DE4037979C2 - Anordnung einer Druckflüssigkeitsvorrichtung und einer damit verbundenen Scheibenbremse - Google Patents

Description

Aus der GB-A-2 172 677 ist bereits eine Anordnung einer Druckflüssigkeitsvorrichtung, Motor oder Pumpe, und einer damit verbundenen Scheibenbremse bekannt, die ein Hauptgehäuse beinhaltet, sowie eine Reaktionsnocke, einen Zylinderblock, der in Bezug zu der Nocke in einer relativen Drehbarkeit um eine geometrische Achse angeordnet ist und mit einer Versorgungsfläche versehen ist; eine Vielzahl von Zylindern, die in dem Zylinderblock im wesentlichen radial in Bezug zur geometrischen Achse angeordnet sind, eine Vielzahl von Kolben, die verschiebbar in den Zylindern angeordnet sind und auf der Nocke aufliegen können, vorzugsweise mittels Stützrollen, einen inneren Flüssigkeitsverteiler, der im wesentlichen gegenüber Drehung um die geometrische Achse in Bezug zu der Nocke drehfest ist und mit einer Verbindungsfläche versehen ist, die auf der Versorgungsfläche des Zylinderblocks aufliegen kann, wobei durch das wechselseitig abdichtende Aufliegen der Versorgungsfläche und Verbindungsfläche im Inneren des Hauptgehäuses zwei getrennte Kammern durch die Versorgungsfläche und Verbindungsfläche abgegrenzt werden, ein erstes Scheibenbremsenelement, wie eine Welle, das gegenüber Drehung um die geometrische Achse mit einem ersten von zwei Teilen - Zylinderblock und Nocke - drehfest verbunden ist und einen ersten Satz von Bremsscheiben trägt, ein zweites Scheibenbremsenelement, wie ein Bremsgehäuse, das gegenüber Drehung um die geometrische Achse mit dem zweiten der genannten zwei Teile - Zylinderblock und Nocke - drehfest verbunden ist und einen zweiten Satz von Bremsscheiben trägt, ein Druckglied, das auf einer Bremsscheibe aufliegen kann, die am äußersten Ende eines Stapels angeordnet ist, welcher aus der Gesamtheit der Bremsscheiben der genannten ersten und zweiten Sätze von Bremsscheiben besteht, ein Bremsbetätigungsglied, das mit dem Druckglied verbunden ist und eine Bremsdruckverschiebung auf den Stapel der Bremsscheiben bewirken kann, und einen Bremslösezylinder, der zwischen dem Druckglied und dem zweiten Scheibenbremsenelement angeordnet ist und eine Bremslösekammer beinhaltet, die eine Druckflüssigkeit zum Bremslösen enthalten kann, die eine Aufhebung des Bremsdruckes auf den Stapel bewirkt.

Bei den bekannten Vorrichtungen ist die Scheibenbremse vollständig von der Druckflüssigkeitsvorrichtung getrennt und ist im allgemeinen mit dieser durch die Befestigung des Bremsgehäuses auf dem Hauptgehäuse der Vorrichtung verbunden. Die Welle befindet sich in beiden Gehäusen, dem Haupt- und Bremsgehäuse, aber zwischen einem der beiden Gehäuse und der Welle ist eine Dichtung angeordnet, wodurch die vollständige Trennung zwischen der Bremse und der Vorrichtung erreicht wird. Diese Dichtung arbeitet außerdem dynamisch zwischen zwei Teilen, die in einer relativen Drehbarkeit angeordnet sind und muß daher besondere Eigenschaften aufweisen, die mit verhältnismäßig großen Kosten verbunden sind.

Aus der DE 33 24 775 A1 ist eine mittels einer Druckflüssigkeit lösbare Federspeicher-Scheibenbremse bekannt, bei der zwischen einem Bremslösezylinderraum und einer geschlossenen Kammer, in der die Bremsscheiben und die Bremsbeläge angeordnet sind, eine ständig offene Verbindung besteht. Das Gestell der Federspeicher- Scheibenbremse kann dabei zugleich das Gestell eines Hydraulikmotors darstellen. Die zuvor genannte geschlossene Kammer der Federspeicher-Scheibenbremse ist dabei wiederum gegenüber dem Mechanismus des Hydraulikmotors durch eine Dichtung isoliert und die Druckflüssigkeiten der beiden Organe sollen voneinander getrennt und verschieden sein.

Eines der Ziele der Erfindung ist die Abschaffung dieser Dichtungen und ihrer Befestigungsvorrichtungen
und dies wird durch die Anordnung bewirkt, bei welcher die Bremslösekammer ständig mit einer ersten der beiden genannten Kammern in Verbindung steht und folglich von der zweiten Kammer durch die gegenseitige Auflage der Versorgungsfläche des Zylinderblocks und der Verbindungsfläche des Verteilers aneinander getrennt wird.

Die folgenden vorteilhaften Anordnungen werden vorzugs­ weise gewählt:

• - die genannten Kammern sind abgedichtet voneinander getrennt;
• - die zweite Kammer enthält die Stützrollen der Kolben auf der Nocke und ist mit einem Behälter mit Flüssig­ keit, die nicht unter Druck steht, verbunden.

Erfindungsgemäß füllt die Flüssigkeit, die in der Brems­ lösekammer enthalten ist, auch zumindest einen Teil des Motorgehäuses, bis der Rand der im wesentlichen dichten Auflage der Versorgungsfläche des Zylinderblocks und der Verbindungsfläche des inneren Verteilers umspült ist.

Es gibt daher nur mehr eine einzige Flüssigkeit und die Abschaffung der früheren Verbindung, die zwischen der Hauptwelle und einem der Gehäuse vorgesehen war, führt zu einer Vereinfachung der Vorrichtung und einer Verminderung des Selbstkostenpreises.

Die Flüssigkeit, die nun erfindungsgemäß zumindest einen der Ränder der dichten Auflage zwischen dem Zylinderblock und dem inneren Verteiler umspülen kann, weist die fol­ genden zusätzlichen Vorteile auf:

• - diese Flüssigkeit kann im Bereich des genannten Randes einen Gegendruck erzeugen und daher die Leckage der Flüssigkeit zur Versorgung der Zylinder herabsetzen, zu dem es zwischen der Versorgungsfläche und Verbin­ dungsfläche kommt, was als solches interessant und in geschlossenen Kreisläufen wertvoll ist, denn die Kenn­ werte der Verdichtungspumpe eines derartigen geschlos­ senen Kreislaufs stehen mit dieser Leckage in Zusam­ menhang: eine Verringerung der Leckage ermöglicht die Wahl einer kleineren Verdichtungspumpe, die somit auch kostengünstiger ist;
• - diese Flüssigkeit kann außerdem die Vorrichtung ent­ weder berieseln, das heißt, ihr die überschüssige Wärme entziehen, oder sie im Gegensatz dazu erwär­ men, abhängig von den vorherrschenden Betriebsbedin­ gungen.

Die folgende beispielhafte Beschreibung von Ausführungs­ formen dient dem besseren Verständnis der Erfindung, sowie der Veranschaulichung weiterer Vorteile.

Es versteht sich von selbst, daß die Beschreibung und die Darstellungen nur erklärenden Charakter haben und nicht einschränkend sind.

Es wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, von welchen:

Fig. 1 ein Axialschnitt der erfindungsgemäßen Anordnung eines Hydromotors und einer Bremse ist; und

Fig. 2 ein Diagramm eines Antriebskreislaufes zum Brems­ lösen der Bremse aus der Anordnung von Fig. 1 ist.

Die Anordnung aus Fig. 1 umfaßt einen Hydromotor, der mit einer Scheibenbremse gekoppelt ist und insbesondere fol­ gendes beinhaltet:

• - ein dreiteiliges Hauptgehäuse 1A, 1B, 1C, das durch Schrauben 2 zusammengefügt wird;
• - eine Motorwelle 3, die mittels Rollenlager 5, die zwischen dem Teil 1C des Hauptgehäuses und der Motor­ welle 3 eingefügt sind, drehbar um eine geometrische Achse 4 in Bezug auf das Hauptgehäuse angeordnet ist und deren inneres Endstück mit Keilverzahnungen 6 versehen ist;
• - einen Zylinderblock 7, der gleichfalls mit Keilverzah­ nungen 8 versehen ist, die mit den Keilverzahnungen 6 der Motorwelle zusammenwirken, und der sich in dem Hauptgehäuse 1A-1B-1C befindet;
• - Zylinder 9 sind in dem Zylinderblock 7 radial in Bezug zu der Rotationsachse 4 und gleichmäßig winkelig im Abstand zueinander angeordnet;
• - Kolben 10 sind in den Zylindern angeordnet, jeweils einer pro Zylinder, und begrenzen ebensoviele Arbeits­ kammern 11, die über Zylinderleitungen 21 mit einer ebenen Fläche 12 in Verbindung stehen, die senkrecht zur Rotationsachse 4 liegt und Teil des Zylinderblocks 7 ist;
• - Rollen 13 sind um Achsen 14, die parallel zur Rota­ tionsachse 4 liegen, rotierend befestigt, jeweils eine auf jedem Kolben 10;
• - eine gewellte Nocke 15, die durch die Innenseite des Zwischenteils 1B des Hauptgehäuses gebildet wird und eine Rollfläche für die Rollen 13 darstellen kann;
• - einen inneren Flüssigkeitsverteiler 16, der im Inneren des Hauptgehäuses angeordnet ist und eine ebene Fläche 17 aufweist, die senkrecht zur Rotationsachse 4 liegt und auf der ebenen Fläche 12 des Zylinderblocks aufliegt, und außerdem zwei ringförmige Nuten 18, 22 aufweist, die mit der ebenen Fläche 17 durch zwei aufeinanderfolgende Leitungen 19 beziehungsweise 20 verbunden sind, die mit den Zylinderleitungen 21 in Verbindung gebracht werden können;
• - eine Anordnung vorspringender und vertiefter Teile 23, die gegenüber Drehung um die Achse 4 mit dem inneren Verteiler 16 und der Nocke 15 (durch die Teile 1A und 1B des Hauptgehäuses) drehfest verbunden sind;
• - Federhülsen 53, die zwischen dem Teil 1A des Hauptgehäuses und dem inneren Verteiler 16 eingefügt sind und dazu vorgesehen sind, die ebene Fläche 17 des inneren Verteilers an die ebene Fläche 12 des Zylinderblocks zu drücken;
• - zwei Innenleitungen 24, 25, die im Teil 1A des Hauptgehäuses angeordnet sind, verbinden die Nuten 18, 22 mit den Außenleitungen 26 beziehungsweise 27, die zur Druckflüssigkeitsversorgung und zur Ableitung der Flüssigkeit, die nicht unter Druck steht, dienen, eines herkömmlichen Antriebskreislaufes, der bekannt und nicht dargestellt ist und natürlich einen äußeren Flüssigkeitsverteiler umfaßt;
• - ein Bremsgehäuse 28 ist durch Schrauben 29 auf dem Teil 1A des Hauptgehäuses befestigt, von dem es eine Art Verlängerung darstellt;
• - das Bremsgehäuse 28 wird durch eine Abdeckung 30 ver­ schlossen, die verschiebbar in einer Bohrung 31 des Bremsgehäuses mit einer eingefügten Dichtung 32 befe­ stigt ist und einen Kolben darstellt;
• - zwei Vielzahlen von Bremsscheiben 33 sind gegenüber Drehung zum einen Teil mit dem Bremsgehäuse 28 einer­ seits und zum anderen Teil mit einer Welle 34 anderer­ seits drehfest verbunden, wobei die Welle 34 gegenüber Drehung um die Achse 4 mit dem Zylinderblock 3 dreh­ fest verbunden ist (tatsächlich mit dem Zylinderblock in einem Stück ausgebildet ist) und den Teil 1A des Hauptgehäuses durchquert, bis sich das Endstück im Inneren der Kammer befindet, die durch das Bremsge­ häuse 28 und seine Abdeckung 30 begrenzt wird, und wobei die Scheiben 33 der beiden Vielzahlen ab­ wechselnd angeordnet sind und einen Stapel bilden, auf welche die Abdeckung 30 Druck ausüben kann;
• - eine Nut 35 ist in dem Bremsgehäuse 28 angeordnet, die sich zur Bohrung 31 öffnet und ein Teil 36 aufnimmt, das den Begrenzungsanschlag für die Verschiebung einer Federscheibe 37 bildet, die zwischen der Abdeckung 30 und dem Teil 36 eingefügt ist und deren Aufgabe es ist, unter Druck die Abdeckung 30 auf den Stapel der Scheiben 33 zu schieben;
• - einen Verbindungsstutzen 38, der die Kammer 39, die von dem Bremsgehäuse 28 und der Abdeckung 30 begrenzt wird, mit einer Außenleitung 40 verbindet;
• - zwei Kammern 41, 42, die im Inneren des Hauptgehäuses 1A-1B-1C enthalten und voneinander getrennt sind, mit Abdichtung gegenüber einer Leckage von Flüssigkeit durch das wechselseitige Aufliegen der ebenen Fläche 12 des Zylinderblocks 7 und der ebenen Fläche 17 des inneren Verteilers 16, wobei die Kammer 41 eine Kammer ist, in der sich die Rollen 13 und die Endstücke der Kolben 10, die diese tragen, bewegen, und die mit einer Außenleitung 43 durch eine Leitung 44, die in der Wand des Teils 1A des Gehäuses angeordnet ist, verbun­ den ist, und wobei die Kammer 42 frei mit der Kammer 39 in Verbindung steht und keine Dichtung diese beiden Kammern voneinander trennt.

Der Antriebskreislauf aus Fig. 2 umfaßt:

• - die Anordnung von Motor und Bremse, die soeben be­ schrieben wurde;
• - einen Behälter 45 mit Flüssigkeit, die nicht unter Druck steht;
• - eine Pumpe 46;
• - ein Entlastungsventil 47 zum Schutz gegen Überdruck;
• - einen Zweiwegflüssigkeitsverteiler 48; und die folgen­ den Leitungen;
• - die Ansaugleitung 49 der Pumpe 46, die diese mit dem Behälter 45 verbindet;
• - die Druckleitung 50 der Pumpe, die diese mit dem Zwei­ wegverteiler 48 verbindet;
• - eine Leitung 51, welche die Druckleitung 50 mit dem Behälter 45 verbindet und in welcher das Entlastungs­ ventil 47 angeordnet ist;
• - eine Leitung 52, die den Zweiwegverteiler 48 mit dem Behälter 45 verbindet;
• - die Leitung 40, die mit dem Zweiwegverteiler 48 ver­ bunden ist; und
• - die Leitung 43, die mit dem Behälter 45 verbunden ist.

Die zwei Stellungen des Verteilers 48 entsprechen:

• - der ersten Stellung zur Verbindung der Leitungen 40, 50 und 52; und
• - der zweiten Stellung, die in Fig. 2 dargestellt ist, zur Verbindung der Leitungen 50 und 40 und dem Ver­ schließen der Leitung 52.

Dieser Antriebskreislauf funktioniert auf herkömmliche Weise, die im folgenden kurz in Erinnerung gebracht wird: der ersten Stellung des Verteilers 48 entspricht die Ver­ bindung der Kammer 39 mit dem Behälter 45 und die al­ leinige Tätigkeit der Federscheibe 37, die den Kolben 30 beaufschlagt, der seinerseits einen Bremsdruck auf den Stapel der Bremsscheiben 33 ausübt: es kommt zu einer Bremsung der Welle 34 (und des Zylinderblocks 7) in Bezug auf die Anordnung des Bremsgehäuses 28 und des Hauptge­ häuses 1A-1B-1C. In seiner zweiten Stellung befördert der Verteiler 48 die Druckflüssigkeit, die durch die Pumpe 46 in die Kammer 39 gedrängt wird, wobei diese Flüssigkeit der Federscheibe 37 entgegenwirkt, wodurch der Kolben 30 zurückgeschoben wird und jeder Bremsdruck auf den Stapel der Scheiben 33 aufgehoben wird, und daher die gesamte Bremsung des Zylinderblocks in Bezug auf das Hauptgehäuse 1A-1B-1C aufgehoben wird. Es ist zu beachten, daß die Kammer 39, welche die Bremskammer ist und die Bremsschei­ ben enthält, gleichfalls eine Bremslösekammer darstellt, die Druckflüssigkeit enthalten kann, besonders wenn der Hydromotor in Betrieb ist.

Es muß festgestellt werden, daß diese Kammer 39, welche die Bremslösekammer bildet, in ständiger Verbindung mit der Kammer 42 ist und keine Abteilung, insbesondere Dich­ tung, diese Kammern voneinander trennt.

Dadurch wird durch die Erfindung als erstes Ergebnis die Abschaffung von Mitteln erzielt, die früher die Abteilung der Kammer 39 von der Kammer 42 bewirkten, und besonders die Abschaffung einer Dichtung zwischen zwei Elementen, die in relativer Drehbarkeit angeordnet sind.

Es ist angebracht festzustellen, daß neben der Verein­ fachung bei der Herstellung, Montage und Wartung ein zwei­ ter wichtiger Vorteil erreicht wird: wenn der Motor in seiner Betriebsstellung ist und eine der Nuten 18, 22, und folglich die Leitungen 19 und 20 Druckflüssigkeit enthal­ ten, kommt es bei dem oben beschriebenen Motor zu keinem Druckflüssigkeitsverlust, der bei früher bekannten Motoren (oder Pumpen) auftrat, wobei die Flüssigkeit in die Kammer 42 entwich, indem sie zwischen die ebene Fläche 12 des Zylinderblocks und die ebene Fläche 17 des inneren Ver­ teilers 16 eindrang. In dieser Betriebsstellung ist die Kammer tatsächlich bereits mit der Druckflüssigkeit des Bremslöseantriebes gefüllt, einer Flüssigkeit, die durch die Pumpe 46 gefördert wird, was ausreichend ist, die beschriebene Leckage der Flüssigkeit zu beseitigen oder zumindest in bedeutendem Maße zu vermindern.

Überdies muß festgestellt werden, daß der Bremslösedruck vorhanden ist, sobald der Motor in Betrieb ist, und daher verfügbar ist, da sich ja die Bremse in dieser Stellung zwangsläufig in ihrer nicht bremsenden Stellung befinden muß.

Dieses Ergebnis ist ganz besonders interessant, da der Motor Teil eines geschlossenen Versorgungskreislaufes eines Verbrauches ist, denn in diesen Kreisläufen muß die Flüssigkeitsleckage durch den entsprechenden Förderstrom einer Ausgleichspumpe ausgeglichen werden: durch die Be­ seitigung oder Verringerung dieser Leckage kann man ent­ weder ohne Ausgleichspumpe auskommen, oder eine wählen, deren Durchfluß ebenfalls in Bezug auf jenen, der vor der Erfindung bekannt war, vermindert ist.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungs­ formen beschränkt, sondern umfaßt im Gegensatz alle Abän­ derungen, die durchgeführt werden können, ohne vom Umfang oder Wesen der Erfindung abzuweichen.

Claims (3)

1. Anordnung einer Druckflüssigkeitsvorrichtung, Motor oder Pumpe, und einer damit verbundenen Scheibenbremse, die folgendes beinhaltet:

• - ein Hauptgehäuse (1A-1B-1C);
• - eine Reaktionsnocke (15);
• - einen Zylinderblock (7), der in Bezug zu der Nocke in einer relativen Drehbarkeit um eine geometrische Achse (4) angeordnet ist und mit einer Versorgungsfläche (12) versehen ist;
• - eine Vielzahl von Zylindern, die in dem Zylinderblock im wesentlichen radial in Bezug zur geometrischen Achse angeordnet sind;
• - eine Vielzahl von Kolben (10), die verschiebbar in den Zylindern angeordnet sind und auf der Nocke aufliegen können, vorzugsweise mittels Stützrollen (13);
• - einen inneren Flüssigkeitsverteiler (16), der im wesentlichen in Bezug auf Drehung um die geometrische Achse gegenüber der Nocke unbeweglich ist und mit einer Verbindungsfläche (17) versehen ist, die auf der Versorgungsfläche (12) des Zylinderblocks (7) aufliegen kann, wobei durch das gegenseitige abdichtende Aufliegen der Versorgungsfläche und Verbindungsfläche im Inneren des Hauptgehäuses zwei getrennte Kammern (41, 42) durch die Versorgungsfläche und Verbindungsfläche abgegrenzt werden;
• - ein erstes Scheibenbremsenelement (34), wie eine Welle, das in Bezug auf Drehung um die geometrische Achse mit einem ersten von zwei Teilen - Zylinderblock (7) und Nocke - drehfest verbunden ist und einen ersten Satz von Bremsscheiben (33) trägt;
• - ein zweites Scheibenbremsenelement (28), wie ein Bremsgehäuse (28), das in Bezug auf Drehung um die geometrische Achse mit dem zweiten der genannten zwei Teile - Zylinderblock und Nocke (15) - drehfest verbunden ist und einen zweiten Satz von Bremsscheiben (33) trägt;
• - ein Druckglied (30), das auf einer Bremsscheibe (33) aufliegen kann, die am äußersten Ende eines Stapels angeordnet ist, welcher aus der Gesamtheit der Bremsscheiben der genannten ersten und zweiten Sätze von Bremsscheiben besteht;
• - ein Bremsbetätigungsglied (37), das mit dem Druckglied verbunden ist und eine Bremsdruckverschiebung auf den Stapel der Bremsscheiben (33) bewirken kann; und
• - einen Bremslösezylinder (30-31-39), der zwischen dem Druckglied und dem zweiten Scheibenbremsenelement (28) angeordnet ist und eine Bremslösekammer (39) beinhaltet, die eine Druckflüssigkeit zum Bremslösen enthalten kann, die eine Aufhebung des Bremsdruckes auf den Stapel bewirkt;
• - die Bremslösekammer (39) steht ständig mit einer ersten (42) der beiden genannten Kammern in Verbindung und wird folglich von der zweiten Kammer (41) durch die gegenseitige Auflage der Versorgungsfläche (12) des Zylinderblocks (7) und der Verbindungsfläche (17) des Verteilers (16) aufeinander getrennt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (41, 42) abgedichtet voneinander getrennt sind.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kammer (41) die Stützrollen (13) der Kolben (10) auf der Nocke (15) enthält und mit einem Behälter mit Flüssigkeit, die nicht unter Druck steht, verbunden ist (43).