DE1553061A1 - Drehkolbenmaschine - Google Patents
DrehkolbenmaschineInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
- F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
- F04C2/103—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member one member having simultaneously a rotational movement about its own axis and an orbital movement
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- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
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-
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Description
• MÜNCHEN ·· QOERZER STRASS* IS 1 §53061
P 15 53 061.7-15 26. Νου. 1969
Die Erfindung betrifft eine Drehkolbenmaschine mit einem innen gezahnten Zahnring, einem exzentrisch innerhalb des Zahnringes angeordnetenf außen gezahnten Radstern, der mindestens
einen Zahn weniger als der Zahnring hat und dessen Zähne zusammen mit den Zähnen des Zahnringes ZBllen bilden, die sich
auf der einen Seite einer Exzentrizitätslinie vergrößern und auf der anderen Seite der Exzentrizitätslinie verkleinern,
wenn eines der gezahnten Bauteile eine Umlaufbewegung um die
Achse des anderen Bauteiles ausführt und eines der gezahnten Bauteile um die eigene Achse rotiert, und einem Ventil, das
ein sich synchron mit einer der Bewegungen eines der gezahnten Bauteile bewegendes Ventilelement sowie Einlaß- und Auslaßkanäle aufweist, über die sich vergrößernde Zellen mit einem
Druckmitteleinlaß und sich verkleinernde Zellen mit einem Druckmittelauslaß des Iflaechinengehäuses in Verbindung kommen.
Bei bekannten Drehkolbenmaschine^ dieser Art gelangt der gesamte einem Druckmitteleinlaß des lilaschinengehäuses zugefUhrte
Druckmitteletrom zu einem Druckmittelauslaß· In der Praxis,
so insbesondere in der Steuer- und Regeltechnik, ist es jedoch
fRf/.0O70 Q 0RiaiNAL msPE
1553051
häufig erwünscht, einen Druckmittelstrom auf mehrere Strecken aufzuteilen oder umgekehrt mehrere Druckmittelströma zusammenzufassen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine dafür geeignete Drehkolbenmaschine zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäö dadurch gelöst, daß bei
einer Drehkolbenmaschine der eingangs genannten Art mindestens ziiiBi Druckmittelauslässe vorgesehen und die Auslaßkanäle des
Ventils derart ausgelegt sind, daß gleichzeitig Druckmittel aus mindestens zuiei verschiedenen sich verkleinernden Zellen
getrennt zu mindestens, zwei verschiedenen der vorhandenen
Druckmittelausläese gelangt.
Vorteilhafte uieitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben
sich aus den Unteranaprüchan.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Ee zeigt:
Figur 1 einen Längsschnitt einer Drehkolbenmaschine nach
der Erfindung entlang der Linie 1-1 der Figur 2,
Figur 2 einen Querschnitt entlang der Linie 2-2 der Figur 1 ,
109824/0070
Figur 3
einen Querschnitt entlang der Linie 3-3 der
Figur 1,
Figur 4
einen Querschnitt entlang der Linie 4-4 der Figur 1,
Figur 5
einen Längsschnitt einer Drehkolbenmaschine gemMQ einer abgewandelten Aueführungsform entlang
der Linie 5-5 der Figur 6,
Figur 6
einen Querschnitt entlang der Linie 6-6 der Figur 5,
einen Querschnitt entlang der Linie 7-7 der
Figur S,
Fl gut. 8
•inen Querschnitt entlang der Linie B-B der
Figur 5,
Figur 9
einen Querschnitt entlang der Linie 9-9 der Figur 5,
Figur S,
Figur 11
einen Längsschnitt einer Drehkolbenmaschine
gemäß einer «eiteren Ausführungsform der Erfin-
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1b53061
dung entlang der Linie 11-11 der Figur 15,
Figur 12 einen Querachnitt entlang der Linie 12-12 der
Figur 11 ,
Figur 13 einen Querschnitt entlang der Linie 13-13 der
Figur 11 ,
Figur 14 einen Querschnitt entlang der Linie 14-14 der
Figur 11,
Figur 15 einen Querschnitt entlang der Linie 15-15 der
Figur 11 und
Figur 16 einen Querschnitt entlang der Linie 16-16 der
Figur 11.
Die in den Figuren 1 bis 4 veranschaulichte Drehkolbenmaschine meist ein Gehäuse auf, das aus mehreren ringförmigen, zylindrischen
Teilen besteht, und zwar einem Ventilgehäuseteil 2, einem Gehäuseteil 4, einem Zahnring 6 sowie Deckeln 8 und
Die Gehäuseteile 2, 4 und 6 sowie der Deckel 10 werden mit
Hilfe von in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Schrauben
12 axial ausgerichtet zusammengehalten. Der Deckel 8 ist an
dem Ventilgehäuseteil 2 mittels mehreren in Umfangsrichtung
verteilt angeordneten Schrauben 14 angebracht,,
1 0 9 3 ? L I Π 0 7 0
ORIGINAL
1Bb3061
Der Zahnring 6 trägt eine Innenverzahnung, die mit der Verzahnung
eines außen gezahnten Radsternes 16 in Eingriff steht, der mindestens einen Zahn weniger als der Zahnring 6 besitzt»
Der Radstern 16 führt eine Hypozykloidbewegung aus, bei der seine Achse 18 auf einer Kreisbahn um die Achse 20 des Zahnringes
6 umlauft.
Das Ventilgehäuseteil 2 ist mit einer Bohrung 22 v/ersehen, in
der ein zylindrisches Kommutatorventilelement 24 mit einer Bohrung
26 drehbar gelagert ist. Das linke Ende des Kommutatorventilelements
24 steht mit dem Deckel B in Eingriff, während sich sein rechtes Ende an die Stirnfläche 27 des Gehäuseteiles
4 anlegt.
In den figuren 1 und 4 sind die Zähne des Zahnringes 6 mit
28 und die Zähne des Radsternes 16 mit 30 bezeichnete Der Radstern
16 ist in der vom Zahnring 6 umschlossenen Kammer exzentrisch angeordnet; bei seiner Umlaufbewegung um die Achse 20
des Zahnringes 6 kommen seine Zähne 30 mit den Zähnen 28 des Zahnringes in Eingriff und bilden sich vergrößernde und verkleinernde
Zellen 32 bis 37, deren Anzahl gleich der Anzahl der Zähne 30 des Radsternes 16 ist. Das Gehäuseteil 4 besitzt
eine Bohrung 38, die zur Achse 20 konzentrisch liegt und so kleinen Durchmesser hat, daß die entstehende, an dem Zahnring
6 anliegende Ringfläche 39 zusammen mit dem Deckel 10 die sich vergrößernden und verkleinernden Zeilen 32 bis 37 zwischen den
Zähnen von Radstern 16 und Zahnring 6 für alle UmlaufStellungen
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- 6 des Radsternes 16 seitlich abschließt.
Eine lotrechte Mittellinie stellt in der in Figur 4 gezeigten
Betriebsstellung des Radsternes 16 gegenüber dem Zahnring
6 die Exzentrizitätslinie 40 des Radsternes dar. Unter Exzentrizitätslinie
u/ird dabei eine Linie v/erstanden, die in sämtlichen
UmlaufStellungen des Radsternes 16 senkrecht zu den Achsen 18 und 20 steht und diese Achsen schneidet. Läuft beispielsuieise
der Radstern 16 im Uhrzeigersinn um, vergrößern sich die Zellen 32 bis 34 auf der linken Seite der Exzentrizitätslinie
und verkleinern sich die Zellen 35 bis 37 auf der rechten Seite dieser Linie. Beim Betrieb der veranschaulichten
Drehkolbenmaschine ujird den sich vergrößernden Zellen auf
der linken Seite der Exzsntrizitätslinis unter Druck stehendes
Druckmittel zugeführt, mährend Druckmittel aus den sich verkleinernden Zellen auf der rechten Seite der Exzentrizitätslinie verdrängt uiird.
Das KommutatorvBntilBlement 24 ist mit einer Bohrung' 41 versehen,
in die eine Welle 42 hineinreicht, die für eine mechanische Antriebsverbindung zwischen dem Radstern 16 und dem Kommutatorventilelement
24 sorgt. Der Radstern 16 meist eine zu seinen
Zähnen 30 konzentrisch liegende Bohrung 44 mit mehreren am Umfang verteilt angeordneten, axial verlaufenden Keilen 46
auf. An dem innenliegenden Ende der Bohrung 41 sind mehrere in Umfangsrichtung verteilt angeordnete, axial gerichtete Keile
47 vorgesehen. An dem dem Radstern zugekehrten Ende trägt
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die Welle 42 einen kugeligen Kopf 48 mit Keilen, deren Anzahl
gleich der Anzahl der Keile 46 des Radsternes 16 ist und die
mit diesen Keilen in Eingriff stehen. In der Bohrung 44 sitzt eine Abstandsrolle 50, die sich gegen den Kopf 48 und den
Deckel 10 anlegt. Am anderen Ende der Uielle 42 befindet sich
ein kugeliger Kopf 52, der mit Keilen versehen ist, deren Anzahl gleich der Anzahl der Keile 47 des Kommutatorventilelementes
ist und die mit diesen Keilen in Eingriff stehen.
Das Verhältnis zwischen der Umlauf- und der Drehgeschwindigkeit
des Radsternes hangt won dem Verhältnis der Zähnezahlen von Zahnring und Radstern ab. Ist dieses Verhältnis, u/ie im
vorliegenden Ausführungsbeispiel, gleich 7 : 6, beträgt die
Drehgeschwindigkeit des Radsternes ein Sechstel der Umlaufgeschwindigkeit.
Das Kommutatorventilelement 24 dreht sich mit der gleichen Drehzahl wie der Radstern 16, sorgt jedoch für
eine Druckfnittelzu- und -abfuhr zu und aus den Zellen mit der
Umlauffrequenz des Radsternes.
Ein wesentliches merkmal der vorliegenden Drehkolbenmaschine
besteht darin, daß sie einen Druckmitteleinlaß und mindestens zwei Druckmittelauslässe besitzt. Bei der Ausführungsform nach
den Figuren 1 bis 4 sind ein Druckmitteleinlaß 54 und drei Druckmittelauslässe 56, 58 und 60 vorhanden. Der Druckmitteleinlaß
54 und die beiden Druckmittelauslässe 56 und 58 reichen
durch die Wand des Ventilgehäuseteiles 2 hindurch und öffnen sich in die Bohrung 22. Der dritte Druckitiittelauslaß
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ist in dam Dackel 8 konzentrisch zu dar Achse 20 angeordnet
und steht mit der Bohrung 26 das Kommutatorvantilelementes
24 in Verbindung.
Das Kommutatorventilelemant 24 und die Gehäusataile 2,4 sind
mit Kanälen versehen, durch die hindurch Druckmittel von dem Druckmittelainlaß 54 zu den sich vergrößernden Zellen 32 bis
34 geleitet wird. Uon den sich verkleinernden Zellen 35 bis
37 verdrängtes Druckmittel wird auf die Druckmittelauslässe
56, 58 und 60 aufgeteilt und strömt aus diesen aus. Das Kommutatorventllelement 24 besitzt drei axial in Abstand voneinander
liegende Ringnuten 62, 64 und 66, die mit dem Druckmittelainlaß 54 und den Druckmittelauslässen 56, 58 axial ausgerichtet
und ständig verbunden sind. UJie aus den Figuren 1 und 3 hervorgeht, befinden sich in dar zylindrischen Fläche des"
Kommutatorventilelamentes 24 sechs Einlaßkanäle 68, die mit
der Ringnut 62 und dem Druckmitteleinlaß 54 in ständiger Verbindung stehen.
Das Kommutatorventilelement 24 ist ferner mit sechs mit den Einlaßkanälen 68 in Umfangsrichtung abwechselnden Auslaßkanalgruppen
70 bis 75 ausgestattet (Figuren 2 und 3). Die Anzahl der Auslaßkanalgruppen entspricht also der Zähnezahl des Radsternes
16. Jede der Gruppen 70 bis 75 umfaßt drei Kanäle A,
B und C, die mit der Achse 20 im wesentlichen axial ausgerichtet
sind.
1 0 9 C ? L ι η η 7 η
ORiGiNAL INSPECTED
1 b b 3 Q
schneiden und mit dieser sowie mit dem Druckmittelauslaß 58 ständig verbunden sind» Die Kanäle B sind als Schlitze veranschaulicht,
die in Radialrichtung durch das KommutatorvBntilelement
24 hindurchreichsn und über die Bohrung 26 desselben
mit dem Druckmittelauslaß 60 verbunden sind« Die Kanäle C sind als Nuten ausgebildet, die die Ringnut 64 schneiden und mit
dieser sowie mit dem Druckmittelauslaß 56 ständig verbunden sind»
Die Gehäussteile 2 und 4 uieisen sieben (entsprechend der Anzahl
der Zähne 28 des Zahnringes 6) in Umfangsrichtung verteilt
angeordnetB, im wesentlichen axial verlaufende Kanäle 77 bis 83 auf. Die Kanäle 77 bis 83 reichen von Punkten zwischen
den Zähnen 28 das Zahnringes 6 in der von diesem umschlossenen
Kammer ausgehend durch die Gehäussteile 4 und 2 hindurch» Das Ventilgehäuseteil 2 besitzt insgesamt 14 Schlitze,
die von den Kanälen 77 bis 83 in Radialrichtung zu der Bohrung 22 reichen, so daß jeder der Kanäle 77 bis 83 mit zwei
Auslässen zur Bohrung 22 ausgestattet ist» Die eins Gruppe dieser Radialschlitze 84 ist mit den Einlaßkanälen 68 des KommutatorventilBlementes
24, die andere Gruppe dieser Radialechlitze
85 mit den Auslaßkanalgruppen 70 bis 75 axial ausgerichteta
Weil das Kommutatorventilelsment 24 über die IUbIIb 42 mit dem
Radstern 16 verbunden ist, dreht es sich mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit
wie dieser, jedoch in einer Richtung, die
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der Umlaufrichtung des Radsternes 16 entgegengesetzt ist. Bei
der Drehung des Kommutatorventilelementes 24 kommen die Einlaßkanäle
68 des Kommutatorventilelementes über die Radialschlitze 84 nacheinander mit den Kanälen 77 bis 83 im Ventilgehäuseteil
2 in Verbindung. Außerdem werden die Kanäle A, B und C der Auslaßkanalgruppen 70 bis 75 über die Radialschlitze
85 nacheinander mit den Kanälen 77 bis 83 in Verbindung gebracht.
Im Betrieb der Drehkolbenmaschine wird unter Druck stehendes Druckmittel über den Druckmitteleinlaß 54, die Ringnut 62, die
Einlaßkanäle 68 des Kommutatorventilelements 24, die Radialschlitze 84 des Ventilgehäuseteiles 2 auf der in Figur 4 linken
Seite der Exzentrizitätslinie 40 und die Kanäle 77 bis der Gehäuseteile 2 und 4 auf der in Figur 3 linken Seite der
Exzentrizitätslinie 40 in die Zellen 32 bis 34 eingeleitet, die sich in Figur 4 auf der linken Seite der Exzentrizitätslinie
40 befinden. Infolge der Vergrößerung der Zellen 32 bis läuft der Radstern 16 im Uhrzeigersinn um, so daß di,e Zellen
35 bis 37 auf der rechten Seite der Exzentrizitätslinie 40 verkleinert
werden. Aus den sich verkleinernden Zellen 35 bis austretendes Druckmittel gelangt über die Kanäle 81 bis 83 auf
der in den Figuren 2, 3 und 4 rechten Seite der Exzentrizitätslinie 40 und die Radialschlitze 85 auf der in Figur 2 rechten
Seite der Exzentrizitätslinie in die Bohrung 22, die mit dem in Figur 2 auf der rechten Seite der Exzentrizitätslinie
40 liegenden Auslaßkanalgruppen 73 bis 75 in Verbindung steht.
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Dia geschilderten Strömungsvarhältnissa gelten nur für einen
Augenblickszustand, da sich die Exzentrizitätslinie 40 um die Achse 20 das Zahnringes 6 mit der Umlaufgeschiuindigkeit das
Radsternes 16 dreht. Solange jedoch Druckmittel über den DruckmittelBinlaß
54 zugeleitet u/ird, uiird es stets auf der gleichen
Seite der Exzentrizitätslinie 40 liegenden Zellen zugeführt, während Druckmittel aus den Zellen auf der anderen Seite
der Exzentrizitätslinie abströmt.
Betrachtat man eine einzelne Zelle, beispielsweise die Zelle 33,
so wird zunächst unter Druck stehendes Druckmittel über den Kanal 78 eingeleitet, wodurch sich die Zelle 33 vergrößert.
U/enn sich die Zelle 33 anschließend verkleinert, u/ird Druckmittal
aus der Zelle über denselben Kanal 78 herausgedrückt, über den das Druckmittel der Zelle 33 zugeleitet wurde.
In dem Augenblick, in dem das Kommutatorvantilelement 24 die
veranschaulichte Stellung einnimmt, u/ird, uiie aus Figur 2 hervorgeht,
Druckmittel aus der Zelle 35 über den Kanal 81, den Kanal 73C, die Ringnut 64 und den Druckmittelauslaö 56 abgegeben»
Währenddessen gelangt Druckmittel aus der Zelle 36 über
den Kanal 82, den Kanal 74B und die Bohrung 26 zum Druckmittelauslaß
60. Gleichzeitig strömt Druckmittel aus der Zelle 37 über den Kanal 83, den Kanal 75A und die Ringnut 66 zum
Druckmittelauslaß 58a In diesem Augenblick wird also jede der
Zeilen 35 bis 37 zu einem anderen Druckmittelauslaß hin entleert»
Bei anderen Stellungen des Radsternes 16 und des Kommu-
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tatorventilelementes 24 argeben sich andere Bedingungen. Stets
sind jedoch auf der Auslaßseite der Exzentrizitä'tslinie 40
drei Zellen vorhanden, aus denen jeweils Druckmittel zu einem der drei Druckmittelauslässe 56, 58 und 60 verdrängt wirdo
llienn sich das Kommutatorventilelement 24 um einige Grade aus der in Figur 2 veranschaulichten Stellung heraus entgegen dem
Uhrzeigersinn weitergedreht hat, strömt Druckmittel aus der Zelle 36 über den Kanal 82, den Kanal 74C und die Ringnut 64
zum Druckmittelauslaß 56, während Druckmittel aus der Zelle 37 über den Kanal 75B und die Bohrung 26 zum Druckmittelauslaß
60 geleitet wird und Druckmittel von der Zelle 32 über den Kanal 77, den Kanal 7OA und die Ringnut 66 zum Druckmittelauslaß
58 strömt.
Ein Vergleich der drei Augenblickszustä'nde zeigt, daß das beim
Verkleinern einer einzelnen Zelle verdrängte Druckmittel derart aufgeteilt uiird, daß u/ährend des ersten Drittels des Verkleinerungszyklus
Druckmittel aus der Zelle über einen Druckmittelauslaß
abströmt, daß mährend des zweiten Drittels des Verkleinerungszyklus Druckmittel aus der Zelle zu einem zweiten
Druckmittelauslaß gelangt und daß während des letzten Drittels des Verkleinerungszyklus die Zelle über einen dritten
Druckmittelauslaß entleert wird. Dieses Batriebsverhalten ergibt
sich, wenn man zum Beispiel die Zelle 37 betrachtet, die zunächst über den Auslaßkanal 75A mit dem Pruckmittelauslaö
58, dann über den Auslaßkarial 75B mit dem Druckmittelauslaß
1 0 S ü ;·.'./ η η 7 η ordinal inspected
60 und schließlich über den Auslaßkanal 75C mit dem Druckmittelauslaß
56 verbunden wird.
Bei der in den Figuren 1 bis 4 veranschaulichten Ausführungsform ergibt sich eine gewisse Überlappung dadurch, daß die Umfangsbreite
der Radialschlitze 85 geringfügig größer als der Zwischenraum zwischen den Auslaßkanälen A, B und C jeder Auslaßkanalgruppe
70 bis 75 ist* Im Betrieb kommt jede Zelle nacheinander mit den Kanälen A, B und C jeder Auslaßkanalgruppe
70 bis 75 in Verbindung. Durch die Überlappung wird vermieden, daß einer sich verkleinernden Zelle kein Auslaß zugeordnet
ist und kurzzeitig Druckmittel in der Zelle eingeschlossen wird. Vielmehr wird die Verbindung zwischen einer
Zelle und einem Auslaßkanal A nicht vollständig unterbrochen, bevor eine Verbindung zwischen der Zelle und dem benachbarten
Kanal B hergestellt ist. In entsprechender UJeise wird die Verbindung
zwischen der Zelle und dem Kanal B erst dann vollständig
unterbrochen, wenn die Zelle mit dem danebenliegenden Kanal C verbunden ist«
Aus der obigen Beschreibung folgt, daß die Drehkolbenmaschine insofern als Strömungsteiler arbeitet, als ein über den Druckmitteleinlaß
54 eingeleiteter Druckmittelstrom auf die drei Druckmittelauslässe 56, 58 und 60 aufgeteilt wird,, Die Drehkolbenmaschine
kann aber auch als Druckverstärker oder Druckvervielfacher eingesetzt werden. Das dBn drei sich vergrößernden
Zellen 32 bis 34 zugeführte Druckmittel, das auf einer
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Ί b b 3 ü 6
von dem Durchmesser das Radstarnas 16 bestimmten Fläche wirksam
ist, bewirkt nämlich eine Umlaufbewegung des Radsternes,
durch die Druckmittel aus den sich verkleinernden Zellen 35 bis 37 herausgepreßt wird» Bei der Ausführungsform nach den
Figuren 1 bis 4 wird das aus den einzelnen Zellen verdrängte Druckmittel drei verschiedenen Druckmittelauslässen zugeleitet,
Befinden sich der Radstern 16 und das Kommutatorventilelernent
24 beispielsweise in den in den Figuren 2 und 4 veranschaulichten Stellungen, wird die Zelle 35 über den Druckmittelauslaß
56, die Zelle 36 über den Druckmittelauslaß 60 und die Zelle 37 über den Druckmittelauslaß 58 entleert» Werden zwei
der Druckmittelauslässe, beispielsweise die Auslässe 58 und 60, mit einem Auffangbehälter derart verbunden, daß dem Abstrom
des Druckmittels aus den Druckmittelauslässen 58 und kein Widerstand entgegengesetzt wird, konzentriert sich dia
resultierende Gasamtkraft des Druckmittals in den sich vergrößernden
Zellen 32 bis 34 auf das Herausdrücken das Druckmittels aus der Zelle 35 über den Druckmittelauslaß 56e Der
Druckmittelauslaß 56 ist in diesem Falle mit einer energieverbrauchenden Vorrichtung, zum Beispiel einem hydraulischen Motor,
verbunden, die dem Abfluß des Druckmittels aus dem Druckmittelauslaß 56 einen Widerstand entgegensetzt, so daß in der
Zelle 35 ein Druck aufgebaut werden kann. Der in einer einzelnen Zelle, beispielsweise der Zelle 35, herrschende Druck ist
infolgedessen erheblich höher als der Druck, unter dem das Druckmittel dem Druckmittelainlaß 54 zugeleitet wird.
109 8 24/0070
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Es ist ferner möglich, mittels der Drehkolbenmaschine Druckmittelströme
zusammenzufassen, und zuiar in der UJeise, daß
diese über die Druckmittelauslässe 56, 58 und 60 zugeführt und gemeinsam aus dem Druckmitteleinlaß 54 abgeleitet werden.
Die Drehkalbenmaschine kann auch als Pumpe oder als Motor eingesetzt werden, wenn mit der Ulelle 42 eine Antriebs- oder Abtriebswelle
mechanisch verbunden wird«
Das Gehäuse der in den Figuren 5 bis 10 veranschaulichten Drehkolbenmaschine besteht ebenfalls aus mehreren ringförmigen
zylindrischen Teilen, und zwar einem Ventilgehäuseteil 102, einem Zahnring 104 sowie Deckeln 108 und 11O0 Die Gehäuseteile
102, 104 und der Deckel 110 werden mit Hilfe von in Umfangsrichtung
verteilt angeordneten Schrauben 112 axial ausgerichtet zusammengehalten. Der Deckel 108 ist an dem Ventilgehäuseteil
102 mittels mehreren in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Schrauben 114 angebrachte
Der Zahnring 104 trägt eine Innenverzahnung, die mit der Verzahnung
eines außen gezahnten Radsternes 116 in Eingriff steht,
der mindestens einen Zahn weniger als der Zahnring 104 besitzt.
Der Radstern 116 führt eine Hypozykloidbewegung aus, bei der seine Achse 118 auf einer Kreisbahn um die Achse 120 des Zahnringes
104 umläufto
Das Ventilgehäuseteil 102 ist mit einer Bohrung 122 versehen,
in der ein zylindrisches Kommutatorventilelement 124 drehbar
Ί b b 3 ü 6
gelagert ist, das an seiner linken Seite mit einer Sackbohrung 125 und an seiner rechten Seite mit einer Sackbohrung
126 versehen ist. Das linke Ende des Kommutatorventilelementes
124 steht mit dem Deckel 108 in Eingriff, mährend sich
sein rechtes Ende an den Radstern 116 anlegt.
In den Figuren 5 und 10 sind die ZähnB des Zahnringes 104
mit 128 und die Zähne des Radsternes 116 mit 130 bezeichnet.
Der Radstern 116 ist in der vom Zahnring 104 umschlossenen
Kammer exzentrisch angeordnet. Bei seiner Umlaufbewegung um die Achse 120 des Zahnringes 104 kommen seine Zähne 130 mit
den Zähnen 128 des Zahnringes in Eingriff und bilden sich vergrößernde und verkleinernde Zellen 132, deren Anzahl gleich
der Anzahl der Zähne 130 des Radsternes 116 ist.
Eine lotrechte Mittellinie stellt in der in Figur 10 gezeigten
Betriebsstellung des Radsternes 116 gegenüber dem Zahnring
104 die Exzentrizitätslinie 140 des Radsternes dar» Läuft
der Radstern 116 beispielsweise im Uhrzeigersinn um, vergrößern sich die Zellen 132 auf der linken Seite der Exzentrizitätslinie
und verkleinern sich die Zellen 132 auf der rechten Seite dieser Linie. Beim Betrieb der veranschaulichten
Drehkolbenmaschine wird den sich vergrößernden Zellen auf der linken Seite der Exzentrizitätslinie unter Druck stehendes
Druckmittel zugeführt, mährend Druckmittel aus den sich verkleinernden
Zellen auf der rechten Seite der Exzentrizitätslinie
verdrängt u/ird.
1Ol. ? / / Π Π r7 π ORIGINAL INSPECTED
1bS3ü61
Eina Welle 142 reicht in die Sackbohrung 126 des Kommutatorventilelementes
124 hinein und sorgt für eine mechanische Antriebsverbindung
zwischen dem Radstern 116 und dem Kommutatarventilalement,
Der Radstern 116 meist eine zu seinen Zähnen
130 konzentrisch liegende Bohrung 144 mit mehreren am Umfang verteilt angeordneten, axial verlaufenden Keilen 146 auf. An
dem innenliegenden Ende der Sackbohrung 126 sind mehrere in Umfangsrichtung verteilt angeordnete, axial gerichtete Keile
147 vorgesehen. An dem dem Radstern zugekehrten Ende trägt die Welle 142 einen kugeligen Kopf 14B mit Keilen, deren Anzahl
gleich der Anzahl der Keile 146 des Radsternes 116 ist und die mit diesen Keilen in Eingriff stehen. In der Bohrung 144 sitzt
eine Abstandsrolle 150 in geringem Abstand zu dem Kopf 148
und dem Deckel 11O0 Am anderen Ende dar Welle 142 befindet
sich ein kugeliger Kopf 152 mit Keilen, deren Anzahl gleich der Anzahl der Keile 147 des Kommutatorventilelementes 124
ist und die mit diesen Keilen in Eingriff stehen.
Da der Radstern 116 gegenüber dem Zahnring 104 exzentrisch angeordnet
ist, ist die Welle 142 stets gegenüber dem die gleiche Achse 120 uiie der Zahnring 104 aufweisenden Kommutatorventilelament
124 und der Achse 118 des Radsternes 116 geneigt. Die Welle 142 bildet Univarsalgelenke und bewirkt, daß das
Kommutatorventilelement 124 sich synchron mit der Drehbewegung des Radsternes 116 um die eigene Achse 118 dreht. Das rechte
Ende der Welle 142 führt gemeinsam mit dem Radstern 116 sowohl eine Umlaufbewegung als auch eine Drehbewegung aus, während
OR161NAL !KSFECTED ,Qg324,„„,„
11> b 3 U b 1
sich das linke Ende der Welle nur gemeinsam mit dem Kommutatorventilelement
124 dreht. Das Ventilgehäuseteil 102 und das Kommutatorventilelement 124 bilden ein Kommutatorventil, da
sich das Ventilelement mit der Winkelgeschwindigkeit der Drehbewegung das Radsternes 116 draht, jedoch für eine Druckmittelzu-
und -abfuhr zu bzw. aus den Zellen mit dar Umlauffraquenz des Radsternes sorgt.
Bei der Ausführungsform nach den Figuren 5 bis 10 sind ein
DruckmitteleinlaQ 154 und drei Druckmittelauslässe 156, 158
und 160 vorhanden. Dar Druckmitteleinlaß 154 und die beiden
Druckmittelauslässe 156, 158 reichen durch die Wand des Ventilgehäuseteiles 102 hindurch und öffnen sich in die Bohrung
122. Der dritte Druckmittelauslaß 160 ist in dem Deckel 108
konzentrisch zu dar Achse 120 angeordnet und steht mit der Bohrung 126 das Kommutatorventilelemantes 124 in Verbindung,,
Das Kommutatorvantilalamant 124 und das Ventilgehäuseteil 102
sind mit Kanälen versahen, durch die hindurch Druckmittel von dem DruckmitteleinlaQ 154 zu den sich vergrößernden Zellen
132 geleitet uiird und über die aus den sich verkleinernden
Zellen 132 verdrängtes Druckmittel auf die Druckmittalauslässe
156, 158 und 160 verteilt ujird. Das Kommutatorvantilelement
124 besitzt drei axial in Abstand voneinander liegende
Ringnuten 162, 164 und 166, die mit dem DruckmitteleinlaQ 154 und dan Druckmittelauslässen 156, 158 des Ventilgehäusetailas
102 axial auegerichtet und ständig verbunden sind. Wie
10 98?4/n070 ORlSlNAL INSPECTED
1 b 5 3 U 6 1
aus den Figuren 5 und 9 hervorgeht, befinden sich in der zylindrischen
Außenfläche des Kommutatorventilelementes 124
sechs in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Einlaßkanäle
168, die mit der Ringnut 162 und dem Druckmitteleinlaß 154 in
ständiger Verbindung stehen.
Das Kommutatorventilalement 124 ist ferner mit sechs (entsprechend
der Zähnezahl des Radsternes 116) Auslaßkanälen A, B, C, D, E und F ausgestattet, die mit den Einlaßkanälen 168
in Umfangsrichtung abwechseln. Die Auslaßkanäle A bis F bilden
drei Gruppen AD, BE und CF. Entsprechend den Figuren 5 und 6 verlaufen die Auslaßkanäle A und D in Axialrichtung
auf diametral gegenüberliegenden Seiten des Kommutatorventilelementes 124 und schneiden die Ebene der Linie 6-6« Die Auslaßkanäle
A und D sind mit dem Druckmittelauslaß 160 über zujei Radialschlitze 170, 171 des Kommutatorventilelement es
124 verbunden, die sich in die Sackbohrung 125 öffnen«
Wie aus den Figuren 5, 6 und 7 hervorgeht, liegen die Auslaßkanäle
B und E auf gegenüberliegenden Seiten des Kommutatorventilelementes 124 und schneiden die Ebene der Linie 6-6 souiie
die Ringnut 166. Über die Ringnut 166 sind die Auslaßkanäle B und E mit dem Druckmittelauslaß 158 verbunden. Die
Figuren 5 und 8 lassen erkennen, daß die Auslaßkanäla C und F
in Axialrichtung auf gegenüberliegenden Kommutatorventilseiten verlaufen und die Ebene der Linie 8-8 souiie die Ringnut
164 schneiden. Über die Ringnut 164 sind die AusLaflkanäle C
109a ? L ι η070
1 5 b 3 ϋ Β 1
- 20 und F mit dem Druckmittelauslaß 156 verbunden.
Das Ventilgehäuseteil 102 meist sieben (entsprechend der Anzahl
der Zähne 128 des Zahnringes 104) in Umfangsrichtung v/erteilt
angeordnete, im wesentlichen axial verlaufende Kanäle 177 bis 183 auf. Die Kanäle 177 bis 183 reichen von Punkten
zwischen den Zähnen 128 des Zahnringes 104 in der von diesem
umschlossenen Kammer ausgehend durch das Ventilgehäuseteil
102 hindurch. Das l/entilgehäuseteil 102 besitzt insgesamt
14 Durchlässe, die von den Kanälen 177 bis 183 in Radialrichtung zu der Bohrung 122 reichen, so daß jeder der Kanäle 177
bis 183 mit zwei Auslässen zur Bohrung 122 ausgestattet ist»
Die eine Gruppe dieser Radialdurchlässe 184 kann bei Drehung des Kommutatorventilelementes 124 mit den Einlaßkanälen 168
und den Auslaßkanälen C und F zur Deckung gebracht werden. Die zuieite Gruppe dieser Radialdurchlässe 185 ist in Achsrichtung
derart angeordnet, daß sie bei Drehung des Kommutatorventilelementes 124 mit den Auslaßkanälen A und D souiie den Auslaßkanälen
B und E zur Deckung gebracht werden kann,,
Weil das Kommutatorventilelement 124 über die Welle 142 mit
dem Radstern 116 verbunden ist, dreht es sich mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit wie dieser, jedoch in einer Richtung,
die der Umlaufrichtung des Radsternes 116 entgegengesetzt ist.
Bei der Drehung des Kommutatorventilelementes 124 kommen die EinlaßkanälB 168 des Kommutatorventilelementes 124 über die
Radialdurchlässe 184 nacheinander mit. den Kanälen 177 bis 183
101: - / π ο η 0 owöwal inspected
1bS3U61
im Ventilgehäuseteil 102 in Verbindung., Außerdem werden die
Auslaßkanäle A bis F nacheinander mit den Kanälen 177 bis in Verbindung gebracht, wobei die Verbindung mit den Auslaßkanälen
A, B, D und E über die Radialdurchlässe 185 und die
Verbindung der Auslaßkanäle C und F über die Radialdurchlässe 184 hergestellt wird.
Im Betrieb der Drehkolbenmaschine wird unter Druck stehendes
Druckmittel über den Druckmitteleinlaß 154, die Ringnut 162, die Einlaßkanäle 168 des KommutatorventilBlementes 124, die
Radialdurchlässe 184 des Ventilgehäuseteiles 102 auf der in
den Figuren 6 bis 10 rechten Seite der Exzentrizitätslinie und die Kanäle 178 bis 180 des Ventilgehäuseteiles 102 auf der
rechten Seite der Exzentrizitätslinie 140 in die Zellen 132
eingeleitet, die sich auf der rechten Seite der Exzentrizitätslinie
140 befinden,, Infolge der Vergrößerung der Zellen
132 auf der rechten Seite der Exzentrizitätslinie 140 läuft der Radstern 116 entgegen dem Uhrzeigersinn um, so daß sich
die Zellen 132 auf der linken Seite der Exzentrizitätslinie
140 verkleinern.= Aus den sich verkleinernden Zellen 132 austretendes
Druckmittel gelangt über die Kanäle 181 bis 1133 auf der linken Seite der Exzentrizitätslinie 140 und die Radialdurchlässe
185 auf der linken Seite der Exzentrizitätslinie in die Bohrung 122, die mit den auf der linken Seite der Exzentrizitätslinie liegenden Auslaßkanälen D, E und F in Verbindung
steht.
8?4/n07O
Jbb3ü61
Die geschilderten Strömungsverhältnisse gelten nur für einen Augenblick8zu8tand, da sich die Exzentrizitätslinie 140 um
die Achse 120 des Zahnringes 104 mit der Umlaufgeschwindigkeit
des Radsternes 116 dreht. Solange jedoch Druckmittel über den Druckmitteleinlaß 154 zugeleitet wird, wird es unabhängig
von der Winkelstellung der Exzentrizitätslinie gegenüber der Achse 120 stets auf der gleichen Seite der Exzentrizitätslinie
liegenden Zellen zugeführt, während Druckmittel stets aus den Zellen auf der anderen Seite der Exzentrizitätslinie abströmt.
Betrachtet man eine einzelne Zelle 132, beispielsweise die
mit dem Kanal 182 verbundene Zelle, so wird zunächst unter
Druck stehendes Druckmittel über den Kanal 182 eingeleitet, wodurch sich die Zelle vergrößert. UJenn sich die Zelle anschließend
verkleinert, wird Druckmittel aus der Zelle über denselben Kanal 182 herausgedrückt, über den das Druckmittel
der Zelle zugeleitet wurde.
In dem Augenblick, in dem das Kommutatorventilelement 124 die veranschaulichte Stellung einnimmt, tuird, wie aus den Figuren
5, 6, 7 und 8 hervorgeht, Druckmittel aus dem Kanal 183 an
den Auslaßkanal F, die Ringnut 164 und den Druckmittelauslaß 156 abgegeben,, Währenddessen gelangt Druckmittel vom Kanal
über den Auslaßkanal E und die Ringnut 166 zum Druckmittelauslaß 158. Gleichzeitig strömt Druckmittel aus dem Kanal 181
über den Auelaßkanal D, den Radialachlitz 171 und die Sack-
109 324/0070 ORIGINAL INSPECTED
1653061
bohrung 125 zum Druckmittelauslaß 160. In diesem Augenblick
lüird also jede der Zellen 132 auf der linken Seite der Exzentrizitätslinie
140 zu einem anderen Druckmittelauslaß hin entleert. Bei anderen Stellungen des Radsternes 116 und des KommutatorventilBlBmentes
124 ergeben sich andere Bedingungen. Stets sind jedoch auf der Auslaßseits der Exzentrizitätslinie 140
drei Zellen vorhanden, aus denen Druckmittel zu den drei Druckmittelauslässen
156, 158 und 160 verdrängt mird.
Wenn sich das Kommutatorventilelement 124 um einige Grade aus
der veranschaulichten Stellung heraus im Uhrzeigersinn tueitergedreht
hat, trömt Druckmittel aus dem Kanal 183 über den Auslaßkanal E zum Druckmittelauslaß 158, mährend Druckmittel aus
dem Kanal 182 über den Auslaßkanal D zum Druckmittelauslaß 160 geleitet uiird und Druckmittel vom Kanal 181 über den Auslaßkanal
G zum Druckmittelauslaß 156 strömt» Im Unterschied zur ersten Ausführungsform uiird also das aus einer einzelnen
ZbIIb verdrängte Druckmittel nicht aufgeteilt, uienn sich die
Zelle verkleinert. Vielmehr ujird das gesamte aus einer sich verkleinernden Zelle verdrängte Druckmittel über einen Druckmittelauslaß
abgeleitet. Außerdem liegt stets ein Auslaßkanal jedes der Auslaßkanalpaare AD, BE und CF auf der entgegengesetzten
Seite der Exzentrizitätslinie uiie der andere Auslaßkanal
des betreffenden Auslaßkanalpaares. Infolgedessen uiird
jedem Druckmittelauslaß, beispielsweise dem Druckmittelauslaß
158, Druckmittel von einem Auslaßkanal eines Auslaßkanalpaares, beispielsweise GF, zugeführt. Eine Ausnahme bildet nur der
109S?*,/nn7n orig,nal inspected
1bb3ü61
Augenblick mährend jeder Umdrehung der Exzentrizitätslinie
140, in dem ein Auslaßkanalpaar mit der Exzentrizitätslinie
ausgerichtet ist.
Aus dem Obigen folgt, daS auch die beschriebene zweite Ausführungsform
als Strömungsteiler insofern arbeitet, sic run über
den Druckmitteleinlaö 154 eingeleiteter Druckmittelstrom auf
die drei Druckmittelauslässe 156, 158 und 160 aufgeteilt wird.
Die Drehkolbenmaschine kann aber auch in der gleichen Weise
wie bei der ersten Ausführungsform als Druckverstärker oder
Druckvervielfacher eingesetzt werden.
Bei den beiden zuvor beschriebenen Ausführungsformen rotiert
das bewegbare Ventilelement synchron mit der Drehgeschwindigkeit des Radsternes. Gleichwohl erfolgt die Umschaltung zwischen
Druckmittelzufuhr und -abfuhr zu bzw„ aus den Zellen
entsprechend der wesentlich höheren Umlaufgeschwindigkeit des Radsterneso VentilB dieser Art werden auch als Langsamläuferoder
Kommutatorventile bezeichnet. Im Gegensatz dazu ist bei der in den Figuren 11 bis 16 veranschaulichten Drehkolbenmaschine
ein Schnelläuferventil vorhanden.
Das Gehäuse der Drehkolbenmaschine wird von einem Zahnring 212, einem zylindrischen Ventilgehäuseteil 214 und einem Deckel
215 gebildet. Diese Gehäuseteile werden mit Hilfe von in Umfangsrichtung
verteilt angeordneten Schrauben 216 axial ausgerichtet
zusammengehalten.
ORIGINAL
■ 1 ο i. ? >
4 / η π 7 ο
1653061
Der Zahnring 212 ist mit Zähnen 218 versahen* Ein außen gezahnter
Radstern 220, der mindestens einen Zahn 222 weniger als der Zahnring 212 hat, ist in dem von dem Zahnring 212 umschlossenen
Raum exzentrisch untergebracht« Der Radstern kann gegenüber dem Zahnring 212 eine Umlaufbeiuagung ausführen,
bei der die Achse 224 des Radsternes 220 eine Kreisbahn um die Achse 226 des Zahnringes 212 beschreibt,, Während der
Umlaufbewegung des Radsternes 220 kämmen dessen Zähne 222 mit
den Zähnen 218 des Zahnringes und bilden abgedichtete sich
vergrößernde und verkleinernde Zellen 228, deren Anzahl gleich der Anzahl der Zähne 222 des Radsterns ist«
Eine lotrechte Mittellinie stellt in der in Figur 16 gezeigten
Betriebsstellung des Radsternes gegenüber dem Zahnring die Exzentrizitätslinie 230 des Radsternes 220 dar. Läuft der
Radstern 220 beispielsweise im Uhrzeigersinn um, vergrößern sich die Zellen 228 auf der linken Seite der Exzentrizitätslinie, während sich die Zellen 228 auf der rechten Seite dieser
Linie verkleinern.
Das VentilgehäusBteil 214 weist eine zu der Achse 226 konzentrische
Bohrung 258 auf, in der ein zylindrisches Ventilelement 260 drehbar gelagert ist. Der Durchmesser des Ventilelementes
260 iet mindestens gleich dem Durchmesser der von dem Zahnring
212 gebildeten Kammer, so daß die Zellen 228 durch die Stirnfläche 266 des Ventilelementes 260 in allen Umlaufstellungen
des Radeternee 220 abgeschlossen werden. A--,»
a y ORIGINAL IMSPECTED
10 9 8 24/0070
1563061
Der Radstern 220 besitzt eins zu seinen Zähnen 222 konzentrische
Bohrung 267. Das Ventilelement 260 trägt eine exzentrisch angeordnete Stummeluielle 268, die gegen die Drehachse 226 des
Ventilelementes 260 um einen Abstand versetzt ist, der gleich
der Exzentrizität des Radsternes 220 gegenüber dem Zahnring
212 ist. Die Stummeluielle 268 hat den gleichen Durchmesser
uiie die Bohrung 267 und ist in dieser Bohrung drehbar» Infolge
dieses Aufbaus hat eine Umlaufbewegung des Radsternes 220
zur Folge, daß sich das Ventilelement 260 in der gleichen Richtung und mit derselben Geschwindigkeit dreht mit denen
der Radstern 220 umläuft.
lliie aus den Figuren 15 und 16 hervorgeht, ist die dem Radstern
220 zugekehrte Stirnfläche 266 des Ventilelementes 260 mit
drei bogenförmigen Nuten 270, 271 und 272 versehen, von denen
die Nut 270 eine auf der einen Seite der Exzentrizitätslinie 230 liegende EinlaBnut und die Nuten 271 und 272 zwei auf der
anderen Seite dieser Linie liegende Auslaßnuten bilden.
Das Ventilgehäuseteil 214 ist mit drei axial in Abstand voneinander
angeordneten Ringnuten 274, 275 und 276 versehen, die eich in die Bohrung 258 öffnen. Das Ventilgehäuseteil
214 besitzt ferner einen Druckmitteleinlaö 277 und zwei Druckmittelauslässe
278, 279, die von der Außenseite des Ventilgehäuseteilee
214 radial nach innen reichen und mit den Ringnuten 274, 275 und 276 axial auegerichtet sind sowie mit diesen
Ringnuten in Verbindung stehen. Vier in Umfangsrichtung
1653061
verteilt angeordnete Axialbohrungen 278', die in die Einlaßnut
270 münden, sind über vier Radialbohrungen 279' mit der
Ringnut 274 und dem Druckmitteleinlaß 277 verbundene Eine in
die Auslaßnut 271 mündende Axialbohrung 280 steht über eine Radialbohrung 281 mit der Ringnut 275 und dem Druckmittelaus-IaQ
278 in Verbindung. Zwei in die Auslaßnut 272 mündende Axialbohrungen 282 sind über zwei Radialbohrungen 283 mit
der Ringnut 276 und dem Druckmittelauslaß 279 verbunden» Wird
unter Druck stehendes Druckmittel über den Druckmitteleinlaß
277 eingeleitet, dann gelangt es über die Ringnut 274, die Bohrungen 279' und 278' sowie die Einlaßnut 270 in die Zellen
228 auf der linken Seite der Exzentrizitätslinie 230. Die Vergrößerung der Zellen 228 auf der linken Seite der Exzentrizitätslinie
bewirkt, daß der Radstern 220 im Uhrzeigersinn umläuft.
Gleichzeitig verkleinern sich die Zellen 228 auf der rechten Seite der Exzentrizitätslinie. Darin befindliches
Druckmittel gelangt in die Auslaßnuten 271, 272 und strömt
über die Druckmittelauslässe 278, 279 ab» Die Umlaufbewegung
des Radsternes 220 bewirkt, daß das Ventilelement 260 übBr die exzentrische Stummelwelle 268 mit der gleichen Geschwindigkeit und in derselben Richtung gedreht wird, mit bzw. in der
der Radstern 220 umläuft. Die Nuten 270, 271 und 272 des Ventilelementes
260 drehen sich daher stets in Übereinstimmung mit der Umlaufbewegung des Radsternes 220; die Einlaßnut 270
einerseits und die Auslaßnuten 271 und 272 andererseits liegen stets auf gegenüberliegenden Seiten der Exzentrizitätslinie.
ORIGINAL INSPECTED
IU Jd .·
7 u j η π 7 η
1S53061
Wenn der Radstern 220 im Uhrzeigersinn umläuft, geht ein wesentlicher Teil des Druckmittels der sich verkleinernden, in
der Stellung A (Figur 16) befindlichen Zelle in die Axialbohrung 280 über und tritt von dort über den Druckmittelauslaß
278 aus. Das restliche Druckmittel dieser ZbIIb wird in die
Auslaßnut 272 entleert, wenn die Zelle sich in der Uleise verkleinert, wie dies für die in den Stellungen B und C befindlichen Zellen angedeutet ist. Aus der Auslaßnut 272 gelangt das
Druckmittel zu dem Druckmittelauslaß 279. Die Drehkolbenmaschine teilt also das über den Druckmitteleinlaß 277 eingeleitete Druckmittel auf die beiden Druckmittelauslässe 278
und 279 auf.
Die beschriebene Drehkolbenmaschine kann auch als Druckverstärker oder Druckvervielfacher eingesetzt werden. Druckmittel,
das den auf der linken Seite der Exzentrizitätslinie liegenden, sich vergrößernden Zellen zugeführt wird, bewirkt eine Umlauf bewegung des Radeternes 220 gegen den Widerstand des Druckmittels, das aus den sich verkleinernden Zellen auf der rechten Seite der Exzentrizitätslinie herausgepumpt wird. Wären
die beiden Druckmittelausläsee 278 und 279 gegenüber der Atmosphäre offen, hätte dl· resultierende Kraft nur zur Folge,
daß der Radstern 220 mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit umläuft. Ist nur einer der beiden Auslässe, beispielsweise der
Druckmittelauslaß 279,gegenüber der Atmosphäre offen, indem
das aus diesem Auslaß abströmende Druckmittel einem Auffangbehälter zugeleitet wird, wird die resultierende Gesamtkraft
109824/0070 ORIGINAL INSPECTED
des Druckmittels in den drei sich vergrößernden Zellen wirksam, um einen Teil des Druckmittels aus einer Zelle 228 herauszudrücken, wenn diese sich in dem durch die Stellung A angedeuteten Verkleinerungsstadium befindet. Dagegen strömt das
Druckmittel aus dieser Zelle frei ab, uienn die Z1SlIe entsprechend den Stellungen B und C verkleinert wird. Der Druckmittelauslafl 278 ist dabei mit einer energieverbrauchenden Vorrichtung, z4 8. einem hydraulischen motor, verbunden, die dem
Abfluß des Druckmittels aus dem Druckmittelauslaß 278 einen Widerstand entgegensetzt, so daß in der sich verkleinernden
Zelle ein Druck aufgebaut uierden kann, wenn diese die Stellung
A einnimmt. Der Druck in der in der Stellung A befindlichen Zelle ist höher als der Druck, mit dem das Druckmittel in den
Druckmitteleinlaß 277 eingeleitet u/ird.
Ein noch höherer Druck wird erhalten, u/enn die (maschine mit
drei Druckmittelauslässen versehen tuird und das Druckmittel
aus zwei dieser Durchlässe ohne Gegendruck abströmt, während der dritte Auslaß mit einer energieverbrauchenden Vorrichtung,
z. 8. einem hydraulischen (TIotor, verbunden ist. In einem solchen Falle ist jedoch das Volumen dee der energieverbrauchenden Vorrichtung zugeführten Druckmittels relativ kleiner, u/eil
tine proportional größere Druckmittelmenge in den Auffangbehälter gelangt.
mittels der Drehkolbenmaschine können auch Druckmittelströme
zusammengefaßt werden, die über die Druckmittelaueläaee 278
. ORlGIMAL INSFEClEO
109824/0070 ~
- 30 -
und 279 zugeführt und gemeinsam aus dem Druckmitteleinlaß
277 abgeleitet werden. Wird eine Antriebs- oder Abtriebswel-Ie mit dem Ventilelement 260 verbunden, kann die Drehkolben·
maschine als Pumpe oder Motor eingesetzt »erden.
Ί 0 9 8 2 4 / Q 0 7 0
Claims (11)
- AnsprücheDrehkolbenmaschine mit einem innen gezahnten Zahnring, einem exzentrisch innerhalb des Zahnringes angeordneten, außen gezahnten Radstern, der mindestens einen Zahn weniger als der Zahnring hat und dessen Zähne zusammen mit den Zähnen des Zahnringes Zellen bilden, die sich auf der einen Seite einer Exzentrizitätslinie vergrößern und auf der anderen Seite der Exzentrizitätslinie verkleinern, wenn eines der gezahnten Bauteile eine Umlaufbewegung um die Achse des anderen Bauteiles ausführt und eines der gezahnten Bauteile um die eigene Achse rotiert, und einem Ventil, das ein sich synchron mit einer der Bewegungen eines der gezahnten Bauteile bewegendes Ventilelement sowie Einlaß- und Auslaßkanäle aufweist, über die sich vergrößernde Zellen mit einem Druckmitteleinlaß und sich verkleinernde Zellen mit einem Druckmittelauslaß des Iflaschinengehäuses in Verbindung kommen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Druckmittelauslässe (56, 58, 60; 156, 15B, 160; 278, 279) vorgesehen und die Auslaßkanäle (70 bis 75A, B, C; A bis F; 271, 272) des Ventile (2, 24; 1Q2, 124; 214, 260) derart ausgelegt sind, daß gleichzeitig Druckmittel aus mindestens zwei verschiedenen sich verkleinernden Zellen (32 bis 37; 132; 228) getrennt zu mindestens zwei verschiedenen der vorhandenen Druckmittelauslässe gelangt.ORIGINAL INSPECTED1OS824/OO7O
- 2. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegbare Ventilelement (24; 124; 260) mit
dem eine Umlaufbeuiegung ausführenden gezahnten Bauteil
(16; 116; 220) in Antriebsv/erbindung steht. - 3. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Umlaufbewegung ausführende gezahnte Bauteil (16; 116; 220) gleichzeitig um die eigene Achse mit einer Winkelgeschwindigkeit rotiert, die kleiner als
die Winkelgeschwindigkeit der Umlaufbewegung ist„ - 4. Drehkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Radstern (16; 116; 220) um die Achse des Zahnringes (6; 104; 212) umläuft.
- 5. Drehkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegbare Ventilelement
(260) drehbar gelagert und mit dem eine Umlaufbewegung ausführenden gezahnten Bauteil (220) derart verbunden ist, daß es synchron mit dessen Umlaufbewegung rotierte - 6. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Einlaßkanäle (270) in dem rotierenden Ventilelement (260) auf der einen Seite der Exzentrizität slinie (230) und mindestens ein Teil der Auslaßkanäle (271, 272) in dem rotierenden Venti!element auf der anderen Seite der Exzentrizitatslinis ausgebildet ist.1 0 b 3.? L I Π 0 7 ηORIGINAL
- 7. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegbare Ventilelement (24; 124) drehbar gelagert und mit dem eine Umlaufbewegung ausführenden gezahnten Bauteil (16; 116) derart verbunden ist, daß es synchron mit dessen Drehbewegung rotiert.
- Drehkolbenmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (2, 24; 102, 124) in Umfangsrichtung v/erteilt angeordnete, gehäusefeete Kanäle (77 bis 83; 177 bis 183) aufweist, deren Anzahl der Zähnezahl des Zahnringes (6; 104) entspricht und die mit dem Innenraum des Zahnringes sowie jeweils auf der einen Seite der Exzentrizitätslinie mit Einlaßkanälen (68; 168) und auf der anderen Seite der Exzentrizitätslinie mit Auslaßkanälen (70 bis 75A, B, C; A bis F) des drehbaren Ventilelementes (24; 124) in Verbindung stehen.
- 9«, Drehkolbenmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß- und Auslaßkanäle (68, 70 bis 75A, B, C; 168, A bis F) einander abwechselnd in Umfangsrichtung v/erteilt in dem drehbaren Ventilelement (24; 124) ausgebildet und die Einlaßkanäle (68; 168) mit dem Druckmitteleinlaß (54; 154) sowie die Auelaökanäle (70 bis 75A, B, C; A bis F) mit den Druckmittelauslässen (56, 58, 60; 156, 158, 160) ständig verbunden sind, wobei mindestens zwei der Auelaßkanäle getrennt an verschiedene Druckmittelaualäeee angeschlossen sind*, „ f OHM««-
- 10. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßkanäle (70 bis 75A, B, C; A bis F) in Gruppen (A, B, C; AD, BE, CF) mit jeweils mindestens zwei AuslaQkanälen vorgesehen sind und jede Gruppe getrennt mit jeweils einem anderen der Druckmittelauslässa (56, 58, 60; 156, 158, 160) ständig verbunden ist.
- 11. Drahkolbenmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ziuai Auslaökanäle jeder Gruppe (AD, BE, CF) auf diametral gegenüberliegenden Seiten des drehbaren Ventilelement8s (124) vorgesehen sind.0R16JNAL INSPECTED 10 L1 3 2 4/0070
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US470746A US3283723A (en) | 1965-07-09 | 1965-07-09 | Rotary fluid pressure devices |
Publications (1)
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