DEP0006011DA - Hydraulischer Motor - Google Patents

Description

Patentanwälte
DlpL-Ιης;. Γ- £

L-Sirsg. £. Vs

n₃Jv fading
Berlin S^V C8
Hedemannsfraße tO

September 1948

Ob«ring. Otto Ballert _g Berlin-Wilmersdorf»

Motor.

Dit Irfißdurig b©$weokt die Ausbildung ®la@s hydraulischen Motore fiit Eolbemsellen» der bei räumlich klein©« Abu®sämigen ©in seiir iiohes Brehm^meiit beeilst· Bits®© Ziel wird ertüadungsgemässs einfflal tiarüh eine b-eeondere bauliche ©©staltiaug 4#s Sotors_s ssum reu Mal 4uroti öle "Verwendtmg hoher flÜBsigJkeitsdrüisfce err©iclit»

Flussigkeitsmotore alt Kolbeaaellen taben, um Brehaomeixt au erzeugen^ stete eine grössers Damit entsteht die Aufgabe, einer größeren kn%B,hl von Zyliadteyn. die BruckflUssigkslt zu g©g@b#n«n Zeitpunkten 2suaiifülir©a b^w_e yoxl äiestn abzuleiten, Eitrfur wird üblioiierweiee eint Drtfesehi@b@r'-steuerung verwendet, w©b@i meist die hohl ausgebildet© l©t©rw®lle gleichzeitig als Dreiisdixieber dient« Kit derartigen Steuerungen kann aaa jeä©ch im Dauerbetrieb höeiistent Sriioke bis 150 atü bj©- h@rrsciiBn_e Alt die-een Brücken ergeben sich aber für grosee moaente, &_eii* für langsam laufende iijdr^ulische Motore grosse

Abmessungen, die den Bau der Mofcore verteuern und i&r©» Binbam erschweren·

werden bei der Ausbildung des feydraulisolieii Motor »teraförmig angeordnete und seiiweakbar gelagerte Zylinder verwendet* W0bei die augeiiörlgeu fedörbeltisteten Kolben auf eine als 16*- aenterwelle ausgebildete Rotorwelle einwi^kerie und ferner flir BraeEfliisfsigkeit Betri^bsÄrück© von 200 attl und mehr* ¥©n 500 atü. 2ur Verteilung der Brucfeflüsöigkeit auf die Uylindea? werde» ©rfind-uilgageÄs® entweder von der aus durcb Kooken gesteuerte Sin- und Auslassventile ©der sciiiefeer verwen.äet_f bei 'denen ils öruclcrliTasae ia Schieber &ui?eh nach Art der HooMruekdleitungen ausgebildet© elastisch® Dichttan gen ab^eschlossen ©iad. lit,derartigen Steuoxmitteln lassen mioh auob PlUaaig&Qitedrüciie von tiber 500 atu siciaer

Die fersfen&ung hoher Betriebsflrücke ergibt bereits eiae ferkleinerung der räumliches Abaeäsungen ^egenübei¹ den bekannten MotQreju Bi@ Abmes©uag@ö werden^ erfindusagsgemäss ?i@it@r3ain taÄ^rc klein gelialtea_# 4<äss sieraförsäig angeortoete ^uid ^cnkwexlkb^r gelagerte Byliüdef verwendet uuu iiierbei die Eylinäer so &&Jn& un den Iurbelsäitpf®!! heraj^geriieist werte« _# tass di® I,olb@nst,ö»g©n bar BM lurbelaapftri »nllegen. Di© I&age der Korbelstangea

der l&ft^s ter Zylinder, lur Teröiiadermg isölaea Eolben uad Bxaenter und daait der Äeibunjg; in den Stirnseiten der lolben sofetuhartige Gleitstiiclce letiglicfa kraftsciilüssig gelagert* Die Lagerung erfolgt mittel® Kugel und Eugelpfaniiej die &» gleitstück b.gw_e am Kolben-

Bin einfaeiier und wenig Eaua beanspruoiiender Aufbau wird bei Verwendung T©n geste\ierten Ventilen ferner erfindung'sgemaae

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2ur ttokehrunß der Drehriehtung bei Verwendung von 2)rehsohi#b«i3m wird ©rfiiidungsgemäs© ein C&steaerhöhn verwendet, b@i dem äusföh Im drehbaren Hahnen)ctiken angeordnete Kanäle die Pörder- und Ansaugleitung der 'fuape -wahlweise mit zwei sua Drehschieber fiüirenden Leitungen verbunden sind. Meser Hahn ist erfindungsgemäs© im übrigen aur Beherraciiung der hohen flüssigkeit ©druckt so ausgebildet $ class im Hahnengehuu.ee am Küken &nli©g®rtde Solirstutgea alt einer sie iaageb©nden ringförmigen Dichtung eingesetzt sind, die durch den Qeldrack gegen den KUkena&ntel gepresst werden und so den Spalt gwiaehen a®n jeweils sich g©gentite@rli@genden ©öffnungen der Kohrstuts©£i und der i& Kükaxi vorlaufenden Kc^näl© abdiohten»

der Erfindung sind ia folgenden anhand der 3©ichnung beschrieben. Ia dies«

_e 1 ©inen Ulngsschiiitt durch einen Motor gemäsag der Erfindung

ait gesteuerten Ventilen in Brem8tttellttng_y e la einen feil der i.b"b_e 1 ie vergrösserten Ma@stafe₉ e 2 eine Seitenansicht d®s Motor© b®i abgenomaener Stirnwand» ο 3 und 4 die Ventiletellungen für JLectite- und Linkslamf bzw,

des Sators in schematisoher Parstellung_f « 5 einen längsschnitt duroh einen hydraulischen Motor ©it

e 6 einen längs schnitt durch den Drehschieber in

¹ S

&bb_e 7 eine Ansicht de« drehbaren feil®® des 3}r©h©eiaieb©rs_f

8 einen Querschnitt durch den Schieber nach Abb. 7_? e 9 ein@a Mngsschiiitt durch ©inen Umsteuerhahn getnäsa der Er findung $
Abbe 10 einen Querschnitt duroh den Schieber nach Abb. 9„

Äötorengehäuiie besteht «us einem Bleehring Ij in aiöseia sit· aen sswei wände 2 und 5s welche die Lager 4 für &ie Kurbelwelle 5 4es Motors aufnehmen» zwischen den Wänden 2 und 5 »ind saternforaig fünf 2ylin$er 6 angeordnet und In Bohrungen ? der Wände schwenkbar gelagert, Jeder gyllnätr trägt hierfür 2u beiden Seiten ©®in#r littelebene je einen Jiagerssapfen S, pie Zylinder aind ©o dieiit an den furbelaajpfen 9 tar Welle 5 herangerückt.

Die inneren Stirnseiten der Kolben 10 sind ale Sugalpfann©n 11 ausgebildet, in &®nmi ©leitstück© 12 lodiglieü fcraftsohlässig ^t-

sind« Bits© §i©itstttc&@ haben ringse^iisealfeifemif® #@st^lt liegen, mit ihren inneren Pläofeen B.& Ttafazig des Kurfeelgmpföae an* An diesen üleitetUeken ®ind am Sacken Halistaigöln 1 die in den iCugtlpfannen 11 lagern, liträuroä wird eine f errinftnmg &©r leitoimg ©rr©ieht tind gleiofea#itig die Montag© dsa aolior© erheblich Ύ&τ&ίηίacht_s da gering© Ong@iiaui^fc#it©n ia Aufbau dta Motors durch die kug©lig# Ijsgerung der Gleit at Ucfce auisgeglioiien

durch federn 14 belaateten Eolben 10 eind in üblioher Weise in Dlohtangea geführt» die im Zylinder 6 fe#feetigt βlud. Sei 4«m jluefyhruÄKSfeeispi®! werden Dichtungen 15 aus Kunststoff mit X-* ^®a Querschnitt v#rw©iKl@t₉ die in Verbindung mit den, an den ©inaa der zugewandten Stirnseiten keilför&iu ausgebildttan Widerlag®r~ 16 eine wirksame AMiohtung der Kolben ®rg©ben_e

lylinder 6 let ein Yentilgehäusa 19 zugeordnet, da® <nin Min- und Auslassventil enthält. Sämtlich«? Ventilgehäuse sind an die Iufuhruiigsleituag 20 bzw» an die Entleerungsieittmg 21 angeschlossen« Jeden Ventilgehäuse ist alt des zugehörigen Zylinder

durch ein Rohr 22 verbunden. Das Bohr ist im Ventilgehäuse eingescnweisst und im Lagerzapfen 8 des Zylinders in einer Dichtung 23 gelagert, die ähnlich der Dichtung 14 ausgebildet ist- Jedes Ventil besitzt einen Ventilkegel 24 bzw« 25» der unter Zwischenschaltung einer Kugel 26 durch !-,ocAensegmente 2?, 28, 29 und 30 gesteuert viird, die auf einem Ring 31 befestigt sind. Dieser Ring ist mit einer Scheibe 32 fest verbunden und sitzt achsi· 1 verschiebbar, aber drehfest auf einer mit der Welle 5 verbundenen Scheibe 37» In der Scheibe 32 eit,2t drehbar ein Zapfen 33» der an einem doppe lärmigen Hebel 34 angeleukt ist. Dieser Hebel ist in einem Auge 35 gelagert j das auf dem äusseren Abachlussdeckel 36 des Motorgehäuses befestigt ist. Durch den Hebel 34 kann der Hing 31 in ede aus den Abb. 1, 3 und 4 ersichtlichen Lagen gebracht werden«, Hierbei ergoDen sich folgende Ventilstellungen:

Wie die Figur la erkennen lasst, sind die Druckleitung 20 an den Baum 17 hinter dem Ventilkegel 25 des Binlassventiles und die Ent-Ie e rungs le it uiig 21 an den Raum 18 vor dem Ventilkegel 24 ange~ schlössen. Die Räume 38 vor dem Ventilkegel 25 und die Hausse 39 hinter dem Ventilkegel 24 sina durch Bohrungen im Gehäuse_s wie Figur la zeigt, dauernd miteinander verbunden»

Bei der Stellung der iiockeneegaente 27 - 30 gemäss Pigur 1 ist das JS in- und das Auslass-Ventil geschlossen, so dass die Zj linder räume abgesperrt sind. Da diwse mit OeI gefüllt sind, so bedeutet uies eine Blockierung oder Abbremsung des Motors.

Ia den Abb. 3 und 4 sind die Ventilgehäuse echematisch dargestellt« Wie die Einzeichnuiig des unter Druck stehenden bsw. des entlasteten Druckmittels erkennen lasst, ergibt die Stellung der Nockensegmente aach Fig. 3 einon Rechtslauf und die Hockensteilung nach

Fig« 4 einen Linkslauf des Motors. Durch fersteilen des Heoels 34 aus seiner Mittellage in aie obere bzw. in die untere JEndlage kann also Rechtslauf, linksiauf und Abbremsen des Motors erreicht werden«

Bei dem Aueführungsbeispiel nach Abb. 5 wird zur Verteilung der Druckflüssigkeit ein Drehschieber 40 verwendet, 4er durch Rohrleitungen 41 mit den einzelnen Zylindern 6 verbunden iet. Die Leitungen 41 treten an die Stelle der Leitungen 20 bis 22 des Motors nach. Abb. 1» Die mechanische Ausbildung des iotore entspracht im übrigen dem des bereits beschriebenen Ausführuiigsbeispieles·

Auf den Stirnwänden 2 und "3 sitaen zwei Lagerflansche 42 und 43 für die lätotorwelle. Der Planach 43 dient gleichzeitig sur Aufnahme des Gehäuses 44 des Drehsehiebers. Der drehbare feil 45 des Schiebors ist mit der Kurbelwelle 46 des Motors, durch Schrauben 47 verbunden« Das Motorgehäuse 1 ist oberhalb des Drehschiebers durch einen Deckel 48 abgeschlossen. Auf einer Ausbuchtung 49 des Deckels ist ei.:e Scheibe 50 aufgeschweisstj, Mit dieser Scheiöe sind druckdicht zwei Ringe'51 bzw* 52 durch Schrauben 53 verbunden» Jede. Scxheibe trägt ein Rohr 54 bzw«, 55; beide liegen aentrisch zur Achse des Brehsehiebore und reichen in den drehbaren Teil 45 des Schiebers hinein. Das Innere dor Rohre 54 bay?» 55 steht durch wagerechte Bohrungen 56 bzw, 57 in den Scheiben 51 ₉ 52 und durch hierin eingesetzte Rohre 58* 59 mit einem Umsteuerhahn 60 in Verbindung! der je nach der Stellung seines Höhnenkükens 61 aie Rohre 58₉ 59 mit der Druckleitung 62 bzw_e mit der Abflussleitung 65 verbindet» Die Verdrehung des Hatenenklikene 61 geschieht aus dem aus der Abbe 11 ersichtlicher! Handhebel 64.

Die nähere Ausbildung des Drehschieber ist aus den Abbe 6_S 7 und

ersichtliche

Der drehb&re Teil 45 besteht im wesentlichen aus einem starkwandigen Rohr mit einer Ringnut 65 im äusseren Umi'ang (AOb₉ 7)_e Diese Ringnut liegt den i&ohrun_foen 66 im Gehäuse 44 gegenüber, die die Rohre 41 aufnehmen» Die Ringnut ist oberhalb und unterhalb der Bohrungen 66 durch je eine elaotische Dichtung 67 abgedichtet_s die nach Art der Hochdruekdichtungen ausgebildet ist» Aueseraem ist die Ringnut durch zwei Segmente 68 längs des Umfanges unterteilt, die in zwei ge&enüuer liegenden achsialen Ausschnitten 69 des Teiles 45 eingesetzt sind. Jedes Segment besteht aus einem im Querschnitt U-förmigen Metallstreifen 70 und aus einer ebenfalls im querschnitt U-förraigen elastischen Dichtung 71j die sich einander wie halbe Kettenglieder übergreifen. Die Metallstreifen 70 liegen mit ihren äusseren zylindrischen Flächen 72 an der Innenwandung dee Gehäuses 44 an, wobei die Dichtungsflächen 72 durch den Üeldruck gegen die Innenwandung fest angepresst werden. Dieser Oeldruck kommt folgend zustandes

In dem Streifen 70 ist eine Kajaiaer 73 auagebildet, die durch Bohrungen 74 bEw_e 75 mit den beiden Räumen 76 bzw. 77 der Ringnut 65 in Verbindung stehen. In der Kammer liegt eine Kugel 78_S die je nach der Druckrjchtung eine der Bohrungen 74 ab.chxiesat. Die Kammer 73 ist durch eine Bohrung 79 &it dem Ausschnitt 80 verbunden, der die elastiache Dichtung 71 aufnimmt. Das Dfucköl gelangt also in den Raum 80 und drückt hier einmal den Metallstreifen 70 gegen die Innenwand des Gehäuses 44 und andererseits den Gummistreifen gegen den Jioden 81 dea Ausschnittes 69? woaurch auch an dieser Stelle die ^bdichtu-cg der Teilräume 76 bzw. 77 der Ringnut 65 gegeneinander erreicht wird β

ftie aus der Abb_e 8 erkenntlich ist, werden die einzelnen Rohre 41

und dumit die einzelnen Z/linder nacheinander mit den Räumen 76 bzw. 77 verbunden, die ihrerseits durch schräge Bohrungen 82 bzw* 83 mit Ringräumen 84 bzw. 85 verbunden sind, die von der inneren Bohrung des Teiles 45 ausgehen. Die Ringräume sind nach innen zu durch ti as Eohr 54 abgeschlossen und -gegeneinander bzw, nach aussen durch elastische Dichtungen 86 baw. 87 abgedichtet, D-er Kaum 84 steht durch Bohrungen 88 im Rohr 54 mit dem Inneren dieses Eohres in Verbindung, d.h. mit dem Hingspalt zwischen den Rohren 54 unä 55 und damit mit der Leitung 59· Der Raum 85 ist durch Bohrungen mit einem Raum 90 verbunden, der unterhalt) des Rohres 55 liegt und. mit aem Inntren dieaes Rohres in Verbindung steht, d.h. also auch mix üer Rohrleitung 58.

Wie die Abb» 8 erkennen lässt, werden beim Drehen des Teiles 45 die einzelnen 2, linder nacheinander mil der Druckleitung bzw«, mit der Abflussleitung verbunden, wobei der Drehsinn des Motors geändert werden kann, wenn die Druck- und Abflussleitung 58/59 miteinander /Vertauscht werden. Hierzu dient der Umai/euerhahn 60, dessen. A. us bildung aus den jibb. IQ und 11 au erkennen ist.

Der Umsteuerhahn besitzt ein im Querschnitt quadratisches Gehäuse 91 mit einer Bohrung zur Aufnahme des drehbaren Teiles 61. In dieses Gehäuse sind au beiden Seiten des Hahnenkükens übereinander zwei Rohrstutzen 92 und 93 bzw. 94 und 95 eingesetzt, die durch Bohrungen 96 ozw, 97 bzw. 98 und 99 iffi drehbaren feil 61 paarweise miteinander verbunden werden und »war entweder die Rohrstutzen $2 una 94 bzw» 93 und 95 oaer aie Rohrstutzen 92 und 95 und 93 und miteinander.

eine wirksame abdichtung des durch die Stutzen 92 austretenden bzw* eintretenden Druckölea au erreichen, sitzen diese Rohrstutzen

-lO-in elastischen Dichtungsringen 10O₈ die durch de ι. Oeldruek gegen die überfläche des Hahii.enku.kens gepresst werden. Zu dieses* Zweck sind in den Rohrstutzen Knnale 101 angebracht, die mit dem Bingspalt 102 zwischen den Stirnseiten der Rohrstutzen und der diese aufnehmenden Flanschen 103 belassen werden« Diese Planschen sind mit uta Enaen der Bohre 58/59 bzw. 62/65 verschweigst. Sie werden durch -Schrauben 104 mit dem Gehäuse 91 verbunden und sswar unter Zwischenschaltung, von Dichtungen 105» die au beiden Seiten eines echbß 106 der Rohrstutzen 92 bis 95 liegen.

Zur isuüätzli uhen Abdichtung üea Hahnenkukeiia nach aussen aiernsn die eiaatiachen Ringdichtungon 107» die in den hüten. 108 des Gehäuse s 91 angebracht sind.

'ji Ή F, Seuiann, DipUng, E.¥orw6f \

Patentanapru-che;

Claims (1)

1. - 11 -

   Patentansprüche:

   1) Hydraulischer Motor mit Kolbenaellen gekennzeichnet durch die Verwendung sternförmig angeoraneter und schwenkbar gelagerter 'ZnHiLUeT₉ wobei die feaerbelasteten Kolben au/ eine Exzenterwelle einwirken* und. durch die Verwendung von FlusöigkeitsdrücJcen von 200 atü una mehr, vorsugevfeise von 300 atü.

   2) Motor nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch die Verwendung von der läxzenterwelle aus gesteuerter Ventile.

   3) Motor nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Zylinder ein Ventilgehäuse zugeordnet ist und duss die aus&maiengehörigen Zylinder und Ventilgehäuse aureh ein in aer Schwenkachse uüö Zylinders befindliches Rohr unmittelbar verbunden sind.

   4) Motor nach Anspruch 1 bis 5s dadurch gekennzeichnet, dass die Nocken für die Betätigung des Sin- unu Lusiassventiles jedes Zylinders auf eiuern auf der Rotorwelle verschiebbaren Ring derart augeordnet sind, dass durch Verschieben dos ^ockenringes aus der einen in aie andere Endlage der Drehsinn des Motors geändert und durch Verschieoen aus einer Endlage in die Mittelstellung durch Verschließen der Ventile ein Abbremsen des Motors bewirkt wird«

   5) Motor nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch die Verwendung von Drehschiebern aur Steuerung der Druckfluesit^eit, oei denen die Druckräume in Schieber nach Art der hochdruckdichtunken ubge~ schlossen sind»

   6) Drehschieber zur Verteilung von Druckflüssigkeit sehr hohen

   - 12 -

   auf mehrere am Schiebergehäuse angeschlossene Rohrleitungen, die abwechselnd mit der Forcier- oder mit der Saugleitung einer Druckmittelpumpe zu verbinden aind, inebesonaere i'ur Motoren nach Anspruch 1 w.u. 5, dadurch gekennzeiennet, dass im drehbaren Teil des Schiebers ein mit alxen Rohrleitungen in Terbina\xci£ stehender, radial geteilter Ringraum angeordnet ist, dessen Teilräume dauernd oder vu*hlw«ise entweder mit aer Druckleitung oder mit aer For αerleitung der fumpe verbunden sind, und dass der Ringraus, in achsinler Richtung durch elastische Ringdichtungen una aeine 2eilrauiae in uer Umfangsrichlung durch aehsial liegende elasdisohe Dichtungen abgedichtet sind«

   7) Drehschieber nach Anspruch 6, aadurch gekennzeichnet, aase die Dichtungsfläche der elaöxisohen Dichtungen baw, feile diesor Flächen durch üea aöaud-ehtenden Oeldi'uck gegen die abzudichtende Flache gepresst werdexi«

   8) Drensehieber nach Anspruch 6 und I₉ dadurch "gekennzeichnet, dass die achs.'il liegend«:! Abdichtungen für die Teilräume des fiingraumea im drehoaren Teil de β Sciaieoei's aus feinem U-förmigen Metallteil und aus einem U-förmig gebogenen Dichtungsstreifen bestehen, die 3„ ch wie kettenglieder umfasöen, wobei der metallisch am feststehenden Gehäuse abdichtende Teil und der elastisch am drehbaren Teil anliegende Dichtungsstreifen durch das zwisscüfcti diesem und üem metallischen Teil eingeleitete Drucitöl gegen die abaudichtendexi Piachen geproast w-rden_e

   9) Drehsciäieber nach Anspruch 8, bei dem uie Teilräume des ringförmigen Raumes wahlweise durch einen üsisteuerhahn mit der Druckleitung oder mit der Förderleitung der Druckmittelpumpe verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum zwischen dem

   . 13 -

   metallischen und dem elastischen feil der achsi.il liegenden Dienxung aureh ein vom Drucköl selbsttätig umgesteuertes Te stets mit dem mit der Druckleitung ve round© ilen Toilraum verbunden wird.

   iur Drehschieber* insbesondere nach Anspruch δ und S₉ bei dem durcü im drehoaren Hahnen-Küken angeordnete Kanäle uio rörufcr- und Ans&ugleitu'ig ler Bumpe wahl^eiae mit sswei zum Drehschieber fahrenden Leitungen verbunden werden^ dadurch g@- kenuzelonnet, aues im haJrmoiigehäuse am Küken »Anliegende Rohrs tu tue η mit eiucr sie uagebenaen ringförffligeii Diüi*tung öinge-» eetat eind, die durcii den Oeidruck gegon ao.'i KUkeijaantel gepreöot werden und ao den Spalt zwischen den jewexxe sxch gegenuberlieg nita Oeffnurigen der Pohrstutaen uncL cxer iia Küken ver-Kanäle abdichten.

   11) üiaeteuerhahn -^aeJh. Anspruch lu» dadurch iickeunseichnet, dass d&® Hahnenkuken oberhalb und uuterhelb der Eohratutaen und der sie verbindenden Kanäle im Hahnenküken durch elastische Kingaachtungen abgedichtet sind»

   12) Motor nach Anspruch l_y bei uem die Kolben unmittelbar vom Exzenter augctrieb&n una durch Feuerkraft Euruckbewegt werden, dadurch foO/en^aexchnet, aaea an den am Exzenter anliegenden Stirn» Seiten der Kolben schuhartige Gleitstücke ledl^-iich kraft»

   i -. it ui.de

   13) iiiotör iwioh ,ixmpruch 12, dadurch gekennze^ühuet, üubs die Lagerung jeaua Cricitecuckes mittels Kugel und Kugelpfa^ne erfolgt, iiffl Giyitatüok bzw_e am Kolben Hiigobptichx aincl.