DE3909259C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kreiskolbenmaschine, insbesondere einen Hydromotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Hydromotore der eingangs genannten Bauart sind bereits aus der Druckschrift RD 14 335/6.86 der Firma Mannesmann Rexroth bekannt. Bei diesem Hydromotor sind Arbeitsanschlüsse in Radialrichtung verlaufend am Steuergehäuse ausgebildet, um dem Motor Druckmedium zuzuführen und auch von diesem abzuführen.

DE-OS 30 15 551 beschreibt eine Kreiskolbenmaschine mit einer Kinematik ähnlich der des Motors der genannten Druckschrift RD 14 335/6.86 und somit auch entsprechend der Maschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei der Kreiskolbenmaschine gemäß DE-OS 30 15 551 erfolgt die Zu- und Abfuhr des Druckmittels radial. Das Druckmittel steht an Ringräumen an, die ihrerseits über in einem Andrückkolben ausgebildete Kanäle über eine Steuer­ scheibe mit Verdrängerkammern verbunden sind. Im Betrieb drückt der stufenförmige Andrückkolben infolge der Durchbiegung eines Gehäuseteils gegen die Steuerscheibe.

Eine andere Kinematik verwendende Maschinen sind in der DE-OS 20 15 897 und in der DE-OS 17 03 406 beschrieben. So zeigt die DE- OS 20 15 897 eine Zahnradkolbenmaschine mit einem außen verzahnten Stator und einem innen verzahnten Rotor. Zwischen dem Rotor und einem Hohlrad ist ein Verzahnungsgetriebe vorgesehen. Ar­ beitsanschlüsse verlaufen axial in einer Grundplatte, die mit dem Stator drehfest verbunden ist. Radiale Arbeitsanschlüsse sind für diese spezielle kinematische Ausbildung einer Kolben­ maschine nicht sinnvoll. Auch die DE-OS 17 03 406 zeigt wiederum für eine andere kinematische Ausbildung einer Drehkolbenmaschine lediglich axiale Arbeitsanschlüsse. Weiterhin sei zum Stand der Technik auch auf die DE-PS 31 19 807 verwiesen.

Da Hydromotore auf den verschiedensten Anwendungsgebieten zum Einsatz kommen, bestehen häufig Raumprobleme mit den radialen Arbeitsanschlüssen, was zu unerwünschten Änderungen in der Konstruktion einer den Hydromotor erfordernden Anordnung führt. Ferner können sich insbesondere bei dem aus RD 14 335/6.86 bekannten Motor Schwierigkeiten beim Anbringen von Anschlußstutzen an den radial verlaufenden Arbeitsanschlüssen ergeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kreiskolbenmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart auszubilden, daß wahlweise axiale oder radiale Arbeitsanschlüsse möglich sind. Dies erleichtert den Einbau unter räumlich beengten Verhältnissen.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Maßnahmen vor. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch die erfindungsgemäße geometrische Lage der Arbeitsanschlüsse und des Leckölanschlusses wird eine servicefreundliche Montage bzw. Demontage von genormten Anschlußstutzen zugelassen.

Die axialen Arbeitsanschlüsse können zusätzlich zu bereits vorhandenen radialen Arbeitsanschlüssen vorgesehen werden, wobei dann die nicht erforderlichen Anschlüsse blockiert werden.

Um in fertigungstechnischer Hinsicht eine einfache Verbindung zum Arbeitsraum des Hydromotors zu erreichen, wird vorgesehen, daß die Verbindung der stirnseitigen, axialen Arbeitsanschlüsse zum Kommutator über Kanäle im Steuergehäuse erfolgt. Insbesondere ist aber die Ausbildung derart getroffen, daß der eine Kanal auf einen der durchgehenden Steuerschlitze des Kommutators auftrifft, während der andere Kanal auf einen der nicht durchgehenden Steuerschlitze auftrifft, wobei im letztgenannten Falle eine spezielle den Kommutator durchsetzende Öffnung vorgesehen ist.

Erfindungsgemäß ist es möglich, nicht nur das Druckmedium durch axial angeordnete Arbeitsanschlüsse in die Arbeitsräume zu leiten, sondern auch der Leckölanschluß kann sich ebenfalls axial im Steuergehäuse befinden, wobei er über entsprechende Kanäle mit dem Motorinnenraum verbunden ist.

Der mit der speziellen Bohrung zur Verbindung des einen Arbeitsanschlusses mit dem an sich nicht durchgehenden Steuerschlitz versehene Kommutator kann sowohl bei Hydromotoren mit axialen und/oder radialen Anschlüssen Verwendung finden. Das Steuergehäuse mit axialen Anschlüssen kann bei allen Motoren verwendet werden, bei denen sich das Steuerteil (also die Steuerscheibe und der Kommutator) auf der gegenüberliegenden Seite zum Wellenaustritt befindet. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der Möglichkeit von Ventilaufbauten jeglicher Art auf der axialen Anschlußfläche des Motors.

Um eine fertigungstechnisch einfachere Verbindung von den Arbeitsanschlüssen zum Arbeitsraum des Motors sicherzustellen, ist erfindungsgemäß insbesondere vorgesehen, daß die Verbindung von den axialen Arbeitsanschlüssen zum Arbeitsraum direkt über jeweils einen Steuerschlitz und Ausnehmungen im Steuergehäuse geführt wird, wobei jeweils ein Steuerschlitz die Zu- bzw. Abführung der Arbeitsflüssigkeit (Druckmedium) zu den jeweiligen Anschlüssen bildet.

Weitere Vorteile und Ziele der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Hydromotor gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 2 eine Schnittlinie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 eine teilweise geschnittene (längs Linie 3-3 in Fig. 7) Seitenansicht eines Hydromotors gemäß der Erfindung;

Fig. 4 eine Ansicht aus Richtung des Pfeiles X in Fig. 3;

Fig. 5 einen Schnitt längs Linie 5-5 in Fig. 4;

Fig. 6 einen Schnitt längs Linie 6-6 in Fig. 3; und

Fig. 7 einen Schnitt längs Linie 7-7 in Fig. 3.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Hydromotor 100 gemäß dem Stand der Technik dargestellt. Durch das angewandte Verdrängerprinzip bei diesen Motoren 100 wird das Drehmoment direkt an einer auf der Längsachse 103 der Pumpe zentral gelagerten Welle 4 erzeugt. Der Hydromotor 100 besteht im wesentlichen aus einem Steuergehäuse 3 mit gehäusefestem Kommutator 2, Flansch 1, der bereits erwähnten Welle 4, einem Zwischengehäuse 5, einem Verdrängersatz mit Rotor 6, einem Hohlrad 7, Innenrollen 8 und Außenrollen 9 sowie einer Steuerscheibe 10. Bolzen 23 stellen eine Verbindung zwischen Flansch 1, Zwischengehäuse 5 und Steuergehäuse 3 her. Die Druckmittelzu- und -abfuhr erfolgt über die Arbeitsanschlüsse 14 und 15. Von den Arbeitsanschlüssen 14 und 15 gelangt das Druckmittel über nicht näher bezeichnete Ringkanäle im Steuergehäuse 3 zum Kommutator 2. Durch das Zusammenwirken der Steuerschlitze des gehäusefesten Kommutators 2 und der mit der Welle 4 umlaufenden Steuerscheibe 10 wird das Druckmittel in die Verdrängerkammern 11 (des Arbeitsraums) oder aus diesen heraus geleitet. Die Anzahl der momentanen Verdrängerkammern 11 entspricht der Anzahl der Innenrollen 8. Etwa die Hälfte der 3 oder 4 umlaufenden Verdrängerkammern 11 steht unter Druck und bewirkt eine drehmomenterzeugende Kraft am Rotor 6. Der Rotor 6 führt dabei eine "langsame" Drehbewegung um die mit der Längsachse 103 des Motors zusammenfallende Wellenachse 103 aus, während das Hohlrad 7 eine "schnellere" Kreisbewegung um die Wellenachse 103 beschreibt. Hierdurch ergibt sich eine große Anzahl von Verdrängervorgängen pro Wellenumdrehung. Die Zahl der Verdrängerkammern pro Wellenumdrehung ist das Produkt aus der Anzahl der Innenrollen 8 und aus der Anzahl der zykloiden Zähne des Hohlrads 7. Die Außenrollen 9 stützen und führen das Hohlrad 7. Lecköl wird über interne Rückschlagventile dem jeweiligen Niederdruckanschluß zugeführt. Auftretende hohe externe Kräfte werden durch eine Kegelrollenlagerung 13 abgestützt.

In den Fig. 3 bis 7 ist ein Ausführungsbeispiel eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Hydromotors 100 dargestellt. Der Hydromotor 101 hat grundsätzlich den gleichen Aufbau wie der Hydromotor 100, so daß weitgehend bei der Beschreibung des Hydromotors 101 auf die bereits für die Beschreibung des Hydromotors 100 verwendeten Bezugszeichen zurückgegriffen werden kann.

Beim Hydromotor 101 sind Arbeitsanschlüsse 35 und 36 axial verlaufend angeordnet. "Axial verlaufend" soll dabei heißen, daß die Anschlüsse nicht mehr oder weniger radial wie beim Stand der Technik gemäß Fig. 2 verlaufen, sondern in etwa parallel zur Längsachse 103 der Pumpe. Wie man insbesondere in Fig. 5 erkennt, sind die beiden axialen Arbeitsanschlüsse 35, 36 stirnseitig im Steuergehäuse 3 angeordnet und daher leicht nach der Montage des Hydromotors 101 zugänglich.

Die Verbindung der Arbeitsanschlüsse 35 und 36 zum Kommutator 2 erfolgt über jeweils einen Kanal 120 und 130 im Steuer­ gehäuse 3. Die Übergangsstelle zum Kommutator 2 ist dabei so gestaltet, daß der eine Kanal 120 auf einen ohnehin im Kommutator 2 durchgehend ausgebildeten Steuerschlitz 141 auftrifft, während der Kanal 130 auf einen speziell geöffneten Steuerschlitz 151 trifft, d. h. im Bereich des Kanals 130 ist das dort an sich vorhandene Kommutatormaterial von einem Kanal 50 durchsetzt.

Die Steuerschlitze 151 bis 158, von denen im dargestellten Ausführungsbeispiel acht Stück vorhanden sind, sind durch eine Ausnehmung 170 im Steuergehäuse 3 miteinander verbunden. Diese Ausnehmung 170 entspricht dabei vorzugsweise dem einen auch in Fig. 1 gezeigten Ringkanal des Hydromotors 100 des Standes der Technik.

Ferner sind die Steuerschlitze 141 bis 148, von denen ebenfalls acht Stück vorgesehen sind, durch eine weitere Ausnehmung 160 im Steuergehäuse 3 miteinander verbunden. Wiederum entspricht vorzugsweise die Ausnehmung 160 dem anderen Ringkanal, der in Fig. 1 gezeigt ist.

Auf Grund der Anordnung der axialen Arbeitsanschlüsse 35 und 36 sowie deren Verbindung mit dem Kommutator ist es auch möglich, sowohl radiale Anschlüsse 14, 15 wie in Fig. 1 als auch axiale Arbeitsanschlüsse 35, 36 wie in Fig. 5 bei ein und demselben Motor vorzusehen, obwohl dies nicht dargestellt ist. In jedem Falle kann aber der in Fig. 5 gezeigte Kommutator 2, der also gegenüber dem Kommutator 2 der Fig. 1 zusätzlich einen Kanal 50 aufweist, sowohl bei Ausführungen mit axialen und radialen Arbeitsanschlüssen Verwendung finden. Auch das Steuergehäuse 3 der Fig. 5 mit seinen axialen Anschlüssen kann bei allen Motoren, d. h. auch solchen mit radialen Arbeitsanschlüssen, verwendet werden, bei denen sich das Steuerteil (d. h. Steuerscheibe und Kommutator) auf der gegenüberliegenden Seite zum Wellenaustritt befindet.

Vorzugsweise ist auch der Leckölanschluß 18 axial im Steuergehäuse 3 ausgebildet. Der Leckölanschluß 18 ist über Kanäle 19 und 20 mit dem Motorinnenraum 21 verbunden.

In Fig. 5 ist weiterhin ein Lager 27 für die Welle 4 deutlich dargestellt. Darüber hinaus ist für den durchgehenden Schlitz 141 eine Öffnung 38 zu sehen, welche die Verbindung zur Ausnehmung 160 herstellt. Was den Schlitz 151 anlangt, so erkennt man den Kanal 50, welcher von einer Kommutator­ stirnseite 75 ausgeht und eine mit 40 bezeichnete gekrümmte Endfläche des Schlitzes 151 durchstößt, wobei ferner eine mit einer Seitenwand der Ausnehmung 170 fluchtende Kante mit 39 bezeichnet ist.

Das oben erläuterte Verdrängerprinzip mit Rotor, Hohlrad, Zwischengehäuse, Innenrolle, Außenrolle und Steuerscheibe kann auch wie folgt ausgeführt werden:

• a) Rotor und Steuerscheibe sind als ein Teil ausgebildet,
• b) Rotor und Innenrolle sind als ein Teil ausgebildet,
• c) Rotor, Innenrolle und Steuerscheibe sind als ein Teil ausgebildet, und
• d) Zwischengehäuse und Außenrollen sind als ein Teil ausgebildet.

Auch bei diesen Konstruktionen können die erfindungsgemäß axial angeordneten Arbeitsanschlüsse vorgesehen sein.

Grundsätzlich müssen die Steuerschlitze 141-148 nicht durchgehend sein. Aus fertigungstechnischen Gründen wird dies aber so gewählt. Die Steuerschlitze 141-148 müssen immer mit der Ausnehmung 160 verbunden sein. Falls die Schlitze 141-148 nicht durchgehend ausgeführt werden, ist zum Anschluß 35 nur ein Durchbruch 120 notwendig.

Ein weiterer Vorteil der in den Fig. 3-7 erläuterten Kreiskolbenmaschine 1 besteht darin, daß eine Anschlußfläche 207 benachbart zu den axialen Arbeitsanschlüssen 35, 36 vorgesehen ist. Dies eröffnet die Möglichkeit des Ventil­ plattenaufbaus an der axialen Anschlußfläche 207.

Claims (7)

1. Kreiskolbenmaschine, insbesondere Kreiskolbenmotor mit einem außen verzahnten, mit einer Welle drehfest verbundenen Rotor und einem mit dem Rotor zusammenwirkenden innen verzahnten äußeren Zahnrad, das sich außen am Gehäuse abstützt, einer seitlich am Rotor und am äußeren Zahnrad angeordneten, Steuerschlitze aufweisenden Steuereinrichtung, wobei die Steuerschlitze mit sich axial erstreckenden Zu- bzw. Abführkanälen verbindbar sind, die in einem in einem Steuergehäuse untergebrachten Kommutator vorgesehen sind, den Kommutator in Axialrichtung abwechselnd vollständig oder nicht vollständig durchsetzen, und im äußeren Bereich des Kommutators in im Steuergehäuse vor­ gesehene umlaufende Ausnehmungen münden, die ihrerseits mit radialen Arbeitsanschlüssen verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß an einem der den Kommutator (2) nicht vollständig durchsetzenden Zu- bzw. Abführkanäle (141-148, 151-158) durch einen zusätzlichen Kanal (50) eine den Kommutator (2) axial vollständig durchsetzende Verbindung geschaffen ist, so daß bei im Steuergehäuse (3) axial angeordneten Arbeits­ anschlüssen (35, 36) einer der Arbeitsanschlüsse (z. B. 36) mit dem zusätzlichen Kanal (50) und der andere Arbeitsanschluß (z. B. 35) mit einem der den Kommutator (2) axial vollständig durchsetzenden Zu- bzw. Abführkanäle (z. B. 141) verbindbar ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden im Steuergehäuse (1) axial angeordneten Arbeitsanschlüsse (35, 36) über zusätzliche Kanäle (120, 130) im Steuergehäuse (3) mit dem Kommutator (2) verbindbar sind.

3. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Gruppe der Zu- bzw. Abfuhrkanäle (141-148 bzw. 151-158) durch eine Ausnehmung (160 bzw. 170) im im Steuergehäuse (3) miteinander verbunden sind.

4. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Leckanschluß (18) ebenfalls axial im Steuergehäuse (3) ausgebildet ist und über Kanäle (19, 20) mit dem Maschineninnenraum (21) in Verbindung steht.

5. Maschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die axial angeordneten Arbeitsanschlüsse (36) an einer Anschlußfläche (207) des Steuergehäuses (3) münden.

6. Maschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor mit den Innenrollen und/oder der Steuerscheibe aus einem Teil besteht.

7. Maschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischengehäuse mit den Außenrollen als ein Teil ausgeführt ist.