DE1503301B1 - Hydraulischer Motor mit einem auf der Motorwelle festsitzend drehbaren Zylinderblock,der mehrere radial gerichtete Arbeitszylinder umfasst - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Motor geordnete Arbeitszylinder, die zu diesem Zweck

mit einem auf der Motorwelle festsitzend drehbaren schwenkbar gelagert sind, wobei die federbelasteten

Zylinderblock, der mehrere radial gerichtete Arbeits- Kolben auf eine in der Achse der Anordnung rotie-

zylinder umfaßt, deren einzelne Kolben abwechselnd rende Exzenterwelle einwirken. Diese bekannte An-

mit der Druck- und mit der Saugseite der Druckflüs- 5 Ordnung hat also nicht die Vorteile der auf der ent-

sigkeit in Verbindung stehen und dadurch in radialer gegengesetzten Seite wirksamen Nockenbahn, die bei

Richtung nach außen gegen eine am Innenumfang jeder Umdrehung mehrere Kolbenhübe gestattet,

des Motorgehäuses angeordnete, im Querschnitt Diese Konstruktion hat auch nur den Zweck, mit

wellenförmige Nockenbahn gedrückt und, sich über Hilfe eines verschiebbaren Ringes die Funktion der

Wälzrollen abstützend, mitsamt dem Zylinderblock ίο Verbindungskanäle zur Druck- bzw. zur Saugseite

in Drehbewegung versetzt sind. und deren Zusammenwirken mit der Kraftübertra-

Nach diesem Prinzip arbeitende hydraulische Mo- gung derart umzukehren, daß man den einen oder toren sind bekannt und haben gegenüber einer ahn- den anderen Drehsinn einstellen kann. Auch benötigt liehen Konstruktion mit festsitzend angeordneten die bekannte Konstruktion zu diesem Zweck eine Arbeitszylindern, die zentral durch eine exzentrische 15 ^Reihe von Ventilen und den Aufwand für die Welle oder über einen Nocken gesteuert werden, den schwenkbar gelagerten Zylinder, kann jedoch in keierheblichen Vorteil, daß man bei jeder einzelnen ner Weise eine Leistungsregelung ermöglichen. Es ist Umdrehung eine ganze Reihe von Arbeitshüben der nämlich bei der bekannten Konstruktion nur im Rahradialen Zylinder vorsehen kann. Die abwechselnd men der Umstellbarkeit von einem Drehsinn auf den notwendige Verbindung der Arbeitszylinder mit der ao entgegengesetzten Drehsinn möglich, den umlaufen-Druck- und mit der Saugseite der hydraulischen den Motor entsprechend abzubremsen, also durch er-Druckflüssigkeit wird bei allen Konstruktionen in Ab- höhte Reibungsverluste den genannten Zwischenzu- ^ hängigkeit vom betreffenden Drehwinkel durch ent- stand auszunutzen und durch Verschieben eines Stell- ■ sprechende Schieber gesteuert, welche grundsätzlich ringes aus der einen Endlage in die Mittelstellung | die Aufgabe haben, immer dann, wenn der Arbeits- 35 unter Verschließen der betreffenden Ventile einen ' hub einsetzen soll, den betreffenden Arbeitszylinder Bremsvorgang darzustellen.

mit einem Druckkanal zu verbinden und einen Druck- Bekannt ist auch ein hydraulischer Motor mit entlastungskanal zu sperren, sowie nach beendetem einem umlaufenden Zylinderblock, dessen darin mit-Arbeitshub dann die genannten Vorgänge umzukeh- laufende Radialkolben mit dem Innenumfang einer ren, damit der anstehende Druck über die Saugseite 30 Nockenbahn zusammenwirken und den erforderentlastet und die Flüssigkeit abgeleitet wird, wobei liehen Stelldruck durch die Motorachse erhalten, dann die Zuleitungen von der Druckseite abgesperrt Dazu müssen die Zuleitungen zur Druck- bzw. zur sind. Die bei hydraulischen Motoren dieser Art für Saugseite im entsprechenden Rhythmus geöffnet bzw. jeden einzelnen Arbeitszylinder in Umfangsrichtung geschlossen werden. Diese Konstruktion unterscheider Anordnung während des Betriebes nacheinander 35 det sich in ihren Einzelheiten zwar grundsätzlich von eintretenden Umkehrzustände für die Anschaltung der vorher genannten, und die Steuerung des be- bzw. Ausschaltung der betreffenden Zuleitungen ent- treffenden Druckverteilers erfolgt zwar über entsprechen bekanntlich dem oberen bzw. unteren Tot- sprechende Kanäle, die in verschiedenen Ebenen punkt der Zylinderbewegung. Es ist allerdings im senkrecht zur Motorachse ausmünden, jedoch ist die allgemeinen ein erheblicher Aufwand an Steuerschie- 40 Anordnung solcher hydraulischer Steuermittel innerbern notwendig, um den Umschaltvorgang, der mög- halb des naturgemäß beschränkten Achsraumes verliehst unter Vermeidung von toten Raumabschnitten gleichsweise schwierig und nicht nur aus Festigkeitsdurchgeführt werden soll, im Arbeitstakt des Motors gründen nachteilig, weil sie sehr geringe Fertigungsbei allen Zylindern sorgfältig einzuleiten. toleranzen voraussetzt und weil somit auch bei dieser Λ

Bekanntlich haben solche Motoren auch die Eigen- 45 bekannten Konstruktion an eine Regelung der Lei- ^

schaft, daß ihr Drehsinn in einfacher Weise um- stungsverhältnisse nicht zu denken ist, geschweige

gekehrt werden kann: Es genügt hierzu, den Ein- denn an eine in beliebigen Stufen wahlweise und be-

und Auslaß der hydraulischen Druckflüssigkeit in ge- tnebsunabhängig durchführbare Einstellung des wirk-

eigneter Weise zu vertauschen. Jedoch ist auch diese samen Arbeitshubes.

Maßnahme bei den bisher bekannten hydraulischen 50 Weiterhin sind hydraulische Motoren bekannt, die

Motoren nur mit einem entsprechenden Aufwand an allerdings nur mit einer Exzenterwelle zusammen-

drehungsabhängig wirksamen Steuerschiebern zu ver- arbeiten und somit auch nur eine begrenzte Anzahl

wirklichen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist von Arbeitszylindern zulassen, bei denen ein Steuer-

es, die Vorteile eines hydraulischen Motors mit Ra- schieber zusätzlich für den Zweck angeordnet ist,

dialkolben und außenliegender Nockenbahn gegen- 55 das Abschalten des Motors einzuleiten. Eine be-

über den Konstruktionen mit exzentrischer Welle kannte Konstruktion hat am Umfang des bewegten

innerhalb der Zylinderanordnung durch eine mög- Motorteiles Ausnehmungen, in welche zum Festhal-

lichst einfache Konstruktion mit solchen hydrau- ten Sperrstifte eingreifen sollen. Da jedoch das Fest-

lischen Mitteln zu erreichen, bei denen zur Steuerung halten eines hydraulischen Motors aus dem Betriebs-

allenfalls längsverschiebliche Schieber erforderlich 60 zustand heraus bei Anwendung von Sperrstiften eine

sind, und zwar mit dem Ziel, einen solchen Motor erhebliche Belastung der betreffenden Teile darstellt,

auch wahlweise noch zusätzlich durch eine vom je- hat die bekannte Konstruktion zusätzlich noch

weiligen Betriebszustand unabhängige Leistungsrege- hydraulische Steuerschieber zu dem Zweck, ein jähes

lung steuerbar zu machen. Abbremsen des Motors zu vermeiden. Im übrigen ist

Es ist bekannt, hydraulische Motoren mit mehre- 65 eine Drehzahlregelung oder Leistungssteuerung im

ren sternförmig zueinander angeordneten Arbeits- Sinne der eingangs genannten Aufgabenstellung auch

zylindern während des Betriebes zu regeln. Eine bei dieser Konstruktion keineswegs vorgesehen.

Konstruktion dieser Art hat jedoch feststehend an- Sodann ist eine hydraulische Vorrichtung bekannt,

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die nicht als Motor, sondern nur als Pumpe zu arbei- Kolbensteuerung bekannt sind, ist es Aufgabe der ten vermag. Die bekannte Pumpe ist mit umlaufen- Erfindung, einen hydraulischen Motor der eingangs den Zylindern für Flüssigkeitsgetriebe ausgerüstet genannten Art zu schaffen, bei dem alle komplizier- und soll also einen hydraulischen Druck erzeugen. ten mechanischen Einzelteile vermieden werden und Zu diesem Zweck sind, ähnlich der eingangs erwähn- 5 insbesondere eine echte Leistungsregelung, die ganz ten Konstruktion hydraulischer Motoren, fest- unabhängig ist von der Drehzahl und von der Bestehend um eine exzentrische Antriebswelle mehrere lastung des Motors erreicht werden soll. Alle diese Zylinder angeordnet, von denen jeweils ein größerer Forderungen lassen sich in überraschend einfacher Zylinder einem wesentlich kleineren Zylinder gegen- Weise gemäß der Erfindung dadurch erfüllen, daß über steht. Man kann bei der bekannten Pumpe die io zur reibungsarmen Leistungsregelung innerhalb des Förderleistung in groben Stufen einfach dadurch Zylinderblockes ein vom Druckverteiler des Motors regeln, daß man wahlweise die einen oder die ande- unabhängig einstellbarer Verteilerkörper mitläuft, ren Arbeitszylinder belastet. Entsprechende hydrau- welcher stellungsabhängig einen oder mehrere der lische Stellschieber sind vorgesehen, jedoch lassen Verbindungskanäle zu den einzelnen Arbeitszyhnsich dieser Pumpenkonstruktion keine Anregungen 15 ^dem dadurch sperrt, daß er den über einen Abzweigzur Lösung der vorliegenden Aufgabe entnehmen. kanal anstehenden Stelldruck wahlweise über Quer-Die bekannte Pumpe hat nämlich zu diesem Zweck kanäle und diesen zugeordnete Steuerzylinder übereine exzentrische Verstellung der einzelnen Zylinder trägt, deren Steuerkolben dann den Verbindungsüber deren Lagerung, was jedoch nur praktisch zu kanal zu dem oder zu den betreffenden Arbeitskolben verwirklichen ist, wenn die betreffenden Zylinder so einzeln oder gruppenweise sperrt und dabei zugleich ortsfest angeordnet sind. Dann treten die betreffen- die entsprechende Anzahl von Druckentlastungskanäden Zylinder außer Eingriff, sind also am Strömungs- len öffnet, die betreffenden Arbeitskolben in ihre kreis bzw. an der Förderleistung nicht beteiligt. Die durch Rückstellkräfte angestrebte Ruhelage versetzt zu diesem Zweck bekannten Verstellbewegungen für und in wählbaren Abstufungen den wirksamen Hubdas Aus- und Einschalten der Zylinder oder für die a₅ raum und die Leistung des Motors herabsetzt.
Betätigung einer Verstellanordnung für die Exzen- Der erfindungsgemäße Motor arbeitet auf diese trizität der Pumpe lassen sich keinesfalls für einen Weise sehr zuverlässig und unanfällig gegen Störunhydraulischen Motor mit einer wellenförmigen Nok- gen, weil er keine anderen mechanisch bewegten kenbahn anwenden. Weder würde sich damit eine Einzelteile benötigt als den Zylinderblock mit den Nockenbahn verändern lassen, noch wäre mit ver- 30 Arbeitszylindern selbst und die zugeordneten Steuernünftigem Aufwand ein Aus- und Einrücken einzel- zylinder, welche sämtlich durch den zusätzlichen Verner Zylinder für diesen Zweck denkbar. Auch lassen teilerkörper wahlweise einstellbar sind, der zweckandere Konstruktionen von hydraulischen Pumpen mäßig in der Zylinderachse angeordnet und nur in mit feststehend angeordneten Arbeitszylindern eine Längsrichtung zu verstellen ist. Ausschließlich durch solche Übertragung nicht zu. Deshalb sei nur er- 35 Längsverschiebungen werden alle Funktionen erwähnt, daß hydraulische Pumpen bekannt sind, die reicht, wozu im übrigen selbstverständlich die zur in Abhängigkeit des Gegendruckes die Fördermenge Übertragung hydraulischer Drücke bewährten bauselbst stufenlos zu regeln gestatten, dazu jedoch liehen Einzelheiten der nicht verstellbaren Teile andurchweg mit einer Verstellung des Kolbenhubes wendbar sind, beispielsweise die lageabhängige Einarbeiten, was also bei einem hydraulischen Motor 40 mündung von Verbindungskanälen, die jedoch ohne mit den dazu notwendig werdenden mechanischen weiteres an den vorgefertigten Teilen hergestellt wer-Stellteilen nicht praktisch zu verwirklichen wäre. den können und somit in ihrer Gesamtheit den Her-Speziell ist eine hydraulische Hochdruckpumpe be- Stellungsaufwand in überraschend geringen Grenzen kannt, die zwar in anderer Weise über einen hydrau- halten.

lischen Schieber zwecks Mengenregelung die Förder- 45 Beispielsweise wird der erfindungsgemäße hydraukolben einzeln oder gruppenweise selbsttätig ab- lische Motor so ausgelegt, daß die betreffenden schaltbar macht, jedoch ist auch dieser Konstruktion Querkanäle zur stufenweise wählbaren Drucküberkeine Anregung zur Lösung der gestellten Aufgabe tragung zu den entsprechenden Steuerzylindern in zu entnehmen, denn die Konstruktion betrifft eine verschiedenen Ebenen senkrecht zur Achse des Zy-Pumpe, deren Arbeitszylinder nicht radial, sondern 50 linderblockes ausmünden, innerhalb deren der Verparallel zueinander und feststehend angeordnet sind, teilerkörper in Form eines stabförmigen Stellschiewährend die Arbeitskolben durch eine Taumel- bers an sich bekannter Art längsverschieblich angescheibe bei jeder Drehung der Antriebswelle einmal ordnet und, stellungsabhängig eine entsprechende betätigt werden. Für diese Bewegungsvorgänge sind Anzahl von Querkanälen sperrend bzw. andere freizwar zahlreiche Kugellager erforderlich, weil sich die 55 gebend, bei laufendem Motor drehungsunabhängig Taumelscheibe nicht drehen darf, jedoch kann weder über einen Stellschaft von außen her zur Änderung eine Kraftübertragung im umgekehrten Sinne von der Motorleistung verschiebbar ist.
Arbeitskolben zur Taumelscheibe auf die Welle im Der erfindungsgemäße Motor muß nur die erfor-Sinne eines hydraulischen Motors damit erreicht wer- derliche Anzahl von Verbindungskanälen im Zylinden, noch ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, 60 derblock haben, und diese Kanäle können über-Stellvorgänge in Abhängigkeit vom hydraulischen raschend kurz bemessen sein. So hat die bevorzugte Druck durchzuführen. Ausführungsform des nachstehend in der Zeichnung Gegenüber all den genannten Konstruktionen, bei beschriebenen Konstruktionsbeispieles für jeden einweichen hydraulische Druckleitungen, drehungsab- zelnen Arbeitszylinder auch nur einen einzigen und hängige Schieber sowie auch längsverschieblich ein- (-5 in sich geraden Verbindungskanal. Wenn alle diese stellbare Steuerschieber, Rückschlagventile, vom Verbindungskanäle in ringförmiger Anordnung einer Drehwinkel abhängig umschaltbare Druckleitungen gleichen Anzahl von öffnungen gegenüberstehen, und natürlich auch die Einzelheiten der hydraulischen welche abwechselnd mit der Saugseite und mit der

Druckseite des Druckverteilers verbunden sind, dann ergibt sich für den Betrieb eines solchen Motors allein durch die Drehung eine unmittelbare lineare Verbindung jedes einzelnen Verbindungskanals einmal mit der Druckkammer und einmal mit der Saugkammer des betreffenden Druckverteilers, und zwar ohne gekrümmte Verbindungswege, also auch ohne nennenswerte Verluste von Strömungsenergie durch Reibung und allein bei genauer Fertigung der Bauspielt gar keine Rolle, daß dieser Stelldruck im Arbeitsrhythmus des betreffenden Einzelzylinders schwankt. Es wird nämlich in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß der stabförmige Verteiler-5 körper in jedem eingestellten Regelzustand durch eine den wählbaren Stufen entsprechende Anzahl von Umfangsrillen festgelegt ist, von denen jeweils eine durch den Eingriff einer in an sich bekannter Weise federbelasteten Rastkugel eine ungewollte

teile auch die zuverlässigste Einhaltung der ge- ίο Längsverschiebung verhindert. Damit ist die genannte wünschten Betriebsbedingungen. Dieser Vorteil, den Aufgabe mit den Forderungen, den Konstruktionsdie eingangs genannten Konstruktionen von Motoren aufwand zu vermindern, die Funktionsweise zu ver- und Pumpen in keinem Fall aufweisen, ist jedoch die bessern und die Leistung zu regeln, in einer Weise Voraussetzung für weitere technische Vorteile, die gelöst, die sich auch für eine praktische Verwirksich gemäß der vorliegenden Erfindung für die wahl- 15 lichung vorzüglich eignet, wie das Ausführungsbeiweise einstellbare Leistungsregelung eines solchen spiel der Erfindung in den Zeichnungen anschaulich Motors mit Nockenbahn ergeben. Insbesondere kann macht. Hierzu zeigt in entsprechenden Schnittbildern man beim erfindungsgemäßen Motor außerordentlich und teilweise schematischer Darstellung viele Arbeitszylinder ringförmig anordnen, weil auch F i g. 1 den Längsschnitt durch die Motorachse

der technische Aufwand in der gemeinsamen Achse 20 der Gesamtanordnung entsprechend der Linie I-I in dieser Zylinder in vorteilhafter Weise nur sehr gering F i g. 2 sowie

sein kann. F i g. 2 den Querschnitt hierzu nach Linie II-II in

In Weiterbildung der Erfindung kann man aus den F i g. 1, wobei der zur Übertragung des Regeldruckes genannten Gründen sogar auf die Anordnung einzel- benutzte Abzweigkanal 2 c in ganz beliebiger Weise ner Rückstellfedern und somit auf eine entsprechend 25 mit dem an der Regelung nicht beteiligten Arbeitskomplizierte Konstruktion der Arbeitszylinder ver- zylinder Ib₁ stehen kann, in Fig. 2 also nur zum ziehten, wenn dazu als gemeinsames Rückstellorgan besseren Verständnis der nachfolgenden Beschreifür die wahlweise ausschaltbaren Arbeitskolben ein bung schematisch angedeutet ist; sämtliche Kolben umspannendes elastisches Band F i g. 3 zeigt den Querschnitt durch den Zylinderbzw, auch als gemeinsames Rückstellorgan für die 30 block2 nach Linie IH-III in Fig. 1, den Arbeitskolben zugeordneten Steuerkolben ein F i g. 4 den senkrechten Schnitt dazu in Richtung

diese gemeinsam umspannendes elastisches Band vorgesehen ist.

Besonders einfach und zuverlässig kann auch der vom Arbeitsdruck abgezweigte und allein für die 35 Leistungsregelung benötigte Stelldruck für den Steuerkörper übertragen werden. Die erfindungsgemäße Arbeitsweise wird nämlich ohne jede veränderliche Einstellung der Arbeitskolben allein durch

die üblichen Rückstellkräfte in der Weise ermöglicht, 40 Druckverteilers, und zwar nach Linie VIII-VIII in daß die Stellkolben innerhalb der Stellzylinder bei F i g. 7.

fehlendem Stelldruck durch ein federelastisches Zur besseren Übersichtlichkeit wird die Steuer-

Rückstellorgan in ihre die volle Leistung des Motors vorrichtung des hydraulischen Motors zur Leistungszulassende Ruhelage versetzt sind. regelung erst im Anschluß an den Gesamtaufbau und

Es ist besonders zweckmäßig, den hydraulischen 45 dessen wesentliche Wirkungsweise erläutert. Motor in Weiterbildung der Erfindung so auszulegen, F i g. 1 zeigt das fest angeordnete Motorgehäuse 1,

daß der den Stelldruck zur wahlweise einstellbaren in welchem der sieben radial angeordnete Arbeits-Leistungsregelung führende Abzweigkanal mit einem kolben 3 umfassende Zylinderblock 2 drehbar ange-Rückschlagventil versehen und unmittelbar an einen ordnet ist. Zur Steuerung der Arbeitsvorgänge ist Arbeitskolben angeschaltet ist, welcher allein an der 50 dicht neben dem drehbaren Zylinderblock 2 der mit Leistungsregelung nicht teilnimmt und dessen Ver- passenden Öffnungen versehene Druckverteiler 4 im bindungskanal unmittelbar an den Druckverteiler Motorgehäuse 1 angeordnet. Die Drehbewegung des herangeführt ist. mit der Antriebswelle 5 starr verbundenen Zylinder-

Man braucht also keineswegs sämtliche vorhande- blockes 2 wird durch eine sich kontinuierlich fortnen Kolben des mehrzylindrischen hydraulischen 55 setzende Wälzbewegung beweglicher Teile erreicht, Motors einstellbar zu machen, sondern es genügt. die mit den radial nach außen gerichteten Arbeitswenn man nur einzelne oder Gruppen einzelner Ar- kolben 3 in Verbindung stehen und längs einer am beitskolben wahlweise abschalten kann. Der Min- Innenumfang des Gehäuses 1 ausgebildeten Nockendesthub des Motors wird dann durch nur einen Ar- bahn 6 mit im Querschnitt acht Wellenlinien 6 a abbeitskolben bestimmt. Das hat den Vorteil, daß man 60 wälzend entlang laufen, wenn der Motor in Beüberhaupt keine besondere Zuleitung benötigt, wenn trieb ist.

man nur einen der vorhandenen Arbeitszylinder von Diese beweglichen Teile bestehen beim Ausfüh-

der Regelung ausnimmt. Das ist auch sinnvoll, weil rungsbeispiel nach F i g. 1 aus einer Anordnung von man natürlich an Stelle einer Regelung von allen zwei parallel zueinander laufenden Rollen 7, die auf Arbeitszylindern den betreffenden Motor dann ein- 65 einer gemeinsamen Drehachse 8 umlaufen, welche fach ausschalten wird. So übernimmt also der eine am Endabschnitt des betreffenden Arbeitskolbens 3 Arbeitszylinder zugleich die Zuführung des erforder- befestigt ist. liehen Stelldruckes für den Verteilerkörper, und es Der Motor hat auf der einen Seite in F i g. 1

IV bzw. IV oder IV" nach F i g. 3 sowie

F i g. 5 den entsprechenden Schnitt, und zwar in Richtung V oder V nach F i g. 3 und

F i g. 6 den Querschnitt durch den Zylinderblock 2 nach der Linie VI in Fig. 3;

F i g. 7 zeigt den Querschnitt durch den Druckverteiler nach Linie VII-VII in F i g. 1 sowie F i g. 8 den entsprechenden Längsschnitt des

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rechts im Bereich des Druckverteilers 4 je eine Ein- keit zugeführt wird, also wenn die nachfolgend belaßöffnungla zum Anschluß an die Druckseite und schriebene Steuervorrichtung der Leistungsregelung eine AuslaßöffnungIb zum Anschluß an die Saug- in Tätigkeit tritt, wozu nach Fig. 1 und 4 bis 6 zu seite des betreffenden, nicht näher dargestellten jedem Arbeitskolben ein Stellkolben 16 sowohl den Drucksystems für die Arbeitsflüssigkeit. Die genann- 5 Verbindungskanal 2 a sperrt, als auch jetzt über ten öffnungen führen über eine ringförmige Einlaß- seine ringförmige Ausnehmung 16 a einen Druckkammer Ic bzw. eine ähnliche Auslaßkammer 1 d entlastungskanal Zg₂ bis 2g₇ freigibt, dann dient unmittelbar zum Umfang des Druckverteilers 4. beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ein elasti-

Der Verteiler 4 ist festsitzend angeordnet und mit sches Band 20, das in der aus F i g. 3 ersichtlichen Stiften oder Bolzen 9 am Motorgehäuse 1 drehsicher io Weise alle Steuerkolben umschlingt, als Rückstellgehalten. Durch mehrere Ringdichtungen 10 wird organ. Ist also der betreffende Kolben des Steuereine Abdichtung in beiden axialen Richtungen und Zylinders 2 d₇ nach F i g. 3 in Sperrstellung, dann gleichfalls zwischen den beiden Ringräumenlc und sorgt die Spannung des elastischen Bandes 20 beim Id sichergestellt. Beim gezeichneten Ausführungs- Ausschalten dieses Steuerzylinders, daß der Kolben beispiel hat dieser Druckverteiler 4 die Aufgabe, ins- 15 die gleiche Lage annimmt wie alle anderen Steuergesamt acht einzelne ringförmig angeordnete Verbin- kolben nach Fig. 3. In gleicher Weise werden auch dungskanäle 4 a nach Fig. 8 mit der Druckseite über die einzelnen Arbeitszylinder 3 nach Fig. 2 durch die Ringkammer 1 c im Motorgehäuse 1 zu verbinden ein elastisches Band 11 in ihrer Ruhelage eingestellt, sowie außerdem auch acht in den Zwischenräumen und zwar gleichbleibend darin festgehalten, sobald der Verbindungskanäle Aa angeordnete Verbin- ao die betreffenden Arbeitszylinder durch die Leistungsdungskanäle 4b in der aus F i g. 7 ersichtlichen regelung vom wirksamen Arbeitshub des Motors ab-Weise über den Ringkanal Id des Gehäuses 1 an die geschaltet sind. Die besonders einfachen Rückstell-Saugseite des Drucksystems anzuschließen. organe in Form von elastischen Bändern sind also

Eine Öffnung Ie in der Wanne des Motorgehäu- in jedem Falle bestrebt, die betreffenden Kolben in ses 1 nach F i g. 1 dient als Überlauföffnung für den 35 Richtung auf die gemeinsame Achse zu bewegen.

Ölsumpf des Motors. Die eigentliche Steuervorrichtung zur Leistungsrege-

Die ringförmig angeordneten Kanäle 4 a und 4 b lung arbeitet mit nur einem beweglichen Stellglied, folgen nach F i g. 4 im gleichen Abstand von der nämlich einem stabförmigen Verteilerkörper 12, der Achse aufeinander und kommen auf diese Weise innerhalb des Zylinderblockes 2 und in dessen Achse beim Umlaufen des Zylinderblockes 2 abwechselnd 30 längsverschieblich angeordnet ist. Dazu dient, wie die mit den Ringräumenlc bzw. Id in Verbindung, schematische Darstellung nach Fig. 1 zeigt, ein entweiche den insgesamt sieben in gleichen Winkel- sprechender Stellschaft 13, dessen Längsverschieabständen angeordneten Arbeitszylindern 2 b des bung über nicht dargestellte Anschlußteile in Rich-Motors jeweils nur über einen Verbindungskanal 2 a tung des Pfeiles drehungsunabhängig möglich ist im Zylinderblock 2 die notwendigen Druckänderun- 35 durch die Zwischenschaltung eines Kupplungsgen übertragen, und zwar in Verbindung mit dem elementes 14, beispielsweise eines Drehgelenkes oder Durchfließen der Druckflüssigkeit in Richtung von in Form eines Kugellagers, das gegen seitliche Verder Öffnung la bis zur Auslaßöffnung 1 & nach Schiebung gesichert ist. Im übrigen erlaubt die ro-Fig. 1. Dabei ist im Gegensatz zu Fig. 1 der dem tationssymmetrische Gestalt des Verteilerkörpers 12 betreffenden Arbeitszylinder 2 b zugeordnete Stell- 40 grundsätzlich auch dessen Drehung gegenüber dem kolben 16 in Richtung nach unten gedrückt, so daß Zylinderblock 2. Wie F i g, 1 zeigt, ist der stabförer über seine Ringrille 16 a den Verbindungskanal 2 a mige Verteilerkörper 12 so bemessen, daß er einen frei gibt. Diese Anordnung der genannten Verbin- Ringraum 21 bildet und somit die betreffenden Querdungskanäle 4a und 45 ist so getroffen, daß immer kanäle2/ zu den Steuerzylindern 2 a" in Verbindung dann, wenn der betreffende Arbeitskolben 3 seinen 45 mit dem Abzweigkanal 2c nach Fig. 2 bringt, der in oberen bzw. seinen unteren Totpunkt erreicht hat, F i g. 1 nicht nochmals bezeichnet und, wie gesagt, in keine Druckflüssigkeit zugeführt bzw. abgeführt wird, beliebiger Form nur über ein Rückschlagventil 15 weil sämtliche Verbindungen in diesem Zwischen- unmittelbar mit dem Arbeitszylinder 2 b_x des einen zustand verschlossen sind. der Arbeitskolben 3 verbunden sein kann.

Wird die Druckflüssigkeit außerhalb eines solchen 50 Der stabförmige Verteilerkörper 12 hat nach Totpunktes den Arbeitszylindern 2& über die Ver- Fig. 2 eine Lage, die der Stellrichtung des Pfeiles A bindungskanäle4a zugeführt, dann werden die be- entspricht; damit sind alle verfügbaren Querkanäle treffenden Kolben 3 in Umfangsrichtung nach außen 2/ am Stelldruck angeschlossen und die betreffenden gedrückt und bewirken dadurch die schon genannte Steuerzylinder 2 d unter Druck sowie die Steuerkolben Längsbewegung entlang der Nockenbahn 6, und zwar 55 16 in ihre Sperrstellung eingetreten. Außerdem hat in die betreffenden Täler zwischen den Wellenbergen der Verteilerkörper 12 auf der gegenüberliegenden 6a der Nockenbahn 6 nach Fig. 2. Durch das Zu- Seite an seinem Umfang eine Anzahl von Ringrillen sammenwirken aller sieben Kolben 3 nehmen diese 12 a, von denen jeweils eine den betreffenden Regelgemeinsam den Zylinderblock 2 mit und versetzen bereich festlegt. Dazu ist eine Rastkugel 18 vorgedamit auch die Antriebswelle 5 des Motors in 60 sehen, die durch eine Rückstellfeder 19 gegen den Drehung. Dazu ist aus F i g. 2 ersichtlich, daß sich Verteilerkörper 12 gedrückt wird,
insgesamt sieben Zylinder über den Umfang der Diese Anordnung gestattet die sichere Festlegung Nockenbahn 6 mit acht Wellenbergen 6 a verteilen. des längsverschieblichen Verteilerkörpers 12 in der Bei dieser Zuordnung von also nur sieben Kolben 3 gewünschten Einstellung innerhalb des Zylinderzu einer um eins größeren Anzahl von Nocken er- 65 blockes 12, die in axialer Richtung über die nicht hält man eine besonders stoßfreie Drehbewegung dargestellten Stellmittel in Richtung des Pfeiles A in und ein sehr sanftes Anlaufen des Motors. F i g. 1 wahlweise verändert werden kann. Ein beson-

Wenn den Arbeitszylindern 2 c keine Druckflüssig- derer Vorteil besteht darin, daß die genannte Rast-

Claims (6)

1. 9 10

   kugel 18 auch eine besonders einfache Zuleitung 2 c gesamt vier verschiedene Betriebsstellungen für die

   des erforderlichen Stelldruckes in der aus F i g. 2 an- Leistungsregelung. In der ersten Stellung werden im

   gedeuteten Weise erlaubt, und zwar unabhängig da- Sinne von Fig. 4 die Arbeitszylinder 2d₂, 2d₃ und

   von, ob der betreffende Arbeitszylinder Ib₁ gerade 2d_e vom Arbeitsvorgang des Motors abgetrennt und

   an die Verbindungskanäle Aa für die Druckseite an- 5 durch das elastische Band 11 nach Fig. 1 dauernd

   geschlossen ist oder mit einem Kanal Ab an die Saug- deren Arbeitskolben 3 in ihrer Ruhelage gehalten. In

   seite des Verteilers nach F i g. 8. der zweiten Stellung ergibt sich die gleiche Funktion

   Jeder einzelne andere Arbeitszylinder2b._z, 2b₃... für die ArbeitszylinderId₅ und Id., während in der 2 ö₇ hat ganz entsprechend einen zugeordneten dritten Stellung auch noch der Arbeitszylinder 2 d_i Steuerzylinder 2 d₂, Id₃.. .Id₁, der in der gleichen io in den Ruhestand versetzt und nur noch der Haupt-Weise arbeitet. Nur der als Hauptzylinder für die zylinder 2 d₁ zur Kraftübertragung verwendet wird, Leistungsregelung dienende Arbeitszylinder 2O₁ der am Regelvorgang als solchem nicht beteiligt ist. braucht aus den genannten Gründen keinen Steuer- Diese dritte der insgesamt vier verschiedenen Regelzylinder 2 if und kann somit über die Regelung der Stellungen ist aus Fig. 1 ersichtlich. Im übrigen sind Leistung allein nicht abgeschaltet zu werden, was 15 die Darstellungen in F i g. 4 bis 6 schon beschrieben auch nicht notwendig ist, weil man statt dessen den und für die betreffende Gruppe von Arbeitszylindern gesamten hydraulischen Motor abschalten wird. Die naturgemäß gleich. Wird der Motor abgeschaltet und in F i g. 1 ohne Zahlenindex eingetragene Bezeich- der hydraulische Druck an der Einfüllöffnung 1 α nung 2_b gilt also zur Veranschaulichung der Wir- nach F i g. 1 beseitigt, dann sorgen die elastischen kungsweise für alle genannten Arbeitszylinder mit ao Bänder 20 und 11 dafür, daß sämtliche Steuerzylin-Ausnahme des einen Hauptzylinder 2 b_v der 16 und nun auch sämtliche Arbeitszylinder 3 in

   Die Zuordnung der einzelnen Arbeitszylinder ist die zentrale Ruhelage wandern. Dadurch kann der

   im Bedarfsfalle beliebig einstellbar und im Falle des Motor beim Einschalten mit voller Kraft anlaufen

   vorliegenden Beispiels aus F i g. 4 bis 6 zu ersehen. oder auch bei entsprechender Einstellung des Ver-

   Dort sind kurzerhand jeweils mit 2d und den betref- »5 teilerkörpers 12 mit einer beliebig wählbaren

   fenden Ziffern die Übergangsräume unterhalb der Leistungsstufe. Es wird also für jeden Bedarfsfall mit

   Arbeitszylinder bezeichnet, weil diese über den ein- einem erstaunlich geringen Aufwand sowie unter

   zigen Zuleitungskanal 2 a ohnehin normalerweise mit Vermeidung von Strömungsverlusten keineswegs eine

   den betreffenden Steuerzylindern 2d räumlich ver- Bremsung der Motorleistung, sondern eine echte

   bunden sind. Die aus F i g. 4 bis 6 ersichtliche Stel- 30 Leistungsregelung im Sinne einer stufenweise wähl-

   lung zeigt in allen drei Fällen die Sperrung dieses baren Einstellung des wirksamen Hubraumes er-

   Zuleitungskanals 2 a und die gleichzeitige Freigabe reicht, der die Summe des Hubraumes der tatsäch-

   eines Druckentlastungskanals 2g durch die Umfangs- lieh eingestellten Arbeitskolben 3 darstellt,

   ausnehmung 16 a der eingezeichneten Steuerkolben. Ein besonderer Vorteil des beschriebenen Motors

   Der einzige Unterschied zwischen den drei genannten 35 besteht darin, daß die Konstruktion nicht nur wenige

   Figuren besteht darin, daß bei Fig. 4 die Querkanäle geradlinige Verschiebungselemente benötigt, sondern

   2/ mit den Ziffern 2, 3 und 6 in entgegengesetzte auch ausschließlich mit geradlinigen und besonders

   Richtung aus der Ebene senkrecht zur Motorachse kurzen Querkanälen sowie mit koaxialen und infol-

   nach links abgewinkelt verlaufen im Vergleich zum gedessen leicht herstellbaren Ringräumen verwirk-

   Querkanal2/₄ nach Fig. 6, während die Querkanäle 40 licht werden kann. Die oben erläuterte Arbeitsweise

   2 j₅ und 2/₇ in der mittleren Stellung nach unten aus- dieses Motors mit den vier verschiedenen Regelstel-

   münden. Damit ist die Wirkungsweise der einzelnen lungen kann im einzelnen Bedarfsfalle auch in

   Regelstufen verständlich. anderer Weise abgestuft werden. Insbesondere kann

   Um die Wirkungsweise der Drehzahlregelung vom man an Stelle einer gruppenweisen Abschaltung die Zustand der vollen Motorleistung ausgehend zu be- 45 betreffenden Arbeitszylinder auch einzeln nacheintrachten, muß man sich den Verteilerkörper 12 nach ander stillsetzen, wenn man dazu so viele Ringrillen F i g. 1 ganz in Richtung nach links in die Aufnahme- 12a vorsieht, wie Raststellungen benötigt werden, kammer 2 e hineingeschoben denken. Dann sperrt und wenn man zweckmäßig dafür sorgt, daß nacheinder Verteilerkörper 12 mit seiner entgegengesetzten ander möglichst Arbeitszylinder auf verschiedenen Stirnfläche 126 nicht nur den Querkanal 2/ nach 50 Umfangsseiten abgeschaltet werden, damit der Motor F i g. 1, sondern auch alle anderen und in verschie- möglichst koaxial und damit ruhig auch bei vermindenen Ebenen senkrecht zur Motorachse ausmünden- derter Leistung weiterlaufen kann. Alle beschrieden Querkanäle. Es tritt keine Regelung ein, weil alle benen Parameter des beschriebenen Motors lassen Steuerkolben 16 entgegen den Darstellungen in sich in einfachster Weise also bei einer gegebenen F i g. 1 und 4 bis 6 ihre Ruhelage einnehmen, die das 55 Konstruktion auswählen. Man braucht nur den vorelastische Band 20 sicherstellt. Der hydraulische gefertigten Zylinderblock 2 in der gewünschten Weise Motor arbeitet dann ganz normal, und die Verbin- mit den entsprechenden Schrägbohrungen für die dungskanäle2a aller Arbeitszylinder 2 ft werden im Querkanäle 2/ zu versehen. Nicht zuletzt hat das be-Sinne von F i g. 7 abwechselnd an den hydraulischen schriebene Ausführungsbeispiel auch den Vorteil, Druck und an die Saugseite angeschaltet. Herrscht 60 daß außerordentlich einfache und daher leicht bealso kein Stelldruck oder gegebenenfalls nur noch herrschbare Abdichtverhältnisse vorliegen, also im ein geringer Stelldruck, dann sorgt das elastische Gegensatz zu den eingangs genannten und schon Band 20 für den normalen Motorbetrieb bei voller früher bekannten, jedoch wesentlich komplizierteren Leistung. Konstruktionen von hydraulischen Motoren und

   Wird nun der Stellschaft 13 in Richtung des 65 Pumpen.

   Pfeiles Λ nach Fig. 1 schrittweise nach rechts ver- Patentansprüche:

   stellt, dann springt die Rastkugel 18 von einer Um- 1. Hydraulischer Motor mit einem auf der

   fangsrille 12 α zur folgenden, und es ergeben sich ins- Motorwelle festsitzend drehbaren Zylinderblock,

   der mehrere radial gerichtete Arbeitszylinder umfaßt, deren einzelne Kolben abwechselnd mit der Druck- und mit der Saugseite der Druckflüssigkeit in Verbindung stehen und dadurch in radialer Richtung nach außen gegen eine am Innenumfang des Motorgehäuses angeordnete, im Querschnitt wellenförmige Nockenbahn gedrückt und, sich über Wälzrollen abstützend, mitsamt dem Zylinderblock in Drehbewegung versetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur reibungsarmen Leistungsregelung innerhalb des Zylinderblockes (2) ein vom Druckverteiler (4) des Motors unabhängig einstellbarer Verteilerkörper (12) mitläuft, welcher stellungsabhängig einen oder mehrere der Verbindungskanäle (2 a) zu den einzelnen Arbeitszylindern (2 b) dadurch sperrt, daß er den über einen Abzweigkanal (2 c) anstehenden Stelldruck wahlweise über Querkanäle (2f) und diesen zugeordnete Steuerzylinder (2 d) überträgt, deren Steuerkolben (16) dann ao den Verbindungskanal (2 a) zu dem oder zu den betreffenden Arbeitskolben (2 b) einzeln oder gruppenweise sperrt und dabei zugleich die entsprechende Anzahl von Druckentlastungskanälen (2 g) öffnet, die betreffenden Arbeitskolben (2 b) in ihre durch Rückstellkräfte (11) angestrebte Ruhelage versetzt und in wählbaren Abstufungen den wirksamen Hubraum und die Leistung des Motors herabsetzt.
2. 2. Hydraulischer Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die betreffenden Querkanäle (2f) zur stufenweise wählbaren Druckübertragung zu den entsprechenden Steuerzylindern (2d) in verschiedenen Ebenen senkrecht zur Achse des Zylinderblockes (2) ausmünden, innerhalb deren der Verteilerkörper (12) in Form eines stabförmigen Stellschiebers an sich bekannter Art längsverschieblich angeordnet und, stellungsabhängig eine entsprechende Anzahl von Querkanälen sperrend bzw. andere freigebend, bei laufendem Motor drehungsunabhängig über einen Stellschaft von außen her zur Änderung der Motorleistung verschiebbar ist.
3. 3. Hydraulischer Motor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellkolben (16) innerhalb der Stellzylinder (2 d) bei fehlendem Stelldruck durch ein federelastisches Rückstellorgan (20) in ihre die volle Leistung des Motors zulassende Ruhelage versetzt sind.
4. 4. Hydraulischer Motor nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als gemeinsames Rückstellorgan für die wahlweise ausschaltbaren Arbeitskolben (2 b) ein sämtliche Kolben umspannendes elastisches Band (11) bzw. auch als gemeinsames Rückstellorgan für die den Arbeitskolben (2 b) zugeordneten Steuerkolben (16) ein diese gemeinsam umspannendes elastisches Band (20) vorgesehen ist.
5. 5. Hydraulischer Motor nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der den Stelldruck zur wahlweise einstellbaren Leistungsregelung führende Abzweigkanal (2 c) mit einem Rückschlagventil (15) versehen und unmittelbar an einen Arbeitskolben (2 O₁) angeschaltet ist, welcher allein an der Leistungsregelung nicht teilnimmt und dessen Verbindungskanal (2 a) unmittelbar an den Druckverteiler (4) herangeführt ist.
6. 6. Hydraulischer Motor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der stabförmige Verteilerkörper (12) in jedem eingestellten Regelzustand durch eine den wählbaren Stufen entsprechende Anzahl von Umfangsrillen festgelegt ist, von denen jeweils eine durch den Eingriff einer in an sich bekannter Weise federbelasteten Rastkugel (18) eine ungewollte Längsverschiebung verhindert.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen