DE3002536A1 - Hydraulikmotor - Google Patents

Description

Patentgesuch

der Firma IEAR SIEGLER, INC. 3171 South Bundy Drive, Santa Monica, California 90406, V.St.A.

betreffend

"Hydraulikmotor"

Die Erfindung betrifft einen Hydraulikmotor und insbesondere einen solchen vom Gerotor-Typ, bei dem der auf die Welle und die Wellendichtung als auch auf das Rotorelement der Gerotor-Anordnung ausgeübte Druck gesteuert werden.

Hydraulikmotoren vom Gerotor-Typ sind an sich bekannt. Bei dieser Anordnung ist ein inneres Getrieberad auf der anzutreibenden Welle befestigt und dreht sich mit dieser. Ein äußeres Getrieberad mit Innenverzahnung wird durch die Hydraulikflüssigkeit angetrieben, die durch Steuerschlitze in den benachbarten End- und Stirnplatten eingeführt wird, wobei das äußere Getrieberad mit passendem Gleitsitz in einem Stator frei drehbar ist, der einen Teil des Gehäuses bildet. Das innere Getrieberad besitzt eine kleinere Zähnezahl als das äußere, wobei die Zähne der beiden Getrieberäder speziell geformt sind, so daß die Köpfe aller Zähne des inneren Getrieberads immer in Gleitkontakt mit den Zähnen des äußeren Getrieberads stehen.

Gemäß der Erfindung sind die Gerotor-Elemente zwischen einer End- und einer Stirnplatte angeordnet, wobei ein Ende der Welle zur Drehung in der Endplatte gelagert ist, während das andere Ende der Welle in geeigneten Lagern in der Stirnplatte gelagert ist. Eine Wellendichtung ist in der

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Stirnplatte benachbart zu den Stirnplattenlagern angeordnet, um ein Austreten von Hydraulikflüssigkeit längs der Welle und über die Stirnplattenlager hinaus zu verhindern.

Hydraulikflüssigkeit unter hohem Druck, beispielsweise von 140kp/cm² läßt man wahlweise durch eine erste bzw. durch eine zweite Öffnung in der Endplatte strömen, die mit den Steuerschlitzen in verbindung steht, die an den Gerotor-Elementen anliegen. Die andere Öffnung steht mit der Niederdruckseite des Gerotor-Elements in Verbindung. Bei bekannten Anordnungen sind Motoren vom Gerotor-Typ nur dazu geeignet, um eine Wellendrehung in einer Richtung, entweder im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn, jedoch nicht in beiden Richtungen zu erzeugen. Die Motoranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht es jedoch, eine Umkehr der Rotationsrichtung durch einfaches Steuern der unter hohem Druck stehenden Hydraulikflüssigkeit zu den Einlaß- bzw. Auslaßöffnungen vorzunehmen, wobei zudem eine Druckentlastung der Wellendichtung erzielt wird. Um eine Drehung der Welle sowohl in der einen als auch in der anderen Richtung zu ermöglichen, sind zwei Ausgleichsnuten zwischen dem Stator des Gerators und dem innenverzahnten äußeren Getrieberad vorgesehen. Diese Nuten arbeiten mit Nutenversorgungskanälen zusammen, die in der Stirnplatte ausgebildet sind, sowie mit entsprechenden Kanälen, die in der Endplatte ausgebildet sind. Axiale Schiebekräfte, die sonst auf die Flächen des inneren und äußeren Getrieberades der Gerotor-Anordnung wirken wurden, werden unabhängig von der Drehrichtung des äußeren Getrieberade in Bezug auf den Stator ausgeglichen.

Femer sind gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung Mittel vorgesehen, um den hohen Druck, der an den Enden der Motorwelle existieren und diese auswärts versetzen würde, abzubauen.

Die US-PS 3 433 168 beschreibt die Verwendung eines Druckentlastungsventils in Kombination mit einer Zahnradpumpe, so daß dann, wenn der Ausgangsdruck der Pumpe zu groß ist, sich das Druckentlastungsventil öffnet. Flüssigkeit durch die Eintrittsöffnung einzulassen. Hierbei werden jedoch nicht wie bei der vorliegenden Erfindung erste und zweite Kugelventile als Druckentlastungsvente in Bezug zur Lagerabdichtung angeordnet, um einen Druckabbau diesbezüglich unabhängig von der Drehrichtung der Motorwelle zu erzielen. Ähnlich beschreibt die US-PS 3 289 601 in Fig. 7 einen Hydrau-

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likmotor vom Gerotor-Typ mit einer Pumpe, wobei ein Kanal 165 vorgesehen ist, der mit einer ringförmigen Ausnehmung 166 in der Stirnplatte in Verbindung steht. Diese Anordnung dient dazu, einen Druckabbau für die Lagerdichtung 118 zu liefern, jedoch tritt hierbei nur ein Druckabbau auf,wenn die Hochdruckseite des Hydrauliksystems mit der Einlaßöffnung 49 und die Niederdruckseite mit der Auslaßöffnung 40 verbunden ist. Wenn man dagegen versuchen würde, die Drehrichtung des Motors durch Vertauschen von Einlaß- und Auslaßöffnungsanschlüssen umzukehren, würde kein Druckabbau stattfinden. Auch ist kein Druckentlastungsventil in Verbindung mit der ringförmigen Ausnehmung 166 vorgesehen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Hydraulikmotor vom Gerotor-Typ zu schaffen, der einfach in der Konstruktion ist und es ermöglicht, die Drehrichtung der Ausgangswelle durch bloßes Vertauschen der Hoch- und Niederdruckanschlüsse umzukehren.

Hierzu ist ein erstes und ein zweites Druckentlastungsventil vorgesehen, von denen eines immer mit der Niederdruckseite des Hydrauliksystems in Verbindung steht, und zwar unabhängig von der Drehrichtung der Ausgangswelle. Diese Druckentlastungsventile stellen sicher, daß nur bescheidene hydraulische Kräfte auf die Wellendichtungen ausgeübt werden, wodurch deren Lebensdauer stark vergrößert wird. Weiterhin sind zwei Ausgleichsnuten in dem Statorelement des Gerotors vorgesehen und axial auf jeder Seite der Getrieberadstellung angeordnet, die die üblichen getrennten flüssigkeitsdichten Taschen oder Kammern des Gerators definieren. Diese Nuten liefern einen Kraftausgleich auf die Flächen der Gerator-Elemente, unabhängig von der Drehrichtung des inneren und äußeren Getrieberads.

Ferner hat die Endplatte einen Kanal oder' eine Nut auf der Innenfläche hiervon, der mit der Bohrung für die darin befindliche Welle und der normalen Niederdruckauslaßöffnung in Verbindung steht und sicherstellt, daß die hydraulische Kraft, die in Axialrichtung auf das Ende der Motorwelle einwirkt, nicht übermäßig ist, wenigstens wenn der Motor in einer ersten Richtung dreht.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprüchen zu entnehmen.

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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beigefügten Abbildungen dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine motorgetriebene Pumpe.

Fig. 2 zeigt eine endseitige Ansicht des Motors von Fig. 1 mit teilweise weggebrochenen Teilen.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt längs der Linie 3-3 von Fig 2.

Fig. 4 zeigt eine Ansicht der Endplatte längs der Linie 4-4 von Fig. 1.

Fig.5 zeigt eine Ansicht der Gerotor-Anordnung längs der Linie 5-5 von Fig. 1.

Fig. 6 zeigt eine Ansicht der Stirnplatte längs der Linie 6-6 von Fig. 1.

In Fig. 1 ist eine Einheit 10, bestehend aus einem Hydraulikmotor und einer hiervon angetriebenen Zentrifugalpumpe 14 dargestellt, die miteinander verbunden und auf einer gemeinsamen Welle 16 montiert sind.

Der Hydraulikmotor 12 besteht hauptsächlich aus drei Abschnitten, nämlich einer Endplatte 18, einer Stirnplatte 20 und einer Gerotor-Anordnung 22, die zwischen den beiden Platten 18, 20 angeordnet ist. Die Endplatte 20, die Gerotor-Anordnung 22 und die Stirnplatte 20 sind mit Hilfe von Schrauben miteinander verbunden, die sich durch ausgerichtete Bohrungen 26, 28 und in der Endplatte 18, der Gerotor-Anordnung 22 und der Stirnp3ä±e 20 erstrecken.

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Aus den Fig. 1 und 5 ist ersichtlich, daß die Gerotor-Anordnung 22 einen Stator 32 mit einer zylindrischen durchgehenden Bohrung 34 aufweist. Bohrungen unterschiedlichen Durchmessers mit darin mit t, Press-Sitz angeordneten Paßstiften 33 und 35 sind darin vorgesehen, £■" wobei sich die Paßstifte 30, 35 auswärts von jeder Seitenfläche des Stators 32 erstrecken, um eine entsprechende Justierung zu den an- ^ grenzenden Flächen der Endplatte 18 und der Stirnplatte 20 zu erzielen.

•Ü" Auf den gegenüberliegenden Seitenflächen des Stators 32 sind ringförmi- * s

ge Nuten 36 vorgesehen, in denen O-RLnge angeordnet sind, die aus einem geeigneten elastischen Material bestehen, um eine dichte, Flüssigkeit zurückhaltende Dichtung zu den damit in Eingriff stehenden Flächen der Endplatte 18 und der Stirnplatte 20 zu bilden. In der zylindrischen Bohrung 34 des Stators 32 ist ein äußeres Getrieberad 40 angeordnet, das eine Vielzahl von Innenzähnen 42 aufweist. Der Durchmesser des äußeren Getrieberades 40 ist geringfügig kleiner als der Durchmesser der Bohrung 34, so daß sich das Getrieberad 40 frei in der Bohrung 34 drehen kann. Eine erste und eine zweite Ausgleichsnut 44 bzw. 46 sind axial auf der Innenfläche der zylindrischen Bohrung 34 ausgebildet und in gleichem Winkelabstand auf beiden Seiten der Mittellinie 48 der zylindrischen Bohrung 34 angeordnet.

In der durch die Zähne 42 des äußeren Getrieberades 40 gebildeten Öffnung befindet sich ein inneres Getrieberad" ^nri <** s geeignet ist, auf der Welle 16 mit Hilfe eines Keils (nicht dargestellt) befestigt zu werden, der mit einer Nut 52 in Eingriff steht, die benachbart ".u einer Bohrung 54 angeordnet ist, durch die die Welle 16 verläuft.

Das innere Getrieberad 50 besitzt einen Zahn weniger als das äußere Getrieberad 40. Aus Fig. 5 ist ferner ersichtlich,· daß die Zähne der Getrieberäder, 40, 50 abgerundet sind und nach dem bekannten Gerotor-Prinzip arbeiten, wobei die Zähne an den entsprechenden Getrieberädern miteinander abdichtend in Eingriff stehen, um flüssigkeitsdichte Taschen zwischen den Getrieberädern zu bilden.

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Die Ausbildung der Endplatte 18 wird nachfolgend im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 4 beschrieben. Zwei Schlauchanschlußstücke 56 und 58 sind in Gewindebohrungen 60 und 62 in der Endplatte 18 eingeschraubt. In der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform wird angenommen, daß das Schlauchanschlußstück 58 an die Hochdruckseite einer Quelle für Hydraulikflüssigkeit und das Schlauchanschlußstück 56 an die Niederdruckseite dieser Quelle angeschlossen ist. Jedoch kann erfindungsgemäß die Drehrichtung der Welle 16 durch einfaches Vertauschen der Einlaß- und Auslaßverbindungen 58 und 56 erfolgen. Aus den Fig. 2 und 3 ist ersichtlich, daß in der Endplatte 18 eine Bohrung 64 gebohrt oder in anderer Weise ausgebildet ist, die zwischen den Gewindebohrungen 60 und 62 verläuft. Ein Nadelventil 66 ist in einer weiteren Bohrung 68 angeordnet, die in der Endplatte 18 ausgebildet ist, wobei ein Ventilschaftabschnitt 70 einwärts und auswärts in eine blockierende und nicht blockierende Stellung bezüglich der Bohrung 64 verschraubbar ist. Eine Dichtung 73 in Form eines O-Rings ist in einer kegelstumpfförmigen Erweiterung angeordnet und arbeitet mit einem glatten zylindrischen Abschnitt 75 des Nadelventilschafts zusammen, um ein Austreten von Hydraulikflüssigkeit während der Einstellung der Ventilöffnung zu verhindern. Eine Verriegelungsmutter 72 kann verwendet werden, um eine gewünschte Justierung des Nadelventilschafts 70 in Bezug auf die Bohrung 64 aufrechtzuerhalten.

Auf der Innenfläche 74 der Endplatte 18 sind zwei kreiszweieckförmige Schlitze 76 und 78 durch Fräsen, Gießen oder in anderer Weise ausgebildet. Der Schlitz 76 steht mit der Einlaß-/Auslaßöffnung 62 und der Schlitz mit der Einlaß-/Auslaßöffnung 60 in Verbindung. In der Fläche 74 der Endplatte 18 sind ferner zwei Versorgungskanäle 80 und 82 für die Nuten 44 und 46 ausgebildet. Der Kanal 80 endet im Schlitz 76, wahrend der Kanal 82 im Schlitz 78 endet. Aus der Anordnung der Kanäle 80 und 82 in Fig. in Bezug auf die Nuten 44 und 46 in Fig. 5 ist ersichtlich, daß dann, wenn die Endplatte 18 und die Gerator-Einheit 22 in die in Fig. 1 dargestellte Position gebracht sind, die Nuten 44 und 46 mit den Kanälen 80 bzw. 82 ausgerichtet sind. Die Paßstifte 33 und 35, die in dem Stator 32

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eingesetzt sind, passen in Bohrungen 83 und 85, um eine genaue Justierung zu erzielen, wobei aufgrund der unterschiedlichen Durchmesser der Paßstifte und zugehörigen Bohrungen in der Endplatte nur einzige Orientierung ermöglicht wird, so daß beim Zusammenbau die Kanäle 80 und 82 immer mit den Nuten 44 und 46 ausgerichtet werden.

Gemäß Fig. 1 ist in der Endplatte 18 eine zentrale Bohrung 84, in der eine Nadellageranordnung 86 angeordnet ist, durch die das Ende der Welle 16 drehbar gelagert wird. Ein Sprengring 88 kann in üblicherweise verwendet werden, um die Lageranordnung 86 an ihrem Platz in der Endplatte 18 zu halten. Eine enge Druckausgleichsnut 90 ist in der Stirnseite 74 der Endplatte 18 vorgesehen und verbindet die zentrale Bohrung 84 mit dem Schlitz 78. Die Nut 90 dient zum Verringern des auf die Welle 16 wirkenden Axialschubs.

Gemäß den Fig. 1 und 6 besitzt die Stirnplatte 20 ein allgemein rechteckiges Gehäuse mit einer Axialbohrung 92 in der Stirnfläche 94 hiervon. Die Bohrung 92 erstreckt sich über eine vorbestimmte Strecke und steht mit einer konzentrischen Bohrung 96 mit größerem Durchmesser in Verbindung, wobei in der Bohrung 96 eine Nadellageranordnung 98 vorgesehen ist, durch die Welle 16 drehbar in der Stirnplatte 20 gelagert wird.

Die Bohrung 96 durch das Gehäuse, das die Stirnplatte 20 bildet, steht in Verbindung mit einer benachbarten Bohrung von etwas größerem Durchmesser, in der eine Dichtung 99 angeordnet ist. In der Stirnseite 100 der Stirnplatte 20 ist eine konzentrische Bohrung 102 mit einem Durchmesser angeordnet, der größer als der Durchmesser der Bohrung ist, in der die Dichtung 99 angeordnet ist. Das Gehäuse ist somit mit einer gestuften Bohrung versehen. In dem Bohrungsabschnitt 102 ist ein Äbstandsring 104 und eire Kugellageranordnung 106 angeordnet, die mit Hilfe eines Sprengrings 108 gehalten wird. Die Kugellageranordnung 106 lagert das vordere Ende der Welle 16 und ist derart ausgelegt, daß sie relativ hohen Axialschubkräften widerstehen kann, die auf sie durch die konische Schulter 110 der Welle 16 ausgeübt werden.

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In Fig. 6 ist die Form von Schlitzen 112 und 114 dargestellt, die in der Stirnseite 94 der Stirnplatte 20 ausgebildet sind. Ebenfalls in der Stirnfläche 94 der Stirnplatte 20 und in Verbindung stehend ndt ihren entsprechenden Schlitzen 112 und 114 sind Versorgungskanalausnehmungen 116 und 118. Aus den Fig. 4 und 6 ist ersichtlich, daß dann, wenn die Stirnfläche 74 der Endplatte 18 und die Stirnfläche 94 der Stirnplatte 20 mit gegenüberliegenden Stirnflächen der Gerotor-Anordnung 22 in Eingriff stehen, der Schlitz 76 im wesentlichen mit dem Schlitz 112 und der Schlitz 78 mit dem Schlitz 114 ausgerichtet sind. Ähnlich sind die Kanäle 80 und 82 in der Endplatte 18 ausgerichtet mit den Kanälen 116 und 118 in der Stirnseite der Stirnplatte 20. Eine genaue Ausrichtung der Teile wird durch die PaBstifte 33 und 35 erzielt, die mit den Bohrungen 83 und 85 in der Endplatte und den Bohrungen 119 und 121 in der Stirnplatte zusammenarbeiten.

Aus Fig.1 ist ersichtlich, daß sich radial erstreckende Bohrungen 120 und 122 in dem Gehäuse ausgebildet sind und sich von der Außenfläche hiervon einwärts zu gegenüberliegenden Seiten der Welle 16 erstrecken. Die Bohrungen 120 und 122 enden jeweils in einer konzentrischen Bohrung 124 bzw. 126 mit geringerem Durchmesser. In die Bohrung 120 ist ein Kugelrückschlagventil 128 und in die Bohrung 122 ein Kugelrückschlagventil geschraubt. Diese beiden Rückschlagventile 128, 130 sind von der Konstruktion her identisch und besitzen eine Kugel, die normalerweise in Eingriff mit einem Sitz in den Bohrungen 124 und 126 durch Kegelfedern gehalten werden. Die Bohrung 120 ist über eine Bohrung 132 mit dem Schlitz 114 und die Bohrung 134 über eine Bohrung 122 mit dem Schlitz 112 verbunden.

Ferner ist in Fig. 1 ein Zentrifugalpumpenkopf 14 dargestellt, der eine Aufspannplatte 136 aufweist, die mit der Stirnfläche 100 der Stirnplatte 20 verschraubt ist. Die Welle 16 verläuft durch eine Ausnehmung in der Aufspannplatte 136, wobei eine Dichtung 138 die Welle 16 umgibt, um die von der Pumpe 14 gepumpte Flüssigkeit daran zu hindern, in die Kugellageranordnung 106 des Motors zurückzufließen und diese möglicherweise zu verschmutzen. Ein Deckel 140 ist auf der Aufspannplatte 136 befestigt, um eine Kairarer 142 zu bilden, in der ein Flügelrad 144 angeordnet ist. Das Flügelrad 144 ist auf der Welle 16 befestigt und wird daher von dieser angetrieben. Zu pumpende Flüssigkeit tritt durch eine

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mit Gewinde versehene Öffnung 146 in den Deckel 140 ein und wird durch das Flügelrad 144 ergriffen und aus dem Pumpenauslaß (nicht dargestellt) herausgedrückt. Ein Spritzring 148 ist auf der Welle 16 befestigt und in einer Ausnehmung in der Aufspannplatte 136 in einem Bereich zwischen der Dichtung 138 und der lageranordnung 106 des Motors 12 angeordnet. Irgendwelche Flüssigkeit, die trotzdem einen Weg über die Dichtung 138 hinweg findet, wird durch den Spritzring 148 ergriffen und radial auswärts aus einem Spalt 150 herausgeschleudert, wodurch weiterhin die Motorlagerung 106 vor Verunreinigungen geschützt wird.

Um die Welle 16 in einer ersten Richtung zu drehen, wird Hydraulikflüssigkeit unter hohem Druck über das Schlauchabschlußstück 58 in der Endplatte 18 eingeführt und strömt von dort durch den Einlaß 62, der mit dem Schlitz 76 (Fig.4) und mit den Flüssigkeitstaschen in Verbindung steht, die durch den Abstand zwischen dem inneren Getrieberad 50 und dem äußeren Getrieberad 40 der Gerator-Anordnung 22 definiert werden. Durch den Flüssigkeitsdruck wird das äußere Getrieberad 40 im Uhrzeigersinn gedreht, wodurch auch das innere Getrieberad 50 entsprechend dem bekannten Gerotor-Prinzip gedreht wird. Der Schlitz 78 arbeitet mit der Niederdrucköffnung 60 zusammen, die über das Schlauchabschlußstück 56 mit der Niederdruckseite der Quelle für Hydraulikflüssigkeit verbunden ist. Der Nadelventilschaft 70, der dichtend in die Bohrung 64 zwischen dem Hochdruckeinlaß und dem Niederdruckauslaß angeordnet ist, kann verwendet werden, um die Flüssigkeitskraft zu steuern, di^ ^¹* dia .lerotor-Elemente ausgeübt wird. Wenn der Ventilschaft 70 sich in seinem Jj.L- vi "- Bohrung 64 befindet, wird die gesamte unter hohem Druck stehende Hydraulik^ ssigkeit durch die Gerotor-Getriebeelemente geführt, um deren Bewegung zu bewirken, wohingegen dann, wenn das Nadelventil 70 um einen bestimmten Betrag geöffnet wird, ein Teil der einströmenden Flüssigkeit direkt zum Auslaß 60 unter Ausbildung einer Beipaßströmung zu den Gerotor-Elementen geführt wird. Das Nadelventil 70 kann dann verwendet werden, um sowohl die Drehzahl der Welle 16 als auch das Äusgangsdrehmoment, das auf die Last ausgeübt wird, zu steuern.

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Da die beiden Getrieberäder 40, 50 frei in dem Stator 32 drehbar sein müssen, muß ein geringes Spiel zwischen den Seitenflächen dieser Getrieberäder und der gegenüberliegenden Flächen 74 und 94 der ■ Endplatte 18 und der Stirnplatte 12 aufrechterhalten werden. Aufgrund des geringen Spiels für ein freies Drehen der Getrieberäder kann die Hydraulikflüssigkeit unter hohem Druck zwischen diese einander gegenüberliegende Flächen lecken. Daher kann Hochdruckflüssigkeit in dem Schlitz 76 zwischen die Stirnseite des inneren Getrieberades 50 und die zugewandte Fläche der Endplatte 18 und durch die Nadellager 86 treten, wo sie auf den Querschnittsbereich des Endes der Welle 16 einwirkt und so einen ungewünschten Axialschub auf die Welle 16 ausübt, on dies zu vermeiden, ist eine Entlastungsnut 90 vorgesehen, die die Bohrung 84, die die Nadellager 86 aufnimmt, und den Schlitz 78, der mit der Niederdruckseite des Hydrauliksystems verbunden ist, verbindet. Auf dtese Weise wird das Ende der Welle 16 nur dem Niederdruck im Vergleich zu dem Hochdruck am. Einlaß ausgesetzt. Hierdurch wird der Axialschub, der auf die Welle 16 ausgeübt wird, wesentlich reduziert, wodurch ein unzulässiger Verschleiß der Welle und des zugeordneten Kugellagers 106 vermieden wird.

Die unter hohem Druck stehende Hydraulikflüssigkeit in dem Schlitz 112 in der Stirnplatte 120 kann ebenfalls zwischen die Seitenfläche des inneren Getrieberades 50 und der gegenüberliegenden Fläche 94 der Stirnplatte 20 treten. Diese Flüssigkeit, die unter einem, relativ hohen Druck steht, kann dann längs der Welle 16 durch die Nadellageranordnung 98 treten und auf die Dichtung 99 einwirken. Um die Dichtung 99 vor übermäßigen Flüssigkeitsdrücken zu schützen, und zwar unabhängig von der Drehrichtung der Welle 16, sind die Rückschlagventile 128 und 130 vorgesehen. Unter der Annahme, daß die Hochdruckleitung mit dem Schlauchanschlußstück 58 verbunden ist, wird dann, wenn der Flüssigkeitsdruck längs der Welle 16 über den normalen Ausgangsleitungsdruck steigt, die Kugel des Rückschlagventils 128 außer Eingriff mit der Bohrung 124 gegen die Kraft der Kegelfeder bewegt, so daß der Raum zwischen der Welle und der Wandung der zylindrischen Bohrung 96 über die Bohrung 132 mit der Niederdruckseite, d.h. mit dem Schlitz 114, den offenen Taschen zwischen dem inneren und äußeren Getrieberad, dem Schlitz 78 und dem Auslaß 60, verbunden.

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Wenn andererseits sich der Motor im Gegenuhrzeigersinn drehen soll, wird die Hochdruckleitung an das Schlauchanschlußstück 56 und die Niederdruckleitung an das Schlauchanschlußstück 58 angeschlossen, wobei dann das Rückschlagventil 130 die Aufgabe des Rückschlagventils 128 übernimmt. Die Hochdruckflüssigkeit in dem zwischen der Welle 16 und der Wandung der Bohrung 96 befindlichen Raum wiiktdann auf die Kugel des Rückschlagventils 130 und drückt diese aus ihrem Sitz, wodurch die Bohrung 122 freigegeben und über die Bohrung 134 mit der Niederdruckseite verbunden wird, d.h. mit dem Schlitz 112, den Taschen zwischen dem inneren und äußeren Getrieberad, dem Schlitz 76 und dem Niederdruckauslaß 58. Daher liefert unabhängig von der Drehrichtung der Welle 16 entweder das Ventil 128 oder 130 die gewünschte Entlastung der Dichtung 99, wodurch deren Lebensdauer erheblich vergrößert und die Häufigkeit von Reparaturen herabgesetzt wird.

Nimmt man erneut an, daß die Hochdruckflüssigkeit über das Schlauchanschlußstück 58 zugeführt wird, strömt die Flüssigkeit durch die Bohrung 62 in den Schlitz 76 und von dort in den Kanal 80. Die Flüssigkeit wird dementsprechend durch die Nut 44 in den Kanal 116 strömen, der dem Schlitz 112 zugeordnet ist, der in der Seitenfläche 94 der Stirnplatte 20 angeordnet ist. Auf diese Weise werden die Kräfte der Hydraulikflüssigkeit, die auf gegenüberliegende Seiten des Getrieberades 40 einwirken, ausgeglichen, wodurch Schubkräfte eliminiert werden, die existieren wurden, wenn die Nut 44 nicht vorgesehen worden wäre. Die Flüssigkeit, die durch die Nut 44 strömt, dient ferner zum Schmieren der Kontaktfläche zwischen dem Stator 32 und dem sich drehenden äußeren Getrieberad 40.

Wenn sich der Motor in entgegengesetzter Richtung drehen soll, wobei die Hochdruckleitung über das Schlauchanschlußstück 56 angeschlossen ist, gelangt die Hochdruckflüssigkeit durch den Einlaß 60 in den Schlitz 78 und durch den Kanal 82 und die Nut 46 in den Kanal 118, der dem Schlitz 114 in der Stirnplatte 20 zugeordnet ist. Wiederum werden durch die axiale Nut 46 die Flüssigkeitsdrücke, die auf beiden Seiten des Getrieberades existieren, ausgeglichen, so daß keine Axialkraft vorhanden ist, die auf die Welle 16 eine Schubkraft nach rechts in der Fig. 1 ausüben könnte.

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Auch hier dient die Hydraulikflüssigkeit, die allgemein ein Schmieröl ist, daraneinandergrenzenden Flächen des äußeren Getrieberades und des Stators 32.

Als Material für den Motor kommen die üblicherweise verwendeten in Frage, beispxelsweise Gußeisen oder Aluminiumguß. Die Gerotor-Anordnung, einschließlich des Stators, des äußeren und des inneren Getrieberades kann aus kaltgewalztem Stahl, Aluminium oder einem anderen Metall, das gewöhnlich zu diesem Zweck verwendet wird, hergestellt sein. Die Nadellageranordnungen 86, 98 und die Kugellageranordnung 106 sind komnerziell erhältlich und werden entsprechend dem Durchmesser der Welle 16 und der erwarteten Axialschubkräfte ausgewählt.

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Claims (1)

1. Patentanspruch

   Hydraulikmotor, gekennzeichnet durch

   (a) eine Endplatte mit einer zylindrischen Axialbohrung, einem Flüssigkeitseinlaß und einem Flüssigkeitsauslaß, die jeweils mit einem Steuerschlitz in einer Fläche der Endplatte und untereinander über eine Beipaßbohrung in Verbindung stehen,

   (b) ein Nadelventil, das in die Endplatte eingeschraubt ist und mit der Beipaßbohrung zum wahlweisen Blockieren oder Freigeben der Beipaßbohrung zusammenarbeitet,

   (c) eine Welle, deren eines Ende drehbar in der zylindrischen Axialbohrung der Endplatte gelagert ist,

   (d) eine Gerotor-Einrichtung, die an einer Seitenwand der Endplatte anliegt und einen Statorring mit einer zylindrischen Bohrung aufweist, wobei sich zwei axiale Nuten benachbart von der Bohrung erstrecken und mit Abstand zueinander um einen Kreisbogenabschnitt angeordnet sind sowie ein äußeres Getrieberad mit einer Innenverzahnung und einer zylindrischen Außenfläche, das in der zylindrischen Bohrung des Statorrings drehbar ist und ein inneres Getrieberad aufweist, das auf der Welle befestigt ist, wobei das innere Getrieberad exzentrisch in dem äußeren Getrieberad angeordnet ist und eine geringere Anzahl von Zähnen im Vergleich zum äußeren Getrieberad aufweist, wobei die Köpfe sämtlicher Zähne des inneren Getrieberads so geformt sind, daß sie sich immer in Gleitkontakt mit den Zähnen des äußeren Getrieberads befinden,

   (e) eine Stirnplatte, deren eine Seitenfläche an der Gerotor-Einrichtung anliegt und an dem Stäorring befestigt ist, wobei die Stirn-

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   platte eine Axialbohrung aufweist, die sich zur drehbaren Aufnahme der Welle hindurch erstreckt, wobei eine Seite der Stirnplatte zwei kreiszweieckförmige Steuerschlitze in Ausrichtung mit den kreiszweieckförmigen Steuerschlitzen der Endplatte und mit vorbestimmten Segmenten des Zwischenraums zwischen dem inneren und dem äußeren Getrieberad aufweist,

   (f) eine Dichtung, dfe die Welle umgibt und in der Axialbohrung der Stirnplatte angeordnet ist,

   (g) zwei Radialbohrungen in der Stirnplatte, die sich von der Axialbohrung in der Stirnplatte zur Außenfläche der Stirnplatte erstrecken,

   (h) zwei Kanäle, die sich jeweils von den Radialbohrungen zu den Steuerschlitzen in der Stirnplatte erstrecken und

   (i) zwei Druckausgleichsventile, die in den beiden Radialbohrungen angeordnet sind, um normalerweise den Flüssigkeitsdurchtritt von der Axialbohrung in der Stirnplatte zu den Kanälen zwischen der Radialbohrung und den Steuerschlitzen in der Stirnplatte zu blockieren, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß dann, wenn die Beipaßbohrung durch das Nadelventil geschlossen wird und der Flüssigkeitsdruck, der auf die Dichtung einwirkt einen vorbestimmten Wert überschreitet, eines der Rückschlagventile einen Flüssigkeitsdurchtritt zwischen der Axialbohrung in der Stirnplatte und einem Kanal in der Stirnplatte zu einem Steuerschlitz in der Stirnplatte freigibt.

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