DE6918731U

DE6918731U - Druckmittelbetaetigter motor (iii)

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Publication number: DE6918731U
Application number: DE6918731U
Authority: DE
Original assignee: GERMANE CORP
Current assignee: GERMANE CORP
Priority date: 1968-12-31
Filing date: 1969-05-08
Publication date: 1969-11-13
Also published as: BR6910395D0; DK126867B; GB1235394A; FR2027399A1; DE1923580A1; US3547564A

Description

Die Erfindung betrifft druckmittslbetätigte motoren und befaßt sich insbesondere mit druckmittelbetätigten motoren, die einen von dar fflotorwelle gesonderten und konzentrisch zu dieser Welle liegenden Axialsteuerschieber besitzen, der mit dam Motorgehäuse zusammenwirkt, sich nach diesem Gehäuse ausrichtet und druckousgeglichen ist, wodurch ein fflotor erhalten mird, der bei hohen Arbeitsdrücken mit optimales Wirkungsgrad arbeitet.

Der Einsatz von druckmittelbetätigten motoren mit Axialeteuerechiebsr ist bisher dadurch begrenzt, daß derartige motoren bei hohen Arbeitsdrücken ein unbefriedigendes Arbeiteverhalten zeigen. Bei einem motor, der ''inen von eier Abtriebsuelle geennderten, zu dieser konzentrisch liegenden Axialeteuerechie- I ber aufweist, suchen hohe Arbeitsdrücke den Steuerschieber nach innen in Richtung auf die Welle und meg vrn den mit ihra züSaffirnsnuürksnden Steuerschieberflachen des Gehäuses zu drükken. Dies führt zur Ausbildung von Leckstrecksn zwischen dem Gehäuse und dem Steuerschieber und den damit verbundenen

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nachteiligen Eigenschaften. Da sich der Steuerschieber nach den Gehäuse ausrichtet und von einer Fehlausrichtung der Welle in Gehäuse unbeeinflußt bleibt, ist notwendigerweise «in vorbeetinnter Abstand zwischen den Steuerschieber und dar ■eile vorhanden. Infolgedessen ist der Steuerschieber gegenüber radial einwärts gerichteten Kräften nicht abgestützt. Dae Lakken an Steuerschieber hängt bei einer solchen Ausbildung des ι Steuerschiebers von de« Arbeitsdruck ab. Unter extrea hohen

Drücken kann der Steuerschieber versagen; beispielsweise kann es zu einem Bruch des nicht abgestützten Steuerachiebere können.

Bei einen druckmittelbetätigten Motor mit einer im Gehäuse abgestützten Welle verursachen im Betrieb vorkommende Belaatungen der Welle eine Fehlausrichtung der Walle im Gehäuse. Diese Fehlauarichtung kenn den Abstand zwischen dar Welle und da· dazu konzentrischen Steuerschieber beeinflueeen. Auch in einem eolchen Felle ist ein Kräfteausgleich für den Steuerechieber

erwünecht. Dia Fehlauarichtung dar Walle kenn auch auf Lagartolerenzen oder euf die normale Abnutzung dar sich bewegenden : Teile zurückzuführen eein.

j Kit druckmittelbstätigten !Rotoren» die zwar bei hohen Arbeite-

ί drücken zufriedenstellend arbeiten, aber Qbernädig kompliziert

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und entsprechend teuer sind, ist dem Benutzer nur wenig gedient.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen druckmittelbetetlgten lllotor mit Axialsteuerschiaber zu schaffan, der mit hohen Arbeitsdrücken betrieben werden kann, gleichwohl aber einfach und koeteneparend aufgebaut ist und zuverlässig arbeitet. Der Steuerschieber soll dabei zwar von dar Abtriebswelle angetrieben sein, sich jedoch nach dam Gehäuse ausrichten. Die Abtriebevelle soll unabhängig von dem Steuerschieber im Gehäuse gelagert sein. FQr den Steuerschieber soll unabhängig von Fehlauerichtungen der Welle auf Grund von Radialkräftan oder normaler Abnutzung ein Druckausgleich sichergestellt sein. Es soll dafür gesorgt sein, daß hohe Radialbelastungen und die normale Abnutzung der Rlotorbauteile das Arbeitsverhalten des fllotore nicht beeinträchtigen und der Motor infolgedessen auch bei hohen Arbeitsdrücken und starken Radialkrä^ten eine lange Lebensdauer hat. Es soll ferner sichergestellt sein, daß eine Präzisionspassung des Steuerschiebers gegenüber den mit dem Steuerschieber zusammenwirkenden Teilen des Motorgehäuses aufrechterhalten bleibt.

Ausgehend von einem druckmittelbetätigten motor mit einer Verdrängervorrichtung, die einen innen gezahnten Zahnring, dessen Achse gegenüber dem Motorgehäuse festliegt, und einen außen gezahnten, exzentrisch innerhalb des Zahnringes angeordneten Radstern aufweist, der mindestens einen Zahn weniger als der Zahnring hat und bei einer Relativbewegung gegenüber dem Zahnring eine Umlaufbewegung um die Zahnringachse sowie eine mit niedrigerer Geschwindigkeit als die Umlaufbewegung erfolgende

Drehbewegung um die eigene Achse in entgegengesatzter Richtung ausführt, mit einer im Motorgehäuse drehbar gelagerten Abtriebewelle, die mit dem Radstern über ein Gelenk-Antriebeglied verbunden ist, das nur die Drehbewegung des Radstornes auf die Abtriebsuelle überträgt, souiie mit einem sich synchron mit der Abtriebsutelle im Iflotorgehäuse drehenden Axialsteuerschieber, über den Druckmittel der Verdrängervorrichtung in vorbestimmter Folge zugeleitet und von ihr abgeführt wird, wird diese Aufgabe erfindungegemäT dadurch gelöst, daß der von der Abtriebewelle gesonderte Steuerschieber im Motorgehäuse mit einer Präzisionspassung gelagert ist, über die er eich mit Bezug auf das Motorgehäuse einstellt, daß der Steuerschieber die im Bereich ihres Abtriebeendes über ein vorderes Lager im Motorgehäuse abgestützte und mit einer Bohrung zur Aufnahme des einen Endes des Antriebsgliedes versehene Abtriebsseile nahen dem vorderen Lager mit einem vorbestimmten Spiel konzentrisch umschließt, und daß zwischen dem Steuerschieber und de« Abtriebswelle zwei axial in Abstand voneinander liegende Dichtungen angeordnet sind, die eine Druckzone begrenzen, die mit Druckmittel beaufschlagt ist, das die Umfangefläche des Steuerschiebers unabhängig von dsr Ausrichtung der Abtriebswelle gegen da" Gehäuse andrückt.

Für einen Druckausgleich in beiden Drehrichtungen kann bei

ainem Umkehrmotor in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch gesorgt werden, daß zwischen dem Steuerschieber und der AbtriebBuielle in Abstand neben den beiden treten Dichtungen

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eine weitere Dichtung angeordnet ist, die eine zweite Druckzone begrenzt, über die die Umfangeflache des Steuerschiebers beim Rückuiärtslauf des UIo to rs gegen das Gehäuse angedrückt uiird. Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform eines Umkehrmotors sind neben den beiden ersten Dichtungen zwei weitere in Abstand voneinander liegende Dichtungen angeordnet, dia eine zweite Druckzone begrenzen, über dia die Umfangsflache des Steuerschiebers beim Rückutärtslauf des Hlotors gegen das Gehäuse angedrückt wird.

Weitere merkmale, V/orteile und Anuiendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen. Es zeigt:

Figur 1

sinsn Längsschnitt nines druckmittelbetätiqten ITIotors entlang der Linie 1-1 der Figur 2,

Figur 2

einen Schnitt entlang der Linie 2-2 dpr Figur 1,

Figur 3

einen Schnitt entlang der Linie 3-3 der Figur 1,

Figur 4

einen Teillängsschnitt des druckmittelbetätigten Itlotore nach Figur 1 , der übertrieben dargestellt

eine durch eine Radialbelastung und Lagerabnutzung verursachte Fehlausrichtung der Meile erkennen läßt,

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Figur S

einen Teilschnitt, drr «ins abgewandelt· ftttefcil- \^ dung der Lagerung der Abtriebewelle dee Betas« nach Figur 1 veranschaulicht,

Figur 6

einen Teillängsschnitt einer «eiteren abgeeandelten Aueführungafor» der Erfindung, und

Figur 7

einen Teillängeechnitt einer zueBtzlichen vandelten Auaführungefor* der Erfindung.

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Der in Figur 1 gezeigte drucknittelbetütigte lotor hat ia wesentlichen zylindrische Form und besteht aue Mehreren Abechnitten. Er «eist ein SteuerechiebergehBuee 10, eine VerdrSngervorrichtung 12, eine zeischen den SteuerechiebergehSuee 10 und der Uerdrängervorrichtung 12 angeordnete Zwiechenplatte 11 uru einen an die Verdrängervorrichtung anschlieBenden Deckel 13 auf. Diese Bauteile werden mittels axial verlaufender Schrauben 14 zusammengehalten.

Das Steuerschiebergehäuse 10 weist eine Bohrung 15 auf, die in Richtung der Blotorschse 16 verläuft. Eine zu der Bohrung konzentrisch liegende Bohrung 17 nimmt fflotorabdichtungen auf. Das Steuerschiebergehäuse 10 ist mit Innengewinde tragenden Stutzen 18 und 19 ausgestattet, über die Druckmittel zugeführt und abgeleitet toirdo De nach der gewünschten Drehrichtung der Abtriebs'uelle dient einer der Stutzen als Druckmitteleinlaßstutzen und der andere Stutzen als Druckmittelauslaßstutzen.

Die Stutzen 18 und 19 stehen mit der Bohrung 15 in Verbindung-Das Steuerschiebergehäuse 10 meist ferner mehrere in Axialrichtung verlaufende, radial in Abstand voneinander angeordnete Kanäle 20 auf. Jeder der Kanäle besitzt eine Öffnung 21, die für eine Verbindung zwischen dem betreffenden Kanal 20 und der Bohrung 15 sorgt.

Die Zwiachenplatte 11 ist mit einer Bohrung 22 versehen, die konzentrisch zur Bohrung 15 des Steuerschiebergehauees 10 liegt. Die Zwischenplatte 11 weist ferner mehrere schrägverlaufende Kanäle 23 auf, deren Anzahl gleich der Anzahl der Kanäle 20 dee Steuerschiebergehäuses 10 ist und die mit den Kanälen 20 in Verbindung stehen.

Der Aufbau der Verdrängervorrichtung 12 ergibt sich am deutlichsten aus Figur 3» Die Verdrängervorrichtung 12 weict einen innen gezahnten Zahnring 24 und einen außen gezahnten Radstern 25 auf. Der Radstern 25 hat einen Zahn 27 weniger als der Zahnring 24. Der Radstern 25 sitzt exzentrisch innerhalb

des Zahnringes 24. Er führt gegenüber dein Zahnring 24 eine Umlauf bewegung um die llflotorachse 16 aus und dreht sich um die eigene Achse 28» Während der Umlaufbewegung stehen die Zähne 27 des Radsternes 25 mit den Zähnen 26 des Zahnringes 24 in

ingriff und biloen abgedichtete, sich wechselweise erweiternde und zusammenziehende Zellen 29. Die Anzahl dieser Zellen ist gleich der Zähnezahl des Zahnringes 24; die Zellen stehen mit den Kanälen 20 des Steuerschiebergehäuses 10 in Verbindung.

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ITIit 30 ist die Exzentrizitätslinie der Verdrängervorrichtung 12 bezeichnet, unter der vorliegend diejenige Linie verstanden wird, die die Achse 28 des Radsterns 25 und die Achse 16 des Zahnrings 24 schneidet« Die Exzentrizitätslinie rotiart während des Arbeitens der Uerdrängervorrichtung ständig und trennt die Druckseite der Uerdrängervorrichtung von der Niederdrucksoite. Die Arbeitsweise der veranschaulichten Verdrängsrvorrichtung ist bekannt und bedarf daher keiner näheren Erläuterung. Radstern und Zahnring bestehen im allgemeinen aus gehärtetem Stahl, obuiohl gegebenenfalls auch andere Werkstoffe verwendet werden können»

In der Bohrung 15 des Steuerschiebergehäuses 10 sitzt mit einer Präzisionspassung sin als Axialdrehschieber ausgebildeter zylindrischer Steuerschieber 31, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Bohrung 15 entspricht. Der Steuerschieber 31 bildet ein Kommutatorventil und besitzt eine Bohrung 32, durch die eine zum Steuerschieber im wesentlichen konzentrische Abtriebswelle 3Θ hindurchreicht. Der Steuerschieber 31 ist mit zwei axial in Abstand voneinander liegenden Ringnuten 33 und 34 versehen, die derart angeordnet sind, daß eine ständige Verbindung zwischen dem Stutzen 18 und der Ringnut 33 sowie zwischen dem Stutzen 19 und der Ringnut 34 eichergestellt ist. Von der Ringnut 33 gehen mehrere in Axialrichtung verlaufende Schlitze 35 aus, uie in vorbestimmten Stellungen des Steuerschiebers 31 gegenüber dem Steuerschiebergehäuse 10 über die öffnungen 21 mit den Kanälen 20 in Ver-

bindung kommen. Sich in Axialrichtung erstreckende Schlitze 36 gehen von der Ringnut 34 aus. Dia Schlitze 36 liegen zwischen den Schlitzen 35 und kommen, menη der Steuerschieber gegenüber dem Gehäuse rotiert, in vorbestimmten Intervallen mit den öffnungen 21 in Verbindung. Der Steuerschieber dreht sich synchron mit der Drehbewegung des Radsternes 25. Die Anzahl der Schlitze 35 sowie der Schlitze 36 entspricht der Anzahl der Zähne 27 des Radsternes 25.

Bei dem veranschaulichten IDotor besitzt der Radstern 25 sechs Zähne 27. Entsprechend ist der Steusrschieber 31 mit sechs Schlitzen 35 und sechs dazwischenliegenden Schlitzen 36 versehen. Der Steuerschieber rotiert in der Bohrung 15, wobei die Umfangsflache 37 des Steuerschiebers eine Präzisionspassung mit der Bohrungswand bildet, die für den engstmöglichen Sitz sorgt, der noch eine Drehung des Steuerschiebers zuläßt. Zweckmäßigerwaise besteht der Steuerschieber aus gehärtetem Stahl und rotiert in einem Gußeisengehäuse. Es versteht sich, daß auch andere Werkstoffe verwendbar sind; so kann es vorteilhaft sein, in das Gehäuse eine Bronzebuchse einzusetzen, in der sich der Steuerschieber areht.

Die im allgemeinen aus jshärtetem Stahl bestehende Abtriebsuielle 38 meist eine Bohrung 38a auf und ist über ein hintares Glaillarar 39 und ein vorderes Gleitlager 40 in der Bohrung des Steuerschiebergehäuses 10 abgestützt. Die Abtriebswells liegt im wesentlichen konzentrisch innerhalb der Bohrung 32

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des Steuerschiebers und hat einen Außendurchmesser, der kleiner als der Durchmesser der Bohrung 32 ist, so daß ein vorbestimmter Abstand entsteht, der in Figur 1 mit dem Maß X angedeutet ist. Die Achse 38b der Abtriebswelle 38 fällt mit dar (Hotorachee 16 im wesentlichen zusammen. Dia Lager 39 und 40 haben Außendurchmesser, die im wesentlichen gleich dam Durchmesser dar Bohrung 15 sind. Die Lager sind mit Preßaitz in der Bohrung montiert. Die Innendurchmesser der Gleitlager 39» 40 sind im wesentlichen gleich dam Außendurchmesear dar in dar Bohrung 15 sitzenden Abtriebswells 38 und liegen is eesentlichen konzentrisch zum Steuerschieber 31. Handelsübliche Lager besitzen nicht die engen Toleranzen, die erforderlich sind, um die Welle in den Lagern so genau auszurichten, wie der Steuerschieber durch eine maschinelle Präzisionsbearbeitung im Gehäuse ausgerichtet werden kann. Infolgedeaaen iat ein gleichbleibender Wert für das Maß X nicht sicherzustellen.

Die Abtriebewelle 38 weist einen gelagerten Abtriebeteil 41 auf, mit dam eine Einrichtung verbunden werden kann, die alt» tel8 der Welle angetrieben werden soll. Ein Dichtungering 42 " iat innerhalb dar Bohrung 1? des SteuerschiebergehKue·· 10 .4^ j in eine Ringnut 43 eingesetzt und verhindert den Auetritt von

; Druckmittel an dieser Stelle des ffiotora. Eine weitere Dich-

tung 44 ist in einer Nut 45 untergebracht. Ein vorder·· Axiallager 46 liegt an einer Schulter 47 dee Steuerschiebergehfiu-

j see 10 an; as sitzt zwischen, dieser Schulter und des vorderen

' Gleitlager 40. Sei diesem Axiallager handelt as »ich um ein »

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handelsübliches Lager. Der Steuerschiebar ist mit der Abtriebsu/elle über einen Stift 51 verbunden, Der Stift 51 steht von der Abtriebeuielle 38 radial nach außen vor und greift in einen Schlitz 52 des Steuerschiebers 31 ein. Falls erwünscht, kann der Stift 51 so bemessen sein, daß er als Scherstift wirkt. UIe η η eich der Steuerschieber im Gehäuse verklemmt, uiird der Stift abgeschert, wodurch die Abtriebswelle von dem angetriebenen Steuerschieber getrennt, der Wotor stillgesetzt und eine weitere Beschädigung der Bauteile verhindert wird. Dnr Schlitz 52 des Steuerschiebers 31 läßt eine Axialbewegung dee Stiftes 51 gegenüber dem Steuerschieber 31 zu, wodurch verhindert wird, daß eine Fehlauerichtung der Abtriebswelle 38 im Steuerschiebergehäuse 10 die axiale Auerichtung dee Steuerschiebers 31 beeinträchtigt.

Der Steuerschieber 31 ist mit Ringnuten 54, 55 und 56 versehen, die entlang der Bohrung 32 axial in Abstand voneinander angeordnet sind. In den äußeren Ringnuten 54 und 56 sitzen handelsübliche V-Einwegdichtungen 57, 58, die verhindern, daß Druckmittel zwischen der Abtriebewelle und dem Steuerschieber nach außen strömt. Eine X-Ring- oder Ziueiwegdichtung 59 sitzt in der Ringnut 55. Eine dem Druckausgleich des Steuerschiebers dienende ringförmige Druckzone 59a wird von der Wandung der Bohrung 32, von der Außenfläche der Abtriebswelle 38, von der Einiuegdichtung 57 und von der Zmeiu/egdichtung 59 begrenzt. In ähnlicher Weise begrenzen die Wandung der Bohrung 32, die Außenfläche der Abtriebsuielle, die Einiuegdichtung 58 und die

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Zweiwegdichtung 59 eine weitere Druckzone 59b. In die Druckzonen 59a und 59b kann unter Druck stehendes Druckmittel einströmen, das den Steuerschieber 31 gegen das Steuerschiebergehäuse 10 preßt und verhindert, daß der Steuerschieber bei eehr hohen Arbeitsdrücken zusammengepreßt utird. Eine öffnung 60 im Steuerschieber 31 steht mit dem Stutzen 18 und der Ringnut 33 in Verbindung, so daß Druckmittel in die Druckzone 59a gelangen kann. Dadurch «ird der Steuerschieber 31 nach außen in engen Kontakt mit dem Steuerschiebergjhäuse 10 gepreßt, so daß eich die Ulandung der Bohrung 15 dichtend gegen die Umfangefläche 37 dee Steuerschiebers 31 anlegt. Soll die Drehrichtung dee Motors umgekehrt »erden, kann Druckmittel über den Stutzen 19 in die Ringnut 34 eingeführt werden. Dadurch gelangt über eine Öffnung 61 Druckmittel in die Druckzone 59b und preßt den Steuerschieber 31 nach außen gegen das Steuer-8chiebergehäu88 10, wodurch ein sngsr Dichtsingriff zwischen der Umfangefläche 37 des Steuerschiebers und der Ulandung der Bohrung 15 des Steuerschiebergehäusee sichergestellt wird. Anstelle der veranschaulichten Dichtungen können beliebige andere handelsübliche Dichtungen verwendet »erden. Diese Dichtungen können auch in Nuten der Abtriebsmeile eingesetzt werden und sich ge_,en die Wandung der Steuerschieberbohrung anlegen. Ee können auch Teilnuten im Steuerschieber und in der Abtriebevelle vorgesehen werden.

Dia Zaiechenplatte 11 ist mit einer Ringnut 62 ausgestattet, in die ein Axiallager 63 eingesetzt ist, de.- Axialkräfte der

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- 13 Abtriebswelle 38 aufnimmt.

Ein Antriebsglied 64 verbindet die Abtriebswelle 38 mit der Verdrängervorrichtung 12, und zwar mit deren Radstern 25. Das Antriebsglied ist langgestreckt; seine Achse 64a bildet mit der Rlotorachse 16 einen kleinen Winkel entsprechend der Exzentrizität des Radsternes 25 gegenüber dem Zahnring 24. Das Antriebeglied 64 nimmt während des Arbeitene dee Rotors ständig diese Schräglage gegenüber der fflotorachse 16 ein. Das Antriebsglied 64 ist mit einem hinteren Kopf 65 und einem vorderen Kopf 66 vereehen. Die Köpfe 65, 66 weisen jeweils eine kugelige Keilverzahnung auf, die mit einsr Innenkeilverzahnung 67,68 gleicher Zähnezahl im Radstern 25 bzw. der Bohrung 38a der Abtriebswille 38 in Eingriff steht. Der in den Radstern 25 hineingreifende Kopf 65 führt gemeinsam mit dem Radstern eine Umlaufbewegung und eine Drehbewegung aus. Der in die Abtriebswelle 38 hineinragende Kopf 66 dreht eich dagegen nur. Die kugeligen Köpfe dee Antriebsgliedes und die Keilverzahnungen bilden Univsrealgelenke, die diese Art der Bewegung dee Antriebsgli ,des 64 gestatten, dtis heißt nicht die Umlauf bewegung des Radsternes. sondern nur dessen Drehbewegung übertragen. Der Raüetern rotiert mit derselben Umdrehungszahl wie der Steuerschieber, die Abtriebs«elle und das Antriebsglied. Demgegenüber führt der Radstern für jede Umdrehung um seine eioane Achse seche Umlaufbsmegungen um die Iflotorachse 16 aus.

In der Bohruna 3&a der Abtriebsuielle 38 sitzt ein sich mit der

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Abtriebewelle drehander Haltering 69, dar des Antriebtglied 64 in dar richtigen Stellung gegenüber daa Radstern 25 und der Abtriebewelle 38 hält. Der Haltaring 69 let «it einer nie it veranechaulichten öffnung versahen, i*bar die LeckBl in einen Axialkanal 70 und von dort in Radialkanäle 71 und 72 gelangen kann, um das Gleitlager 40 zu schaleren. Die Schmierung dee Gleitlagere 59 und der Keilverbindungen zeiachar· des Antriebsglied 64 und der Abtriebewelle 38 sowis de* Radstern 25 erfolgt ebenfalls Kittels Lecköl.

Die Aucairkungen von Abrieb zwischen der Abtriebsvelle und den sie tragenden Lagern sowie die darauf zurückzuführende Fehlausrichtung der Welle in Steuerechiebergshäusw 10 lassen sich aw besten aus Figur 4 erkennen. Debei ist zu bsasrksn, daB handelsübliche Leger nicht zu einer so engen Passung zwischen dun Lagern und der feile führen, wie eis zwischen da* Steuerschieber und den Gehäuse erzielt werden kann. Dia darauf zurückzuführende Fehleuerichtung der Welle gegenüber daa Steuerschieber let den Effekt der Lagerabnutzung ähnlich, wirkt eich jedoch nicht ebenso stark wie diese aus.

Ei... Radialbelaetung der Abtriebewelle 38 ist bsi 70' engedeutet. Entsprechende Gegenkräfte des vorderen Gleitlegere 40 und dee hinteren Gleitlagers 39 auf die Abtriebewelle Bind bei 71* und 72* angedeutet. Die Achse 38b der Welle wird gegenüber der fRotorachee 16 um den bsi 73 eingezeichneten Winkel θ varechoben. Dieses Verkippen der Abtriebswelle bewirkt,

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daß der Abstand zwischen der Abtriebswelle und dem Steuerschieber 31 bei X¹ verringert und bei X" vergrößert uiird. Die Druckzonen 59a, 59b bleiben dabei erhalten; sie stellen ein einwandfreies Arbeiten des Steuerschiebers sicher und verhindern, daß dieser unter dem Einfluß eines hohen Arbeitsdruckes und einer großen Radialbelastung zusammengedruckt uiird. Wenn das maß X' auf Grund einer Abnutzung der Welle in den Lagern auf Null abgesunken ist, können die Lager oder die Welle ohne große Schwierigkeiten ausgetauscht werden,. Die Leistungefähigkeit des Motors sinkt bei einer Abnahme des ITIaQes X auf X* nicht. Bei weiterer Verringerung des Maßes beginnt dagegen der Steuerschieber selbst als Lager zu wirken; es kommt zu einer Verschlechterung des Betriebsverhaltens des ITIotore.

Eine abgewandelte. Ausführungsform der vorderen Lagerung der !Rotorwelle ist in Figur 5 veranschaulicht. Das Gehäuse 10* besitzt eine Bohrung 15', in der die Welle 38* derart sitzt, daß ihre Achse 3Ub¹ mit der ITIotorachse 16'zusammenfällt. Ein Lager 74 stützt die Welle in der Bohrung 15* ab. Dichtringe sitzen in Nuten 75' der Welle 38' und begrenzen eine Druckzone 75". Die Dichtringe 75 können aus einem verhältnismäßig weichen O-Ring-Werkstoff beatehen oder aus einem verhältnismäßig harten Werkstoff ähnlich einem Kolbenring aufgebaut sein.

Eine usgitere Auaführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten, druckmittalbetätigten ITIotors ist in Figur 6 gezeigt» Ein Gehäuse 76 besitzt eine Bohrung 77, deren Mittellinie die

ITIotorachse 78 bildet. In der Bohrung 77 sitzt eine Welle 79 mit einer Achse 79b; die Welle 79 ist mittels einbs vorderen Rollenlagere BO und eines hinteren Gleitlagers 81 drehbar abgestützt. Ein Steuerschieber 82 ist konzentrisch zur UJelle angeordnet und dreht sich um die ITIotorachse 76«,

Der Steuerschieber 82 uteist einen Schlitz 83 auf; die Welle 79 ist mit einem ähnlichen Schlitz 84 versehen, der rait dem Schlitz des Steuerschiebers 82 ausgerichtet werden kann. In die miteinander ausgerichteten Schlitze 83,84 ist ein Stift 85 eingesetzt, der eine lösbare Verbindung zwischen dem Steuerschieber 82 und der Welle 79 bildet.

Die Welle 79 ist mit Ringnuten 86, 67, 88 und 89 versehen, die in Axialrichtung der Welle in Abstand voneinander angeordnet sind. Die Ringnut 86 nimmt eine U-Einuiegdiehtung 90 auf, die für eine Abdichtung zwischen dem Steuerschieber 82 und der Welle 79 sorgt. Eins in gleicher Weise ausgerichtete Eineegdichtung 91 sitzt in der Ringnut 87. Eine Eineegdichtung 92, die entgegengesetzt zu den Einuiegdichtungen 90 und 91 ausgerichtet ist, ist in der Ringnut 88 untergebracht« Eine Eineiegdichtung 93, die ebenso wie die Einuiegdichtuno 92 ausgerichtet ist, sitzt in der Ringnut 89. Die Einu/egdichtungen 90 und 92 begrenzen eine Druckzone 90¹, 92' für eine Drehrichtung des RlotorSo Die Einicegdichtung 91, die zuiisc'ien den Einuiegdichtungen 90 und 92 liegt, läßt Druckmittel bis zur Ein-WQgdichtung 92 gelangen, wodurch die Fläche größtmöglich ge-

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halten wird, auf der das Druckmittel für einen Druckausgleich des Stauerschiebers Θ? wirksam werden kann. In entsprechender Weise bilden die Einwegdichtungen 91 und 93 eine Druckzone 92', 93', die wirksam wird, wenn die Drehrichtung des Rotors ungekehrt wird* Die zwischen den Einwegdichtungen 91 und 93 liegende Einwegdichtung 92 läßt Druckmittel bis zur Einwagdichtung 91 gelangen, was zu einer großen Druckausgleichfläche beim Lauf des Rlotors in der anderen Drehrichtung führt.

Bei einer weiteren_t in Figur 7 dargestellten Äusführungsfera der Erfindung ist ein Steuerschieber 95 vorhanden, dessen Bohrung 96 der Welle 94 zugekehrte Ringnuten 97, 98 und 99 aufweist. Die Ringnuten 97 und 99 sind in Richtung der Rotorach-86 100 langgestreckt. O-Ringe 101 und 102 sitzen in den Ringnuten 97 bzw, 99; ihre Breite ist erheblich kleiner als die Länge der Ringnuten 97, 99· Die O-Ringe 101 und 102 können sich infolgedessen in Abhängigkeit von den auf sie einwirkenden Kräften in Axialrichtung in den Ringnuten 97 und 99 bewegen. In Figur 7 ist der O-Ring 101 mittels der auf der Niederdruckseite des Botore wirkenden Kräfte eingestellt, während der O-Ring 102 mittels der auf der Hochdruckseite des Rotors •irksam werdenden Kräfte eingestellt ist. Das durch den motor hindurchströmende Druckmittel tritt über die Ringnut 103 des Steuerschiebers aus, während unter hohem Druck stehendes Lecköl über die Ringnut °1 in eine mit der Ringnu* 103 in Verbindung stenends öffnung 1ü4 gelangt und von dort aus den Rotor verläßt. Das Druckmittel verschiebt den O-Ring 101 in die

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veranschaulichte Stellung. Auf der Druckseite strömt Druckmittel in eine Ringnut 105 ein und gelangt von dort aus in eine Öffnung 106, wodurch der O-Ring 102 in die veranschaulichte Stellung gebracht wird. Dieses Druckmittel beut einen Druck in dar Druckzone 108 zwischen Steuerschieber und Welle sowie zwischen dem O-Ring 102 und einen fest in der Ringnut 98 sitzenden O-Ring 109 auf. Eine Öffnung 107 steht zun Zwecke dee Druckausgleichs mit der Druckzone 108 und der Ringnut 105 in Verbindung. Wenn die Drehrichtung des Botars ungekehrt wird, warden die Druck- und die Niederdruckseite gegeneinender "«rtauscht. In der Ringnut 103 befindliches, unter Druck stehendes Druckmittel gelangt über eine Öffnung 110 in eine Druckzone 111 zwischen Welle und Steuerschieber sowie zwischen den O-Ringen 101 und 109. Durch den in der Druckzcne 111 aufgebauten Druck wird der O-Ring 101 entlang der Botorachse in die Stellung verschoben, die der für den O-Ring 102 veranschaulichten Stellung entepricht. In ähnlicher Weise wird der 0» Ring 102 in der Ringnut 99 durch unter Druck stehendes Lsckei in Axialrichtung in die für den O-Ring 101 veranschaulicht· Stellung verschoben, wodurch die öffnung 107 für den Austritt von unter Druck stehenden Lecköl in die Ringnut 105 freigegeben wird, Ein Stift 112 verbindet den Steuerschieber nlt der Wells.

Da dis grundsätzliche Funktionsweise eines druckmittelbetätigt ten Rotors mit Axialsteuerschieber bekannt ist, ist als in folgenden nur kurz insoweit erläutert_t als dies für das War-

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- 19 ständnie dar Erfindung notwendig erscheint.

Druckmittel, beispielsweise öl, wird über den Stutzen 18 zugeleitet und gelangt zu der Ringnut 33 im Steuerechieber 31. über bestimmte Schlitze 35 wird das unter Druck stehende Druckmittel in öffnungen 21 und die damit verbundenen Kanäle 20 im Steuerschiebergehäuse 10 geleitet. Die Kanäle 20 stehen mit bestimmten Zellen 29 der Verdrängervorrichtung 12 in Verbindung, wobei die Zwiechenplatte 11 zwischen Verdrängervorrichtung 12 und Steuerechiebergehäuae 10 βο auegerichtet ist, daß ihre Kanäle 23 mit den Kanälen 20 im Steuerechiebergehäusa fluchten. Das Druckmittel strömt in die auf der einen Seite der Exzentrizitätslinie 30 liegenden Zellen 29 ein und bewirkt, daß der Radstern 25 rotiert und umläuft.

Das Antriebeglied 64 verbindet die Abtriebswelle 38 mit dem

Radstern 25 und überträgt die Drehbewegung des Radsternes auf die Abtriebswelle. Der Steuerechieber 31 ist mit der Abtriebswelle 38 über den Stift 51 verbunden, so daß er synchron mit dem Radstern rotiert. Dadurch wird für eine Kommutatorwirkung gesorgt, bei der das Druckmittel den Zellen 29 in vorbeatimmter Verteilung zugeführt wird. Gleichzeitig wird Druckmittel aus den auf der anderen Seite der Exzentrizitätelinie 30 liegenden Zellen 29 über die Kanäle 23 der Zwischenplatte 11 und die zugeordneten Kanäle 20 im Steuerschiebergehäuse 10 abgeführt. Das auetretende Druckmittel gelangt über uorbestimmte öffnungen 21 in die Schlitze 36 und die Ringnut 34, die mit

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dem Stutzen 19 in Verbindung steht. Solange dem Stutzen 18 Druckmittel zugeführt wird, dauert dieser Vorgang an und kann an der Abtriebswelle 38 Leistung abgenommen werden.

In Figur 1 liegt der Steuerschieber 31 konzentrisch zur Abtriebswelle 3L zwischen dem hinteren Gleitlager 39 und dem vorderen Gleitlager 40; er steht in vorbestimmtem Abstand von der Abtriebewelle 38, wie dies durch das IJIaß X angedeutet ist. Der Innendurchmesser des Steuerschiebsrs 31 ist ungefähr 2 % größer als der Außendurchmesser des damit konzentrischen Teiles der Abtriebswelle 38. Die Abtriebswelle 38 ist im Steuerechiebergehäuee 10 derart abgestützt, daß eis sich im wesentlichen um die Rlotorachse 16 dreht. Der Steuerschieber 31 sitzt mit einer Präzisionspassung in der Bohrung 15 des Steuerschiebergehäuses 10 und richtet sich auf das Steuerschiebergehäuse aus. Der Stsusrschisbsr 31 rotiert um die ffiot-nrgch-3β 16; für einen einwandfreien Betrieb muß der Präzisionssitz des Steuerschiebers mit Bezug auf das Gehäuse unabhängig von der Ausrichtung der Abtriebsuielle 38 aufrechterhalten bleiben.

UJird beispielsweise angenommen, daß Druckmittel über den Stutzen 18 zugeleitet wird, umgibt das unter Druck stehende Druckmittel den Steuerschieber 31 im Bereich der Ringnut 33 und preßt dan Steuerschieber dort nach innen. Da auch die Schlitze 35 mit Druckmittel gefüllt sind, wird der Steuerschieber 31 dort ebenfalls nach innen gedrückte Um einen räzisicnsdreh-

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• itz zwischen dem Steuerschisbergehäuse 10 und dem Steuerachieber 31 aufrechtzuerhalten, muß diese nach innen gerichtete Kraft auegeglichen oder kompensiert werden. In Figur 1 erfolgt dies mittels der Druckzone 59a, die von der Einwegdichtung 57, der Zweiwegdichtung 59, der Uland der Bohrung 32 des Steuerschiebers 31 und der Außenfläche der Abtriebswelle 3Θ begrenzt ist. Der Druckzone 59a wird unter Druck stehendes Druckmittel über die Öffnung 60 zugeführt, die mit dem Stutzen 1 θ in Verbindung steht. Infolgedessen drückt das in der Druckzone 59a befindliche Druckmittel den Steuerschieber 31 radial nach außen, wodurch der radial nach innen gerichtete Druck kompensiert wird, den das Druckmittel im Bereich der Ringnut 33 und der Schlitze 35 ausübt.

Bei einer Umkehr der Drehrichtung wird der Stutzen 19 zum DruekaitteleinlaSetutzen und gelangt unter Druck stehendes Druckmittel über die öffnung 61 in die Druckzone 59b, wodurch der Steuerschieber radial nach außen gepreßt wird und die nach innen gerichteten Kräfte kompensiert werden. Bei den Dichtungen 57 um 58 handelt es sich um Einweg-V-Dichtungen, die ein Abströmen von Druckmittel erlauben, das zwischen den mit Druck beaufschlagten Flächen innerhalb des motors ausleckt. UJenr· beispielsweise die Druckzone 59a mit Druck beaufschlagt ist, trennt die Zuieiwegdichtung 59 die Druckzone 59a von der mit der Niederdruckseite verbundenen Druckzone 59b_o Über die Einuiegdichtung 58 kann unter Druck stehendes Lecköl in die Druckzone 59b gelangen und über die Öffnung 61 sowie den Stutzen 19 abströmen.

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Oie Abdichtung muß unabhängig von dar Lage dar Abtriebaealle 38 gegenüber den Steuerschieber 31 aufrechterhalten «erden. In Figur 4 ist die Abtriebeeelle 36 derart verschoben dargestellt, daO ihre Achse 38b Bit der lotorecheb 16 dan Sinkel 0 bildet. Die Einwegdichtungen 57 und 58 können eich in der erforderlichen Weise auedehnen und zueammengepreßt «erden. Auf dieee leise bleiben die Druckzone 59e bz«. die Druckzone 59b erhelten.

Bei der Ausfuhrungsfora nach Figur 5 «erden ale Dichtring· 75 z«eckm88iger«eiee Kolbenringe versendet, die auf dar Abtriebeeelle 38* sitzen. Diese Kolbenringe richten eich unabhängig von der Stellung der Abtriebeeelle 38* nach da· Steuerschieber 31' aus und legen eich gegen diesen dichtend an·

Bai göwiassn Anssr.dur.gsfSiisn, die sin unter «inen besondere hohen Druck stehendes Druckmittel erfordern, kann es noteendig «erden, die Druckzone zu vergrößern, um eine größere Fläche zu erhelten, Ober die das Druckmittel auf den Steuerechieber «irkt, um die höheren Arbeitsdrücke und dementeprachend die größeren nach innen gerichteten DrOcke auf den Steuerschieber zu kompensieren. Bei der AusfQhrungeforn nach Figur 6 begrenzen die Einvegdichtungen 90 und 92 eine Druckzone 90', 92*. Diese Druckzone reicht über die Ein«egdichtung 91 hinweg und drückt den Steuerschieber 82 radial nach außen, wodurch der radial einwärts gerichtete Diuck auf den Steuerschieber 82 ausgeglichen taird. In entsprechender Weise vird beim Lauf das

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motors in entgegengssetzter Richtung der Steuerschieber 82 über die Druckzone 92', 93' radial nach außen gepreßt. Die Druckzone reicht über die Dichtung 92 hinweg, da es sich bei dieser um eine Einwegdichtung handelt. Die Einwegdichtung 91 verhindert, daß unter Druck stehendes Druckmittel in die Druckzone 90* einströmt, die mit der Niederdruckseite verbunden ist.

In Figur 7 ist der O-Ring 101 in der Stellung veranschaulicht, die er unter der Wirkung der Kräfte auf der Niederdruckseite einnimmt, während der O-Ring 102 in der durch die Kräfte auf der Druckseite des motors bestimmten Stellung dargestellt ist. Des durch den Motor hindurchlaufende Druckmittel tritt über die Ringnut 103 aus, während unter Druck stehendes Leck-Druckmittel über die Ringnut 97 und die Öffnung 104 in die Ringnut 103 gelangt, von wo aus es den motor verläßt. Dieses Druckmittel verschiebt den O-Ring 101 in die veranschaulichte Stellung., Dem motor zugeleitetes Druckmittel strömt in die Ringnut 105 ein und gelangt von dort in die Öffnung 106; es schiebt den O-Ring 102 in die veranschaulichte Stellung und ermöglicht einen Druckaufbau in der Druckzono 108 zwischen dem Steuerschieber, der Abtriebswrlle und den Q-Ringen 102, 109, yon denen der letztgenannte in der Ringnut 98 festliegt» Zum Zuie ke des Druckausgleiches steht die Öffnung 107 mit der Druckzone 108 und der Ringnut 105 in Verbindung.» Bei einer Drehrichtungsumkehr dee motors werden die Druck- und die Niederdruckeeite vertauscht, über die Ringnut 103 zugeführtee Druck-

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mittel gelangt in die öffnung 110 und baut den Druck in der Druckzone 111 zwischen der Abtriebsuielle, dem Steuerschieber und den O-Ringen 101 und 109 auf. Dabei uiird der O-Ring 101 entlang der ITIotorachse in die Stellung gebracht, die der für den O-Ring 102 veranschaulichten Stellung entspricht. Der O-Ring 102 wird durch leckendas Druckmittel in der Ringnut in Axialrichtung in die für den O-Ring 101 dargestellte Lage verschoben, wodurch die Öffnung 107 freigegeben oird, so daß unter hohss; Druck stehendes Leck-Druckmittel über die öffnung 107 in die Ringnut 105 gelangen kann.

Der vorliegend beschriebene druckmittelbeta'tigte Motor kann als Umkehrmotor arbeiten; er kann auch je nach dem betreffenden Anuiendungef&11 als Rlotor benutzt werden, der nur in der einen oder der anderen Richtung umläuft. Der beschriebene Motor läßt eich auch als Pumpe einsetzen, indem einfach an der Abtriebsuielle Leistung zugeführt wird und das geförderte Druckmittel an dem betreffenden Stutzen abgenommen wird.

Aus dem Vorstehenden folgt, daß mit der Erfindung ein druckmittelbetätigter fflotor mit Axialsteuerschieber geschaffen wird, der einen Umkehrbetrieb erlaubtp der bei hohen Arbeitsdrücken einwandfrei arbeitet und bei dem der Präzisionssitz des Steuerschiebers mit Bezug auf das Gehäuse aufrechterhalten bleibt, und zwar unabhängig von der Ausrichtung d_r Abtriebsuelle, die den Steuerschieber antreibt.

Claims

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1. Druckmittelbetätigter Motor mit einer Verdrängervorrichtung, die einen innen gezahnten Zahnring, dessen Achse gegenüber dem Motorgehäuse festliegt, und einen außen gezahnten, exzentrisch innerhalb dee Zahnringes angeordneten Radstern aufweist, der mindestens einen Zahn aaniger als der Zahnring hat und bei einer Relativbewegung gegenüber dem Zahnring eine Umlaufbeuegung um die Zahnringachse sovie eine mit niedrigerer Geschwindigkeit als die Umlaufbewegung erfolgende Drehbewegung um die eigene Achse in entgegengesetzter Richtung ausführt, mit einer im Motorgehäuse drehbar gelagerten Abtriebswelle, die mit dem Radstern über ein Gelenkantrieb8glisd verbunden ist, das nur die Drehbewegung des Radsternes auf die Abtriebswelle überträgt, sowie mit einem sich synchron mit der Abtriebswelle im Motorgehäuse drehenden Axialsteuerschieber, über den Druckmittel der Werdrängerv/t ^richtung in vorbestimmter Folge zugeleitet und von ihr abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Abtriebswelle (38, 38', 79, 94)gesonderte Steuerschieber (31, 31', 82, 95) im Motorgehäuse mit einer Präzisionspassung gelagert ist, über die er sich mit Bezug auf dae Rlotorgehäuee einstellt, daß der Steuerschieber die im Bereich ihres Abtriebeendes übar ein vorderes Lajer (40, 74, Θ0) im Motorgehäuse abgestützte und mit einer Bohrung (33a) zur Aufnahme des einen Endes des Antriebsgliedes (64)

versehene Abtriebeaelle neben dam vordaien Lager alt eine» vorbeetianten Spiel konzentrisch unachließt, und deß zalschin den Steuerschieber und der Abtriebsarlla zaei axial in Abstand voneinander liegende Dichtungen (57, 59; 75; 90« 92; 102, 109) angeordnet sind, die eine Druckzone (59a; 75"; 90*, 92·; 108) begrenzen, die nit Druckaittel beaufschlagt ist, des die Unfangsflache des Steuerechlafeasa abhängig von der Auerichtung der Abtriebeaelle gagttri Gehäuse andrückt.

2. llotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» daB ar ala UmkehrMotor ausgebildet ist und daß zaischen da« Steuerschieber (31, 95) und der Abtriebeaelle (38, 94) in Abstand neben den beiden ersten Dichtungen (57, 59; 102, 109) eine «eitere Dichtung (58, 101) βης ordnet ist, die eine zaeite IDruckzone (59b, 111) begrenzt, Ober die die Uef anger liehe des Steuerschiebers bein RQckaärtalauf dee lotors gegen das Geha'uee angedrückt aird.

3. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er ala Um.*<. irmotor ausgebildet ist und daß neben den beiden ersten Dichtungen (90, 92) zaei «eitere in Abstand voneinander liegende Dichtungen (91, 93) angeordnet sind, exe eine zaeite Druckzone (92·, 93') begrenzen, über die die Unfengefläche des Steuerschiebers beim Rückiuärtslauf des fllotors gegen das Gehäuse angedrückt wird.

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4. ITIotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dichtungen (75, 101, 102, 109)
al8 O-Ringe ausgebildet sind.

5. motor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungen (75) als Kolbenringe ausgebildet
sind.

6. motor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ^;f^! mindestens eine der Dichtungen eine Einuiegdichtung (57, 58, ^ 90, 91, 92, 93) ist, über die Druckmittel in eine vorbe- Ή

% stimmte Druckzone einströmen kann. 'i

7. fflotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die KoI- | benringe in der Abtriebsuielle (38·) sitzen. f;

8. motor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Druckzonen (108, 111) mit dem Druckmittel
über ζ in ei Kanäle (106, 107; 104, 110) in Verbindung steht
und mindestens eine der Dichtungen (102, 101) unter der
Wirkung des Druckmittels in Axialrichtung entlang der Druckzone verschiebbar ist und dabei einen der Kanäle (107, 104)

jecheeluieise für den Druckaufbau in der Druckzone fröigibt
bzui. zum Abströmen von entspanntem Druckmittel abdeckt«

9. motor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
beiden mittleren Dichtungen (91, 92) entgegengesetzt

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orientierte Einuiegdichtungen sind, über die eine bestimmte Druckzone auf den Bereich zwischen zuiei Dichtungen ausgedehnt uiird, zwischen denen eine Einuieodichtung angeordnet ist.