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Umlauf-Hydraulik-Motor Bei den bekannten Flüssigkeitsgetrieben, die
als Drehkolbenmaschinen mit umlaufenden Flügelkolben ausgebildet sind, wird durch
die Druckflüssigkeit der exzentrisch im Gehäuse gelagerte Flügelkolben mit seinen
in Schlitzen radiäl geführten Flügeln in Drehung versetzt. Um die zwischen den kreisenden
Flügeln und der Ge.Häuseinnenwand auftretende Reibung zu vermindern, hat- man vorgeschlagen,
den Arbeitsraum der sich drehenden Kolbentrommel mittels eines umlaufbeweglichen
Gehäuses zu umschließen, so daß die hydraulischen Reibungsverluste sehr klein werden,
weil das frei bewegliche Umlaufgehäuse durch die strömende Flüssigkeit mitgenommen
wird. Der konstruktive Aufbau einer derartigen Drehkolbenmaschine ist infolge der
Notwendigkeit:, die sich drehenden Teile durch ein alles umfassendes Maschinengehäuse
zu umschließen, sehr verwickelt. Zur Übertragung des dem sich drehenden, Flügelkolben
durch die Druckflüssigkeit erteilten Drehmomentes an die zu treibende Maschine sind
Riemenscheiben, Zahnräder, Kupplungen und ähnliche Übertragungselemente erforderlich.
Tritt dabei aus irgendeinem Grunde ein Blockieren des vom Maschinengehäuse umschlossenen
umlaufenden Gehäuses ein, eo ist diese Störung von amßen nicht wahrnehmbar, und
eine meßbare Änderung der Leistung tritt nicht ein.
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Durch die vorliegende Erfindung ist ein Umlauf-Hydraulik-Motorgeschaffen
worden, dessen umlaufendes. Gehäuse direkt als das zu drehende Maschinenteil gebaut
werden kann, ohne daß andere Übertragungselerüente erforderlich sind. Das von
der
Druckflüssigkeit ausgeübte Drehmoment kommi direkt auf den anzutreibenden Maschinenteil
zur Auswirkung.
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Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke besteht darin, daß im
Gegensatz zu den bisher allein üblichen Ausführungen der Drehkolbenmaschinen der
Flügelkolben feststehend angeordnet ist und durch ein konzentrisch zur Kolbenachse
gelagertes, kraftschlüssig durch den Flüssigkeitsdruck in. Umlauf zu setzendes Gehäuse
umschlossen wird, dessen zylindrisch gestaltete Bohrung als, Arbeitsraum zur Übertragung
des von. der Druckflüssigkeit ausgeübten Drehmomentes exzentrisch zur Kolbenachse
angeordnet ist.
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Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung des Umlauf-Hydraulik-Motor
s,derart, @daß .dessen Umlaufendes Gehäuse direkt als Antriebselement dient, wobei
der Flügelkolben sowie die Druckflüssigkeit zwischen dessen Flügeln: nicht umlaufen,
ist- man in der Lage, diesen direkt in umlaufende Antriebselemente, wie Walzen,
Kebtenräder für Transportketten, Förderbänder, Räder von Fahrzeugen aller Art u.
a. m., einzubauen.
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Der .neue Umlauf-Hydraulik-Motor erfordert den geringsten Platzbedarf
und kann direkt durch die entfernt oder zentral gelegene Pumpe über beliebig verlegte
Rohrleitungen mittels der Druckflüssigkeit angetrieben werden. Dabei können die
durch den Umlauf-Hydraulik-Motor anzutreibenden Maschinen bzw. Maschinenteile an
den exponiertesten Stellen liegen, an denen man Transmissiönsantriebe schwierig
oder gar nicht anbringen kann, da man jetzt nur noch die Rohrleitungen zu verlegen
braucht, mit denen man überall hinkommt.
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Die Zu- und Abführung der Druckflüssigkeit ist in bekannter Art durch
den feststehenden Kolben und dessen feststehende Welle sowie durch -.die die Welle
umschließende Lagernabe mittels Kanälen und Bohrungen erreicht. Durch die axial
durch die feststehende Welle geführte Bohrung tritt die Druckflümigkeit ein und
gelangt in den am Umfang der Büchse befindlichen Einlaßkänal und nach Durchströmen
des Druck- und Auslaßraumes des von der umlaufenden Gehäusebohrung bestrichenen
Arbeitsraumes durch den diametral zum Einlaßkanal angeordneten Auslaßkanal mittels
in der Büchse angebrachter Kanäle zur Rohranschlußbohrung nach außen. Von dort aus
kann die Druckflüssigkeit wiederum einem andern mit ausgerüstetem Maschinenteil
zugeleitet werden.
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Um .die Drehzahl des umlaufenden Gehäuses des Unllauf-HydrauEk-Motors
stufenlos. regeln zu können, wird die Druckflüssigkeit dem feststehenden Flügelkolben
durch eine stufenlos regelbare Zahnrad- öder Kreiskolbenpumpe zugeführt, so daß
auch j hierbei jegliches Getriebe in Wegfall kommt.
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Erfindungsgemäß kann aber der Aufbau des neuen Umlauf-Hydraulik-Motors
derart gestaltet werden, daß, zur Steuerung der Drehzahl und der Umlaufrichtung
des Gehäuses zur Umschließung des feststehenden Flügelkolbens in der exzentrisch
zur Kolbenachse angeordneten zylindrischen Gehäusebohrung ein in-dieser verdrehbarer
exzentrischer l Steuerzylinder vorgesehen ist, dessen jeweilige Winkelverdrehung
von der die Nullstellung ergebenden konzentrischen Umfassung des feststehenden Flügelkolbens
nach rechts oder links die exzentrische Umfassung des feststehenden Flügelkolbens
und dadurch die entsprechende Umlaufrichtung und die stufenlos regelbare Drehzahl
ergibt. Eine derartige stufenlose Regelung der Steuerung ist bei Flüs.sngkeibswechselgetrieben
neuerer Bauart bekanntgeworden. Zur Anwendung bei dem Umlauf-Hydraulik-Motor ist
der Steuerzylinder in seiner den Flügelkolben umfassenden Bohrung mit j e einer
Einlaßöffnung und diametral dazu angeordneter Auslaßöffnung versehen, die jeweilig
mit dem Einlaß- und Auslaßkanal der mit dem Gehäuse umlaufendenBüchse korrespondieren.
Die Druckflüss,igkeit gelangt dann nach Eintreten durch die Einlaßöffnung in den
Druckraum und nach dem Austreten aus dem Auslaßraum des Arbeitsraumes durch die
Auslaß,öffnung, wie vordem beschrieben, nach außen oder zu einem anderwärts angeordneten
Umlauf-Hydraulik-Motor.
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Durch diesen. Zusammenbau von Umlauf-Hydraulik-Motor und stufenloser
Steuereinrichtung für Drehzahl und Umlaufrichtung ist ein kompendiöses Aggregat
geschaffen worden, welches die früher notwendige Zwischenschaltung von Übertragungselementen
und erforderlichen Transmissionen erübrigt.
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In den Zeichnungen istr der Erfindungsgegenstand in zwei beispielsweisen
Ausführungsformen dargestellt, und zwar veranschaulicht Abb. i den Querschnitt durch
den feststehenden Flügelkolben und des umlaufenden Gehäuses des Umlauf-Hydraulik-Motors,
Abb. a den dazugehörigen Längsschnitt, Abb. 3 den Querschnitt durch den bei der
zweiten Ausführungsform eingebauten Steuerzylinder mit eingeschlossenem feststehendem
Flügelkolben und dem außenliegenden umlaufenden Gehäuse bei Winkelverdrehung des,
Steuerzylinders, nach links, Abb. 4 den gleichen Querschnitt bei konzentrischer
Umfassung des feststehenden Flügelkolbens durch den Steuerzylinder, Abb. 5 den gleichen
Querschnitt bei Winkelverdrehung des Steuerzylinders nach rechts, Abb. 6 den Längsschnitt
durch den Umlauf-Hydraulik-Motor mit eingebautem Steuerzylinder. Bei der ersten
in den Abb. i und :2 dargestellten Ausführungsform des Umlauf-Hydraulik-Motors weist
das umlaufende Gehäuse i den exzentrisch angeordneten Druckraum z und den Auslaßraum
3 auf, welche die in Schlitzen verschiebbar geführten Flügel 4 des feststehenden
Kreiskolbens 5 unterteilen. Die Druckflüssigkeit gelangt durch den in, der feststehenden
Welle 5a des Kreiskolbens 5 axial angeordneten Kanal 6 und durch die von ihm abzweigende
Bohrung 7 in den Einlaßkanal &, der am Umfang einer mit dem Gehäuse i umlaufenden,
die Nabe i 6h umfassenden Büchse i i angeordnet ist. Die aus dem Einlaßkanal ä austretende
Druckflüssigkeit kommt direkt auf den aus dem Kreiskolben 5 herausragenden Teil
des Flügels 4 und der exzentrisch zur
Kolbenachse gelagerten Innenwandung
des, umlaufenden Gehäuses -i zur Wirkung. Da aber die Flügel q. in dem feststehenden
Kreiskolben 5 nur verschiebbar gelagert sind, der Wirkung der Druckflüssigkeit daher
nicht nachgeben können, bewegt sich in Reaktion das Gehäuse i um den zu ihm konzentrisch
gelagerten Zapfen 5b des feststehenden Kreiskolbens. 5. Die in diesem verschiebbar
geführten Flügel .I wenden durch Ringfedern io ständig nach außen gedrückt. Diametral
gegenüber dem am äußeren Umfang der Büchse i i befindlichen Einlaßkanal 8 ist der
Auslaßkanal 9 angeordnet, durch den die Druckflüssigkeit wieder entweicht, und die
durch die daran anschließende, an der Außenfläche der Büchse i i entlang führende
Nut 12 in den in der Innenbohrung der Büchse ii angeordneten Ringraum 13 gelangt.
Dieser steht mit der Bohrung 14 mit den in der feststehenden Welle 5a befindlichen
Nuten 15 in Verbindung, aus denen -die Druckflüssigkeit in den um die Welle 5a umschließenden
Maschinenteil 16 angeordneten Rohranschlußstutzen 16a gelangt. Von dort wird die
Druckflüssigkeit. entweder zu einem anderen Umlauf-Hydraulik-Motor geführt, oder
sie gelangt in den Flüssigkeitsbehälter der Pumpe zurück.
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Bei der in den Abb. 3 bis 6 dargestellten zweiten Ausführungsform
des. Um-lauf-Hydraulik-Motors, ist in der exzentrisch gelagerten, Bohrung des umlaufenden
Gehäuses i eire Steuerzylinder 17 angeordnet, wie er zur Steuerung von Flüssigkeitswechselgetrieben
vorgeschlagen worden ist. Dieser umfaßt mit seiner exzentrisch angeordneten Bohrung
den feststehenden Kreiskolben 5 mit seinen in ihm verschiebbar geführten Flügeln,
q.. Hierbei ist der Einlaßkanal 8 und der Auslaßkanal 9 der mit dem Gehäuse i umlaufenden
Büchse i i etwa um den Verstellwinkel des Steuerzylinders 17 verkleinert. Zum Ausgleich
weist dieser an seiner Innenbohrung je eine nutenartig gestaltete Einlaßöffnung
18 und eine dazu diametral liegende Ausdaßöffnung i9 auf.
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Wie aus Abb. 3 ersichtlich, hat der Steuerzylinder 17 eine nach links
gerichtete Winkelverdrehung erfahren, und daraus ergibt sich die Lage des umlaufenden
Gehäuses i und die Stellung der Flügel q. des feststehenden Kreiskolbens 5. Die
durch die Einlaßöffnung 18 austretende Druckflüssigkeit wirkt nach rechts auf den
festliegenden Flügel q., und somit dreht sich in Reaktion das Gehäuse i mit dem
in ihm festgestellten Steuerzylinder 17 nach links.
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Wird, wie in Abb. q. dargestellt, der Steuerzylinder 17 auf die den
feststehenden. Kreiskolben 5 konzentrisch umfassende Mittelstellung eingestellt,
wirkt die aus der Einlaßöffnung 18 austretende Druckflüssigkeit in gleicher Weise
auf die beiden Seiten; der den Arbeitsraum absperrenden Flügel q., und das Gehäuse
i erhält keine Antriebsbewegung, steht also still. In diesem Falle wird die Druckflüssigkeit
durch ein Überdruckventil von dem stillgesetzten Umlauf-Hydraulik-Motor zurückgeleitet.
In Abb.5 ist dargestellt, wie der durch Winkelverdrehung nach rechts eingestellte
Steuerzylinder 17 die Stellung des Gehäuses i und die der Flügel q. des feststehenden
Kreiskolbens 5 beeinflußt und daß daher das :Gehäuse i eine nach. rechts gerichtete
Umlaufbewegung durch die auftretende Reaktionskraft erhält. Der Steuerzylinder 17
wird nach jeweiliger . Verdrehung wieder fest mit seinem Gehäuse i gekuppelt.
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Aus Abb. 6 ist, der Zusammenbau des Steuerzylinders 17 mit dem umlaufenden
Gehäuse i und das Zusammenwirken der Einzelelemente deutlich zu ersehen, die die
gleiche Bezifferung aufweisen, wie die der in Abb. i und 2 dargestellten'Ausfüh.rungsform
des Umlauf-Hydraulik-Motors.
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Durch die Möglichkeit, den Umlauf-Hydraulik-Motor direkt in jedes
zu bewegende drehbare Maschinenelement einzubauen, ist der Anwendungsbereich für
den Erfindungsgegenstand unbegrenzt.