DE962060C - Hydrostatische Drehkolbenmaschine zum Antrieb von Fahrzeugen - Google Patents

Description

• Hydrostatische Drehkolbenmaschine zum Antrieb von Fahrzeugen Ein Fahrzeugantrieb durch Drehkolbenmaschinen, die auch als hydrostatische Maschinen bezeichnet werden, vermag große Vorteile zu bringen. Dabei sind besondere technische Fortschritte vor allem für das Gebiet solcher Fahrzeuge möglich, deren Antrieb große Drehmomente erfordert. In einer vom deutschen Kuratorium für Technik in der Landwirtschaft in neuerer Zeit herausgegebenen Veröffentlichung werden diese möglichen Vorteile für einen Antrieb von Schleppern hervorgehoben. Zugleich wird betont, daß der Gewichts- und Raumbedarf der bekannten hydrostatischen Getriebe im allgemeinen noch zu hoch ist.
• Es sind bereits Drehkolbenmaschinen mit einem ringförmigen Hohlraum bekannt, bei denen in kreisringförmigen Nuten bzw. in taschenartigen Aussparungen des Rotors mehrere Drehkolben drehbar bzw. schwenkbar gelagert sind und beim Überlaufen der am Stator angebrachten Festkolben in die Nuten bzw. Taschen des Rotors durch Führungselemente zurückgenommen werden. In ihrer dichtenden Stellung ragen diese Drehkolben als eine Art Freiträger nur mit einem kleinen Teil ihrer Gesamtlänge in den Arbeitsraum hinein. Diese im Verhältnis zum Gesamtbauraum kleine Erstreckung bringt eine niedrige Leistung, bezogen auf den Bauräum der Maschine; mit sich. Die Bauart erfordert außerdem relativ große Verstellkräfte, so daß bei der Verstellung der Drehkolben verhältnismäßig geringe Geschwindigkeiten - .eingehalten . werden müssen. Dadurch wird die Maschine auf geringe Drehzahlen begrenzt.
• Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Nachteile zu vermeiden und .eine Konstruktionsform zu schaffen, die den besonderen Einbau- und Betriebsbedingungen eines Fahrzeugantriebs angepaßt ist. Sie betrifft einen Fahrzeugantrieb durch Drehkolbenmaschinen mit einem ringförmigen Hohlraum, in den Zu- und Ableitungen der Treibflüssigkeit münden und der aus konzentrischen und an ihren Übergangsstellen abgedichteten Begrenzungswänden eines drehbaren und eines ruhenden Teils und aus zwei Seitenwänden gebildet ist, wobei in den Hohlraum mindestens zwei mit dem einen Teil fest verbundene, den Hohlraum symmetrisch und dichtend unterteilende Festkolben ragen und mehrere mit dem anderen Teil der Drehkolbenmaschine in Verbindung stehende Drehkolben durch Führungselemente abwechselnd in eine den Hohlraum unterteilende und in eine die Festkolben überlaufende Stellung gebracht werden. Erfindungsgemäß sind die Drehkolben in der den Hohlraum unterteilenden Stellung an den beiden Seitenwänden und an einer der Begrenzungswände abgestützt.
• Durch diese Form der Abstützung kann die verwertbare Arbeitsfläche der Drehkolben im Verhältnis zu ihrer Gesamtfläche wesentlich größer gehalten werden, als dies bisher der Fall war, und das Verhältnis von Arbeitsraum zu Bauraum der Maschine wird somit günstiger.
• Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnungen, und zwar zeigt Fig. I die Maschine im Längsschnitt durch die Radachse, und zwar im oberen Teil den Schnitt A-M und im unteren Teil den Schnitt B-M nach Fig. 2, Fig. 2 den Querschnitt in der Mitte der Maschine und den nach der Linie C-M in Fig. I.
• Die Sichtrichtung der Schnitte ist durch kurze Pfeile bei den Buchstaben A, B und C angegeben. Der ringförmige Hohlraum der Maschine wird einerseits durch die Achse I und andererseits durch die gegenüberliegenden Wandungen 2 und 3 sowie den Gehäusering 4 gebildet. In den Hohlraum führen Leitungen 5, 6; 7 und 8, wovon jeweils zwei sich gegenüberliegende der Zu- bzw. Ableitung der Treibflüssigkeit dienen, wie es in den Figuren durch Pfeile angedeutet ist. Dadurch ist die Drehrichtung der Maschine, in Fig. 2 durch einen Pfeil bezeichnet, bestimmt. Zwischen dem durch die Körper 2, 3 und 4 gebildeten drehbaren Teil der Maschine und der Achse I befinden sich Dichtspalte.
• In den Hohlraum der Maschine ragen die zwei Festkolben 9 und Io, die mit der Achse I verbunden sind, unter Bildung von Dichtspalten hinein. Der Festkolben Io ist in Fig. 2 gestrichelt angegeben. Die Festkolben 9 und Io ergeben eine symmetrische Aufteilung des Hohlraums. Ferner sind Drehkolben II bis 16 angeordnet, deren Form im wesentlichen diejenige eines Kreisringsegmentes hat, welches mit Ausdrehungen nach den Linien I7 für ein dichtendes Überlaufen der Festkolben 9 und Io versehen ist. Der Schnitt C-M in Fig. 2 gibt die Teilstücke der Kolben wieder, welche in Kreisringnuten der Wandung 3 hineinragen. Auf die gleiche Weise sind die Drehkolben auch an der gegenüberliegenden Seitenwand 2 des ringförmigen Hohlraums abgestützt. Mit einem kleinen Teil ihrer Fläche stützen sie sich außerdem in ihrer Arbeitsstellung auch noch an dem Gehäusering 4 ab, wie dies der Kolben I2 in der Fig. 2 veranschaulicht. Die Abstützung in Nuten der HohlraumSeitenwände ist eine besonders einfache Ausführungsform des erfindungsgemäßen Merkmals.
• Wie aus den Fig. I und 2 hervorgeht, wird die Stellung der Drehkolben II bis 16 durch Führungselemente gesteuert. Die Führungselemente, die durch die Relativbewegung des drehbaren gegen den festen Teil der Maschine bewegt werden, bestehen aus einem Drehstift 18, der in eine kleine Aussparung eines Drehkolbens eingreift, einer Kurbelwelle I9, einer Kurbel 2o und einem Kurbelzapfen 2I. Dieser Kurbelzapfen 21 greift in eine Führungsnut 22 ein, welche sich in einer Führungsscheibe 23 befindet. Die Führungsscheibe 23 wird an ihrer Außenkante bei 24 durch die Gehäusewand 3 konzentrisch und gleitend gehalten und durch Haltebleche 25, die mit der Achse I verbunden sind, sowohl am Verdrehen wie auch an einer axialen Verschiebung gehindert.
• Die großen Kraftwirkungen, welche durch den Druck der Treibflüssigkeit bewirkt werden, führen zu elastischen Formänderungen der Bauteile der Maschine. Um den dadurch bedingten geometrischer Veränderungen technisch gerecht zu werden, .: ist es zweckmäßig, die Drehung eines Drehkolbens durch ein Führungselement zu bewirken, welches gemäß der dargestellten Konstruktion keine feste Verbindung mit einem Drehkolben hat und nur Kräfte in der Drehrichtung des Kolbens auf diesen überträgt. Dadurch ist es möglich, ungünstige Spannungen zwischen den Drehkolben und den Steuerelementen zu vermeiden.
• Durch die Führungselemente werden die Kolben einerseits in eine den Hohlraum dichtend unterteilende Stellung gebracht, wie es in Fig. 2 die vom Druck der Treibflüssigkeit belasteten Kolben I2 und 15 zeigen. In dieser Stellung bleiben die Kolben so lange, bis sie durch eine gleichartige Stellung des nachfolgenden Kolbens entlastet werden. Bei ihrer Belastung stützen sich die Kolben an ihren Enden gegen die Stützflächen der kreisringförmiger Nuten der Gehäusewand 2 und 3 ab. Andererseits werden die Kolben, nachdem sie entlastet sind, durch die Führungselemente in eine Stellung gedreht, wie sie die Kolben 13 und 16 in Fig.2 zeigen. Durch Flüssigkeitsausgleichkanäle zu den Räumen in Teil 4, in welche die Kolben eindringen, kann die Bewegung der Kolben begünstigt werden. In der Stellung, welche die Kolben 13 und 16 haben, überlaufen sie dichtend die Festkolben 9 und io. Wenn die Drehkolben die Festkolben überlaufen haben, werden sie durch die Führungsel'emente wieder in ihre frühere Stellung zurückgedreht; wobei sie den Hohlraum dichtend unterteilen und erneut belastet werden.
• Die Anwendung des erfindungsgemäßen Merkmals ist nicht auf die dargestellte Drehkolbenmaschine als Fahrzeugantrieb beschränkt. Sie kann auch für technische Gebiete, die ähnliche betriebliche oder bauliche Bedingungen aufweisen, technisch vorteilhaft verwandt werden.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Hydrostatische Drehkolbenmaschine zum Antrieb von Fahrzeugen mit einem ringförmigen Hohlraum, in den Zu- und Ableitungen der Treibflüssigkeit münden und der aus konzentrischen und an ihren Übergangsstellen abgedichteten Begrenzungswänden eines drehbaren und eines ruhenden Teils und aus zwei Seitenwänden gebildet ist, wobei in den Hohlraum mindestens zwei mit dem einen Teil fest verbundene, den Hohlraum symmetrisch und dichtend unterteilende Festkolben ragen und mehrere mit dem anderen Teil der Drehkolbenmaschine in Verbindung stehende Drehkolben durch Führungselemente abwechselnd in eine den Hohlraum unterteilende und in eine die Festkolben überlaufende Stellung gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehkolben (II bis I6) in der den Hohlraum unterteilenden Stellung an den beiden Seitenwänden (2, 3) und an einer der Begrenzungswände (4) abgestützt sind.
2. 2. Fahrzeugantrieb nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung an den Seitenwänden in Nuten erfolgt.
3. 3. Fahrzeugantrieb nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Drehkolben mit einem Drehstift (18) schwenkbar ist, der in eine A:usspanung des Drehkolbens eingreift In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 681 546; -USA.-Patentschrift Nr. 2 555 679.