstützen;
• - wenn die Zylinder 8 nicht mit Druckmittel gespeist werden, sind alle Kolben 9 durch ihre Federn 25 in Richtung auf die Rotationsachse 6 in ihre Position 9 a zurückgezogen;
• - die Position 9 a eines Kolbens 9 entspricht der Posi­ tion 11 a der zugehörigen Rollen;
• - die Positionen 11 a der Rollen 11 befinden sich innerhalb eines Zylinders 27 mit der Achse 6, der gegenüber den Gipfelteilen der Wellenausbildungen 3 eingezogen ist.

Die Funktion des Motors sei nachfolgend beschrieben. Die Zylinder 8 seien mit Druckmittel gespeist oder nicht. 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 dem­ gegenüber ein Fluid, das unter Unterdruck 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 Nockenführungsbahn 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 Nockenführungsbahn 2 abrollen. Dies wird durch eine ein­ fache 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 lagerung der Rollen 11 auf der Nockenführungsbahn 2 eine variable Länge. Durch das freie Schwenken der hebelartigen Scheiben 21 wird eine solche Längenänderung in der Weise vermieden, daß zu der nahezu konstanten Summe der Längen aller Federn 25 auch noch nahezu eine Konstanz in der Länge L jeder Feder erreicht wird. Auf diese Weise werden die Federn 25 praktisch nicht er­ müden, und es tritt kein funktioneller Schaden auf.

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

Es sei noch auf die Einfachheit dieser Ausbildung hingewiesen: ebene Scheiben 21, die mit einer kreis­ förmigen Öffnung 22 und einem Loch 23 versehen sind; Ringnuten 19 auf den Enden der Querträger 10 und ein­ fache Zugfedern. Darüber hinaus benötigt diese An­ ordnung wenig Raum.

Claims (6)

1. Druckmittelmotor, wie z. B. Hydraulikmotor, enthaltend

• - eine mit wenigstens einer Wellenausbildung (3) versehene Nockenführungsbahn (2),
• - einen um eine Achse (6) rotierenden, gegen­ über der Nockenführungsbahn vorgesehenen Zy­ linderblock (7), der eine Vielzahl von Zylin­ dern (8) enthält, die gegenüber der Rotations­ achse (6) radial angeordnet sind,
• - eine Vielzahl von in den Zylindern gleitbe­ weglich angeordneten Kolben (9), die sich insbesondere unter der Wirkung eines zuge­ führten Druckmittels gegen die Nockenfüh­ rungsbahn abstützen, und
• - eine Einrichtung zum elastischen Zurück­ führen der Kolben in ihre eingeschobene Stel­ lung im zugehörigen Zylinder, wobei diese Rückführeinrichtung einzelne Zugfedern (25) in einer der Kolbenzahl entsprechenden An­ zahl besitzt,

dadurch gekennzeichnet, daß diese elastische Rückführeinrichtung außerdem Hebel (21) aufweist, die jeweils um eine parallel zur Rotationsachse (6) des Zylinderblocks (7) verlaufende Achse (12) schwenkbeweglich gegenüber den zuge­ hörigen Kolben (9) angeordnet sind und de­ ren Anzahl gleich der der Zugfedern (25) ist, wobei jeder Hebel (21) eine Verbin­ dung für zwei Zugfedern (25) bildet und jede Zugfeder mit zwei Hebeln gekoppelt ist.

2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß jede Zugfeder (25) mit Hebeln (21) zweier aufeinanderfolgender Kolben (9) ge­ koppelt ist.

3. Motor nach einem der Ansprüche 1 und 2, bei dem jedem Kolben (9) ein ihn abstützender Querträger (10) zugeordnet ist, der sich über drehbar daran angebrachten Rollen (11) gegen die Nockenführungsbahn abstützt, da­ durch gekennzeichnet, daß an den Enden (18) der Querträger (10) Ringnuten (19) eingear­ beitet und die Hebel durch Scheiben (21) mit einer kreisförmigen Öffnung (22) gebildet sind, deren Durchmesser (D) wenigstens gleich dem Durchmesser (d) des jede Ringnut begren­ zenden äußeren Endes (20) ist, wobei die Quer­ trägerenden (18) in die Scheibenöffnungen (22) eingeführt sind und ein die zugehörige Öffnung (22) begrenzender Teil jeder Scheibe (21) sei­ nerseits in eine der Ringnuten (19) eingeführt ist.

4. Motor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Scheibe (21) außer der Scheibenöff­ nung (22) ein Loch (23) aufweist, daß eine Ein­ hängeöse für die Enden (26) zweier dort einge­ hängter Zugfedern (25) bildet.

5. Motor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Loch als Langloch (23) ausge­ bildet ist, das sich etwa senkrecht zu einer Ebene (24) erstreckt, die durch die Rotations­ achse (6) des Zylinderblocks (7) hindurchgeht.