DE3008832C2

DE3008832C2 -

Info

Publication number: DE3008832C2
Application number: DE19803008832
Authority: DE
Inventors: Tadami Kamakura Kanagawa Jp Okamoto; Yasuo Tokio/Tokyo Jp Haneishi
Original assignee: TOKYO KEIKI CO Ltd TOKIO/TOKYO JP
Current assignee: TOKYO KEIKI CO Ltd TOKIO/TOKYO JP
Priority date: 1979-03-09
Filing date: 1980-03-07
Publication date: 1989-01-26
Also published as: DE3008832A1; JPS5941033B2; JPS55119989A

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotationskolbenmaschine für hydraulische Arbeitsmittel, die ein Gehäuse mit zwei Anschlüssen für das Arbeitsmittel sowie im Gehäuse einen innen verzahnten Stator mit n + 1 Zähnen und einen darin auf einer Kreisbahn umlaufenden und dabei eine relative Drehbe wegung um seine Achse ausführenden, mit einer Hauptwelle durch eine Gelenkwelle drehschlüssig verbundenen, außen verzahnten Rotor mit n Zähnen aufweist, der beim Umlauf im Stator Arbeitskammern mit sich vergrößerndem oder ver kleinerndem Arbeitsvolumen bildet, die ferner in dem Gehäuse eine Ventilplatte mit einer der Zahl von Arbeitskammern entsprechenden Zahl von Steuerkolben zur Steuerung einer entsprechenden Zahl von in der Ventilplatte vorgesehenen äußeren und inneren Öffnungen für den Durchfluß des Arbeits mittels zu oder von den Arbeitskammern sowie neben der Ventilplatte eine mit dieser zusammenwirkende feststehende Steuerplatte mit derselben Zahl von sich mit den Öffnungen der Ventilplatte überdeckenden Öffnungen aufweist, wobei zur Veränderung der Drehzahl, des Drehmoments bzw. der Förder menge der Durchfluß an der Ventilplatte verändert werden kann.The invention relates to a rotary piston machine for hydraulic work equipment, which has a housing with two connections for the work equipment and in the housing an internally toothed stator with n + 1 teeth and a rotating around it in a circular path while executing a relative rotation movement about its axis, with a Main shaft by a universal joint shaft connected in a rotationally locked manner, externally toothed rotor with n teeth, which, when circulating in the stator, forms working chambers with an increasing or decreasing working volume, which furthermore has a valve plate in the housing with a number of control pistons corresponding to the number of working chambers for controlling one corresponding number of provided in the valve plate outer and inner openings for the flow of work by means of to or from the working chambers and in addition to the valve plate cooperating with this fixed control plate with the same number of itself with the openings of the valve plate overdec kenden openings, the flow at the valve plate can be changed to change the speed, the torque or the delivery amount.

Bei einer durch die DE-OS 20 54 827 bekannten derartigen Rotationskolbenmaschine besteht zwar die Möglichkeit, durch ein Verdrehen der Ventilplatte gegenüber der Steuerplatte den Zulauf des Arbeitsmittels zu den Arbeitskammern zu steuern. Dies geschieht mittels einer durch die relative Drehbewegung zwischen Ventilplatte und Steuerplatte bewirkten Änderung der Größe der Durchgänge für das Arbeitsmittel in der Ventilplatte. Diese Art der Steuerung führt zu wirkungs gradschmälernden Drosselverlusten, mit denen eine uner wünschte Aufheizung des hydraulischen Arbeitsmittels einhergeht.In one known from DE-OS 20 54 827 such Rotary piston machine is possible through a turning of the valve plate in relation to the control plate the supply of the working fluid to the working chambers Taxes. This is done by means of a relative Rotation between valve plate and control plate caused Change the size of the passages for the work equipment in the valve plate. This type of control leads to effective degree-reducing throttle losses with which an un desired heating of the hydraulic working fluid goes along.

Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Rotationskolbenmaschine der einleitend beschriebenen Art so auszubilden, daß auf einfache Weise die Möglichkeit besteht, Drehzahl, Drehmoment bzw. Fördermenge in Stufen zu ver ändern.Accordingly, the invention is based on the object Rotary piston machine of the type described in the introduction train that there is a simple possibility Speed, torque or flow rate in steps to ver to change.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß die Steuerplatte zwei Gruppen von Öffnungen aufweist, von denen die erste Gruppe stirnseitig durchgehende, die äußeren Öffnungen der Ventilplatte überdeckende Öffnungen und die zweite Gruppe an eine umlaufende Ringnut angeschlossene, umfangsseitig angeordnete und die äußeren Öffnungen der Ventilplatte überdeckende Ausnehmungen sind, und daß in einem Gehäuseteil ein Ventil angeordnet ist, das eine zu- oder abschaltbare Verbindung zwischen der Ringnut und einem der Arbeitsmittelanschlüsse über einen Kanal her stellt.To achieve this object, the invention proposes that the Control plate has two groups of openings, one of which the first group is continuous, the outer group Openings of the valve plate covering openings and the second group connected to a circumferential ring groove, arranged circumferentially and the outer openings of the Valve plate covering recesses, and that in a valve part is arranged, the one connectable or disconnectable connection between the ring groove and one of the work equipment connections via a channel poses.

Zwar ist aus der DE-OS 21 40 569 eine Rotationskolben maschine bekannt, die mit einer in ähnlicher Weise wirkenden Umschalteinrichtung zum Steuern von Drehzahl und Drehmoment versehen ist. Dabei sind die Steueröffnungen der einzelnen Gruppen als Axialnuten am Umfang eines umlaufenden Dreh schiebers angeordnet, der einstückig mit der Hauptwelle der Rotationskolbenmaschine ausgebildet ist. Dies hat zur Folge, daß ein Auswechseln des Drehschiebers ein weitgehendes Auseinandernehmen der Maschine voraussetzt.DE-OS 21 40 569 is a rotary piston known machine that acts in a similar manner Switching device for controlling speed and torque is provided. The tax openings are the individual Groups as axial grooves on the circumference of a rotating rotation arranged in one piece with the main shaft of the Rotary piston machine is formed. As a consequence, that a replacement of the rotary valve is largely Disassembling the machine presupposes.

Demgegenüber verwendet die Rotationskolbenmaschine gemäß der Erfindung eine ringförmige, stationäre Steuerplatte, die an einem Ende der Maschine so anbringbar ist, daß bei einem Wechsel der Ventilplatte es lediglich erforderlich ist, ein das Gehäuse abschließendes Gehäuseteil zu entfernen, ohne daß andere Teile demontiert werden müßten. Überdies ist die Steuerplatte gemäß der Erfindung einfacher herzustellen als der Drehschieber gemäß DE-OS 21 40 569.In contrast, the rotary piston machine according to the Invention an annular, stationary control plate, the one end of the machine can be attached so that at one Changing the valve plate is only necessary to remove the housing part that closes the housing without that other parts would have to be dismantled. Moreover, that is Control plate according to the invention easier to manufacture than the rotary valve according to DE-OS 21 40 569.

Weitere Ausgestaltungen der Rotationskolbenmaschine gemäß der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further configurations of the rotary piston machine according to the invention emerge from the subclaims.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele von Rotations kolbenmaschinen dargestellt. Es zeigtIn the drawing are exemplary embodiments of rotations piston machines shown. It shows

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine zum Stand der Technik gehörende Ausführungsform, Fig. 1 shows a longitudinal section through a part of the prior art embodiment,

Fig. 2 ein Schaltschema zur Erläuterung der Arbeits weise einer derartigen Rotationskolbenmaschine mit veränderbarem Arbeitsmitteldurchsatz, Fig. 2 is a circuit diagram for explaining the working example of such a rotary piston engine with a variable working medium throughput,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform gemäß der Erfindung, die auf eine konstante Teilfördermenge bzw. Teildrehzahl umschaltbar ist, wobei lediglich die Teile dargestellt sind, die sich von der Rotationskolbenmaschine gemäß dem Stand der Technik unterscheiden, Fig, which differ. 3 is a longitudinal section through an embodiment according to the invention, which can be switched to a constant partial flow or partial speed, only the parts are shown from the rotary piston engine according to the prior art,

Fig. 4 eine Vorderansicht der Steuerplatte, die in der Ausführungsform gemäß der Erfindung verwendet wird. Fig. 4 is a front view of the control plate used in the embodiment according to the invention.

Fig. 1 zeigt eine Rotationskolbenmaschine, die im wesent lichen der in der DE-OS 20 54 827 offenbarten Maschine entspricht, die als Motor oder als Pumpe einsetzbar ist. Sie weist ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 21 auf, das mit einem Befestigungsflansch 21 a und einem Innenflansch 21 b versehen ist und mit einer Verschlußplatte 23 und einem Deckel 24 verschlossen ist. Verschlußplatte 23 und Deckel 24 sind durch Schrauben 25 bzw. Schrauben 26 am Gehäuse 21 befestigt. Fig. 1 shows a rotary piston machine which corresponds in wesent union to the machine disclosed in DE-OS 20 54 827, which can be used as a motor or as a pump. It has an essentially cylindrical housing 21 which is provided with a fastening flange 21 a and an inner flange 21 b and is closed with a closure plate 23 and a cover 24 . Locking plate 23 and cover 24 are fastened to the housing 21 by screws 25 and screws 26, respectively.

Eine Rotationskolbeneinheit 30 besteht im wesentlichen aus einem innen verzahnten Stator 31 mit Rollen 20, die einen Teil seiner Oberfläche bilden, und einem außen verzahnten Rotor 32. Der Rotor weist nach außen gerichtete Vorsprünge auf, deren Zahl um 1 kleiner ist als die Zahl der nach innen gerichteten Vorsprünge des Stators 31, um eine Anzahl von Arbeitskammern 33 zu bilden. Der Rotor 32 bewegt sich im Stator 31 auf einer Kreisbahn, wobei er sich gleichzeitig dreht, wodurch das Volumen der Arbeitskammern 33 zunimmt und abnimmt.A rotary piston unit 30 essentially consists of an internally toothed stator 31 with rollers 20 , which form part of its surface, and an externally toothed rotor 32 . The rotor has outward projections, the number of which is 1 smaller than the number of inward projections of the stator 31 to form a number of working chambers 33 . The rotor 32 moves in a circular path in the stator 31 , rotating at the same time, as a result of which the volume of the working chambers 33 increases and decreases.

Die Rotationskolbenmaschine ist ferner mit einer Hauptwelle 40 versehen, die in Lagern 41 gelagert ist. Die Längsachse der Rotationskolbenmaschine wird durch die Längsachse der Hauptwelle 40 definiert, die mit einer Innenverzahnung 40 a, einem Flansch 40 b und einer Keilnut 40 d versehen ist. Der Flansch 40 b wird in Längsrichtung durch die Lager 41 unter Zwischenschaltung eines Abstandringes 42 gehalten.The rotary piston machine is also provided with a main shaft 40 which is mounted in bearings 41 . The longitudinal axis of the rotary piston machine is defined by the longitudinal axis of the main shaft 40 , which is provided with an internal toothing 40 a , a flange 40 b and a keyway 40 d . The flange 40 b is held in the longitudinal direction by the bearings 41 with the interposition of a spacer ring 42 .

Eine Gelenkwelle 45 kämmt mittels einer Verzahnung 45 a mit der Innenverzahnung 40 a der Hauptwelle. Die am anderen Ende der Gelenkwelle 45 angebrachte Verzahnung 45 b kämmt mit einer Innenverzahnung 32 a des Rotors 32. Demzufolge wird nur die Drehbewegung des Rotors 32, nicht aber dessen Kreis bahnbewegung auf die Hauptwelle 40 übertragen. In umgekehr ter Antriebsrichtung gilt entsprechendes.An articulated shaft 45 meshes by means of a toothing 45 a with the internal toothing 40 a of the main shaft. The toothing 45 b attached to the other end of the propeller shaft 45 meshes with an internal toothing 32 a of the rotor 32 . As a result, only the rotary movement of the rotor 32 , but not its circular path movement, is transmitted to the main shaft 40 . The same applies in the opposite direction of drive.

Ferner ist eine Verschleißscheibe 50 zwischen dem inneren Flansch 21 b des Gehäuses 21 der Rotationskolbeneinheit 30 angeordnet. Furthermore, a wear plate 50 is arranged between the inner flange 21 b of the housing 21 of the rotary piston unit 30 .

Steuerkolben 60 sind radial zur Längsachse des Gehäuses 21 in Bohrungen 61 a einer Ventilplatte 61 angeordnet. Die Steuerkolben 60 weisen eine Einschnürung 60 b auf, die einen Flüssigkeitsdurchlaß bilden. An dem der Längsachse des Gehäuses 21 zugekehrten Ende ist jeder Steuerkolben 60 mit einem flachen Fortsatz 60 c versehen, der dazu dient, einen Stift 12 oder eine Kugel zu halten. Ferner ist ein erster Führungsring 13 vorhanden, der mit einer C-förmigen Umfangs nut oder einem halbkreisförmigen Querschnitt zur Führung des Stiftes 12 oder der Kugel versehen ist. Der erste Führungs ring 13 ist auf der Mantelfläche 70 c eines Exzenternockens 70 angebracht. Ein zweiter Führungsring 14 ist mit Hilfe eines Schnappringes oder dgl. am ersten Führungsring 13 befestigt. Dieser zweite Führungsring 14 weist eben falls eine C-förmige Nut oder einen halbkreisförmigen Querschnitt auf, um so das andere Ende des Stiftes oder die andere Seite der Kugel aufzunehmen. Auf diese Weise werden die Steuerkolben 60 durch den Exzenternocken 70 gesteuert, der mit einem Lagerzapfen 70 a versehen ist. Letzterer ist in einer Lagerplatte 65 unter Zwischenschaltung von Lagern 15 koaxial zur Hauptwelle 40 gelagert. Ferner ist der Exzenter nocken 70 auf der anderen Seite mit einem Zapfen 70 d versehen, der unter Zwischenschaltung einer Büchse oder eines Lagers 71 rotierbar im Deckel 24 gelagert ist. Weiterhin ist ein Abstandsring 19 vorhanden, der an der Mantelfläche des Zapfens 70 d zum Zweck der Anpassung angebracht ist.Control pistons 60 are arranged radially to the longitudinal axis of the housing 21 in bores 61 a of a valve plate 61 . The control piston 60 have a constriction 60 b , which form a liquid passage. At the end facing the longitudinal axis of the housing 21 , each control piston 60 is provided with a flat extension 60 c , which serves to hold a pin 12 or a ball. Furthermore, a first guide ring 13 is provided, which is provided with a C-shaped circumferential groove or a semicircular cross section for guiding the pin 12 or the ball. The first guide ring 13 is mounted on the outer surface 70 c of an eccentric cam 70 . A second guide ring 14 is attached to the first guide ring 13 with the aid of a snap ring or the like. This second guide ring 14 also has a C-shaped groove or a semicircular cross-section so as to accommodate the other end of the pin or the other side of the ball. In this way the control piston are controlled by the eccentric cam 70 60, which is provided with a pivot pin 70 a. The latter is mounted in a bearing plate 65 with the interposition of bearings 15 coaxially to the main shaft 40 . Furthermore, the eccentric cam 70 is provided on the other side with a pin 70 d which is rotatably mounted in the cover 24 with the interposition of a bushing or a bearing 71 . Furthermore, a spacer ring 19 is present, which is attached to the outer surface of the pin 70 d for the purpose of adaptation.

Die Ventilplatte 61 ist zum Deckel 24 hin mit Einlaßöffnun gen 61 b und Auslaßöffnungen 61 c versehen, wobei jeder Bohrung 61 a eine Einlaß- und eine Auslaßöffnung zugeordnet ist. Einlaßöffnungen 61 b und Auslaßöffnungen 61 c sind in noch zu beschreibender Weise mit der Arbeitsmittelzuleitung innerhalb des Deckels 24 verbunden. Die Ventilplatte 61 ist mit sieben Durchgängen 61 d versehen, die zu den Arbeitskam mern 33 führen und sich entweder in Verbindung mit der Einlaßöffnung 61 b oder der Auslaßöffnung 61 c befinden, und zwar in Abhängigkeit von der Position des jeweiligen Kolbens 60. Eine Lagerplatte 65 ist zwischen der Ventilplatte 61 und der Rotationskolbeneinheit 30 angeordnet. Sie weist sieben Durchlaßbohrungen 65 a auf, die jeweils einen Durchgang 61 d mit einer Arbeitskammer 33 der Kreiskolbeneinheit 30 verbinden. Die Ventilplatte 61 ist mit einem Kanal 61 e versehen, der sich zwischen der äußeren Mantelfläche und den Ventilöffnungen der Ventilplatte 61 erstreckt. Zwischen der äußeren Mantelfläche der Ventilplatte 61 und der inneren Begrenzung des Deckels 24 verläuft ein Umfangsnut 24 h.The valve plate 61 is the cover 24 down with Einlaßöffnun gen 61b and exhaust ports 61 provided c, each bore 61 is a an inlet and an outlet opening associated. Inlet openings 61 b and outlet openings 61 c are connected in a manner yet to be described to the working medium feed line within the cover 24 . The valve plate 61 is provided with seven passages 61 d which lead to the working chamber 33 and are located either in connection with the inlet opening 61 b or the outlet opening 61 c , depending on the position of the respective piston 60 . A bearing plate 65 is arranged between the valve plate 61 and the rotary piston unit 30 . It has seven passage bores 65 a , each connecting a passage 61 d to a working chamber 33 of the rotary piston unit 30 . The valve plate 61 is provided with a channel 61 e , which extends between the outer surface and the valve openings of the valve plate 61 . A circumferential groove 24 h runs between the outer lateral surface of the valve plate 61 and the inner boundary of the cover 24 .

Der Deckel 24 ist mit einer Anschlußbohrung 24 a zur Zufüh rung des Arbeitsmittels und einer weiteren Anschlußbohrung 24 b zur Ableitung des Arbeitsmittels versehen. Die Anschluß bohrung 24 a ist mit einem Ringkanal 24 c durch einen Verbin dungskanal 24 d verbunden. Die Anschlußbohrung 24 b ist über einen Verbindungskanal 24 f mit einem Ringkanal 24 e für die austretende Flüssigkeit verbunden. Die Einlaßöffnungen 61 b und die Auslaßöffnungen 61 c in der Ventilplatte 61 sind über die Ringkanäle 24 c, 24 e mit der Anschlußbohrung 24 a bzw. 24 b verbindbar.The lid 24 is provided with a connection bore 24 a for supplying the working fluid and a further connecting bore 24 b for deriving the working fluid. The connection bore 24 a is connected to an annular channel 24 c through a connec tion channel 24 d . The connection bore 24 is b f is connected via a connecting channel 24 with an annular channel 24 for the liquid emerging e. The inlet openings 61 b and the outlet openings 61 c in the valve plate 61 can be connected via the ring channels 24 c , 24 e to the connection bore 24 a or 24 b .

Die Gelenkwelle 45 ist an ihrem der Ventilplatte 61 zuge kehrten Ende mit einem Kugelzapfen 45 c versehen, der in einen am Exzenternocken 70 angebrachten Schlitz 70 e hinein ragt. Auf diese Weise wird der Exzenternocken 70 angetrie ben, wenn der Rotor 32 seine Kreisbahnbewegung ausführt.The hinge shaft 45 is provided at its the valve plate 61 facing the end with a ball pin 45 c, 70 e projecting into a slot mounted on the eccentric cam 70 inside. In this way, the eccentric cam 70 is driven when the rotor 32 executes its circular path movement.

Mit 16 ist eine Wellendichtung in der Verschlußplatte 23 bezeichnet. Ferner sind Führungsstifte 17 und 18 vorgesehen. Mit 21 c ist ein Abfluß im Gehäuse bezeichnet. 16 with a shaft seal in the closure plate 23 is designated. Guide pins 17 and 18 are also provided. With 21 c a drain in the housing is called.

Die Arbeitsweise der vorbeschriebenen Rotationskolben maschine ist bekannt, so daß sie im einzelnen nicht erläu tert zu werden braucht. Die exzentrische Lage des Rotors 32 zum Stator 31 beträgt 90° gegenüber der exzentrischen Lage des Exzenternockens 70 in bezug auf den Zapfen 70 d. Damit wirkt, wenn die Anschlußbohrung 24 a für die Zuführung des Arbeitsmittels mit der Druckseite und die Anschlußbohrung 24 b für die Ableitung des Arbeitsmittels mit der Niederdruck seite verbunden ist, wobei der Rotor 32 gemäß Fig. 2 eine untere Lage einnimmt, der Arbeitsmitteldruck auf die linksseitige Gruppe der Arbeitskammern 33 über den Verbin dungskanal 24 d, den Ringkanal 24 c, die jeweilige Einlaß öffnung 61 b, Einschnürungen 60 b und die jeweilige Durch laßbohrung 65 a. Die rechte Gruppe der Arbeitskammern 33 ist über die jeweils zugehörigen Durchlaßbohrungen 65 a, Durch gänge 61 d, Einschnürungen 60 b der jeweils zugehörigen Steuerkolben, Auslaßöffnungen 61 c und Ringkanal 24 e sowie Durchlaß 24 f mit der Anschlußbohrung 24 b verbunden, die parallel zur Anschlußbohrung 24 a für die Zuführung des Arbeitsmittels liegt. In diesem Fall wird auf den Rotor 32 eine Drehkraft ausgeübt, so daß der Rotor 32 innerhalb des Stators 31 eine Kreisbewegung durchführt. Da der Stator 31 einen Zahn mehr aufweist als der Rotor 32, wird jedesmal, wenn der Rotor 32 einen Umlauf durchführt, der Stator 31 in der entgegengesetzten Richtung rotiert mit einem Drehmo ment, welches größer ist um einen Betrag, der einem Zahn entspricht. Diese Drehbewegung wird als hohes Drehmoment über die Gelenkwelle 45 auf die Hauptwelle 40 übertragen. Wenn die Druckmittelquelle mit der Anschlußbohrung 24 b und die Niederdruckseite mit der Anschlußbohrung 24 a verbunden ist, wird der Fluß des Arbeitsmittels umgekehrt, so daß die Hauptwelle 40 in entgegengesetzter Richtung rotiert. Die innerhalb der Rotationskolbenmaschine durch Lecks abfließen den Arbeitsmittelmengen strömen über die umlaufende Nut 24 h, den Kanal 61 e und Gleitflächen zur Abflußöffnung 21 c. Wenn vorstehend die Arbeitsweise der Rotationskolbenmaschine als Flüssigkeitsmotor beschrieben worden ist, schließt dies nicht aus, daß die Maschine auch als Flüssigkeitspumpe verwendbar ist, wobei die Hauptwelle 40 in Rotation versetzt wird und so als Antriebswelle dient, so daß bei umgekehrtem Durchsatz das Druckmittel aus der Anschlußbohrung 24 b oder der Anschlußbohrung 24 a austritt und die Flüssigkeit durch die Anschlußbohrung 24 a bzw. die Anschlußbohrung 24 b zugeführt wird.The operation of the rotary piston machine described above is known, so that it does not need to be explained in detail. The eccentric position of the rotor 32 to the stator 31 is 90 ° with respect to the eccentric position of the eccentric cam 70 with respect to the pin 70 d . This acts when the connection bore 24 a for the supply of the working fluid to the pressure side and the connection bore 24 b for the discharge of the working fluid is connected to the low pressure side, the rotor 32 according to FIG. 2 assuming a lower position, the working fluid pressure on the left-hand group of the working chambers 33 via the connec tion channel 24 d , the ring channel 24 c , the respective inlet opening 61 b , constrictions 60 b and the respective passage bore 65 a . The right-hand group of the working chambers 33 is connected to the associated passage bores 65 a , through passages 61 d , constrictions 60 b of the associated control piston, outlet openings 61 c and annular channel 24 e and passage 24 f to the connection bore 24 b , which is parallel to the connection bore 24 a for the supply of the work equipment. In this case, a rotational force is exerted on the rotor 32 , so that the rotor 32 performs a circular movement within the stator 31 . Since the stator 31 has one tooth more than the rotor 32 , each time the rotor 32 rotates, the stator 31 rotates in the opposite direction with a torque which is larger by an amount corresponding to one tooth. This rotary movement is transmitted to the main shaft 40 as high torque via the propeller shaft 45 . If the pressure medium source is connected to the connection bore 24 b and the low pressure side to the connection bore 24 a , the flow of the working fluid is reversed, so that the main shaft 40 rotates in the opposite direction. The flow of working fluid within the rotary piston machine through leaks flow through the circumferential groove 24 h , the channel 61 e and sliding surfaces to the drain opening 21 c . If the mode of operation of the rotary piston machine as a liquid motor has been described above, this does not exclude that the machine can also be used as a liquid pump, the main shaft 40 being set in rotation and thus serving as a drive shaft, so that the pressure medium from the connection bore is at a reversed throughput 24 b or the connection bore 24 a emerges and the liquid is supplied through the connection bore 24 a or the connection bore 24 b .

Im folgenden wird das Prinzip der Umschalteinrichtung zur Änderung von Drehzahl und Drehmoment bzw. der Fördermenge im Zusammenhang mit Fig. 2 erläutert. Im oberen Teil der Fig. 2 ist der Aufbau der Maschine wiedergegeben, wenn der Rotor 32, der acht Zähne aufweist, in Eingriff mit dem Stator 31 ist, der bei diesem Ausführungsbeispiel neun Zähne und Rollen 20 aufweist. Der Rotor 32 nimmt gegenüber dem Stator eine untere exzentrische Lage ein. Der untere Teil der Fig. 2 zeigt die Steuereinrichtung, die neun Steuerkolben 60-1, 60-2, . . . . 60-9 aufweist, um das Druckmittel auf die Arbeits kammern zu verteilen, die im oberen Teil der Fig. 2 darge stellt sind, nämlich auf die Arbeitskammern 33-1, 33-2, . . . , 33-9. In Fig. 2 ist die Mantelfläche 70 c des Exzenternockens 70, welche die Steuerkolben 60 betätigt, vom Mittelpunkt des Stators 31 nach links verschoben. Ferner sind in beiden Teilen der Fig. 2 die Bedingungen dargestellt, bei welchen die Einlaßöffnungen 61 b-1, 61 b-2, . . . 61-9 und die Auslaß öffnungen 61 c-1, 61c-2, . . . , 61 c-9 über die Durchgänge 61 d-1, 61 d-2, . . . , 61 d-9 und die Bohrungen 61 a-1, 61 a-2, . . . , 61 a-9 mit einer Arbeitsmitteldruckleitung 11 und einer Arbeitsmittelausgangsleitung 10 unter Zwischenschaltung eines Ventils 4 verbunden sind. Die in Fig. 2 nicht angegebenen Index-Ziffern -1, -2, . . . , -9 sind den Teilen zugeordnet, die mit den entsprechenden Index-Zahlen ver sehenen Steuerkolben 40 zusammenwirken.The principle of the switching device for changing the speed and torque or the delivery rate is explained below in connection with FIG. 2. The structure of the machine is shown in the upper part of FIG. 2 when the rotor 32 , which has eight teeth, is in engagement with the stator 31 , which in this exemplary embodiment has nine teeth and rollers 20 . The rotor 32 occupies a lower eccentric position with respect to the stator. The lower part of FIG. 2 shows the control device, the nine control pistons 60-1 , 60-2,. . . . 60-9 has to distribute the pressure medium to the working chambers, which are Darge in the upper part of FIG. 2, namely on the working chambers 33-1, 33-2 ,. . . , 33-9 . In FIG. 2, the lateral surface 70 c of the eccentric cam 70, which actuates the control piston 60 is shifted from the center of the stator 31 to the left. Furthermore, in both parts of FIG. 2, the conditions are shown under which the inlet openings 61 b - 1 , 61 b - 2 ,. . . 61-9 and the outlet openings 61 c - 1 , 61 c - 2 ,. . . , 61 c - 9 through passages 61 d - 1 , 61 d - 2,. . . , 61 d - 9 and the holes 61 a - 1, 61 a - 2,. . . , 61 a - 9 are connected to a working medium pressure line 11 and a working medium outlet line 10 with the interposition of a valve 4 . The index digits -1, -2 , not shown in FIG. 2. . . , -9 are assigned to the parts that cooperate with the corresponding index numbers provided control piston 40 .

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform einer Rotationskolbenma schine, die unter Anwendung der Lehre gemäß der Erfindung auf Teillast- bzw. Teilfördermenge umschaltbar ist. Solche Teile der Maschine, die Teilen der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Maschine entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Fig. 3 shows an embodiment of a rotary piston machine, which can be switched over to partial load or partial delivery using the teaching according to the invention. Parts of the machine which correspond to parts of the machine shown in FIGS. 1 and 2 are provided with the same reference numerals.

An der der Gelenkwelle 45 abgekehrten Seite der Ventilplatte 61 ist eine Steuerplatte 1 angebracht, die gemäß der Darstellung in Fig. 4 mit einer inneren Öffnung 1 d versehen, deren Durchmesser so bemessen ist, daß sie die inneren Öffnungen 61 c in der Ventilplatte 61 freigibt. Die Steuer platte 1 weist eine erste Gruppe von stirnseitig durchge henden Öffnungen 1 a (sechs Öffnungen bei der in der Zeich nung dargestellten Ausführungsform) und eine zweite Gruppe von nicht durchgehenden Ausnehmungen 1 b (drei Ausnehmungen bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform) auf. Die Zahl der Öffnungen 1 a stimmt überein mit der der inneren Öffnungen 61 b. Sie sind in gleichen Abständen wie diese angeordnet. Außerdem ist die Steuerplatte 1 mit einer umlaufenden Ringnut 1 c versehen, die die Ausnehmungen 1 b untereinander verbindet. An der der Gelenkwelle 45 abgekehr ten Seite der Steuerplatte 1 ist ein Gehäuseteil 2 angeord net, welches am Gehäuse 21 mittels Schrauben 26 befestigt ist und die Steuerplatte 1, die Ventilplatte 61 und ein Ventil 4 in der jeweiligen Position hält. Ein erster Ringkanal 2 e und ein zweiter Ringkanal 2 c sind im Gehäuse teil 2 angeordnet, welches an der Steuerplatte 1 anliegt. Die Ringkanäle 2 c und 2 e sind jeweils über Kanäle 2 d bzw. 2 f mit einem Arbeitsmittelanschluß 2 a bzw. 2 b verbunden. Beide Arbeitsmittelanschlüsse 2 a, 2 b sind nebeneinander im oberen Bereich des Gehäuseteils 2 angeordnet. Die Steuerplatte 1 ist mit Hilfe eines Stiftes 3 am Gehäuseteil 2 gehalten. Das Ventil 4 ist drehbar in einer Bohrung des Gehäuses angeord net. Es ist mit einer Ausnehmung 4 a an seiner Unterseite und einer seitlichen Durchbrechung 4 b versehen. Das Ventil 4 wird durch eine Mutter 5 gehalten. Ein Hebel 6, der an seinem einen Ende einen Handgriff 8 trägt, ist mittels einer Schraube 7 am Ventil 4 befestigt. Er ist dazu mit einem Ansatz versehen, der in einen Schlitz 4 c des Ventilskörpers eingreift. Das Ventil 4 ist um 90° schwenkbar angeordnet, wobei im Gehäuseteil 2 Durchlässe 2 h und 2 k vorgesehen sind, mit denen die Durchbrechung 4 b des Ventils 4 in den Endlagen des Hebels 6 jeweils verbindbar sind, um so die Verbindung mit den Arbeitsmittelanschlüssen 2 a und 2 b herzustellen. Weiterhin ist ein Durchlaß 21 vorgesehen, der die Verbindung zwischen der Ausnehmung 4 a im Ventil 4 und der umlaufenden Ringnut 1 c in der Steuerplatte 1 herstellt. Eine Schraube 9 dient als Anschlag. Sie ist in Öffnungen im Gehäuseteil 2 einschraubbar, von denen jeweils eine einer Endlage des Hebels 6 zugeordnet ist.On the side facing away from the drive shaft 45 of the valve plate 61 , a control plate 1 is attached, which, as shown in FIG. 4, is provided with an inner opening 1 d , the diameter of which is dimensioned such that it releases the inner openings 61 c in the valve plate 61 . The control plate 1 has a first group of through-going openings 1 a (six openings in the embodiment shown in the drawing) and a second group of non-continuous recesses 1 b (three recesses in the embodiment shown in the drawing). The number of openings 1 a coincides with that of the inner openings 61 b . They are arranged at the same intervals as these. Furthermore, the control plate 1 is provided with a circumferential annular groove c 1, b 1, the recesses interconnects. On the drive shaft 45 abge th side of the control plate 1 , a housing part 2 is angeord net, which is attached to the housing 21 by means of screws 26 and holds the control plate 1 , the valve plate 61 and a valve 4 in the respective position. A first ring channel 2 e and a second ring channel 2 c are arranged in the housing part 2 , which bears against the control plate 1 . The ring channels 2 c and 2 e are each connected via channels 2 d and 2 f to a working medium connection 2 a and 2 b . Both working medium connections 2 a , 2 b are arranged side by side in the upper area of the housing part 2 . The control plate 1 is held on the housing part 2 by means of a pin 3 . The valve 4 is rotatable in a bore of the housing angeord net. It is provided with a recess 4 a on its underside and a lateral opening 4 b . The valve 4 is held by a nut 5 . A lever 6 , which carries a handle 8 at one end, is fastened to the valve 4 by means of a screw 7 . He is provided with an approach that engages in a slot 4 c of the valve body. The valve 4 is arranged to be pivotable by 90 °, 2 passages 2 h and 2 k being provided in the housing part, with which the opening 4 b of the valve 4 in the end positions of the lever 6 can be connected in each case, so that the connection to the working medium connections 2 a and 2 b produce. Further, a passage 21 is provided which is c, the connection between the recess 4a in the valve 4 and the circumferential annular groove 1 produces in the control plate. 1 A screw 9 serves as a stop. It can be screwed into openings in the housing part 2 , one of which is assigned to an end position of the lever 6 .

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 die Arbeits weise der Rotationskolbenmaschine gemäß der Erfindung beschrieben. Zu Beginn sind die Leitung 11 für die Zuführung des Arbeitsmittels und die Leitung 10 zum Ableiten des Arbeitsmittels mit den Arbeitsmittelanschlüssen 2 a bzw. 2 b verbunden. Wenn das Ventil 4 sich in der in Fig. 3 darge stellten rechten Lage befindet, ist der Arbeitsmittelan schluß 2 a über den Kanal 2 d, den zweiten Ringkanal 2 c und die Öffnungen 1 a in der Steuerplatte 1 mit den äußeren Öffnungen 61 b-1, 61 b-2, 61 b-4, 61 b-5, 61 b-7 und 61 b -8 der Ventilplatte 61 verbunden. Ferner sind die äußeren Öffnungen 61 b-3, 61 b-6 und 61 b-9, zwischen denen jeweils zwei andere Öffnungen 61 b liegen, über die Ausnehmungen 1 b und die umlaufende Ringnut 1 c, den Durchlaß 21, die Öffnung 4 b des Ventils 4 und den Durchlaß 2 k mit dem Arbeitsmittelanschluß 2 b verbunden. Ferner sind die als Arbeitsmittelausgangs durchlässe dienenden inneren Öffnungen 61 c für alle Bohrun gen über die innere Öffnung 1 d der Steuerplatte 1, den ersten Ringkanal 2 e und den Kanal 2 f mit dem Arbeitsmittel anschluß 2 b verbunden.In the following, the working of the rotary piston machine according to the invention will be described with reference to FIG. 2. At the beginning, the line 11 for the supply of the working medium and the line 10 for discharging the working medium are connected to the working medium connections 2 a and 2 b . If the valve 4 is in the position shown in Fig. 3 Darge right, the Arbeitsmittelan circuit 2 a via the channel 2 d , the second ring channel 2 c and the openings 1 a in the control plate 1 with the outer openings 61 b - 1 , 61 b - 2 , 61 b - 4 , 61 b - 5 , 61 b - 7 and 61 b - 8 of the valve plate 61 connected. Furthermore, the outer openings 61 b - 3 , 61 b - 6 and 61 b - 9 , between which there are two other openings 61 b , via the recesses 1 b and the circumferential annular groove 1 c , the passage 21 , the opening 4 b of the valve 4 and the passage 2 k connected to the working medium connection 2 b . Furthermore, the inner openings 61 c serving as the working medium outlet are connected to the working medium connection 2 b for all boreholes via the inner opening 1 d of the control plate 1 , the first ring channel 2 e and the channel 2 f .

Bei in der rechten Position befindlichem Ventil wird das Arbeitsmittel wie durch die starken Linien 2 angedeutet, zugeführt. Die schwachen Linien zeigen die Fließrichtung auf der Niederdruckseite. Da nur zwei Drittel oder sechs von den neun äußeren Öffnungen 61 b mit dem druckseitigen Arbeitsmit telanschluß 2 a verbunden sind, werden immer, wenn die entsprechenden Verbindungen über die Steuerkolben 60 freigegeben werden, nur die Arbeitskammern 33 beaufschlagt, zu denen eine wirksame Verbindung besteht. Es handelt sich dabei um die Arbeitskammern 33-1, 33-2, 33-4, 33-5, 33-7 und 33-8, so daß im Vergleich mit dem Betriebszustand, bei welchem das Arbeitsmittel druckseitig alle äußeren Öffnungen 61 b der Ventilplatte 61 beaufschlagt, die Drehgeschwindig keit der Hauptwelle 40 auf ³/₂ und das Drehmoment auf ²/₃ verändert werden. Dabei ist vorausgesetzt, das Durchflußrate und Drehgeschwindigkeit gleich sind. Tatsächlich können jedoch Abweichungen bezüglich Geschwindigkeit und Drehmoment wegen der Veränderung der inneren Verluste sowie Änderungen des mechanischen Wirkungsgrades eintreten.When the valve is in the right position, the working medium is supplied as indicated by the strong lines 2 . The weak lines show the direction of flow on the low pressure side. Since only two thirds or six of the nine outer openings 61 b with the pressure-side Arbeitsmit telanschluß 2 a are connected, only when the corresponding connections are released via the control piston 60 , only the working chambers 33 , to which there is an effective connection. It is the working chambers 33-1, 33-2, 33-4, 33-5, 33-7 and 33-8 , so that in comparison with the operating state in which the working fluid pressure side all outer openings 61 b valve plate 61 acted upon the Drehgeschwindig ness of the main shaft 40 to ^_3/2 and the torque to ² / are changed. ₃ It is assumed that the flow rate and rotational speed are the same. In fact, however, there may be variations in speed and torque due to changes in internal losses and changes in mechanical efficiency.

Wenn das Ventil 4 seine linke Position einnimmt, wird das Arbeitsmittel zusätzlich auch den äußeren Öffnungen 61 b-3, 61 b-6 und 61 b-9 über die Durchbrechung 4 b, den Durchlaß 21, Steuerplatte 1 zugeführt, so daß insgesamt das Arbeitsmittel allen äußeren Öffnungen 61 b in der Ventilplatte 61 zugeführt wird. In diesem Fall werden die gleiche Umlaufgeschwindig keit und das gleiche Drehmoment wie bei der Rotationskol benmaschine gemäß Fig. 1 erhalten.When the valve 4 is in its left position, the working medium is additionally the outer openings 61b - 3, 61b - b 6 and 61 - b 9 via the opening 4, the passage 21, control plate 1 supplied so that a total of the working medium all outer openings 61 b in the valve plate 61 is supplied. In this case the same Umlaufgeschwindig speed and the same torque as in the Rotationskol benmaschine shown in FIG. 1 are obtained.

Während bei der vorstehend beschriebenen Arbeitsweise die Arbeitsmittelzuleitung 11 mit dem Arbeitsmittelanschluß 2 a und die Arbeitsmittelausgangsleitung 10 mit Arbeitsmittel anschluß 2 b verbunden ist, wird bei Herstellung umgekehrter Verbindungen die Hauptwelle 40 in entgegengesetzter Richtung rotiert.While in the method of operation described above, the working medium supply line 11 is connected to the working medium connection 2 a and the working medium outlet line 10 to the working medium connection 2 b , the main shaft 40 is rotated in the opposite direction when reverse connections are made.

Wenngleich vorstehend die Verwendung der Rotationskolben maschine als Flüssigkeitsmotor beschrieben wird, ist es ohne weiteres möglich, die Maschine als Pumpe zu verwenden. In diesem Fall wird die Hauptwelle 40 angetrieben, wobei das Arbeitsmittel durch eine der beiden Arbeitsmittelanschlüsse 2 a, 2 b in die Rotationskolbenmaschine eingeführt und aus dem jeweils anderen Arbeitsmitelanschluß herausgeführt wird. In diesem Fall werden, wenn das Ventil 4 seine rechte Position einnimmt, im Vergleich zu der Betriebsweise, bei welcher das Ventil 4 die linke Position einnimmt, Abgabe und Eingangsdrehmoment theoretisch auf zwei Drittel redu ziert.Although the use of the rotary piston machine as a liquid motor is described above, it is easily possible to use the machine as a pump. In this case, the main shaft 40 is driven, the working medium being introduced into the rotary piston machine through one of the two working medium connections 2 a , 2 b and being led out of the respective other working medium connection. In this case, when the valve 4 is in its right position, the output and the input torque are theoretically reduced to two thirds compared to the operation in which the valve 4 is in the left position.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform gemäß der Erfindung können sowohl die Anzahl der Zähne des Stators 31, die des Rotors 32, die Anzahl der möglichen Positionen des Ventils 4 und das Drehzahl- und Drehmomentverhältnis anders gewählt werden. Dies gilt auch bezüglich der Form der Steuerplatte 1 und des Ventils 4.In the embodiment according to the invention described above, both the number of teeth of the stator 31 , that of the rotor 32 , the number of possible positions of the valve 4 and the speed and torque ratio can be chosen differently. This also applies to the shape of the control plate 1 and the valve 4 .

Ferner kann, abweichend von der vorbeschriebenen Ausfüh rungsform, bei welcher das Ventil 4 im Gehäuseteil 2 angeordnet ist, das Ventil außerhalb des Drehkolbenmotors angeordnet sein, wenn die gruppenweise zusammengefaßten Öffnungen in der Steuerplatte 1 angeordnet sind.Furthermore, deviating from the above-described embodiment, in which the valve 4 is arranged in the housing part 2 , the valve can be arranged outside the rotary piston engine if the grouped openings are arranged in the control plate 1 .

Claims

1.Rotatory piston machine for hydraulic work equipment, which carries out a housing with two connections for the work equipment and in the housing an internally toothed stator with n + 1 teeth and a revolving orbiting therein on a circular path and thereby a realistic rotary movement with a main shaft a propeller shaft has a rotationally connected, externally toothed rotor with n teeth which, when circulating in the stator, forms working chambers with an increasing or decreasing working volume, which furthermore has a valve plate in the housing with a number of control chambers corresponding to the number of working chambers for controlling a corresponding number of external and internal openings provided in the valve plate for the flow of the working medium to or from the working chambers and, in addition to the valve plate, has a fixed control plate which cooperates with it and has the same number of openings covering the openings of the valve plate , whereby the flow at the valve plate can be changed to change the speed, the torque or the delivery rate, characterized in that the control plate ( 1 ) has two groups of openings, of which the first group has end openings which are continuous and the outer openings ( 61 b) of the valve plate ( 61 ) covering openings ( 1 a) and the second group of openings, of which the first group has through-ends, the outer openings ( 61 b) of the valve plate ( 61 ) covering openings ( 1 a) and second group to a circumferential annular groove ( 1 c) connected, arranged on the circumferential side and the outer openings ( 61 b) of the valve plate ( 61 ) covering recesses ( 1 b) and in that a valve is arranged in a housing part, which is a too or disconnectable connection between the ring groove ( 1 c) and one of the working medium connections ( 2 b) via a channel ( 2 k) .

2. Rotary piston machine according to claim 1, characterized in that the control plate ( 1 ) between a housing part ( 2 ) and the valve plate ( 61 ) is arranged.

3. Rotary piston machine according to claim 1 and 2, characterized in that the control plate ( 1 ) is designed as a ring plate with an inner opening ( 1 d) with such a large diameter that it the inner openings ( 61 c) of the valve plate ( 61 ) and one on the housing part ( 2 ) educated first ring channel ( 2 e) , which is connected to one of the working fluid connections ( 2 a) via a channel ( 2 f) .

4. Rotary piston machine according to claim 3, characterized in that the first group of through openings ( 1 a) of the control plate ( 1 ) on a housing part ( 2 ) formed second ring channel ( 2 c) is connected, which via a channel ( 2 d) is connected to the respective other work equipment connection ( 2 b) .