DK165561B - Hydraulisk tandhjulmotor med friloeb og blokering. - Google Patents

Description

i

DK 165561 B

Opfindelsen angår en roterende hydraulisk maskine af den i indledningen til krav 1 og krav 2 angivne art.

Opfindelsen er især beregnet til brug i tandhjulsmotorer, der arbejder med lav hastighed og højt drejningsmoment 5 (gerotor motorer) og forklares i det følgende i forbindelse med en sådan motor.

Selv om opfindelsen kan anvendes til hydrauliske rotationsmaskiner med forskellige typer fordelerventiler, er den særlig fordelagtig i forbindelse med maskiner, hvor 10 fordelerventilen udgøres af den bøsningsformede mangenotkob-ling, der danner en rundglider, og hvor ventilfunktionen optræder ved skillefladen mellem rundglideren og den tæt ved åenne liggende overflade i ventilhuset.

Tandhjulsmaskiner med lav hastighed og højt drej-15 ningsmoment har været anvendt i mange år og er især egnede som f.eks. drivmekanismer til kørehjul og til spil og til at overføre drejningsmomenter til mange andre mekanismer i køretøjer. Disse motorer har haft kommerciel succes, dels fordi tandhjulsmaskinen med indvendigt indgreb og planet-20 bevægelse af et udvendigt fortandet tandhjul er særlig velegnet til at frembringe den ønskede lave hastighed og det høje udgangsdrejningsmoment i et kompakt apparat, som er forholdsvis billigt.

Ved mange anvendelser af disse motorer har det imid-25 lertid vist sig ønskeligt at være i stand til lejlighedsvis at drive motoren på en noget anden måde end ved dens normale driftsmåde. Hvis motoren f.eks. benyttes til at trække et køretøjs drivhjul, vil det, når køretøjet bugseres, være nyttigt, at motoren er i stand til at køre i friløb. Et 30 tidligere forsøg på at tilvejebringe en motor, som kan løbe i friløb er vist og beskrevet i beskrivelsen til USA patent nr. 4.435.130. Selv om det her forklares, at motoren har en friløbs-arbejdsmåde, fremkaldes denne arbejdsmåde i virkeligheden ved at etablere en omløbs-strømningsbane, fra ind-35 løbsporten til udløbsporten gennem omstillingsventilen. Da motorens udgangsaksel stadig er forbundet med tandhjuisme-

DK 165561 B

2 kanismens roterende element, befinder den sig faktisk ikke i en friløbsstilling.

Et andet eksempel på en ønsket arbejdsmåde foreligger, hvis motoren benyttes til at drive et spil, i hvilket til-5 fælde det er gavnligt, at man er i stand til at frembringe en blokeringsdrivmåde for at sætte motoren i stand til med sikkerhed at fastholde en last. For at opnå en sådan blokeringsindstilling har det hidtil været normal praksis at benytte en eller anden type mekanisk bremse i forbindelse 10 med tandhjulsmaskinens udgangsaksel. Dette arrangement forøger imidlertid dimensionerne af motoraggregatet og udgifterne til dets fremstilling.

Når to eller flere sådanne motorer anvendes i et enkelt kredsløb, er det også ønskeligt, at man er i stand 15 til at afspærre strømmen gennem den ene af motorerne, hvis de arbejder parallelt, eller til at kortslutte en af motorerne, hvis de er serieforbundne. Når sådanne parallel- og/eller seriearrangementer tidligere har været ønsket, er dette typisk blevet opnået ved hjælp af udvendigt opbyggede ven-20 tilarrangementer til strømningsregulering af væsken til hver motor. Tilvejebringelse af strømningsblokering eller kortslutning på denne måde kan betyde en væsentlig komplikation af ventilarrangement og udgifterne til dette.

Det er formålet med opfindelsen at tilvejebringe en 25 roterende hydraulisk maskine af den omhandlede art, som er i stand til arbejde på de foran omtalte måder, når dette ønskes af operatøren, uden at maskinen eller det tilhørende styrekredsløb gøres væsentligt mere kompliceret og dyrere.

Den roterende hydrauliske maskine ifølge opfindelsen 30 er karakteristisk ved de i den kendetegnende del af de i krav 1 og/eller 2 angivne træk. Den aksialt forskydelige mangenotkobling bevirker, at maskinen, som detaljeret forklaret i den efterfølgende beskrivelse, efter valg ved en ukompliceret og kompakt konstruktion, kan indrettes til og 35 omstilles til at arbejde på to eller flere af de foran forklarede forskellige driftsmåder.

3

De uselvstændige patentkrav omhandler forskellige hensigtsmæssige udførelsesformer, som kan vælges under hensyntagen til den pågældende maskinens anvendelse og de ønskede driftsmåder.

5 Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et aksialt snit gennem en hydraulisk motor ifølge opfindelsen med ventilelementet i sin normale arbejdsstilling, 10 fig. 2 et aksialt delsnit svarende til fig. 1 med ventilelementet i sin blokerede stilling eller friløbsstilling, fig. 2a et delbillede af kamorganer, som anvendes i forbindelse med opfindelsen i den i fig. 2 viste stilling, 15 fig. 3 et aksialt delsnit svarende til fig. 1 visende ventilens rundglider i låset stilling, fig. 4 et aksialt delsnit svarende til fig. 3 med ventilens rundglider i låsestilling, men i en alternativ 20 udførelses form, hvor ventilelementet også står i kortslutningsstilling, fig. 4a et planbillede, der illustrerer kortslutnings-stillingen i fig. 4, fig. 5 et aksialt delbillede svarende til fig. 2, 25 men med ventilens rundglider i friløbsstilling i en alternativ udførelsesform, hvorved ventilelementet tilvejebringer regulær ventilfunktion, fig. 6 et aksialt delsnit svarende til fig. 5 med ventilens rundglider i friløbsstilling, men i en alternativ udførelsesform, hvor ventilelementet samtidig tilvejebringer kortslutningsoperation, fig. 7 et aksialt delsnit svarende til fig. 4 med ventilens rundglider i låsestilling, men i en alternativ udførelsesform, hvor ventilelementet også står i en blokeret 35 stilling, og

O

4

DK 165561 B

fig. 8 et aksialt snit gennem en alternativ udførelsesform for den hydrauliske motor ifølge opfindelsen, i hvilket et andet element end hovedomskifterventilen forskydes aksialt til fremkaldelse af de forskellige arbejdsmåder.

5 Den i fig. 1 viste hydrauliske motor ifølge opfindel sen indbefatter en hydraulikmotordel, der som en helhed er betegnet 11, og som først beskrives, og en spindeldel, der som en helhed er betegnet 13, og som beskrives senere.

Motordelen 11 er af den generelle type, som er beskre-10 vet mere detaljeret i beskrivelserne til USA patenterne nr. 3.532.447, 3.606.598 og 4.362.479. Motordelen 11 er i hovedsagen cylindrisk og har flere særskilte sektioner indbefattende et ventilhus 15, en af væsketryk aktiveret fortrængningsmekanisme, som i denne udførelsesform er et planethjuls-15 hus 17, og en portplade 19, der er anbragt mellem ventilhuset og planethjulshuset. Op til planethjulshuset er anbragt et endedæksel 21, og ventilhuset 15, portpladen 19, planethjulshuset 17 og endedækslet 21 holdes væsketæt sammen ved hjælp af et antal bolte 23.

20 Ventilhuset 15 har en væskeindløbsport 25 og en væske udløbsport 27, og det vil forstås at disse porte kan byttes om, når den roterende udgangsaksel skal ændre omdrejningsretning. Planethjulshuset 17 indeholder en indvendig fortandet ring 29, gennem hvilken boltene 23 er ført, og et udven-25 digt fortandet planethjul 31. Tænderne på ringen 29 og planethjulet 31 griber således ind i hinanden, at de på kendt måde danner et antal ekspanderende og kontrakterende arbejds-kamre 33 for fluidet.

Ventilhuset 15 har en ventilboring 35 og en væskeka-30 nal 37, som danner forbindelse mellem indløbsporten 25 og ventilboringen 35. En port 39 i portpladen 19 er i væskeforbindelse med hvert af arbejdskamrene 33, og i forbindelse med hver port 39 er en aksial kanal 41 udboret i huset 15. Hver af de aksiale kanaler 41 står i forbindelse med ventilborin-35 gen 35 gennem en langstrakt målerille 43-, der i reglen er udfræset under bearbejdningen af ventilhuset 15. Ventilhuset

O

5

DK 165561 B

15 har også en væskekanal 45, der danner forbindelse mellem udløbsporten 27 og ventilboringen 35.

I ventilboringen 35 er lejret en ventil-rundgli-der 47,hvis aksiale længde er mindre end længden af ventil-5 boringen 35 af grunde, som forklares i det følgende. Rundglideren 47 har i sin forreste ende (venstre ende i fig. 1) et sæt lige, indvendige mangenot-tænder 49, som er i indgreb med et sæt udvendige mangenot-tænder 51, der er dannet omkring den forreste ende af en hoveddrivaksel eller kardanak-10 sel 53, der sædvanligvis betegnes en "knogle". Den bageste ende af kardanakselen har et sæt udvendige mangenot-tænder 55, som er i indgreb med et sæt lige, indvendige mangenot--tænder 57 på planethjulet 31. Når planethjulet 31 kredser og roterer i ringen 29 på grund af strømmen af trykvæske 15 gennem arbejdskamrene 33, vil rotationskomponenten af planethjulets 31 bevægelse derfor af kardanakselen 53 bliver overført til ventilens rundglider 47*

Rundglideren 47 har en ringformet rille 59, som er i stadig væskeforbindelse med indløbsporten 25 gennem kana-20 len 37. Rundglideren 47 har ligeledes en ringformet rille 61, som er i stadig væskeforbindelse med udløbsporten 27 gennem kanalen 45. Endvidere har rundglideren 47 et antal aksiale føderiller 63 og et antal aksiale føderiller 65. Rillerne 63 danner væskeforbindelse mellem den ringformede rille 59 og 25 visse af målerillerne 43, medens rillerne 65 danner væskeforbindelse mellem den ringformede rille 61 og visse andre af målerillerne 43. Den resulterende ventilforbindelses-funktion mellem føderillerne 63 og 65 og målerillerne 43 er velkendt og beskrives ikke nærmere her.

30 Spindeldelen 13 i fig. 1 indbefatter et spindelhus 67, som kan være fastgjort til ventilhuset 15 med vilkårlige egnede organer som f.eks. et antal ikke viste bolte. Et vigtigt træk ifølge opfindelsen er, at spindelhuset 67 er udformet med et sæt tænder 69, medens rundglideren 47 har et sæt

QC

tænder 71, der er udformet, så de kan gribe ind i tænderne 69 og låse rundglideren 47 til spindelhuset 67, således som

O

6

DK 165561 B

det beskrives nærmere i det følgende. Det vil forstås at den specielle udformning af tænderne 69 og 71 ikke er vigtig for opfindelsen, og at en hvilken som helst anden passende låsemekanisme eller andre indgrebsorganer vil kunne 5 anvendes, når blot den roterbare ventil-rundglider kan fastlåses i forhold til det stationære hus 67 (eller 15).

Gennem en central åbning i spindelhuset 67 strækker sig en forbindelsesaksel 7-3, som nær sin højre ende i fig. 1 har et sæt udvendige mangenot-tænder 75 i indgreb med de ind-10 vendige mangenot-tænder 49 på rundglideren 47. Forbindelsesakselen 73 har også en bæredel 77 med større diameter, og tæt ved bæredelen 77 har den en skaftdel 79, som med et lille mellemrum er ført gennem åbningen i spindelhuset 67. En læbepakning 81 er optaget i en boring i spindelhuset 67 og tæt-15 ner mod omkredsen af skaftdelen 79, således at hydraulikvæsken holdes inde i motordelen 11. Forbindelsesakselen 73 har også et sæt lige, udvendige mangenot-tænder 83, og et med den forreste ende udragende gevindskåret parti 85.

Omkring den foreste ende af forbindelsesakselen 73 20 er lejret et i hovedsagen ringformet spindelelement, som har et sæt lige, indvendige mangenot-tænder 89 i indgreb med de udvendige mangenottænder 83 på forbindelsesakselen 73. Spindelelementet 87 har også et i hovedsagen cirkulært flangeparti 91, til hvilket der kan fastgøres et kørehjul (ikke 25 vist i fig. 1) ved hjælp af et antal gevindtappe 93, hvoraf kun en er vist i fig. 1. Hver gevindtap 93 er på kendt måde indpresset i et hul i flangepartiet 91.

Et i hovedsagen ringformet nav 95 er anbragt delvis inde i spindelhuset 67 og er indrettet til at fastgøres til 30 chassiet på et ikke vist køretøj. Navet 95 fungerer som udvendig løbering for to kuglelejer 97 og 99, som er indbyrdes adskilt med et afstandsstykke 101. Ydersiden af spindele-le-mentet 87 fungerer som indvendig løbering for kuglelejet 97, medens en særskilt lejering 103 danner den indvendige løbe- oc ring for kuglelejet 99. Den højre ende af lejringen 103 ligger an mod den nærmeste overflade af bæredelen 77. En underlags- o 7

DK 165561 B

skive 105 er anbragt omkring det gevindskårne parti 85 og er tilspændt, så forbindelsesakselen 73, bæredelen 77 og lejeringen 103 trækkes fremad i forhold til spindelelementet 87 og navet 95 til frembringelse af en passende forspæn-5 ding i kuglelejerne 97 og 99.

Arbejdsmåden af den.i fig. 1 viste hydrauliske motor er velkendt og beskrives kun kortfattet her. Når indløbsporten 25 er forbundet med fluidtrykkilden, fylder fluidet kanalen 37, den ringformede rille 59 og hver af de aksiale 10 fØderiller 63. Fluidet under tryk strømmer gennem de måle riller 43, som gennem de respektive aksiale kanaler 41 og porten 39 står i forbindelse med et ekspanderende arbejdskam-mer 33. Tilstedeværelsen af trykfluidet resulterer i en kredsende og roterende bevægelse af planethjulet 31, der som 15 foran beskrevet medfører overføring af rotations-drejnings-momentet fra planethjulet 31 til ventilens rundglider 47 ved hjælp af kardanakselen 53. Samtidig udpresses fluid med lavt tryk fra hvert af de arbejdskamre 33, som trækker sig sammen, og strømmer gennem de tilhørende porte 39 og aksiale kanaler 20 41 til de respektive måleriller 43. Det udstrømmende fluid føres så til de føderiller 65, som for øjeblikket er i forbindelse med disse specielle måleriller 43. Det udstrømmende lavtryksfluid strømmer så fra føderillerne 65 til den ringformede rille 61 og derfra gennem kanalen 45 til udløbs-25 porten 27 og til det næste nedenstrøms anbragte apparat, som kan være en anden hydraulisk motor i en serieforbindelse eller systemets reservoir. Det vil således forstås at de her anvendte termer "lavtryks" og "udstrømnings"-fluid er relative termer, og at trykket i dette fluid kan være et 30 sandt lavtryk i fluid, som strømmer til reservoiret, eller blot kan være et lavt tryk i forhold til trykket i det fluid, som strømmer ind gennem indløbsporten 25, hvis en anden motor er serieforbundet med den beskrevne nedenstrøms for udløbsporten 27.

35 8 '

DK 165561 B

O

Når ventilens rundglider 47 står i sin normale arbejdsstilling, som er vist i fig. 1, vil drejningsmomentet som overføres fra planethjulet 31 til rundglideren 47 ved hjælp af de indvendige mangenot-tænder 49 og de udvendige 5 mangenot-tænder 75 blive overført til forbindelsesakselen 73. Drejningsmomentet overføres herefter af forbindelsesakselen 73 gennem de udvendige mangenot-tænder 83 og de indvendige mangenot-tænder 89 til spindelelementet 87 og derfra til køretøjets hjul, som er fastgjort til flangepartiet 91,eller 10 til hvilket som helst andre organer, der skal drives. Det bemærkes at i den normale arbejdsstilling i fig. 1 er tænderne 69 og 71 ude af indgreb med hinanden, således at de tillader overføring af drejningsmomentet fra ventilens rundglider 47 til forbindelsesakselen 73. Det bemærkes endvidere, 15 at rundglideren 47 i videste betydning kan betragtes som et koblingsorgan, der sammenkobler kardanakselen 53 og forbindelsesakselen 73. Det falder inden for opfindelsens rammer at lade rundgliderens 47 "koblings"- og "ventil"-funk-tioner udføre af særskilte, uafhængige elementer, således 20 som det vil blive beskrevet i forbindelse med udførelsesformen i fig. 8.

I fig. 2 er rundglideren 47 bevæget aksialt fra sin normale arbejdsstilling til en stilling, der først vil blive benævnt som rundtgliderens "friløbs"-stilling. Det vil 25 forstås at termen "stilling" i forbindelse med rundglideren 47 betyder dens aksiale stilling i boringen 35. For at opnå denne aksiale bevægelse af ventilens rundglider-' 47 er der ifølge opfindelsen tilvejebragt et aktiveringsorgan, som kan være et vilkårligt udformet organ, som er i stand til at 30 udøve tilstrækkelig kraft på rundglideren 47 til at fremkalde den nødvendige aksiale bevægelse. Aktiveringsorganet kan være mekanisk, elektromekanisk eller hydraulisk. I den foreliggende udførelsesform består aktiveringsorganet af et kamorgan, der som en helhed er betegnet 109 (se også 35 fig. 2a) . Kamorganet 109 indbefatter et i hovedsagen cylindrisk, relativt tyndt kamelement 111, som er anbragt

O

DK 165561 B

Q

/ i den ringformede rille 61. Et langstrakt bevægeorgan 113 er fastgjort til kamelementet 111 og er anbragt ekscentrisk i forhold til dette og strækker sig som vist i fig. 1 og 2 radialt udad gennem en boring i ventilhuset 15. Enden af 5 bevægeorganet 113 kan være fastgjort til en passende dreje-cylinder (ikke vist), som er i stand til at dreje kamelementet 111 og bevægeorganet 113 tilstrækkeligt til at fremkalde den ønskede aksiale bevægelse af rundglideren 47.

Af fig. 2 ses endvidere, at når rundglideren 47 står 10 i friløbs-stilling, er de indvendige mangenot-tænder 49 på rundglideren ikke længere i indgreb med de udvendige mangenot-tænder 75 på forbindelsesakselen 73. Når motoren 11 drives på friløbsmåde, er det derfor muligt frit at dreje flangepartiet 91 uden at bringe motordelen 11 til at fungere 15 som en fluidpumpe, hvilket kunne forbruge en betydelig mængde indgangsenergi og af andre grunde kunne være uønsket.

Hvis motoren ifølge opfindelsen f.eks. er en hjulmotor med flangepartiet 91 fastgjort til køretøjets drivhjul, kan motordelen 11 omstilles til friløb, og køretøjet kan let 20 bugseres.

Idet der atter henvises til fig. 2, bemærkes det at den aksiale stilling af rundglideren 47 også kan betegnes som "blokerings"-stillingen. Termen "blokering" refererer til den omstændighed, at væskekanalen 37 og den 25 ringformede rille 59 ikke længere er i forbindelse med hinanden, men kanalen 37 er blokeret af rundgliderens 47 cylindriske overflade. Når rundglideren 47 står i blokeringsstilling, og motordelen 11 arbejder i friløb, er der derfor ikke længere nogen fluid-forbindelse gennem motoren 30 (dvs. mellem indløbsporten 25 og udløbsporten 27).

Hvis flere motorer ifølge opfindelsen (i det følgende betegnet motorerne A og B) er forbundet parallelt, og en operatør ønsker at lede hele fluidstrømmen, der er til rådighed gennem motoren A, kan han forskyde rundglideren 47 35 i motoren B til blokeringsstilling, således at der ikke vil 10

DK 165561 B

o foregå nogen strømning gennem motoren B, og hele strømmen vil forløbe gennem motoren A. Det vil forstås, at selv om friløbsdrivmåden og blokeringsdrivmåden af rundglideren 47 er vist i forbindelse med hinanden i fig. 2, falder det inden 5 for opfindelsens rammer at benytte hvert af disse karakteristiske træk alene, uafhængigt af det andet eller i forbindelse med andre ventilindstillingsmåder.

I fig. 3 er ventilens rundglider 47 bevæget aksialt fra sin normale arbejdsstilling i fig. 1 til en stilling, der 10 først vil blive refereret til som "låse"-stillingen. I låsestillingen er kamorganet 109 blevet påvirket til at bevæge rundglideren 47 til venstre i fig. 3, indtil tænderne 71 på den forreste ende af rundglideren 47 er i indgreb med tænderne 69 på spindelhuset 67. Når rundglideren 47 står i låse-15 stilling i fig. 3, er den ude af stand til at dreje i forhold til huset (og i forhold til køretøjets chassis). Når motordelen 11 derfor drives i låsestillingen, er forbindelsesakselen 73 ude af stand til at rotere i forhold til huset, og det samme gælder flangepartiet 91 og køretøjets hjul eller et til-20 svarende drevet organ. Hvis køretøjet skal efterlades på en skråning, kan rundglideren 47 derfor forskydes hen i låsestillingen, hvorved hjulene vil blive låst som af en selvbevægende parkeringsbremse. Hvis motoren ifølge opfindelsen anvendes til at trække et hejseværk såsom et spil, kan låse-25 stillingen anvendes til at fremkalde en sikker fastholdelse af lasten.

Af fig. 3 ses endvidere, at når rundglideren står i låsestilling, er kanalen 37 og den ringformede rille 59 stadig i væskeforbindelse med hinanden, og det er derfor 30 muligt at sende trykfluid gennem motoren 11 på "regulær" måde, og stillingen i fig. 3 kan derfor karakteriseres som "drifts-låsestillingen". Det er en fordel ved drifts-låse-stillingen, at hvis operatøren ønsker at forskyde rundglideren 47 fra låsestillingen til højre hen i normal arbejds-35 stilling, er det ønskeligt at fremkalde udgangsdrejningsmomentet øjeblikkeligt (dvs. så snart tænderne 71 går fri af o

n DK 165561 B

tænderne 69) . Hvis motoren driver et spil vil det hurtigt fremkaldte udgangsdrejningsmoment ved dette arrangement hindre lasten i at falde, når rundglideren 47 låses op, og når motoren trækker kørehjul, vil arrangementet hindre køretøjet 5 i at rulle nedad bakke.

I fig. 4 og 4a er vist en anden udførelsesform for opfindelsen, hvor motordelen 11, når rundglideren 47 bevæges hen i låsestilling, heller ikke kan fungere som motor, men arbejder på en "kortslutnings"-måde. Kortslutningsmåden frem-10 kaldes ved at en fluidkanal 37' forbinder indløbsporten 25 og ventilboringen 35. Kanalen 37' er fortrinsvis orienteret skråt, som vist i fig. 4, og den forløber også omtrent tangen-tialt til ventilboringen 35, således at der ved overgangen mellem kanalen 37' og ventilboringen 35 er tilvejebragt et lang-15 strakt, ovalt gennemstrømningstværsnit, som vist i fig. 4a.

For at opnå kortslutningsstillingen kan det også være nødvendigt at gøre de aksiale føderiller 65 længere i aksial retning end i udførelsesformerne i fig. 1, 2 og 3. Når rundglideren 47 forskydes til kortslutningsstilling, vil de aksiale 20 føderiller 63 og 65, som det ses at fig. 4a, derfor blive forbundet indbyrdes, hvilket naturligvis er det samme, som kortslutning af forbindelsen mellem indløbsporten 25 og udløbsporten .27.

Udførelses formen i fig. 4 og 4a er særlig hensigts-25 mæssig, når flere motorer er forbundet i serie, og operatøren ønsker at afbryde driften af en af motorerne, men ønsker at fortsætte driften af de øvrige motorer. Når rundglideren 47 er forskudt ind i kortslutningsstilling, er der låset for motorens udgangseffekt, men fluid kan strømme frit gennem mo-30 toren fra indløbsporten 25 til udløbsporten 27, og der sker kun et relativt lille trykfald.

Selv om låsestillingen og kortslutningsstillingen under drift er illustreret i forbindelse med hinanden i fig. 4 og 4a, vil det også her forstås, at ifølge opfindel-35 sen kan hver af disse drivmåder anvendes alene uafhængigt af den anden, således som det beskrives i det følgende.

O

12

DK 165561 B

I fig. 5 er vist en alternativ udførelsesform, hvor trykfluidet, når rundglideren 47 er forskudt til friløbsstilling, sendes gennem motordelen 11 på "normal" måde, i stedet for at strømmen blokeres, som det var tilfældet ved 5 friløbsarrangementet i fig. 2. En fordel ved at kombinere friløbs- og normal drivmåde i en enkelt udførelsesform er, at trykfluid kan sendes gennem motoren på normal måde og drive kardanakselen 53 og ventilglideren 47 for derved at lette genindgriben af de indvendige mangenot-tænder 49 i de udven-10 dige mangenot-tænder 75 på forbindelsesakselen 73, når rundglideren 47 senere skiftes fra friløbsstillingen tilbage til normal arbejdsstilling. Som det bedst ses ved at sammenligne fig. 5 med fig. 2, kan kombinationen af friløbsmåden og normal ventiloperation tilvejebringes, ved at erstatte den 15 ringformede rille 59 i udførelsesformen i fig. 2 med en ringformet rille 115, der er anbragt noget nærmere ved den venstre ende af rundglideren 47 og har en lidt større aksial bredde.

I fig. 6 er vist en alternativ udførelsesform, hvor 20 friløbsdrivmåden er kombineret med en ventiludformning, som er i stand til at tilvejebringe kortslutningsdrivmåde. Denne kombination kan være ganske nyttig, hvis flere motorer skal forbindes i serie, som beskrevet i forbindelse med udførelsesformen i fig. 4, men hvor det ønskes at motoren, som 25 fluidstrømmen er ledt uden om, eller som er kortsluttet, skal arbejde i friløb i stedet for i den låste drivmåde. Ved at sammenligne fig. 6 og fig. 2 ses det, at denne kombination af friløbs- og kortslutnings-drivmåder kan opnås ved at erstatte den ringformede rille 59 i udførelses formen i fig. 2 30 med en ringformet rille 117, som er anbragt nærmere ved den venstre ende af rundglideren end rillen 59 og har tilstrækkelig aksial bredde til, at den ringformede rille 117 danner forbindelse mellem kanalen 37 og alle målerillerne 43. Samtidig er et antal måleriller 43 i forbindelse med udløbs- oc porten 27 gennem de aksiale føderiller 65 og den ringformede rille 61, således at der sker et relativt lille trykfald gen

O

13

DK 165561 B

nem motoren, uden nogen resulterende kraft, der virker til at dreje planethjulet 31.

I fig. 7 er vist endnu en udførelsesform, hvor motoren arbejder i den låsede drivmåde, men hvor rundglideren 5 47 er udformet således at den er i stand til at tilvejebrin ge blokeret strømning. Et sådant arrangement kan være fordelagtigt, hvis flere motorer er forbundet parallelt, og operatøren ønsker at låse en af motorerne og lede hele fluidstrømmen til de andre motorer. Som det bedst ses ved at sammen-10 ligne fig. 7 og fig. 4 kan kombinationen af låsedrivmåden og blokeringsdrivmåden opnås ved simpelthen at erstatte den ringformede rille 59 i fig. 4 med en ringformet rille 119, som er anbragt i samme afstand fra venstre ende af ventilglideren 47, men som er så meget kortere i aksial retning 15 end den ringformede rille 59, at den ringformede rille 119 ikke er i forbindelse med fluidkanalen 37', når rundglideren 47 står i låsestillingen i fig. 7. Trykfluidet i indløbsporten 25 og i kanalen 37' er således afspærret for yderligere forbindelse ved hjælp af overfladen på rundglide-20 ren 47.

I fig. 8 er vist endnu en udførelsesform for opfindelsen, hvor "koblings"- og "ventilomstillings"-funktionerne udføres vved hjælp af særskilte elementer i stedet for af rundglideren 47 som i udførelsesformerne i fig. 1-7. En anden 25 væsentlig forskel er, at motoren i udførelsesformen i fig. 8 er en motor med ventilskive, medens udførelsesformerne i fig. 1-7 er motorer med rundgliderventil. Mange af delene i den i fig. 8 viste motor er velkendte og af den generelle type, som er vist og beskrevet i beskrivelserne til USA 30 patenterne nr. 3.572.983 og 3.862.814. Visse aspekter ved motoren i fig. 8 er kendt fra fig. 8 på tegningen til USA patent nr. 4.171.938. Motoren i fig. 8 beskrives derfor kun kortfattet.

Motoren i fig. 8 består af et antal sektioner, nem-35 lig et aksellejehus 201, et koblingshus 203, et planethjulshus 205, en ventilstator 207 og et endedæksel 209. Motoren

O

14

DK 165561 B

har en hovedaksel, der som en helhed er betegnet 211, og som har et parti, der er lejret i aksiallejehuset og er roterbart understøttet i dette ved hjælp af lejer 213 og 215. Hovedakselen 211 har en bagudrettet (til højre i fig. 8) skaft-5 del 217 med et sæt lige, udvendige mangenot-tænder 219. Koblingshuset 203 har en fluid port 221, mens endedækslet 209 har en fluid port 223. Planethjulshuset 205 har en indvendig fortandet ring 225 og et udvendigt fortandet planethjul 227 og er i tandindgreb med hinanden til dannelse af arbejds-10 kamre 229, der udvider sig og trækker sig sammen. Arbejdskam-rene 229 står i forbindelse med et antal fluidkanaler 231 i den pladeformede ventilstator 207. I endedækslet 209 er lejret en ventilrotor 233 med ventilindløbskanaler 235 og 237, som på kendt måde er i vekslende fluid-forbindelse med indløbs-15 kanalerne 231.

Koblingshuset 203 indeholder en kardanaksel 241, som ved sin i fig. 8 højre ende med mangenottænder er i indgreb med planethjulet 227. Planethjulet 227 og ventilrotoren 233 er også med mangenot-tænder i indgreb med en venti1-20 aksel 243 på kendt måde.

I koblingshuset 203 er også anbragt et i hovedsagen ringformet, hult koblingselement 245, som til opfyldelse af formålet med opfindelsen udfører i hovedsagen samme koblingsfunktion som rundglideren 47 i fig. 1-7. Som nævnt 25 udfører ventilrotoren 233 i udførelsesformen i fig. 8 imidlertid ventilomstillings funktionen, som i udførelsesformerne i fig. 1-7 også blev udført af rundglideren 47.

Nær ved den forreste ende af koblingselementet 245 (venstre ende i fig. 8) findes et sæt tænder 247, som kan 30 bringes i indgreb med et tilsvarende sæt tænder 249, der er udformede i koblingshuset 203. Koblingselementet 245 kan således fastlåses i forhold til koblingshuset 203 på stort set samme måde som i fig. 3, 4 og 7.

Koblingselementet 245 har en ringformet rille 251, 35 som er i kontinuerlig fluid-forbindelse med fluidporten 221 gennem en kanal 253. Den ringformede rille 251 er i kontinuerlig fluid-forbindelse med det indre af koblingselementet

O

15

DK 165561 B

245 gennem et antal åbninger 255. Den i fig. 8 viste stilling af koblingselementet 245 er den normale arbejdsstilling svarende til stillingen i den foran beskrevne udførelsesform.

I den normale arbejdsstilling overføres udgangsårejningsmo-5 mentet fra planethjulet 227 ved hjælp af kardanakselen 241 til et sæt lige, indvendige mangenot-tænder 257, der er udformede indvendigt i koblingselementet 245. I den normale arbejdsstilling i fig. 8 er mangenot-tænderne 257 i indgreb med de udvendige mangenot-tænder 219 på hovedakselen 211, således at 10 udgangsdrejningsmomentet overføres til hovedakselen 211.

Det bemærkes at enhver af fluidportene 221 eller 233 kan fungere som indløbsport samtidig med, at den anden port er udløbsport. Det bemærkes også at kardanakselen 241 har en langstrakt, central boring 259, og at ventilakselen 15 261 har en central boring. Strømningsbanen for fluidet vil endvidere i hovedsagen være som vist og beskrevet i forbindelse med fig. 8 i beskrivelsen til USA patent nr. 4.171.938, hvortil der her refereres. Kort forklaret vil fluid, der strømmer fra porten 221, hvis den er indløbsport (eller hen mod 20 porten 221 hvis den er udløbsport) deles i to dele, hvoraf den ene strømmer gennem mangenot-tænderne 257 og gennem boringerne 259 og 261, og den anden del strømmer gennem mangenot--tænderne på planethjulet 227. Det ses at den beskrevne specielle deling af strømningsbanen er velegnet til udførelses-25 formen i fig. 8, men den har ikke specielt tilknytning til den foreliggende opfindelse og beskrives ikke nærmere her.

Motoren i fig. 8 har endvidere et kamorgan 263, der fungerer på samme måde som kamorganet 109 i fig. 1-7.

Koblingshuset 203, den indvendigt fortandede ring 30 225, ventilstatoren 207 og endedækslet 209 danner tilsammen en gennemstrømningskanal 265, hvis funktion beskrives i det følgende. Hvis kamorganet 263 aktiveres til at bevæge koblingselementet 245 til højre i fig. 8, frigøres de indven- . dige mangenot-tænder 257 fra de udvendige mangenot-tænder 35 219, og motoren arbejder så i friløb. Samtidig er den ring formede rille 251 ført ud af forbindelse med kanalen 253, 16

DK 165561 B

O

således at fluidforbindelsen til og fra fluidporten 221 er blokeret svarende til den i fig. 2 viste drivmåde.

Hvis kamorganet 263 aktiveres til at bevæge koblingselementet 245 til venstre i fig. 8, således at tænderne 247 5 griber ind i tænderne 249, så arbejder motoren i sin låsestilling. Den ringformede rille 251 vil så samtidig være i forbindelse med den radialt forløbende del af gennemstrømningskanalen 265 og vil samtidig stadig være i forbindelse med porten 221 gennem kanalen 253. Porten 221 vil så være i 10 åben, relativt uindskrænket fluid-forbindelse med fluidporten 223 gennem gennemstrømningskanalen 265. Koblingselementet 245 vil således være i kortslutningsstilling (svarende til den i fig. 4 viste drivmåde).

Af det foranstående vil det fremgå, at der ved opfin-15 delsen er tilvejebragt et antal nye og nyttige drivmåder, der kan anvendes i flere forskellige kombinationer. Disse forskellige drivmåder er samtidig tilvejebragt uden væsentlig forøgelse af rotorens dimensioner, kompleksitet eller pris.

20 25 30 35

Claims (8)

17 DK 165561 B PATENTKRAV.

1. Roterende hydraulisk tandhjulsmotor med et koblingshus (15,203) med en central boring (35), to porte (25.221) , (27,223) for hydraulikvæsken, og med et planet-5 hjulshus (17,205), der indeholder to i indvendigt indgreb værende tandhjul (29,225), (31,227), der danner motorens arbejdskamre og via en kardanaksel (53,241) og en i koblingshuset roterbart lejret, indvendig fortandet, bøsningformet mangenotkobling (47,245) i normal driftsstilling er i driv-10 forbindelse med en roterbart lejret forbindelsesaksel (73.217) , samt en fordelerventil til at sætte de ekspanderende og kontrakterende arbejdskamre i forbindelse med de to porte, kendetegnet ved, at den bøsningformede mangenotkobling (47,245) i forhold til kardanakselen (53,241) 15 og forbindelsesakselen (73,217) ved hjælp af et manøvreelement (111,113,263) er aksialt bevægelig fra sin normale driftsstilling til en anden stilling, hvori forbindelsesakselen (73,217) i friløb er frikoblet fra sin forbindelse med mangenotkoblingen (47,245).

2. Roterende hydraulisk tandhjulsmotor med et kob lingshus (15,203) med en central boring (35), to porte (25.221) , (27,223) for hydraulikvæsken, og med et planethjulshus (17,205), der indeholder to i indvendigt indgreb værende tandhjul (29,225), (31,227), der danner motorens 25 arbejdskamre og via en kardanaksel (53,241) og en i koblingshuset roterbart lejret, indvendig fortandet, bøsningformet mangenotkobling (47,245) i normal driftsstilling er i drivforbindelse med en roterbart lejret forbindelsesaksel (73.217) , samt en fordelerventil til at sætte de ekspande-30 rende og kontrakterende arbejdskamre i forbindelse med de to porte, kendetegnet ved, at mangenotkobl ingen (47,245) ved hjælp af et manøvreelement (111,113,263) er aksialt forskydelig fra sin normale driftsstilling til en anden stilling, hvori indgrebsorganer (71,247) på mangenot-35 koblingen er i indgreb med i forhold til koblingshuset (15) stationære indgrebsorganer (69,249) til blokering af man- 18 DK 165561 B genotkoblingens og dermed kardanakselens (53,241) rotation.

3. Roterende hydraulisk tandhjulsmotor ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at forbindelsesakselen (73) er indrettet til at overføre mangenotkoblingens (47,245) 5 roterende bevægelse til et rotorelement (87,91), der kan bære et element, såsom et kørehjul, der skal drives, hvilket rotorelement er lejret i et lejehus (67), som er i fast forbindelse med koblingshuset.

4. Roterende hydraulisk tandhjulsmotor ifølge krav 1 10 eller 2, kendetegnet ved, at manøvreelementet udgøres af en mekanisme (109), idet en rundtgående rille (61) på mangenotkoblingen (47,245) danner en kamflade, og en kam (111) anbragt i indgreb med kamfladen og bevægelig mellem en første stilling, i hvilken koblingselementet står 15 i normal driftsstilling, og en anden stilling, hvor mange-notkoblingen (47,245) står i sin nævnte anden stilling.

5. Roterende hydraulisk tandhjulsmotor ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at mangenotkoblingen (47) tillige danner fordelerventil i form af en rundglider 20 med udvendige, rundtgående riller (59,61) og aksiale rilleformede passager (63,65) til at sætte de ekspanderende og kontrakterende arbejdskamre i forbindelse med portene (25,27) .

6. Roterende hydraulisk tandhjulsmotor ifølge krav 1 25 eller 2, kendetegnet ved, at mangenotkoblingen (245) har en rundtgående, udvendig rille (251), der gennem et antal åbninger (255) er i kontinuerlig fluidforbindelse med det indre af koblingen og i normal driftsstilling er i kontinuerlig forbindelse med den første fluidport (221), og 30 at fordelerventilen er en roterende ventilskive (233) indrettet med gennemgående kanaler (235,237) til at sætte de ekspanderende og kontrakterende arbejdskamre i forbindelse med henholdsvis den første (221) og den anden (223) fluidport.

7. Roterende hydraulisk tandhjulsmotor ifølge krav 1 eller 2 og 5, kendetegnet ved, at mangenotkoblin- DK 165561 B 19 gen (47) ved hjælp af manøvreelementet (111,113) er aksialt bevægelig hen i en bypass-stilling, i hvilken den første (221) og den anden (223) fluidport er sat i forbindelse med hinanden i omløb uden om de ekspanderende og kontrakterende 5 arbejdskamre via aksiale kanaler (63,65) på ydersiden af den bøsningformede mangenotkobling.

8. Roterende hydraulisk tandhjulsmotor ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at mangenotkobl ingen (47,245) ved hjælp af manøvreelementet (111,113) er aksialt 10 bevægeligt til en blokeringsstilling, i hvilken den ene af fluidportene (25) af mangenotkoblingens cylindriske overflade er afspærret fra væsentlig fluidforbindelse med henholdsvis første eller anden fluidport.