DE69719999T2

DE69719999T2 - Hydraulikmotor mit Schaltventil

Info

Publication number: DE69719999T2
Application number: DE69719999T
Authority: DE
Inventors: Bernard Allart; Jean-Claude Cousin; Eric Blondeau
Original assignee: Poclain Hydraulics Industrie
Current assignee: Poclain Hydraulics Industrie
Priority date: 1997-12-02
Filing date: 1997-12-02
Publication date: 2004-02-19
Anticipated expiration: 2017-12-03
Also published as: DE69719999D1; EP0921309B1; JPH11229801A; EP0921309A1; JP4354555B2; US6099273A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Druckfluidmotor mit

– einem Gehäuse, das zwei Hauptarbeitsleitungen zum Zulauf bzw. Ablauf von Fluid umfasst;
– einem Zylinderblock, der mehrere Zylinder umfasst, die jeweils mit einem Kolben versehen sind, wobei die Zylinder bezüglich einer Achse radial angeordnet sind und mit Druckfluid speisbar sind;
– einem Reaktionsorgan, das mit den Kolben zusammenzuwirken vermag, wobei das Reaktionsorgan und der Zylinderblock sich bezüglich einander um die Achse zu drehen vermögen;
– einem internen Fluidverteiler, der mit dem Reaktionsorgan bezüglich der Drehung um die Rotationsachse fest verbunden ist und Verteilerleitungen aufweist, die mit den Zylindern zu kommunizieren vermögen, wobei die Verteilerleitungen in drei Verteilerleitungsgruppen aufgeteilt sind; und
– einem Schaltventil mit einer Bohrung und einem Schieber, wobei die Bohrung eine im Wesentlichen zylindrische Fläche hat, die wenigstens drei Nuten aufweist, wobei die zwei Hauptleitungen und die drei Verbindungsleitungen, die jeweils mit jeder der drei Verteilerleitungsgruppen verbunden sind, an der Bohrung angeschlossen sind, wobei der Schieber in der Bohrung angebracht ist und wenigstens eine erste, an seinem Außenrand angeordnete Schaltventil-Schiebernut aufweist, wobei der Schieber zwischen zwei Positionen verstellbar ist, in denen die Schaltventil-Schiebernut bestimmte Nuten der Bohrung voneinander trennt und/oder miteinander verbindet.

Motoren dieses Typs, bei denen das Schaltventil zur Auswahl des Hubraums dient, sind bekannt. Dies ist zum Beispiel bei dem in dem französischen Patent 2 699 229 ( EP 0601 916 A1 ) beschriebenen langsam laufenden Motor der Fall, der zwei aktiv arbeitende Hubräume umfasst. In diesem Fall sind in einer der Positionen des Schaltventilschiebers beide Hubräume aktiviert, wogegen in der anderen Position lediglich einer der beiden aktiviert ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen derartigen Motor zu verbessern, indem dieser unter Zugrundelegung eines einzigen, von den wesentlichen Bauteilen des Motors gebildeten Basisblocks mit verschiedenen Funktionen versehen werden kann, wobei lediglich der Schieber des Schaltventils geändert und gegebenenfalls eine zusätzliche Bohrung ausgeführt wird. Das heißt, Aufgabe der Erfindung ist es, un ter Zugrundelegung einer gleichen Basis-Struktur des Motors einen sehr breiten modularen Aufbau mit unterschiedlichen Funktionen zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Motor eine Zusatzarbeitsleitung zum Zulauf bzw. Ablauf des Fluids umfasst, dadurch, dass die Bohrung des Schaltventils vier Ringnuten aufweist, die in der im Wesentlichen zylindrischen Fläche ausgeführt und voneinander beabstandet sind, wobei die Nuten zwei so genannte "Verbindungsnuten" und zwei so genannte "Bypass-Nuten" aufweisen, wobei eine erste der zwei Hauptleitungen und die erste Verbindungsleitung ständig mit der ersten Verbindungsnut verbunden sind, wobei die zweite der zwei Hauptleitungen und die zweite Verbindungsleitung ständig mit der zweiten Verbindungsnut verbunden sind, wobei die Zusatzleitung ständig mit der ersten Bypass-Nut verbunden ist, und wobei die dritte Verbindungsleitung ständig mit der zweiten Bypass-Nut verbunden ist, und dadurch, dass die erste Schaltventil-Schiebernut des Schiebers die zwei Bypass-Nuten der Bohrung miteinander zu verbinden vermag.
Mit (Haupt- oder Zusatz-) Arbeitsleitung wird eine Leitung bezeichnet, die das Fluid transportiert, das unmittelbar dazu dient, die Relativdrehung des Zylinderblocks und des Reaktionsorgans zu gewährleisten; diese Arbeitsleitung transportiert folglich das Fluid, das die Zylinder speist oder aus diesen abfließt. Je nach Drehrichtung des Motors kann eine Arbeitsleitung entweder zum Zulauf oder zum Ablauf von Fluid dienen. Außer diesen Arbeitsleitungen weist das Gehäuse normalerweise wenigstens noch eine andere als "Leckagerücklaufleitung" bezeichnete Leitung auf, die in einen Hohlraum innen im Gehäuse mündet, zum Beispiel in der Nähe des Reaktionsorgans, und die zum Ableiten der geringen Fluidmengen dient, die sich in diesem Hohlraum infolge von Undichtigkeiten befinden können, die insbesondere zwischen den Kolben und den Zylindern oder zwischen dem Verteiler und den Zylinderleitungen auftreten können.
Verständlicherweise umfasst die Basis-Struktur des Motors die wesentlichen Elemente, die von dem Gehäuse, dem Zylinderblock, dem Reaktionsorgan, dem Verteiler und der mit vier Nuten versehenen Bohrung des Schaltventils gebildet sind. Die Verbindungsnuten haben die herkömmliche Funktion, den Zulauf oder den Ablauf des Fluids bis zum Verteiler zu gewährleisten, dessen Leitungen ihrerseits an die Zylinder angeschlossen sind. Wie im Folgenden noch zu sehen sein wird, erlauben es die Bypass-Nuten, unterschiedliche Funktionen zu erfüllen, indem für den Schieber des Schaltventils unterschiedliche Formen gewählt werden. Dieser Schieber weist wenigs tens die erste Schaltventil-Schiebernut auf, die in einer der Positionen des Schiebers zwischen den zwei Bypass-Nuten eine Verbindung herstellt.
In dieser Position können die zwei Nuten die Funktion einer dritten, den Verbindungsnuten analogen Nut erfüllen (mit der Ausnahme, dass diese an die Zusatzleitung angeschlossen sind) und zum Beispiel zur Auswahl der Hubräume dienen, wenn der Motor zwei Arbeitshubräume umfasst.
Hierzu kann der Schieber eine einzige Schaltventil-Schiebernut aufweisen, die in der ersten Position zwischen den beiden Bypass-Nuten und einer der Verbindungsnuten und in der zweiten Position zwischen den beiden Bypass-Nuten und der anderen Verbindungsnut eine Verbindung herzustellen vermag.
Um den Motor mit einer anderen Funktion zu versehen, genügt es, den Schieber des Schaltventils zu ändern, indem zum Beispiel ein Schieber mit zwei Schaltventil-Schiebernuten vorgesehen wird. In bestimmten Fällen kann zudem eine zusätzliche Bohrung ausgeführt werden, die eine ständige Verbindung zwischen den beiden Bypass-Nuten herstellt.
Gemäß einer vorteilhaften Anordnung sind bei einer nacheinander von einem ersten zu einem zweiten Ende der im Wesentlichen zylindrischen Fläche der Bohrung betrachteten Durchnummerierung der Nuten der Bohrung des Schaltventils von 1 bis 4 die erste und die vierte Nut Verbindungsnuten, während die zweite und die dritte Nut Bypass-Nuten sind.
Wie im Folgenden noch zu sehen sein wird, erlaubt es diese Anordnung bei einer kompakten Anordnung und einem geringen Weg des Schiebers des Schaltventils, die Verbindungen oder die Absperrungen der Verbindungsnuten und/oder der Bypass-Nuten auszuwählen.
Gemäß einer Variante sind die Bypass-Nuten Sacknuten, wobei nur die Zusatzleitung ständig mit der ersten Bypass-Nut verbunden ist, wogegen nur die dritte Verbindungsleitung ständig mit der zweiten Bypass-Nut verbunden ist.
Die Erfindung und ihre Vorteile werden durch die nachfolgende detaillierte Beschreibung von beispielhaft, in nicht einschränkender Weise angeführten Ausführungsformen verdeutlicht. Die Beschreibung nimmt auf die beigefügten Zeichnungen Bezug. Es zeigen:
1 eine schematische axiale Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Motors,
2 und 3 Schaltpläne ein und desselben Steuerkreises mit zwei zu dem in 1 dargestellten Motor analogen Motoren, welche jeweils einer der zwei Positionen des Schaltventils dieser beiden Motoren entsprechen,
4 eine schematische Teilansicht im axialen Schnitt durch ein Schaltventil eines Motors gemäß einer zweiten Ausführungsform,
5 den Schaltplan eines Steuerkreises mit zwei Motoren, die mit einem Schaltventil entsprechend dem aus 4 versehen sind, für eine Position des Schaltventils,
6 eine Ansicht analog zu der aus 4 für eine andere Ausführungsform,
7 den Schaltplan eines Steuerkreises mit zwei Motoren, die mit einem Schaltventil entsprechend dem aus 6 versehen sind, für eine Position des Schaltventils,
8 eine Ansicht analog zu der aus 4 und 6 für eine andere Ausführungsform,
9 eine Ansicht analog zu der aus 8 nochmals für eine andere Ausführungsform,
10 einen Teilschaltplan der Steuerung eines derartigen Motors, und
11 und 12 schematische, das Schaltventil eines Motors gemäß einer weiteren Ausführungsform im axialen Schnitt zeigende Teilansichten mit dem Kreislauf zur Speisung dieses Motors.
Der in 1 dargestellte Hydraulikmotor ist beispielsweise ein langsam laufender Hydraulikmotor mit großem Drehmoment mit

– einem Gehäuse aus drei mit Schrauben 4 zusammengefügten Teilen 1, 2, 3,
– einem Zylinderblock 10, der eine mit einem Vielnutprofil 12 versehene zentrale Bohrung aufweist, wobei die Bohrung von einer Welle 14 durchquert wird, deren Ende mit einem Vielnutprofil 16 versehen ist, das mit dem Vielnutprofil 12 derart zusammenwirkt, dass die Welle 14 und der Zylinderblock 10 bezüglich Drehung um die Drehachse 18 miteinander fest verbunden sind,
– Zylindern 20, die im Zylinderblock 10 ausgebildet und bezüglich der Achse 18 radial angeordnet sind,
– Kolben 22, die jeweils verschiebbar in je einem Zylinder 20 angeordnet sind,
– einem Reaktionsorgan, das zum Beispiel von einer geriffelten Nocke 24 gebildet ist, die am Innenumfang des Zwischenteils 2 des Gehäuses ausgebildet ist, wobei die Nocke mit Rollen 23 zusammenzuwirken vermag, mit denen die Enden der Kolben 22 versehen sind,
– Lagern 26, die die Welle 14 zur Drehung bezüglich des Teils 3 des Gehäuses tragen, wobei die von der Welle 14 und dem Zylinderblock 10 gebildete Einheit folglich bezüglich des Motorgehäuses um die Achse 18 drehbar ist.

Das Teil 1 des Gehäuses ist mit einem Arm 5 versehen, der es zum Beispiel gestattet, das Gehäuse am Rahmen eines Fahrzeugs zu befestigen. Der als Beispiel dargestellte Motor ist folglich ein so genannter Motor mit rotierender Welle, dessen Gehäuse drehfest ist.
Der Motor umfasst auch einen internen Fluidverteiler 28, der mit dem Nocken 24 gegenüber der Drehung um die Achse 18 fest verbunden ist. Dieser Verteiler weist eine im Wesentlichen axiale Fläche 30 auf, die aufeinander folgende Absätze aufweist. Der Verteiler 28 ist in einer Aufnahme angeordnet, die im Teil 1 des Gehäuses axial ausgebildet ist. Die axiale Fläche 30 des Verteilers liegt einer axialen Fläche 32 der Aufnahme gegenüber, in der drei Nuten 33, 34 bzw. 35 ausgebildet sind. Jede der Nuten mündet an der radialen Innenseite in einen Abschnitt, der sich von der axialen Fläche 32 des Verteilers 28 unterscheidet, und drei durch Dichtungen 36 abgedichtete Räume begrenzt.
Der Verteiler weist eine Verteilerfläche 40 auf, die eben ist und senkrecht zur Achse 18 verläuft. Der Verteiler weist Verteilerleitungen auf, die zum einen in diese Fläche 40 und zum anderen in eine der Nuten 33, 34 und 35 münden. Man unterscheidet drei Verteilerleitungsgruppen 43, 44 und 45, je nachdem, ob diese in eine der drei Nuten münden. Zwei Leitungen 43 und 45, die zu zwei unterschiedlichen Gruppen gehören und beide in die Fläche 40 und in die Nuten 33 bzw. 35 münden, sind in der Schnittdarstellung erkennbar, wogegen die Leitung 44 nur durch gestrichelte Linie angedeutet ist. Die Öffnungen der Verteilerleitungen in der Fläche 40 sind alle auf ein und denselben Kreis ausgerichtet und im gleichen Winkel voneinander beabstandet.
Der Zylinderblock umfasst seinerseits eine Verbindungsfläche 46, die eben ist und senkrecht zur Achse 18 verläuft. Zylinderleitungen 48 verbinden den Arbeitsraum jedes Zylinders mit der Verbindungsfläche 46, in die sie im gleichen auf die Achse 18 ausgerichteten Kreis wie die Verteilerleitungen 43, 44, 45 münden. Die Verteilerfläche 40 des Verteilers 28 wird (zum Beispiel durch Federn 29 und/oder einen hydraulischen Ausgleich) auf der Verbindungsfläche 46 aufliegend gehalten. Die Verteilerleitungen des Verteilers vermögen somit während der Drehung des Zylinderblocks bezüglich des Gehäuses sequenziell mit den Zylindern 20 zu kommunizieren.
Der Motor umfasst auch ein Schaltventil 50 mit einer Bohrung 52, die in dem dargestellten Beispiel axial im Teil 1 des Gehäuses ausgebildet ist. Diese Bohrung weist vier Ringnuten 54, 56, 58 und 60 auf, die in dem dargestellten Beispiel folglich quer zur Achse 18 angeordnet sind. Die vier Nuten der Bohrung sind in deren zylindrischen oder im Wesentlichen zylindrischen Fläche 53 ausgeführt.
Ein Schieber 62 ist in der Bohrung 52 angebracht, in der dieser zwischen zwei Positionen gleiten kann. Um das Verschieben des Schiebers auszulösen, umfasst die Bohrung eine Steuerkammer 64, die mittels einer Außenleitung 66 mit Druckfluid gespeist wird. Diese Kammer steht mit einem einen Steuerkolben bildenden Ende 63 des Schiebers 62 in Verbindung. Steht die Steuerkammer 64 mit dem Druckfluid in Verbindung, versucht das Fluid den Schieber 62 von seiner ersten in seine zweite Position zu verschieben, in der dessen Ende 63 von der jeweils äußersten Wand 65 der Kammer entfernt ist. Diese Position ist in der unteren Hälfte des Schaltventils 50 in 1 dargestellt. Die äußerste Wand 65 der Kammer ist in einer Abschlussplatte 68 ausgeführt, die auf dem Ende des Teils 1 des Gehäuses quer angeordnet und mittels Schrauben 69 befestigt ist. Eine Feder 70 ist in der Steuerkammer 64 angeordnet und hat gegenüber der Wirkung des in dieser Kammer enthaltenen Fluids eine gegensätzliche Wirkung. Diese Feder versucht folglich den Schieber in seine erste Position zurückzustellen, in der dessen Ende 63 der äußersten Wand 65 der Kammer benachbart ist. Diese Position ist in der oberen Hälfte des Schaltventils 50 in 1 dargestellt.
Wie in 1 dargestellt, umfasst das Gehäuse des Motors, oder genauer gesagt dessen Teil 1, drei Arbeitsleitungen. Zunächst sind dies zwei so genannte "Hauptleitungen" 72 bzw. 74, die in die Nut 33 bzw. 35 münden. Diese Leitungen sind jeweils an Außenleitungen 73 bzw. 75 angeschlossen. Je nach Drehrichtung des Motors können die Hauptleitungen 72 und 74 eine Fluidablaufleitung und eine Fluidzulaufleitung sein oder umgekehrt. Dann ist dies noch eine Zusatzarbeitsleitung 76, die an eine Außenleitung 77 angeschlossen ist. Der Zustand der Leitung 76 wird nachfolgend noch näher erläutert.
Außer den drei Arbeitsleitungen 72, 74 und 76 umfasst das Gehäuse eine Leckagerücklaufleitung 78.
Das Teil 1 des Gehäuses umfasst auch drei Verbindungsleitungen, die mit den Bezugszeichen 83, 84 bzw. 85 gekennzeichnet sind. Die Leitung 83 ist mit der Gruppe der an die Nut 33 angeschlossenen Verteilerleitungen 43 verbunden, wogegen die Verbindungsleitungen 84 und 85 mit jeder der beiden Gruppen 44 und 45 der Verteilerleitungen verbunden sind, die an die Nuten 34 bzw. 35 angeschlossen sind.
Die Anschlüsse zwischen den einzelnen Leitungen und den vier Ringnuten der zylindrischen Fläche der Bohrung 52 sind wie folgt angeordnet:

– die erste Hauptleitung 72 und die erste Verbindungsleitung 83 sind beide ständig mit der als "erste Verbindungsnut" bezeichneten Nut 54 verbunden (es ist zum Beispiel denkbar, dass die Verbindungsleitung 83 an der radialen Innenseite in die Nut 54 mündet, wogegen die erste Hauptleitung 72 von der radialen Außenseite in diese Nut mündet; gleichfalls ist denkbar, dass die Leitung 72 direkt an die Leitung 83 angeschlossen ist, die ihrerseits in die Nut 54 mündet; ferner ist auch wie in dem dargestellten Beispiel denkbar, dass die Leitung 72 direkt in die Nut 33 mündet und die beiden Leitungen 72 und 83 letztlich beide an die Nut 54 angeschlossen sind, da die Leitung 83 die Nut 33 mit der Nut 54 verbindet);
– die Zusatzleitung 76 ist ständig mit der als "erste Bypass-Nut" bezeichneten Nut 56 verbunden (die Leitung 76 mündet zum Beispiel von der radialen Außenseite direkt in die Nut 56);
– die nachstehend als "dritte Verbindungsleitung" bezeichnete Verbindungsleitung 84 ist ständig mit der nachstehend als "zweite Bypass-Nut" bezeichneten Nut 58 verbunden (die Leitung 84 mündet zum Beispiel von der radialen Innenseite direkt in die Nut 58);
– die zweite Hauptleitung 74 und die nachstehend als "zweite Verbindungsleitung" bezeichnete Verbindungsleitung 85 sind ständig mit der nachstehend als "zweite Verbindungsnut" bezeichneten Nut 60 verbunden (die Verbindung zwischen diesen Leitungen und der Nut 60 kann in der vorstehend genannten Art zusammen mit der Nut 54 und den Leitungen 72 und 83 erfolgen).

Die Nuten 54 und 60 werden als erste bzw. zweite Verbindungsnut bezeichnet, sofern sie jeweils dazu dienen, mittels der beiden ersten Verbindungsleitungen 83, 85 die Verbindung zwischen den beiden Gruppen der Verbindungsleitungen 43, 45 und den beiden Hauptarbeitsleitungen 72, 74 herzustellen. Die Nuten 56 und 58 werden hingegen als erste und zweite Bypass-Nut bezeichnet, sofern sie jeweils überwiegend an die Zusatzleitung 76 und an die dritte Verbindungsleitung 84 angeschlossen sind und je nach der Position des Schiebers 62 dazu dienen können, das Fluid entweder zur dritten Gruppe der in die Nut 34 mündenden Verbindungsleitungen 44 oder zu der einen 43 oder der anderen 45 der anderen in die Nuten 33 oder 35 mündenden Gruppen umzuleiten. Der Motor wird somit von zwei Motorhälften mit unterschiedlichem Hubraum gebildet, wobei die Gruppe der Verteilerleitungen 44 einer der zwei Motorhälften und die Gruppe der Verteilerleitungen 45 der anderen der zwei Motorhälften zugehörig ist, wogegen die Gruppe der Verteilerleitungen 43 Leitungen 43 besitzt, die der einen oder der anderen der beiden Motorhälften zugehörig ist, da die Anzahl der Leitungen 43 der Summe der Anzahl der Leitungen 44 und der Leitungen 45 entspricht.
Der Schieber 62 aus 1 weist eine einzige Nut 82 auf, die in Form einer ringförmigen Vertiefung am Außenumfang des Schiebers ausgeführt ist. In der Folge wird bzw. werden nun die Nut bzw. die Nuten des Schiebers des Schaltventils als "Schaltventil-Schiebernut" bezeichnet.
Vorstehend wurde angegeben, dass es sich bei dem in 1 als Beispiel dargestellten Motor um einen so genannten Motor mit "rotierender Welle" handelt. Es ist festzustellen, dass die Bohrung des Schaltventils in einem Abschnitt des Teils 1 des Gehäuses dieses Motors ausgeführt ist, das von der Achse 18 ziemlich entfernt ist. Diese Bohrung ist zudem axial parallel zur Achse 18 angeordnet. Für einen Motor mit rotierender Welle wird in der Regel eine Anordnung dieser Art gewählt, andere Anordnungen sind jedoch auch möglich.
Die Erfindung ist jedoch auch auf Motoren eines anderen Typs anwendbar, so genannte Motoren mit "rotierendem Nocken", bei denen sich der Verteiler und der Nocken drehen, wogegen der Zylinderblock und die Welle drehfest sind. Die Verteilerleitungen münden folglich in Nuten, die zwischen dem Verteiler und einem drehfesten Zulaufstück angeordnet sind, wobei dieses Zulaufstück seinerseits Zulauf- und Ablaufleitungen aufweist, die in diese Nuten münden. In diesem Fall kann sich die Bohrung des Schaltventils des erfindungsgemäßen Motors in dem Zulaufstück oder in dem Bereich der Übergangsfläche zwischen diesem Stück und dem Verteiler befin den. Die Funktionsweise des Schaltventils ist die gleiche wie vorstehend in Verbindung mit 1 ausgeführt.
Mit Bezug auf 1 bis 3 wird nun die Funktionsweise des Schaltventils 50, mit dem der Motor ausgestattet ist, gemäß einer ersten Ausführungsart der Erfindung und unter Verwendung von zwei Motoren dieser Art in einem Kreislauf beschrieben.
Der Schieber 62 des Schaltventils 50 aus 1 weist eine einzige Schaltventil-Schiebernut 82 auf. Diese Nut ist derart ausgeführt, dass die zwei Bypass-Nuten 56 und 58 miteinander in Verbindung stehen und von den Verbindungsnuten 54 und 60 abgesperrt sind, wenn sich der Schieber in seiner ersten, im oberen Teil der Bohrung dargestellten Position befindet, wogegen die zwei Bypass-Nuten 56 und 58 miteinander und auch mit einer der Verbindungsnuten in Verbindung stehen (in diesem Fall mit der ersten Nut 54) und hierbei die andere Verbindungsnut (in diesem all die zweite Verbindungsnut 60) von den drei Nuten abgesperrt ist, wenn sich der Schieber 62 in seiner zweiten, im unteren Teil der Bohrung dargestellten Position befindet.
Wird die vorteilhafte Anordnung verwendet, bei der die zwei Bypass-Nuten 56 und 58 zwischen den zwei Verbindungsnuten 54 und 60 angeordnet sind, wird die vorstehend beschriebene Ausführungsform einfach dadurch erreicht, dass die Nut 82 mit einer Länge versehen wird, die größer ist als der Abstand zwischen den zwei Nuten 56 und 58 und im Wesentlichen höchstens dem Abstand zwischen der Nut 54 und derjenigen der Bypass-Nuten (Nut 58) entspricht, die am weitesten von dieser entfernt ist. In der ersten Position des Schiebers ist die Nut 82 im Wesentlichen auf die zwei Nuten 56 und 58 ausgerichtet und stellt zwischen diesen eine Verbindung her, wobei sie diese von den zwei Nuten 54 und 60 absperrt, wogegen die Nut 82 in der zweiten Position im Wesentlichen auf die Nut 56 ausgerichtet ist und somit zwischen den drei Nuten 54, 56 und 58 eine Verbindung herstellt, wobei sie die Nut 60 absperrt.
Diese Ausführungsart wird vorteilhafterweise dazu benutzt, einen Steuerkreis entsprechend 2 und 3 auszuführen. Dieser Kreis umfasst drei Hydraulikmotoren, bezeichnet mit 101, 102 bzw. 103, mit dem eine Maschine mit drei Rädern oder Radsätzen, in der Regel mit drei Sätzen Fortbewegungsorganen, ausgerüstet sein kann. Diese Motoren umfassen jeweils zwei unterschiedlich arbeitende Hubräume und sind daher jeweils durch zwei Motorhälften dargestellt, die mit 101A bzw. 101B, 102A bzw. 102B und 103A bzw. 103B bezeichnet sind. Die zwei Hydraulikmotoren 102 und 103 entsprechen dem Motor aus 1 und sind beide mit einem Schaltventil ausgestattet, das mit den Bezugszeichen 150 bzw. 150' gekennzeichnet ist.
Die Speisung dieser Motoren mit Druckfluid erfolgt durch eine Regelpumpe 105, die mit Hauptanschlüssen 111 und 112 versehen ist, bei denen es sich je nach Betriebsrichtung der Pumpe um Zulauf- oder Ablaufleitungen handelt.
Die Motoren 102 und 103 umfassen jeweils zwei Hauptarbeitsleitungen zum Zulauf oder Ablauf 172 und 174 für den Motor 102, 172' und 174' für den Motor 103. Sie umfassen jeweils auch eine Zusatzarbeitsleitung zum Zulauf oder Ablauf 176 für den Motor 102 und 176' für den Motor 103.
Die ersten Hauptleitungen 172 und 172' der Motoren 102 und 103 sind durch Außenleitungen 173 und 173' und einen Knotenpunkt N112 mit dem Anschluss 112 der Pumpe verbunden. Die zweiten Hauptleitungen 174 und 174' sind durch Außenleitungen 175 und 175' und einen Knotenpunkt N111 mit dem Anschluss 111 der Pumpe verbunden. Der Anschluss 111 ist durch einen Knotenpunkt N111' auch mit einer Hauptleitung 121 des Motors 101 verbunden. Die Hauptleitung 121 ist durch zwei Hauptanschlüsse der Verteilerleitungen 121A bzw. 121B mit den zwei Motorhälften 101A und 101B verbunden.
Wie bei dem Motor aus 1 sind die ersten Hauptleitungen 172 und 172' jeweils mit den ersten Verbindungsnuten 154 und 154' der Schaltventile 150 und 150' verbunden. Die zweiten Hauptleitungen 174 und 174' sind mit den zweiten Verbindungsnuten 160 bzw. 160' der Schaltventile 150 bzw. 150' verbunden.
Die Zusatzleitungen 176 und 176' sind ihrerseits mit den ersten Bypass-Nuten 156 bzw. 156' der Schaltventile verbunden.
Die Motoren 102 und 103 umfassen auch Verbindungsleitungen, die an die Verteilerleitungen angeschlossen sind. Die ersten Verbindungsleitungen 183 und 183' sind somit mit den Nuten 154 bzw. 154' verbunden, die zweiten Verbindungsleitungen 185 und 185' mit den zweiten Verbindungsnuten 160 bzw. 160', und die dritten Verbindungsleitungen 184 und 184' mit den zweiten Bypass-Nuten 158 bzw. 158'.
Die erste Verbindungsleitung 183 ist mit den Verteilerleitungen 143A und 143B der zwei Motorhälften 102A und 102B des Motors 102 verbunden. Ebenso ist die erste Verbindungsleitung 183' mit den Verteilerleitungen 143'A und 143'B der Motorhälften 103A und 103B verbunden. Die zweiten Verbindungsleitungen 185 und 185' sind hingegen nur durch die Verteilerleitungen 145 bzw. 145' mit den Motorhälften 102B und 103B verbunden. Die dritten Verbindungsleitungen 184 und 184' sind schließlich nur durch die Verteilerleitungen 144 bzw. 144' mit den Motorhälften 102A und 103A verbunden.
Festzustellen ist auch, dass die Zusatzleitungen 176 und 176' über die Außenleitungen 177 und 177' durch die Anschlüsse der Verteilerleitungen 131A bzw. 131B mit den Motorhälften 101A bzw. 101B des Motors 101 verbunden sind.
Zum besseren Verständnis der Funktionsweise des Kreises sind die mit dem Anschluss 112 der Pumpe 105 verbundenen Leitungen mit durchgehender dicker Linie, die mit dem Anschluss 111 der Pumpe verbundenen Leitungen mit gleichmäßig gestrichelter Linie und die mit den Zusatzleitungen der Motoren 102 und 103 verbundenen Leitungen mit strichpunktierter Linie dargestellt.
Die Leitungen des Steuerkreises der Schaltventile 150 und 150' sind ferner mit durchgehender dünner Linie dargestellt. Sie umfassen eine Füllleitung 107, die am Ausgang einer Speisepumpe 106 angeschlossen ist. Ein Steuerventil 108 (zum Beispiel ein Magnetventil) ist in die Leitung 107 eingefügt. Leitungen 166 und 166' zum Steuern der Schieber der Schaltventile 150 und 150' sind durch einen Knotenpunkt N107 an die Leitung 107 angeschlossen. Befindet sich das Ventil 108 in seiner in 1 dargestellten ersten Position, verhindert es den Durchfluss des in der Leitung 107 zirkulierenden Fluids bis zum Knotenpunkt N107. Die Schieber der Schaltventile 150 und 150' befinden sich folglich in ihrer ersten Position. In dieser Position des Ventils 108 ist der zwischen diesem Ventil und dem Knotenpunkt N107 gelegene Abschnitt der Leitung 107 an eine Entleerungsleitung 107' angeschlossen. In der in 3 dargestellten zweiten Position des Ventils 108 strömt das Fluid hingegen in der Leitung 107 bis zum Knotenpunkt N107 und speist die Steuerleitungen 166 und 166', wobei auf diese Weise die Schieber der Schaltventile 150 und 150' in ihre jeweils zweite Position gedrängt werden. Dank dieses Steuerkreises werden die Schaltventile 150 und 150' gleichzeitig bewegt, und zwar entweder in ihre erste Position oder in ihre zweite Position.
Abschnitte der Leitungen 109 und 109', in denen Rückschlagventile 110 und 110' angeordnet sind, sind durch Knotenpunkte N109 und N109' an die Leitung 107 angeschlossen. Diese Leitungen 109 und 109' sind an die Leitungen 176 bzw. 176' durch Knotenpunkte N176 bzw. N176' angeschlossen. Die Rückschlagventile erlauben den Durchfluss des Fluids von der Leitung 107 zu den Leitungen 176 und 176'. Sie können in den Motoren integriert sein.
In 2 befinden sich die Schieber der Schaltventile 150 und 150' beide in ihrer ersten Position, die der Position des oberen Teils des Schiebers 62 aus 1 entspricht. Zur besseren Übersichtlichkeit wurden für die Nuten des Schaltventils 150 die gleichen Bezugszeichen wie für die Nuten des Schaltventils 50 aus 1 erhöht um die Zahl 100 und für das Schaltventil 150' die gleichen Bezugszeichen wie für das Schaltventil 150 unter Hinzufügung eines Strichindex verwendet. In der ersten Position der Schieber der Schaltventile stehen die zwei Bypass-Nuten 156 und 158 (bzw. 156' und 158') miteinander in Verbindung und sind von den Verbindungsnuten 154 und 160 (bzw. 154' und 160') abgesperrt. Die Zusatzleitungen 176 und 176' sind folglich mit den dritten Verbindungsleitungen 184 bzw. 184' verbunden, wobei diese jedoch von den Hauptleitungen und der ersten und der zweiten Verbindungsleitung abgesperrt sind.
Die Funktionsweise des Kreises aus 2 wird unter der Annahme beschrieben, dass der Anschluss 112 der Pumpe ein Druckanschluss ist, der als Zulauf der Motoren dient, wogegen der Anschluss 111 ein Sauganschluss ist, der als Ablauf der Motoren dient.
In diesem Fall werden die zwei Hubräume 102A und 102B des Motors 102 und die zwei Hubräume 103A und 103B des Motors 103 durch die ersten Hauptleitungen 172 und 172' und mittels der Nuten 154 und 154' durch die ersten Verbindungsleitungen 183 und 183' mit Druckfluid gespeist. Die Ablaufleitungen sind dagegen für jede Motorhälfte unterschiedlich. Der Ablauf der Motorhälften 102A und 103A erfolgt nämlich durch die dritten Verbindungsleitungen 184 und 184' und durch die Zusatzleitungen 176 und 176'. Da diese Leitungen an die Anschlüsse 131A und 131B des Motors 101 angeschlossen sind, gewährleistet der Ablauf der zwei Motorhälften 102A und 103A den Zulauf der Motorhälften 101A bzw. 101B. So betrachtet kann erwogen werden, den Motor 101 bezüglich der Motorhälften 102A und 103A in einer Reihe anzuordnen.
Der Ablauf der Motorhälften 102B und 103B verläuft durch die zweiten Verbindungsleitungen 185 und 185' und durch die zweiten Hauptleitungen 174 und 174', die an den Sauganschluss 111 der Pumpe 105 angeschlossen sind. Der Ablauf der Motorhälften 101A und 101B erfolgt gleichfalls durch die an den Sauganschluss der Pumpe angeschlossene Leitung 121. So betrachtet, ist der Motor 101 bezüglich der Motorhälften 102B und 103B parallel angeordnet.
Wird die Drehrichtung der Pumpe umgekehrt, dienen die Leitungen 175, 175', 174, 174' und 121 natürlich dem Zulauf der Motorhälften 102B und 103B sowie dem der zwei Motorhälften des Motors 101. Der Ablauf dieser zwei Motorhälften dient dem Zulauf der Motorhälften 102A bzw. 103A. Der Ablauf der Motorhälften 102A, 102B, 103A und 103B erfolgt durch die Leitungen 172 und 172'.
Ein derartiger in einem Fahrzeug angebrachter Kreis verhindert das Durchdrehen der durch die Motoren 101, 102 und 103 angetriebenen Fortbewegungsorgane. Da der Motor 101 bezüglich der zwei Motorhälften 102A und 103A in einer Reihe angeordnet ist, wird nämlich die Gleichlaufschaltung der durch die Motoren 101, 102 und 103 angetriebenen Fortbewegungsorgane erreicht. Da die Motorhälften 102B und 103B ihrerseits parallel zum Motor 101 gespeist werden, besteht auch keine Gefahr, dass beim Durchdrehen der von diesen angetriebenen Fortbewegungsorganen dieses Durchdrehen auf das durch den Motor 101 angetriebene Organ übertragen wird.
In 3 sind die Schieber der Schaltventile 150 und 150' in ihrer zweiten Position angeordnet, die der unteren Hälfte des Schiebers 62 aus 1 entspricht. Zwischen den Bypass-Nuten 156 und 158 (bzw. 156' und 158') wird eine Verbindung hergestellt, und diese stehen mit der Verbindungsnut 154 (bzw. 154') in Verbindung.
Wird beispielsweise angenommen, dass der Anschluss 111 der Pumpe ein Druckanschluss ist, werden die Motorhälften 101A und 101B des Motors 101 durch die Leitung 121 gespeist, wogegen nur die Motorhälfte 102B des Motors 102 und die Motorhälfte 103B des Motors 103 durch die zweiten Hauptleitungen 174 und 174' parallel zur Speisung des Motors 101 gespeist werden. Die Verteilerleitungen 143B und 143'B der Motorhälften 102B und 103B sind mit den ersten Hauptleitungen 172 und 172' durch die ersten Verbindungsleitungen 183 bzw. 183' verbunden. Die Verteilerleitungen 143A und 144 der Motorhälfte 102A und die Verteilerleitungen 143'A und 144' der Motorhälfte 103A sind aufgrund der Position der Schieber der Schaltventile ebenfalls mit den ersten Hauptleitungen 172 und 172' verbunden, mit denen auch die Zusatzleitungen 176 und 176' verbunden sind.
Hieraus folgt, dass einerseits die Motorhälften 102A und 103A nicht aktiviert sind und andererseits die Abläufe der Motorhälften 101A und 101B letztlich mit dem Sauganschluss 112 der Pumpe verbunden sind. Die zwei Hubräume des Motors 101 sind folglich aktiviert, wogegen bei den Motoren 102 und 103 nur die Motorhälften 102B und 103B aktiviert und parallel am Motor 101 angeschlossen sind. Bei dieser Ausbil dung wird die Funktion der Gleichlaufschaltung der Fortbewegungsorgane (die in der Geraden interessant ist) unterbunden, um eine Differentialwirkung der Drehzahl in den Kurven zu erhalten.
Mit Bezug auf 4 wird nun eine andere Ausführungsart beschrieben. Diese Figur zeigt einen Motor analog zu dem in 1 dargestellten Motor in Teilansicht im Bereich des Schaltventils dieses Motors. Der einzige Unterschied gegenüber 1 besteht in der Form des Schiebers, der in 4 mit dem Bezugszeichen 262 gekennzeichnet ist. Der Einfachheit halber wurden für die gegenüber 1 unveränderten Elemente die gleichen Bezugszeichen übernommen. Die zwei Verbindungsnuten der Bohrung 52 sind daher mit den Bezugszeichen 54 und 60 gekennzeichnet, wogegen die zwei Bypass-Nuten der Bohrung mit den Bezugszeichen 56 und 58 gekennzeichnet sind. Der Schieber 262 des Schaltventils 250 weist zwei Schaltventil-Schiebernuten auf, die mit 281 für die erste Nut und mit 282 für die zweite Nut bezeichnet sind. In der ersten, in der oberen Hälfte der Bohrung dargestellten Position des Schiebers wird zwischen der ersten Verbindungsnut 54 und der ersten Bypass-Nut 56 durch die zweite Schaltventil-Schiebernut 282 eine Verbindung hergestellt, wogegen diese von der zweiten Bypass-Nut 58 und der zweiten Verbindungsnut 60 abgesperrt sind. In dieser Position des Schiebers wird durch die erste Schaltventil-Schiebernut 281 zwischen der zweiten Bypass-Nut 58 und der zweiten Verbindungsnut 60 eine Verbindung hergestellt, wogegen diese von den Nuten 54 und 56 abgesperrt sind.
In der zweiten Position des Schiebers ist die erste Verbindungsnut 54 hingegen von den anderen Bohrungsnuten 56, 58 und 60 abgesperrt, wogegen durch die erste Schaltventil-Schiebernut 281 zwischen den Bypass-Nuten 56 und 58 eine Verbindung hergestellt wird und die zweite Verbindungsnut 60 von den anderen Bohrungsnuten abgesperrt ist.
In der zweiten Position des Schiebers 262 befindet sich zum Beispiel die zweite Schaltventil-Schiebernut 282 gegenüber einer der Verbindungsnuten (in diesem Fall die erste Nut 54). Die zweite Position des Schiebers 262 entspricht nämlich der ersten Position des Schiebers 62 aus 1, da sie es gestattet, jede der beiden Verbindungsnuten abzusperren, wogegen durch sie eine Verbindung zwischen den zwei Bypass-Nuten hergestellt wird.
Die Länge der ersten Schaltventil-Schiebernut 281 entspricht höchstens im Wesentlichen dem Abstand zwischen der zweiten Bypass-Nut 58 und der zweiten Verbin dungsnut 60 (der Abstand entspricht seinerseits im Wesentlichen dem Zwischenraum zwischen den Nuten 56 und 58), wogegen die Länge der zweiten Schaltventil-Schiebernut 282 höchstens im Wesentlichen dem Abstand zwischen der ersten Verbindungsnut 54 und der ersten Bypass-Nut 56 entspricht.
5 zeigt einen Steuerkreis mit zwei Motoren 202 bzw. 203 entsprechend der Variante aus 4. Abgesehen von den an den Schaltventilen dieser beiden Motoren vorgenommenen Änderungen ist der Kreis analog zu dem in 2 und 3 dargestellten. Der Einfachheit halber wurden daher in 5 die gleichen Bezugszeichen wie in 2 und 3 verwendet, allerdings erhöht um die Zahl 100. Zwecks der besseren Übersichtlichkeit sind mit gestrichelten Linien alle Leitungen des Kreises dargestellt, die mit dem Anschluss 211 der Pumpe 205 verbunden sind, mit durchgehender dicker Linie alle Leitungen, die mit dem Anschluss 212 verbunden sind und mit durchgehender dünner Linie die Leitungen, die mit der Speisepumpe 206 verbunden sind und zum Betätigen der Schaltventile 250 und 250' dienen.
Befinden sich die Schaltventile 250 und 250' in ihrer ersten Position, sind die zweiten und dritten Verbindungsleitungen 285 und 284 für den Motor 202 und 285' und 284' für den Motor 203 infolge der Ausbildung der Schieber der Schaltventile 250 und 250' an die zweiten Hauptleitungen 274 bzw. 274' angeschlossen, die ihrerseits mit dem ersten Anschluss der Pumpe 205 verbunden sind, mit dem auch die Leitung 221 des Motors 201 verbunden ist. Die Anschlüsse 221A und 221B der zwei Motorhälften des Motors 201, die Verteilerleitungen 244 und 245 der zwei Motorhälften des Motors 202 und die Verteilerleitungen 244' und 245' der zwei Motorhälften des Motors 203 sind somit alle mit dem Anschluss 211 der Pumpe verbunden.
Zum anderen sind die ersten Verbindungsleitungen 283 des Motors 202 bzw. 283' des Motors 203 an die Zusatzleitungen 276 bzw. 276' angeschlossen, die somit mit den ersten Hauptleitungen 272 und 272' in Verbindung stehen, und letztlich mit dem zweiten Anschluss 212 der Pumpe verbunden sind. Die Anschlüsse 231A und 231B der zwei Motorhälften des Motors 201, die Verteilerleitungen 243A und 243B der zwei Motorhälften des Motors 202 und die Verteilerleitungen 243'A und 243'B der Motorhälften des Motors 203 sind somit alle an den zweiten Anschluss 212 der Pumpe angeschlossen.
Die drei Motoren des Kreises werden folglich von der Pumpe 205 parallel gespeist, und jede der Motorhälften ist aktiv. Bei dieser Ausbildung wird ein Differentialeffekt erzielt analog zu dem in 3 beschriebenen, jedoch mit der Ausnahme, dass die Motoren 202 und 203 mit vollem Hubraum arbeiten, und das Fahrzeug somit eine geringere Geschwindigkeit, allerdings eine höhere Zugkraft hat.
In der zweiten Position der Schieber der Schaltventile 250 und 250' sind die Anschlüsse die gleichen wie für den vorstehend beschriebenen Kreis aus 2, die Anschlüsse 231A und 231B des Motors 201 sind an den Verteilerleitungen 244 der Motorhälfte 202A und 244' der Motorhälfte 203A in einer Reihe angeordnet, wobei die anderen Anschlüsse für die drei Motoren 201, 202 und 203 parallel ausgeführt sind.
6 zeigt eine andere Ausführungsart der Erfindung, bei der der Schieber analog zu dem Schieber 262 aus 4 ist, die Bohrung zum Anschluss der Zusatzleitung jedoch verschieden ist. Der Schieber 362 des Schaltventils 350 aus 6 umfasst eine erste und eine zweite Schaltventil-Schiebernut 381 bzw. 382. Die vier Bohrungsnuten des Schaltventils sind unverändert geblieben und werden daher mit den gleichen Bezugszeichen wie vorher bezeichnet. Die Zusatzleitung ist diesmal mit dem Bezugszeichen 376 gekennzeichnet. Sie weicht nämlich von der vorstehend angegebenen Leitung 76 insofern ab, als sie eine Bohrung aufweist, die nicht nur, wie bei der Leitung 76, mit der ersten Bypass-Nut 56 sondern auch mit der zweiten Bypass-Nut 58 in Verbindung steht. Egal in welcher Position sich der Schieber 362 befindet, wird zwischen den zwei Nuten 56 und 58 somit ständig eine Verbindung hergestellt. In der in der oberen Hälfte in 6 dargestellten ersten Position des Schiebers 362 stehen die zweite Bypass-Nut 58 und die zweite Verbindungsnut 60 mittels der ersten Schaltventil-Schiebernut 381 in Verbindung, wogegen die erste Verbindungsnut 54 und die erste Bypass-Nut 56 durch die zweite Schaltventil-Schiebernut 382 in Verbindung stehen. Aufgrund der besonderen Ausführung der Bohrung der Leitung 376 stehen die vier Nuten 54, 56, 58 und 60 in der ersten Position des Schiebers 362 miteinander in Verbindung, so dass zwischen allen Verbindungsleitungen des Motors eine Verbindung hergestellt ist und der Motor somit nicht aktiviert ist. Natürlich können auch andere Vorrichtungen als die Bohrung 376 zum ständigen Herstellen einer Verbindung zwischen den Nuten 56 und 58 vorgesehen werden, zum Beispiel zwei Bohrungen, die mit den Nuten 56 bzw. 58 verbunden sind, zwischen denen durch eine externe Überbrückung eine Verbindung hergestellt wird.
In der zweiten Position des Schiebers 362 befindet sich die erste Schaltventil-Schiebernut 381 hingegen nur gegenüber den Nuten 56 und 58, wogegen sich die zweite Schaltventil-Schiebernut 382 nur gegenüber der ersten Verbindungsnut 54 befindet und diese von den anderen Bohrungsnuten absperrt. Die zweite Verbindungsnut 60 ist zudem auch von den anderen Nuten durch die zylindrische Wand des Schiebers 362 abgesperrt. In diesem Fall sind die zwei Verbindungsnuten 54 und 60 von den anderen Bohrungsnuten abgesperrt, wogegen die Nuten 56 und 58 weiterhin miteinander in Verbindung stehen.
7 zeigt einen Steuerkreis, der zwei Motoren verwendet, die mit dem Schaltventil aus 6 ausgestattet sind. Dieser Kreis ist insgesamt analog zu den in 2, 3 und 5 dargestellten; in 7 werden die gleichen Bezugszeichen wie in 5 verwendet, erhöht lediglich wiederum um die Zahl 100.
Die Bauteile des Kreises aus 7 entsprechen insgesamt denen des Kreises aus 5, allerdings mit der Ausnahme, dass ein Trennschieber 308' derart angeordnet ist, dass er in seiner ersten in 7 dargestellten Position die zweiten Hauptleitungen 374 und 374' vom Anschluss 311 der Pumpe 305 absperrt, der somit nur mit der Leitung 321 verbunden ist, die ihrerseits mit den Anschlüssen 321A und 321B der Motorhälften 301A und 301B des Motors 301 verbunden ist. Dieser Trennschieber 308' wird mit Hilfe einer Leitung 308'' von seiner ersten Position in seine zweite Position bewegt, die an die Leitung 307 zwischen dem Ventil 308 und dem Knotenpunkt N307 angeschlossen ist. Wird das Ventil 308 in seine zweite Position gebracht, in der es die Leitungen 366 und 366' mit Fluid zu speisen erlaubt, drängt somit das in der Leitung 308'' zirkulierende Fluid den Trennschieber 308' in seine zweite Position, in der dieser die Leitungen 374 und 374' mit dem Anschluss 311 der Pumpe 305 verbindet. Die Zirkulation des Fluid entspricht somit der aus 2.
In der ersten Position der Schieber der Schaltventile 350 und 350' sind die vier Nuten dieser Schaltventile miteinander verbunden, so dass zwischen allen Anschlüssen der Motoren 302 und 303 eine Verbindung hergestellt wird und diese mit dem Anschluss 312 der Pumpe verbunden sind. Die Motoren 302 und 303 sind folglich nicht aktiviert. Die Anschlüsse 331A und 331B der Motorhälften 301A und 301B des Motors 301 sind ebenfalls an denselben Anschluss 312 der Pumpe angeschlossen, deren Anschluss 311 mit den Anschlüssen 321A und 321B verbunden ist. Die zwei Motorhälften des Motors 301 arbeiten folglich normal. In diesem Fall wird bzw. werden nur die Fortbewegungsorange bzw. das Fortbewegungsorgan, das bzw. die an den Motor 301 angeschlossen sind, angetrieben, wogegen sich die an die Motoren 302 und 303 angeschlossenen Fortbewegungsorange frei drehen. Interessant an dieser Ausbildung ist, dass mit einem einzigen durch den Motor 301 angetriebenen Treibrad eine höhere Geschwindigkeit des Fahrzeugs erreicht wird.
Die zweite Position der Schaltventile 350 und 350' wird in der zweiten Position des Ventils 308 erreicht, bei der der Schieber 308' auch seine zweite Position einnimmt. Es wird somit eine Zirkulation analog zu der in 2 dargestellten erreicht, bei der die Motoren 302 und 303 aktiviert sind, wobei die Anschlüsse 331A und 331B des Motors 301 in einer Reihe an die Verteilerleitungen 344 bzw. 344' der zwei Motorhälften 302A und 303A angeschlossen sind, wogegen die anderen Anschlüsse parallel ausgeführt sind.
8 zeigt ein Schaltventil 450 gemäß einer anderen Ausführungsart, bei der der Schieber mit dem Bezugszeichen 462 gekennzeichnet ist. Dieser Schieber weist eine einzige Schaltventil-Schiebernut 481 auf, die in ihrer im oberen Teil von 8 dargestellten ersten Position die Verbindung zwischen den vier Nuten 54, 56, 58 und 60 der Bohrung 52 herstellt. In dieser Position entspricht der Zustand dem sich in der ersten Position des Schiebers 362 aus 6 einstellenden Zustand, wobei der Motor nicht aktiv ist, da alle seine Verbindungsleitungen miteinander verbunden sind.
In der in der unteren Hälfte der Figur dargestellten zweiten Position des Schiebers 462 stellt die Schaltventil-Schiebernut 481 eine Verbindung zwischen den Nuten 54, 56 und 58 der Bohrung her, wogegen die eine der Verbindungsnuten (Nut 60) abgesperrt ist. In diesem Zustand stehen die erste und die dritte Verbindungsleitung 83 und 84 des Motors miteinander in Verbindung, wogegen die zweite Verbindungsleitung 85 abgesperrt ist. Die zweite Position des Schiebers 462 bewirkt somit einen Zustand analog zu dem Zustand, der sich einstellt, wenn der Schieber 62 aus 1 seine zweite Position einnimmt. Da der Schieber eine einzige Schaltventil-Schiebernut aufweist, befindet sich bei dieser Ausführungsart die in der zweiten Position des Schiebers abgesperrte Verbindungsnut an einem Ende der Bohrung (in dem dargestellten Beispiel ist dies bei beiden Nuten 54 und 60 der Fall).
Zwei mit dem Schaltventil 450 ausgestattete Motoren können in einem Steuerkreis analog zu dem in 7 dargestellten angeordnet sein, in dem diese den Platz der Motoren 302 bzw. 303 einnehmen. In der ersten Position des Schiebers 462 entspricht der Durchfluss des Fluids dem aus 7, wobei die zwei mit dem Schaltventil 450 ausgestatteten Motoren nicht aktiviert sind.
In der zweiten Position des Schiebers 462 entspricht der Durchfluss des Fluids hingegen dem in 3 dargestellten, lediglich die ersten Motorhälften der mit dem Schaltventil 450 ausgestatteten Motoren sind nicht aktiviert, wogegen die zweiten Motorhälften aktiviert und parallel an den Motor 301 angeschlossen sind.
Die Zusatzleitung 476 des Motors aus 8 kann in gleicher Weise wie die Leitung 376 aus 6 ausgeführt sein und die Nuten 56 und 58 ständig anschließen. Dies ist jedoch nicht erforderlich, und diese Leitung kann durch eine Zusatzleitung analog zu der in 4 dargestellten Leitung 76 ersetzt werden, um lediglich an die erste Bypass-Nut angeschlossen zu sein. Die Schaltventil-Schiebernut 481 hat nämlich eine Länge, die im Wesentlichen dem größten Abstand zwischen den zwei äußersten Leitungen der Bohrung entspricht, so dass ungeachtet der Position des Schiebers 562 zwischen den zwei Bypass-Leitungen 56 und 58 eine Verbindung hergestellt wird.
9 zeigt eine andere Ausführungsart, bei der das Schaltventil 550 mit dem Schieber 562 ausgestattet ist, der eine einzige Schaltventil-Schiebernut 581 aufweist. In dieser Figur ist die Zusatzleitung nicht angegeben, die analog zu der Leitung 476 aus 8 oder der Leitung 76 aus 4 sein kann.
In der ersten Position des Schiebers 562 ist die Verbindungsnut 54 abgesperrt, wogegen durch die Schaltventil-Schiebernut 581 zwischen den zwei Bypass-Nuten 56 und 58 und der zweiten Verbindungsnut 60 eine Verbindung hergestellt ist. In der zweiten Position des Schiebers 562 ist hingegen nun die zweite Verbindungsnut 60 abgesperrt, wogegen die erste Verbindungsnut 54 mit den Bypass-Nuten 56 und 58 verbunden ist, die ihrerseits untereinander verbunden sind.
In 10 sind schematisch die zwei Motorhälften 502A und 502B eines mit dem Schaltventil 550 ausgestatteten Motors 502 dargestellt. Es ist zu erkennen, dass die Verteilerleitungen 543A und 543B der Motorhälften in der ersten Position des Schiebers des Schaltventils beide durch die erste Verbindungsleitung 583 und die erste Verbindungsnut 554 mit der ersten Hauptleitung 572 verbunden sind. Die Verteilerleitungen 544 und 545 der Motorhälften 502A und 502B sind ihrerseits mit der zweiten Hauptleitung 574 und der Zusatzleitung 576 verbunden, wobei zwischen diesen Leitungen infolge der Position des Schiebers eine Verbindung hergestellt ist, durch den die Nuten 556, 558 und 560 miteinander in Verbindung stehen, so dass die zweite und die dritte Verbindungsleitung 585 und 584 miteinander und mit den Leitungen 576 und 574 kommunizieren. In dieser Position sind die zwei Motorhälften des Motors 502 aktiviert und die Motoren arbeiten mit vollem Hubraum. In der zweiten Position des Schiebers 562 ist hingegen lediglich die Motorhälfte 502B aktiviert, wobei die Verteilerleitungen 543A und 544 der Motorhälfte 502A zusammen mit den Verteilerleitungen 543B der Motorhälfte 502B an die erste Hauptleitung 572 und die Zusatzleitung 576 angeschlossen sind, welche miteinander in Verbindung stehen. Zwei Moto ren analog zum Motor 502 können in einem Steuerkreis analog zu dem in 3 dargestellten verwendet werden, wobei diese den Platz des Motors 102 bzw. den des Motors 103 einnehmen. In der zweiten Position des Schaltventils 550 entspricht die Zirkulation der in 3 dargestellten. In der ersten Position werden die zwei Hubräume der dem Motor 502 entsprechenden Motorhälften hingegen aktiviert, wogegen der dem Motor 101 entsprechende Motor, mit dem der gleiche Kreis ausgestattet ist, nicht aktiviert wird, da alle seine Anschlüsse letztlich mit den Leitungen 572 und 576 verbunden sind, die ihrerseits am gleichen Ausgangsanschluss der Pumpe angeschlossen sind.
11 und 12 zeigen eine Ausbildung der Schaltventil-Schiebernuten 681 und 682 des Schiebers 662 des Schaltventils 650, die der in 4 dargestellten Ausbildung der Nuten 281 und 282 entspricht. Die Steuerkammer 64' vermag durch die Außenleitung 64' gegen die (der Kammer 64' gegenüberliegend angeordneten) Rückstellfeder 70' mit Fluid gespeist zu werden, um den Schieber 662 zwischen seinen beiden äußersten Positionen zu verstellen, die in 11 (Kammer 84' nicht gespeist) bzw. 12 (Kammer 64' gespeist) dargestellt sind.
Das Schaltventil 650 befindet sich in einem Motor mit zwei unterschiedlich arbeitenden Hubräumen, die durch die zwei Motorhälften 602A und 602B schematisch dargestellt sind.
Dieser Motor kann in dem in 5 dargestellten Kreis ebenso wie die Motoren 202 und 203 verwendet werden, wobei die erste Position des Schaltventils 650 (11) und seine zweite Position (12) der ersten bzw. zweiten Position des Schaltventils 250 aus 4 entsprechen.
In der in 11 und 12 dargestellten Ausführungsart weist der Schieber 662 jedoch selbst eine Bohrung 700 auf, die durch eine Kappe 704 (auf der die Feder 70' aufliegt) verschlossen ist und einen Sitz bildet, in dem ein Wechselventil 702 verschiebbar angebracht ist. Dieses Ventil weist zwei verschiedene Räume 705 und 707 auf und begrenzt in der Bohrung 700 zwei Endkammern 708 und 709, die mit den Räumen 706 bzw. 707 in Verbindung stehen. Eine Leitung 710 des Schiebers 662 verbindet die zweite Schaltventil-Schiebernut 682 und die Kammer 708, wogegen eine Leitung 712 zwischen der Kammer 709 und der zylindrischen Fläche 663 des Schiebers verläuft. Die Räume 706 und 707 sind somit in beiden Positionen des Schiebers 662 mit der ersten Hauptleitung 72 bzw. der zweiten Hauptleitung 74 verbunden.
Die Mittel, mit denen das Wechselventil 702 zwischen seinen beiden Positionen verstellt wird, umfassen eine erste Steuerkammer (Kammer 708), die mit der ersten Hauptarbeitsleitung 72 durch eine erste Steuerleitung (Leitung 710) verbunden ist, und eine zweite Steuerkammer (Kammer 709), die mit der zweiten Hauptarbeitsleitung 74 durch eine zweite Steuerleitung (Leitung 712) verbunden ist.
Eine Entnahmeleitung 714 weist zwei verschiedene Stränge 716 und 718 auf, die in die Bohrung 700 münden. Je nach der Position des Wechselventils 702 wird eine Verbindung zwischen dem Strang 716 und dem Raum 706 oder zwischen dem Strang 718 und dem Raum 707 hergestellt. Eine kalibrierte Verengung 722 ist an der Leitung 714 angebracht, die an ihrem von den Strängen 716 und 718 entfernt liegenden Ende in eine Kammer 720 mündet, welche mit dem Raum des Motorgehäuses durch eine Verbindungsöffnung oder Verbindungsöffnungen 724 in Verbindung steht.
Die Bohrung 52 ist nämlich in der von der Steuerkammer 64' des Schiebers 662 abgewandten Richtung durch eine Kappe 719 geschlossen, die die Feder 70' trägt und die Öffnung bzw. Öffnungen 724 aufweist; die Kammer 720 ist zwischen der Innenseite der Kappe und dem Schieber 662 ausgebildet.
In 11 ist die Leitung 74 mit dem Zulaufhochdruck derart verbunden, dass die Kammer 709 mit Fluid gefüllt wird, wogegen die Kammer 708 ihr Mindestvolumen aufweist, wobei die Leitung 72 dem Ablauf des Fluids dient. Es ist zu erkennen, dass die Entnahmeleitung 714 in dieser ersten Position des Wechselventils durch die Leitung 710, den Raum 706 und den Strang 716 mit dem Niederdruck der Leitung 72 verbunden ist.
In 12 sind die Leitungen 72 und 74 hingegen mit dem Zulaufhochdruck und mit dem Ablauf verbunden. Hier wird nun die Kammer 708 mit Fluid gefüllt und das Wechselventil befindet sich in seiner zweiten Position, in der die Entnahmeleitung 714 durch die Leitung 712, den Raum 709 und den Strang 718 mit dem Niederdruck der Leitung 74 verbunden ist. Der Strang 716 ist seinerseits durch die zylindrische Fläche des Wechselventils verschlossen.
Es versteht sich, dass das Wechselventil 702 derart angeordnet ist, dass zwischen der Entnahmeleitung 714 und derjenigen der Hauptleitungen 72 und 74 eine Verbindung hergestellt wird, der die Aufgabe zukommt, das Fluid abzuleiten. Bei der in 11 und 12 dargestellten Ausführungsart ist dies der Fall, wenn der Schieber 662 seine erste oder seine zweite Position einnimmt. In 11 speist die Leitung 66' somit nicht die Kammer 84', und der Schieber 662 nimmt seine erste Position ein. Kehrt man in dieser Position die Drehrichtung des Motors um, indem die Leitungen 72 bzw. 74 die Aufgabe der Zulaufleitung bzw. die der Ablaufleitung übernehmen, wird durch den Hochdruck der Leitung 72 die Kammer 708 gefüllt, so dass die Position des Wechselventils bezüglich des Schiebers 662 derjenigen aus 12 entspricht.
Umgekehrt zeigt 12 den Schieber 662 in seiner zweiten Position, wobei die Kammer 64' mit Fluid gefüllt ist. Würde in dieser Schieberposition Zulauf und Ablauf umgekehrt, würde das Wechselventil 702 bezüglich des Schiebers 662 die Position aus 11 einnehmen.
Das Wechselventil erlaubt es, durch eine in das Gehäuse mündende Leitung 726 Fluid aus dem Niederdruckbereich zu entnehmen (ohne dadurch den Betrieb des Motors zu beeinträchtigen), um das Fluid zum Beispiel abzukühlen, bevor dieses wieder dem geschlossenen Kreislauf zur Speisung des Motors zugeführt wird.
11 und 12 zeigen das Wechselventil, mit dem ein Schaltventil in der Art des in 4 dargestellten ausgestattet ist. Ein derartiges Wechselventil könnte auch in Schaltventilen in der Art der in 6, 8 und 9 dargestellten verwendet werden. Insbesondere könnte der Schieber 362 aus 6 durch den Schieber 662 ersetzt werden. Wie mit Bezug auf 6 angegeben, wäre der Motor nicht aktiviert, wenn sich dieser Schieber in seiner ersten Position befinden würde. In diesem Fall hätten die Leitungen 72, 74 und 76 denselben Druck und brächten die Leitungen zum Betätigen des Wechselventils auf denselben Druck, so dass dieses faktisch weder in seine erste Position noch in seine zweite Position verstellt würde, was jedoch in keiner Weise hinderlich wäre, da der Motor nicht aktiviert wäre. In jedem Fall ist die Entnahmeleitung auch in diesem Zustand mit derjenigen der beiden Leitungen 72 und 74 verbunden, die den niedrigsten Druck hat, da diese beiden Leitungen den gleichen Druck haben. Befände sich der Schieber in seiner zweiten Position würde der Zustand hingegen dem in 12 dargestellten entsprechen.
Zum Anpassen des Wechselventils an den Schieber 462 aus 8 genügt es, die erste Steuerleitung 710 in die Schaltventil-Schiebernut 481 und die zweite Steuerleitung in die zylindrische Fläche des Schiebers münden zu lassen, so dass es in der zweiten Position des Schiebers mit der Nut 60 und der Leitung 85 verbunden und von den Nuten 54, 56 und 58 abgesperrt ist.
Um das Wechselventil an den Schieber 562 aus 9 anzupassen, genügt es, die erste Steuerleitung 710 in die zylindrische Fläche des Schiebers münden zu lassen, so dass diese mit der Nut 54 und der Leitung 83 verbunden ist, von den Nuten 56, 58 und 60 in der ersten Position des Schiebers jedoch abgesperrt ist, und diese mit der Nut 54 und der Leitung 83 in der zweiten Position des Schiebers verbunden bleibt, wogegen die zweite Steuerleitung 712 in die zylindrische Fläche des Schiebers mündet, so dass diese mit der Nut 60 und der Leitung 85 verbunden ist, von den Nuten 54, 56 und 58 in der zweiten Position des Schiebers jedoch abgesperrt ist, und diese mit der Nut 60 und der Leitung 85 in der ersten Position des Schiebers verbunden bleibt.

Claims

Druckfluidmotor mit – einem Gehäuse (1, 2, 3), das zwei Hauptarbeitsleitungen (72, 74) zum Zulauf bzw. Ablauf von Fluid umfasst; – einem Zylinderblock (10), der mehrere Zylinder (20) umfasst, die jeweils mit einem Kolben (22) versehen sind, wobei die Zylinder bezüglich einer Achse (18) radial angeordnet sind und mit Druckfluid speisbar sind; – einem Reaktionsorgan (24), das mit den Kolben zusammenzuwirken vermag, wobei das Reaktionsorgan und der Zylinderblock (10) sich bezüglich einander um die Achse (18) zu drehen vermögen; – einem internen Fluidverteiler (28), der mit dem Reaktionsorgan (24) bezüglich der Drehung um die Rotationsachse (18) fest verbunden ist und Verteilerleitungen aufweist, die mit den Zylindern (20) zu kommunizieren, wobei die Verteilerleitungen in drei Verteilerleitungsgruppen (43, 44, 45) aufgeteilt sind; und – einem Schaltventil (50, 150, 250, 350, 450, 550) mit einer Bohrung (52) und einem Schieber (62, 262, 362, 462, 562), wobei die Bohrung eine im Wesentlichen zylindrische Fläche (53) hat, die wenigstens drei Nuten (54, 56, 60) aufweist, wobei die zwei Hauptleitungen (72, 74) und die drei Verbindungsleitungen (83, 84, 85), die jeweils mit jeder der drei Verteilerleitungsgruppen (43, 44, 45) verbunden sind, an der Bohrung angeschlossen sind, wobei der Schieber in der Bohrung angebracht ist und wenigstens eine erste, an seinem Außenrand angeordnete Schaltventil-Schiebernut (82) aufweist, wobei der Schieber zwischen zwei Positionen verstellbar ist, in denen die Schaltventil-Schiebernut bestimmte Nuten der Bohrung voneinander trennt und/oder miteinander verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Zusatzarbeitsleitung (76, 176, 276, 376) zum Zulauf bzw. Ablauf der Flüssigkeit umfasst, dass die Bohrung (52) des Schaltventils (50, 250, 350, 450, 550) vier Ringnuten (54, 56, 58, 60) aufweist, die in der im Wesentlichen zylindrischen Fläche (53) ausgeführt und voneinander beabstandet sind, wobei die Nuten zwei so genannte "Verbindungsnuten" und zwei so genannte "Bypass-Nuten" aufweisen, wobei eine erste (72, 172, 272, 372) der zwei Hauptleitungen und die erste Verbindungsleitung (83, 183, 283, 383) ständig mit der ersten Verbindungsnut (54) verbunden sind, wobei die zweite (74, 174, 274, 374) der zwei Hauptleitungen und die zweite Verbindungsleitung (85, 185, 285, 385) ständig mit der zweiten Verbindungsnut (60) verbunden sind, wobei die Zusatzleitung (76, 176, 276, 376) ständig mit der ersten Bypass-Nut (56) verbunden ist, und wobei die dritte Verbindungsleitung (84, 184, 284, 384) ständig mit der zweiten Bypass-Nut (58) verbunden ist, und dass die erste Schaltventil-Schiebernut (82, 281, 381, 481, 581) des Schiebers (62, 262, 362, 462, 562) die zwei Bypass-Nuten (56, 58) der Bohrung (52) miteinander zu verbinden vermag.
Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer nacheinander von einem ersten zu einem zweiten Ende der im Wesentlichen zylindrischen Fläche (53) der Bohrung betrachteten Durchnummerierung der Nuten (54, 56, 58, 60) der Bohrung (52) des Schaltventils (50, 150, 250, 350, 450, 550) von 1 bis 4 die erste und die vierte Nut (54, 60) Verbindungsnuten sind, während die zweite und die dritte Nut (56, 58) Bypass-Nuten sind.
Motor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypass-Nuten (56, 58) Sacknuten sind, wobei nur die Zusatzleitung (76) ständig mit der ersten Bypass-Nut (56) verbunden ist, wogegen nur die dritte Verbindungsleitung (84) ständig mit der zweiten Bypass-Nut (58) verbunden ist.
Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber eine einzige Schaltventil-Schiebernut (82) aufweist, die die zwei Bypass-Nuten (56, 58) miteinander zu verbinden vermag und diese hierbei von den Verbindungsnuten (56, 60) trennt, wenn sich der Schieber (62) in seiner ersten Position befindet, und die die zwei Bypass-Nuten (56, 58) und eine (54) der Verbindungsnuten miteinander zu verbinden vermag und hierbei die andere Verbindungsnut (60) von diesen trennt, wenn sich der Schieber in seiner zweiten Position befindet.
Motor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber eine erste und eine zweite Schaltventil-Schiebernut (281, 282) aufweist, die derart ausgeführt sind, dass: – in der ersten Position des Schiebers (262) die erste Verbindungsnut (54) und die erste Bypass-Nut (56) durch die zweite Schaltventil-Schiebernut (282) miteinander verbunden sind und von der zweiten Bypass-Nut (58) und der zweiten Verbindungsnut (60) getrennt sind, wogegen die zweite Bypass-Nut (58) und die zweite Verbindungsnut (60) durch die erste Schaltventil-Schiebernut (281) miteinander verbunden sind, und von der ersten Bypass-Nut (54) und der ersten Verbindungsnut (56) getrennt sind, und dass – in der zweiten Position des Schiebers die erste Verbindungsnut (54) von den anderen Bohrungsnuten (56, 58, 60) getrennt ist, die erste und die zweite Bypass-Nut (56, 58) durch die erste Schaltventil-Schiebernut (281) miteinander verbunden sind, und die zweite Verbindungsnut (60) von den anderen Bohrungsnuten getrennt ist.
Motor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Position des Schiebers (262) die zweite Schaltventil-Schiebernut (282) gegenüber einer der Verbindungsnuten (54, 60) angeordnet ist.
Motor nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Vorrichtung (376, 476) zum ständigen Verbinden der ersten und der zweiten Bypass-Nut (56, 58) aufweist.
Motor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber eine einzige Schaltventil-Schiebernut (581) aufweist, die die zwei Bypass-Nuten (56, 58) und die zweite Verbindungsnut (60) miteinander zu verbinden vermag und sie hierbei von der ersten Verbindungsnut (54) trennt, wenn sich der Schieber (562} in seiner ersten Position befindet, und die die erste Verbindungsnut (54) und die zwei Bypass-Nuten (56, 58) miteinander zu verbinden vermag und sie hierbei von der zweiten Verbindungsnut (60) trennt, wenn sich der Schieber (562) in seiner zweiten Position befindet.
Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (462) eine einzige Schaltventil-Schiebernut (481) aufweist, die die vier Nuten (54, 56, 58, 60) der Bohrung zu verbinden vermag, wenn sich der Schieber in seiner ersten Position befindet, und die eine der Verbindungsnuten (60) abzusperren vermag, die in Richtung zu einem Ende der Bohrung angeordnet ist, und hierbei die anderen Nuten (54, 56, 58) der Bohrung miteinander verbindet, wenn sich der Schieber in seiner zweiten Position befindet.
Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (662) des Schaltventils (650) eine Aufnahme (700) aufweist, in der ein Wechselventil (702) angeordnet ist, das innen in der Aufnahme zwischen zwei Positionen beweglich ist und durch Steuermittel zwischen diesen beiden Positionen beansprucht wird, dass das Schaltventil (650) eine Entnahmeleitung (714, 716, 718) aufweist, die mit einem Flüssigkeitsablauf (720, 724, 726) verbunden ist, und dass in jeder dieser zwei Positionen das Wechselventil (702) die Entnahmeleitung mit der Hauptarbeitsleitung (72, 74) zu verbinden vermag, die sich auf niedrigstem Druck befindet.
Motor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Steuern der Position des Wechselventils (702) eine erste Steuerkammer (708) aufweisen, die mit der ersten Hauptarbeitsleitung (72) durch eine erste Steuerleitung (710) verbunden ist, sowie eine zweite Steuerkammer (709), die mit der zweiten Hauptarbeitsleitung (74) durch eine zweite Steuerleitung (712) verbunden ist.