DK161466B - Hydraulisk tandhjulsmaskine med tilhoerende smoeresystem - Google Patents

Description

DK 161466B

\

Opfindelsen angår en hydraulisk tandhjulsmaskine med et udvendigt fortandet tandhjul i indgreb med en indvendigt fortandet tandring til dannelse af en fortrængerenhed med ekspanderende og kontrakterende arbejdskamre, et i et ventil-5 hus anbragt drejeventillegeme, der danner fluidumforbindelse mellem hhv. en indløbsport og de ekspanderende arbejdskamre og mellem en udløbsport og de kontrakterende arbejdskamre, og hvor en kardanaksel over mangenot forbindelser ved sin ene ende er i drivindgreb med det udvendigt fortandede tand-10 hjul og ved sin anden ende med en udboring i den ene ende af en krafttransmissionsaksel, der er lejret i bærelejer i et aksellejehus, hvilken tandhjulsmaskine har en smørevej, der går gennem mangenotforbindelserne, krafttransmissionsakselens udboring og dens lejer og ender i et udløb.

15 For at motorer af denne art, der er beregnede til at arbejde med stort drejningsmoment skal have en passende levetid, er det vigtigt, at de drejningsmomentoverførende mangenotforbindelser smøres af en strøm af hydraulikvæske.

Det er også vigtigt, at visse andre elementer i motoren 20 smøres, især er det vigtigt, at bærelejerne for krafttransakselen, der kan blive udsat for betydelige radiale belastninger, smøres effektivt.

I tidligere motorer af den omhandlede art er det kendt at tilvejebringe en kontrolleret mængde af smørende 25 strømning ved hjælp af en eller flere doseringsnoter dannet i det roterende ventillegeme mellem høj- og lavtrykssiden, se f.eks. USA patent nr. 3.572.983. Denne smørende strøm (typisk ca. 0,5 gallons/min.) strømmer hen mod den ende af motoren, hvorfra krafttransmissionsaksen udgår, gennem kar-30 danakselens mangenotforbindelser og derfra gennem alle lejer, som bærer krafttransmissionsakselen i huset, se US patent nr. 3.862.814. Ved dette kendte smørearrangement har smøremediet allerede smurt mangenoterne i ventildrivakselen og den bageste mangenotforbindelse på kardanakselen, inden det 35 når hen til kardanakselens forreste mangenotforbindelse, der har vist sig at være den mest kritiske del af motoren

DK 161466 B

2 hvad angår behovet for smøring. Bortledning af en vis mængde højtryksfluidum fra ventilområdet for at fungere som smørefluidum vil endvidere reducere motorens volumetriske virkningsgrad. Hvis trykket i smørefluidet, som strømmer gennem 5 hus-afløbsområdet i motoren, er større end trykket i fluidet, som strømmer til udløbsporten, vil en del af fluidet, der er tænkt anvendt til smøring, strømme uden om husets afløbsområde og strømme direkte til udløbsporten, og derved bevirke at strømmen af smørefluidum bliver usammenhængende.

10 Til smøring af mindre motorer, der arbejder med et mindre drejningsmoment, er det fra US patent nr. 4.171.938 kendt, at lede hele strømmen af højtryksfluidum ind omkring midten af kardanakselen, hvor strømmen opdeles i to parallelle baner, så den ene halvdel går til mangenotforbindel-15 serne i krafttransmissionsakselen og den anden halvdel til mangenotforbindelserne ved det udvendigt fortandede tandhjul.

I denne motor er den eneste radiale bæring af krafttransmissionsakselen tilvejebragt ved en cylindrisk drejeglider, der omgiver kardanakselen, og den boring, hvori drej eglideren 20 er anbragt. Ved større motorer med stort drejningsmoment, hvor krafttransmissionsakselen skal kunne optage en væsentlig belastning i sideretningen gennem sine bærelejer, er det vigtigt, at en betydelig mængde smørefluidum strømmer gennem lejerne såvel som gennem begge mangenotforbindelser, ikke 25 mindst gennem den forreste mangenotforbindelse. Dette kan ikke med sikkerhed opnås, hvis strømmen af smørefluidum j deles i to parallelle strømme, idet der er risiko for, at j den ene af mangenotforbindelserne eller det ene af bære- j lejerne bliver smurt mindre effektivt, hvis strømningsmod- j 30 standene i de parallelle strømningsveje af en eller anden grund bliver ulige store.

Ved den foreliggende opfindelse er det tilstræbt at tilvejebringe en hydraulisk rotationsmaskine med stort drejningsmoment med et forbedret smørekredsløb, især med for-35 bedret smøring af de drejningsmomentoverførende drivforbindelser (kardanakselens mangenoter) til forøgelse af levetiden

DK 161466 B

3 og holdbarheden af motoren.

Dette er opnået i tandshjulsmaskinen ifølge opfindelsen, som er ejendommelig ved, at strømningsvejen udgår fra i det mindste en del af arbejdskamrene og består af følgende 5 strømningspassager i serieforbindelse i den nævnte rækkefølge: I en strømningspassage mellem de mod hinanden vendende overflader på tandringen og de tilgænsende stationære dele af maskinen, 10 II en strømningspassage gennem krafttransmissionsakselens bærelejer, III en strømningspassage ind i krafttransmissionsakselen gennem mangenotforbindelsen mellem kardanakselen og krafttransmissionsakselen, 15 IV en strømningspassage gennem mangenotforbindelsen mellem kardanakselen og det udvendigt fortandede tandhjul, og V i ventilhuset anbragt afløbskanaler, som forbinder den fjerde strømningspassage med fluidumudløbsporten.

20 Herved sikres en kontinuerlig strøm af smørefluidum gennem alle de ønskede smøresteder og først og fremmest gennem bærelejerne og de drejningsmomentoverførende mangenot-forbindelser, der er mest udsat for slid.

Opfindelsen forklares nærmere under henvisning til 25 tegningen, hvor fig. 1 viser et aksialt snit gennem en hydraulisk tandhjulsmaskine i form af en motor med lav omdrejningshastighed og stort drejningsmoment, og i hvilken smøresystemet ifølge opfindelsen er anvendt, 30 fig. 2 et tværsnit efter linien 2-2 i fig. 1 kun visende planethjulsmekanismen, fig. 3 et tværsnit efter linien 3-3 i fig. 1 og visende en slidplade med rullerne i planethjulsmekanismen antydet med punkterede linier, 35 fig. 4 i større målestok et snit efter linien 4-4 i fig. 3 og visende frigange ved siderne og smørerecesser, og

DK 16 1 46 6 B

4 fig. 5 et billede svarende til fig. 4, men visende den tilsvarende udformning af en kendt konstruktion.

Fig. 1 viser en tandhjulsmotor med indvendigt indgreb og planetbevægelse af et udvendigt fortandet tandhjul i en 5 indvendig fortandet tandring og med lavt omdrejningstal og stort drejningsmoment. En sådan motor, hvori opfindelsen kan anvendes, er vist og beskrevet nærmere i US patentskrifterne nr. 3.572.983 og 4.343.600.

Hydraulikmotoren i fig. 1 består af et antal sek-10 tioner, der er samlede med ikke-viste bolte. Motoren, der som en helhed er betegnet 11, har et aksellejehus 13, en slidplade 15, et planethjulshus 17, en stationær ventildel 19 og et ventilhus 21.

Planethjulshuset 17 (se også fig. 2) er velkendt og 15 beskrevet detaljeret i de foran nævnte patentskrifter, hvorfor det kun beskrives kort her. Planethjulshuset 17 har en indvendigt fortandet ring 23, der danner et antal i hovedsagen halvcylindriske lommer eller åbninger, i hver af hvilke der er anbragt en cylindrisk rulletand 25. Et udvendigt 20 fortandet planethjul 27, der i regelen har én udvendig tand mindre· end antallet af rulletænder 25, er lejret excentrisk i ringen 23, således at planethjulet 27 kan kredse og rotere | j i forhold til ringen. Den relative kredsende og roterende ! i bevægelse mellem ringen 23 og planethjulet 27 tilvejebringer j 25 et antal ekspanderende og indsnævrende arbejdskamre 29.

I fig. 1 ses, at motoren har en krafttransmissionsaksel 31, der er lejret roterbart i aksellejehuset 13 i passende lejesæt 33 og 35. Akselen har et par skråtstillede fluidumkanaler 36, der omtales nærmere i det følgende i 30 forbindelse med smørekredsløbet. Akselen 31 har et indvendigt sæt lige mangenot-tænder 37, som er i indgreb med et sæt i udvendige, krummede mangenot-tænder 39, der er udformet på den ene ende af en kardanaksel 41. På den modsatte ende af kardanakselen 41 er et andet sæt udvendige, krummede mange-35 not-tænder i indgreb med et sæt indvendige, lige mangenot-tænder 45, der er dannet i den indvendige omkreds af planet-

DK 161466 B

5 hjulet 27. Da ringen 23 i den viste udførelsesfonti har syv indvendige tænder 25, og planethjulet 27 har seks udvendige tænder, vil seks kredsbevægelser af planethjulet 27 bevirke at hjulet roterer en hel omdrejning, og derfor at kardan-5 akselen 41 og krafttransmissionsakselen 31 også udfører en hel omdrejning.

De indvendige mangenottænder 45 er også i indgreb med et sæt udvendige mangenottænder 47, der er udformede rundt om den ene ende af en ventilaksel 49, som med sin 10 modsatte ende har et andet sæt udvendige mangenottænder 51 i indgreb med et sæt indvendige mangenottænder 53, som er udformet langs den indre periferi af et drejeventillegeme 55. Drejeventillegemet 55 er drejeligt lejret i ventilhuset 21. Ventilakselen 49 er i mangenotforbindelse både med pla-15 nethjulet 27 og drejeventillegemet 55 for opretholdelse af korrekt synkroniseret ventilstilling mellem dem, således som det er almindeligt kendt indenfor denne teknik.

Ventilhuset 21 har en fluidum-indløbsport 57 i forbindelse med et ringformet kammer 59, som omgiver drejeven-20 tillegemet 55. Ventilhuset 21 har også en udløbsport 61, som er i fluidumforbindelse med et kammer 63, der er anbragt mellem ventilhuset 21 og drejeventillegemet 55, og et udløb 64, der i fig. 1 er afproppet for at tvinge afløbsfluidet til at strømme til den af portene 57 eller 61, som står 25 under returtryk. Drejeventillegemet 55 danner et antal skiftevis anbragte ventilkanaler 65 og 67, hvoraf kanalerne 65 er i stadig fluidumforbindelse med det ringformede kammer 59, og kanalerne 67 er i stadig fluidumforbindelse med kammeret 63. I den viste udførelsesform er der seks kanaler 65 30 og seks kanaler 67 svarende til de seks udvendige tænder på planethjulet 27. Drejeventillegemet 55 danner også en skråt-stillet afløbskanal 68, som beskrives nærmere nedenfor. Den stationære ventildel 19 danner et antal fluidumkanaler 69, (hvoraf kun én er vist i fig. 1), som hver er i stadig flui-35 dumforbindelse med det nærmeste arbejdskammer 29.

Som bekendt er det nødvendigt at holde drejeventil-

DK 161466 B

6 legemet 55 i tætnende berøring med den tilstødende overflade af den stationære ventildel 19 for at hindre tværgående lækage mellem kamrene 59 og 63. Til frembringelse af denne tætning benyttes en ventilholdemekanisme 71, der er lejret 5 i en ringformet rille 73 i ventilhuset 21. Ventilholdeme-kanismen 71 er kendt fra det forannævnte US patent nr.

3.572.983 og beskrives ikke detaljeret her. Det bemærkes imidlertid, at indretningen.71 har et antal aksiale udløbsboringer 75, som beskrives nedenfor.

10 Virkemåden af den i fig. l viste motor med lavt om drejningstal og højt drejningsmoment er også velkendt og er beskrevet detaljeret i de foran nævnte patentskrifter. Til brug for denne beskrivelse er det tilstrækkeligt at bemærke, at højtryksfluidet f.eks. kan sendes til indløbsporten 57 15 og derfra strømme gennem kammeret 59, ventilkanalerne 65, fluidumkanaleme 69· og ind i de ekspanderende arbejdskamre, j hvorved planethjulet 27 bringes til at kredse og rotere. ,

Den kredsende og roterende bevægelse af planethjulet 27 vil ved hjælp af kardanakselen 41 blive overført til krafttrans-20 missionsakselen 31, så denne roterer. Idet planethjulet 27 kredser og roterer udtrækkes lavtryksfluidum fra de ind- ;

snævrende arbejdskamre 29 og sendes gennem de respektive I

fluidumkanaler 69 og ventilkanalerne 67 til fluidumkammeret j 63 og derfra ud gennem udløbsporten 61. j 25 Idet der nu især refereres til fig. 3 og 4, ses det, | at slidpladen 15 har en aksial endeflade 77 i berøring med tilstødende endeflader på ringen 23 og planethjulet 27. I fig. 3 er hver af rulletænderne 25 vist med en punkteret cirkellinie blot for at illustrere rulletændernes 25 stil-30 linger i forhold til endefladen 77.

Radialt udenfor rulletænderne 25 findes en ringformet fluidum-opsamlingsrille 79, der også kan tjene som rille I

for en tætningsring eller O-ring. Det bemærkes at henvisningstallet 77 i fig. 3 også er benyttet til at angive den 35 overflade på slidpladen 15 som ligger radialt udenfor rillen 79, primært for at antyde at de to endefladearealer med

DK 161466 B

7 samme henvisningstal 77 ligger i hovedsagelig samme plan. Enhver yderligere henvisning til endefladen 77 vil imidlertid referere til den del, som ligger indenfor rillen 79.

Beliggende radialt mellem den aksiale endeflade 77 5 og fluidum-opsamlingsrillen 79 findes et antal smørerecesser 81, der er anbragt i rundkreds umiddelbart nær den radialt yderste del af hver af rulletænderne 25, og som er i åben fluidumforbindelse med rillen 79, således som det ses i fig. 4. Ifølge opfindelsen kan hver af smørerecesserne 81 10 nær hver af rulletænderne 25 være særskilte, men i den foretrukne udførelsesform er alle recesserne 81, som vist i fig. 3, forbundne indbyrdes, så de danner en kontinuerlig ringformet reces.

Som det bedst ses af fig. 4, har hver rulletand 25 15 en aksial endeflade 83, og idet den aksiale længde af rulletænderne 25 er lidt mindre end den aksiale længde af ringen 23, samvirker hver aksial endeflade 83 med den aksiale endeflade 77 på slidpladen 15 til dannelse af et mellemrum 85.

Ved betragtning af fig. 5 ses det at ved den kendte teknik 20 ville fluidum i mellemrummet 85 i alt væsentligt være hindret i at strømme til rillen 79 på grund af den tætnende berøring mellem endefladen af ringen 23 og endefladen 77. Den mellem disse flader viste afstand i fig. 4 og 5 tjener kun til at lette illustrationen af delene og eksisterer ikke i virke-25 ligheden.

Det vil forstås, at det bør foretrækkes at dublere det i fig. 4 viste arrangement ved den aksialt modsatte ende af planethjulshuset 17 og især for at opretholde hydraulisk balance af hver af rulletænderne 25, dvs. afbalancering 30 i aksial retning. Det er med andre ord nødvendigt at den stationære ventildel 19 indbefatter visse af de elementer, som er vist i billedet af slidpladen 15 i fig. 3, indbefattet: Den aksiale endeflade 77, fluidum-opsamlingsrillen 79, og smørerecesserne 81. Da tegninger af den modsatte ende af 35 planethjulshuset i alt væsentligt ville svare til fig. 3 og 4 er sådanne billeder ikke vist her. Det bemærkes imidlertid,

DK 161466 B

8 at i fig. 1 er de foran nævnte elementer 77, 79 og 81 vist ved begge ender af planethjulshuset 17. Endvidere er de overfor hinanden liggende fluidum-opsamlingsriller 79 forbundet indbyrdes gennem en aksial boring 87 i ringen 23.

5 Den generelle virkemåde af fluidummotoren 11 er al lerede beskrevet og skal ikke gentages her. Under motorens drift står nogle af arbejdskamrene 29 under tryk og ekspanderer, medens andre trækker sig sammen og indeholder fluidum med tilnærmelsesvis returtryk (omtrent reservoirertryk).

10 Hvis det i fig. 2 antages at planethjulet 27 udfører en kredsende bevægelse i urviserens retning, medens hjulets rotation sker mod urviserens retning, ses det at de tre arbejdskamre 29 til højre i figuren står under arbejdstryk, medens de tre arbejdskamre til venstre står under returtryk.

15 Ved anvendelse af opfindelsen sker der ved hver af

de rulletænder 25, som i et givet øjeblik befinder sig ud for et arbejdskammer under tryk, en fluidumstrømning gennem I

mellemrummene 85, der er dannet ved hver ende af den pågældende rulletand 25. Den cumulative strøm af fluidum gennem ; 20 flere af disse mellemrum 85 udgør strømmen af smørefluidum.

Strømmen fra hvert af mellemrummene 85 passerer ind i den : nærliggende smørereces 81, hvorefter disse individuelle strømme forenes i rillen 79. Som foran beskrevet er det i samme arrangement, som det der er vist i fig. 4 vedrørende j 25 slidpladen 15 også anvendt ved den modsatte ende af planet- j

hjulshuset, dvs. ved den stationære ventildel 19. Smøremid- J

del, som strømmer ind i rillen 79 i ventilstatoren 19, strøm- ] mer derfor gennem den aksiale boring 87 og forenes med smøre- j midlet, der er opsamlet i rillen 79 i slidpladen 15. Disse 30 to forsyningskilder for smøremiddel samvirker til dannelse af en enkelt relativ konstant strøm af smørefluidum. Denne strøm af smøremiddel ledes til smørestrømningsvejen i moto- j ren, hvilket beskrives i det følgende.

Smørefluidet, som strømmer fra de under tryk stående 35 arbejdskamre 29, som foran beskrevet, strømmer ind i et centralt hulrum 89, der kan betragtes som begyndelsen af

DK 161466 B

9 smørestrømningsvejen gennem motoren. Fra hulrummet 89 strømmer smøremidlet til højre i fig. 1, gennem lejesættene 35 og 33 i den nævnte rækkefølge og i serie. Som antydet ved pilene i fig. 1, strømmer smøremidlet derefter gennem de 5 skråtstillede kanaler 36 i akselen 31 til det indre af akselens hule cylindriske parti.

Efter at smøremidlet er strømmet gennem kanalerne 36, strømmer det gennem mangenoterne 37 og 39 (til venstre i fig. 1) til smøring af denne del af motoren, som sædvan-10 ligvis er den mest kritiske med hensyn til behovet for smøring. Som bekendt er det de steder, hvor smøremidlet strømmer gennem drejningsmoment-overførende elementer såsom mangenoter, at det er udsat for den største temperaturforøgelse (og tilsvarende tab af smøreevne), og er mest udsat for at 15 opsamle forurenende partikler såsom små metalpartikler fra mangenoterne. Det er derfor et vigtigt aspekt ved smørekredsløbet ifølge opfindelsen, at relativt frisk, koldt smøremiddel ledes først til mangenoterne 37 og 39 i stedet for at strømme gennem mangenoterne 37 og 39 efter at det 20 allerede i forvejen har smurt flere andre mangenotforbindel-ser, således som det er tilfældet i kendte maskiner.

Efter at strømmen af smøremiddel er strømmet gennem mangenoterne 37 og 39, fortsætter den til venstre i fig. 1 langs kardanakselen 41 og derefter gennem mangenoterne 43 25 og 45, som sædvanligvis anses for at være det næstkritiske sted med hensyn til behovet for smøring. Efter at have passeret gennem mangenoterne 43 og 45 strømmer smøremidlet gennem mangenoterne 47 på ventilakselen 49 og derefter gennem mangenoterne 51 og 53 på henholdsvis ventilakselen og ventil-30 rotoren 55. På det tidspunkt hvor smøremidlet når mangenoterne på ventilakselen 49, vil det normalt have fået en betydelig temperaturforøgelse og muligvis også være noget forurenet. I motorer af den i fig. 1 viste type er mangenoterne 47 og mangenoterne 51 og 53 imidlertid ikke reelle 35 drejningsmoment-overførende mangenoter, men er som foran nævnt blot nødvendige for at holde drejeventillegemet 55 10

DK 161466B

roterende i synkronisme med rotationen af planethjulet 27.

Behovet for smøring af mangenoterne 47 og 51 er derfor kun minimalt, og det er ideelt at have ventilaksel éns mangenoter anbragt hen mod enden af smørestrømningsvejen.

5 Under udviklingen af opfindelsen har det også vist sig, at smørestrømningsvejen med strømning i den ved pilene : i fig. 1 viste retning medfører meget væsentlige, men uventede resultater. Når smøremidlet strømmer til venstre i fig. 1, har det vist sig at strømmen søger at holde ventil-10 akselen 49 presset hen i sin stilling yderst til venstre mod den nærliggende overflade af drejeventillegemet 55, som vist i fig. 1. Som følge heraf har det vist sig at smørekredsløbet ifølge opfindelsen formindsker slidet på de indvendige mangenottænder 53 betydeligt, fordi mangenottændeme 15 53 normalt er stærkest belastet hen mod deres på tegningen venstre ende. Dette er et vigtigt resultat, fordi ethvert j i

slid på mangenoterne 53 bevirker nedsat pasning mellem noter- I

ne og en løsere forbindelse mellem akselen 49 og drejeventillegemet 55 og derved giver anledning til mangelfuld synkroni- 1 i 20 sering af ventilarrangementet og generelt en dårligere ydelse af motoren.

Efter at smøremidlet er strømmet gennem mangenoterne ! 51 og 53, strømmer det gennem den skråtstillede afkøbskanal j i 68 i drejeventillegemet 55 og derfra gennem de aksiale ud- | 25 løbsboringer 75 i ventilholdemekanismen 71. På dette sted ! har strømmen af smøremiddel afsluttet sit arbejde med smøring j af motoren og er nu klar til at blive udtømt f.eks. gennem hus-afløbsåbningen, eller hvis denne er tilproppet som i fig. 1, kan strømmen af smøremiddel udtømmes gennem udløbs-30 porten 61 til systemets reservoir. Valget mellem disse to alternativer kan let gøres af en fagmand og falder uden for ; opfindelsens rammer. i

Det har vist sig at anvendelse af smørekredsløbet ifølge opfindelsen giver motoren en forbedret volumetrisk 35 virkningsgrad. Som beskrevet ved omtalen af den kendte teknik har man tidligere taget smørefluidet direkte fra området

DK 161466 B

11 ved motorens ventiler og anvendt det til smøreformål, inden det pågældende fluidum havde nogen som helst mulighed for at udføre nyttigt arbejde. Ifølge opfindelsen strømmer imidlertid i hovedsagen al trykfluidum, som kommer ind i motoren, 5 ind i et af arbejdskamrene 29 under højtryk og forlader arbejdskammeret gennem det tilsvarende mellemrum 85 for først at fungere som smørefluidum efter at det har udført en vis mængde nyttigt arbejde i det pågældende ekspanderende arbej dskammer.

10 En anden vigtig egenskab ved motoren, som er blevet forbedret ved den foreliggende opfindelse, er motorens evne til at fastholde en byrde. Når motoren f.eks. benyttes til at trække et spil og hæve -en byrde, er det vigtigt, at den kan holde byrden, hvis strømmen af fluidum til motoren af-15 brydes af operatøren, og motorportene "blokeres" effektivt.

Under udviklingen af opfindelsen har det vist sig, at en motor af den i fig. 1 viste type med smørekredsløbet ifølge opfindelsen har en væsentligt forbedret evne til at holde en byrde. Denne evne måles ved omdrejningshastigheden af 20 krafttransmissionsakselen 31 (i retning til sænkning af byrden) med portene 57 og 61 blokerede og med en forud fastsat belastning på akselen 31. To par motorer med forskellige fortrængningsvoluminer blev prøvet, idet der for hvert for-trængningsvoluminen blev anvendt en motor med smørekredsløbet 25 ifølge opfindelsen og en hermed identisk opbygget motor, bortset fra at den havde et smørekredsløb af kendt type.

For de to motorer med et lille fortrængningsvolumen tog det tre gange så lang tid for krafttransmissionsakselen i motoren ifølge opfindelsen at udføre én omdrejning som for kraft-30 transmissionsakselen i motoren af kendt type. For motorerne med det store fortrængningsvolumen var krafttransmissionsakselen i motoren ifølge opfindelsen 2,5 gange så længe om at udføre én omdrejning som krafttransmissionsakselen i den kendte motor.

35 Selvom grundene til at motoren ifølge opfindelsen har bedre evne til at holde en byrde ikke er helt klarlagte,

DK 161466 B

12 antages det at forbedringen i det mindste delvis skyldes forskellen i strømningskarakteristik i mellemrummene 85 sammenlignet med strømningskarakteristikken i de kendte doseringsnoter i drejeventillegemet 55. Det antages, at i 5 "last-holdetilstand" vil antallet af mellemrum 85 i forbindelse med de arbejdskamre, som normalt ville være under ekspansion, tilvejebringes en større cumulativ strømningshindring end de kendte doseringsnoter. Desuden antages det, at det er vigtigt, at fluidumudsivning fra hver af arbejds-10 kamrene gennem mellemrummene 85 først udfører noget nyttigt arbejde ved at modarbejde rotation af planethjulet 27 i modsat retning, medens de kendte doseringsnoter under samme forhold stort set virker som direkte "kortslutningskredsløb" fra indløbsport til udløbsport. Det bemærkes også, at ved 15 anvendelse af opfindelsen, strømmer den udsivende væske under fastholdelse af en byrde gennem smørestrømningsvejen, hvilket giver en kraftig bremsning af strømmen, medens strømmen af udsivende væske gennem de kendte doseringsnoter blot sker gennem udløbsporten til systemets reservoir uden nogen ! 20 nævneværdig strømningsmodstand.

Det antages, at en fagmand let vil kunne dimensionere ! de forskellige mellemrum og recesser i fig. 4 således, at j der opnås tilstrækkelig strømning af smøremiddel fra ar- j i

bejdskamrene (f.eks. 0,5 gallons/min.), samtidig med at der I

25 stadig er tilstrækkelig hindring (eller modstand) mod udsivende strømning (smøring) til at opretholde den ønskede totale virkningsgrad af motoren. I den i.handelen værende motor af den i fig. 1 viste type er f.eks. hvert af mellemrummene 85 (ved hver ende af hver rulletand 25) forholdsvis 30 lille, selvom rummene for tydeligheds skyld er vist med i stærkt overdreven størrelse. j

En anden faktor, som bør tages i betragtning ved udøvelse af opfindelsen er dybden og arealet af hver af smørerecesserne 81. Ved '’areal" menes primært det areal af 35 rulletanden, som vender ud mod recessen 81, dvs. arealet hvor rulletanden 25 og recessen 81 overlapper hinanden, som 13

DK 16146β B

det bedst ses af fig. 3. Det optimale overlapningsareal for en given tandhjulsmekanisme og motorkonstruktion kan meget let bestemmes ved at gå ud fra minimalt overlapningsareal og måle hastigheden af smøremiddelstrømmen og den totale 5 motorydelse, og derefter bearbejde overfladen 77 for at forøge recessens 81 overlapningsareal og igen måle motorydelsen og hastigheden af smøremiddelstrømmen.

Selvom opfindelsen er blevet vist og beskrevet i forbindelse med en tandhjulsmaskine med et planethjulshus 10 17, kan opfindelsen også anvendes i forbindelse med en motor, hvori der anvendes en standardtandhjulsmekanisme, hvor de indvendige tænder er ud i ét med ringen 23. I dette tilfælde findes der ingen mellemrum 85, som i sig selv opstår fordi tulletænderne 25 er kortere i aksial retning end ringen 23.

15 I stedet for er det ved en standard-tandhjulsmekanisme nødvendigt at skabe de nødvendige mellemrum ved den aksiale ende af hver af tænderne ved slibning, polering osv.

Claims (11)

1. Hydraulisk tandhjulsmaskine med et udvendigt fortandet tandhjul (27) i indgreb med en indvendigt fortandet tandring (23,25) til dannelse af en fortrængerenhed med 5 ekspanderende og kontrakterende arbejdskamre (29), et i et ventilhus (21) anbragt drejeventillegeme, der danner fluidumforbindelse mellem hhv. en indløbsport og de ekspanderende arbejdskamre og mellem en udløbsport og de kontrakterende arbejdskamrer og hvor en kardanaksel (41) over mangenotfor-10 bindeiser ved sin ene ende er i drivindgreb med det udvendigt fortandede tandhjul (27) og ved sin anden ende med en udboring i den ene ende af en krafttransmissionsaksel (31), der er lejret i bærelejer (33,35) i et aksellejehus (13), hvilken tandhjulsmaskine har en smørevej, der går gennem mangenot-15 forbindelserne, krafttransmissionsakselens udboring og dens lejer og ender i et udløb, kendetegnet ved, at strømningsvejen udgår fra i det mindste en del af arbejdskamrene (29) og består af følgende strømningspassager i serieforbindelse i den nævnte ‘ 20 rækkefølge: I en strømningspassage mellem de mod hinanden vendende overflader (83) på tandringen (23,25) og de tilgæn- j sende stationære dele af maskinen, ] j II en strømningspassage gennem krafttransmissionsakselens 25 (31) bærelejer (35,33), j III en strømningspassage (36,37,39) ind i krafttransmissionsakselen (31) og gennem mangenotforbindelserne mellem kardanakselen (41) og krafttransmissionsakselen (31),

30 IV en strømningspassage gennem mangenotforbindelsen i (43,45) mellem kardanakselen (41) og det udvendigt i fortandede tandhjul (27), og ! V i ventilhuset (21) anbragte afløbskanaler (68,75), som forbinder den fjerde strømningspassage med flui-35 dumudløbsporten. DK 161466B

2. Tandhjulsmaskine ifølge krav 1, kendetegnet ved, bærelejerne består af et første (35) og et andet (33) lejesæt, der er anbragt adskilt i aksial retning, og at strømningsvejen gennem bærelejerne forløber i serie gennem 5 det første og andet lejesæt.

3. Tandhjulsmaskine ifølge krav 1, kendeteg ne t ved, at drejeventillegemet er en ventilrotor (55) med ventilpassager (65, 67), og at ventilrotoren og det roterende fortandede element har indvendige mangenoter (53, 10 45), hvorhos en ventilaksel (49) har udvendige mangenoter (51,47), som er i indgreb med begge de nævnte sæt indvendige mangenoter til rotation af ventilrotoren i synkronisme med rotationsbevægelsen af det fortandede element, og smørestrømningsvejen endvidere indbefatter en strømningsvej gennem 15 de ydre mangenoter på ventilakselen og de indvendige mangenoter, som er i indgreb med disse.

4. Tandhjulsmaskine ifølge krav 3, kendetegnet ved, at afløbskanalerne indbefatter en kanal (68), som er udformet i ventilrotoren.

5. Tandhjulsmaskine ifølge krav 1, kendeteg net ved, at organerne til dannelse af smørestrømningsvejen indbefatter et første antal mellemrum eller spillerum (85), der afgrænses af en aksial endeflade (83) af det indvendigt fortandede element og en tæt ved denne liggende endeflade 25 (77) i maskinens hus.

6. Tandhjulsmaskine ifølge krav 5, kendetegnet ved et andet antal mellemrum eller spillerum (85) ved den aksialt modsatte ende af det indvendigt fortandede element, hvilke mellemrum gennem en væskepassage (87) står 30. forbindelse med det første antal mellemrum.

7. Tandhjulsmaskine ifølge krav 5 eller 6, kendetegnet ved, a) at organerne til tilvejebringelse af en strøm af smørefluidum indbefatter enhver af de indvendige tænder, 35 hvilke tænder har en aksial endeflade (83), der samvirker med en første nærliggende endeflade (77) i huset til dannelse DK 161466 B af et første antal mellemrum (85), der danner fluidumfor-bindelse mellem arbejdskamrene og smørestrømningsvejen.

8. Tandhjulsmaskine ifølge krav 1, k e n d e t e gnet ved, at den fluidum-energioverførende fortrængerenhed 5 indbefatter et såkaldt "gerotor" gearsæt med en indvendig fortandet ring (23), som er fastholdt i forhold til huset, og et udvendigt fortandet planethjul (27), der er lejret excentrisk i den indvendigt fortandede ring for udførelse af en kredsende og roterende bevægelse i denne.

9. Tandhjulsmaskine ifølge krav 8, kendeteg net ved, at tandringen (23) er udformet med et antal halvcylindriske lommer, og at de indvendige tænder består af et antal cylindriske ruller (25), der hver er anbragt i en af lommerne, og hver har en lidt mindre aksial længde 15 end ringen, således at der er dannet mellemrum 85 ved hver ende af hver rulle, hvilke mellemrum indgår i maskinens smørestrømningsvej.

10. Tandhjulsmaskine ifølge krav 7, k e n d e t e g-n e t ved, at den nævnte første, nærliggende endeflade 20 (77) i huset er udformet med en i hovedsagen ringformet I fluidumopsamlingsrille (79), der er beliggende radialt uden- j for de cylindriske ruller og er i fluidumforbindelse (81) I med hver af -de nævnte første mellemrum. j

11. Tandhjulsmaskine ifølge krav 10, k e n d e t e g- i 25 net ved, at den nævnte første, nærliggende endeflade ! (77) danner et antal smøremiddelrecesser (81), som hver er I anbragt nær den radialt yderste del af den aksiale endeflade I på den pågældende rulle og i fluidumforbindelse med opsam- ! lingsrillen (79).