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Rotationskolbenmaschine mit umsteuerbarem
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Arbeitsmitteldurchsatz
Titel: Rotationskolbenmaschine
mit umsteuerbarem Arbeitsmitteldurchsatz Die vorliegende Erfindung bezieht sich
allgemein auf mit einem strömenden Arbeitsmittel arbeitende Maschine, wie beispielsweise
hydraulischarbeitenden Motoren oder Pumpen, bei welchen das Gerotor-Kreisbahnprinzip
angewendet ist und die geeignet sind zur Änderung des Hubvolumens oder Arbeitsmitteldurchsatzes.
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Das Gerotorprinzip, das in der Anordnung von auf einer Kreisbahn um
eine Achse rotierenden parallelen Kolben (Kammern) besteht, ist in Anwendung bei
hydraulischen Motoren und Pumpen bekannt (US-PS 3 558 245 = DE-AS 20 54 827), wo
eine Arbeitsmittelsteuerung für eine Rotationskolbenmaschine beschrieben ist mit
Steuerkolben zur Steuerung des strömenden Arbeitsmittels in und aus den einzelnen
Kammern. Derartige Rotationskolbenmaschinen haben eine Reihe von Vorteilen und werden
insoweit als Standard betrachtet, als die Kreisbahnbewegung geeignet ist als eine
Verzögerungs-oder Beschleunigungseinheit abhängig von der Ausbildung zu funktionieren,
ein hohes Drehmoment abzugeben, wenn die Einheit als hydraulischer Motor eingesetzt
wird
und ein großes Volumen ergibt sich ebenso als hydraulischer Motor, da die Versorgung
von den Steuerkolben geeignet ist zur Reduzierung der Toleranzen mit dem Effekt
der Verhinderung des Austrittes von Flüssigkeit, wodurch die Effizienz und Zuverlässigkeit
der Steuerteile sowie die Lebensdauer des Motors oder Pumpe erhöht wird und da der
Antrieb der Steuerkolben von den umlaufenden Maschinen mit gesteuert wird, ergibt
sich eine genaue Ventileinstellung ohne irgendeinen Einfluß des aufgrund des Verschleisses
der die Kraft übertragenden Teile verursachten Spiels (Leergang).
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Die Notwendigkeit jedoch zur Einsparung von Energie und nach höheren
Effizienz ist kürzlich besonders unterstrichen worden und damit hat sich das Bedürfnis
nach Flüssigkeitsmotoren des genannten Typs gezeigt, welche geeignet sind für geringe
Geschwindigkeiten bei hohem Drehmoment sowie hohen Geschwindigkeiten bei geringem
Drehmoment sowie nach hydraulischen Pumpen des Typs, welche umschaltbar sind zwischen
niedrigem Druck bei hohem Druchsatz und hohem Druck bei niedrigem Durchsatz.
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Jedoch ist die vorgenannte bekannte Rotationskolbenmaschine mit festem
Arbeitsmitteldurchsatz und sie besitzt Nachteile hinsichtlich der Nichteinstellbarkeit
der Änderung des Durchsatzvolumens. Ein anderer Typ einer Strömungsmittelumsetzmaschine
ist in der US-PS 3 778 198 offenbart. Bei dieser Maschine kann das Durchsatzvolumen
verändert werden durch auswählbare Zuführleitungen zu den Zylindern, welche mit
der Rotationskolbeneinheit verbunden sind, mit Hilfe eines rotierenden Verteilerorganslmit
einer doppelten Anzahl von Kammern gegenüber den Zähnen des Rotors und welche zusammengesetzt
sind zu zwei Gruppen, welche abwechselnd mit der Druckseite und mit der Ansaugseite
verbunden sind. Dieses bekannte Gerät ist kompliziert im Aufbau und erfordert darüberhin-
aus
eine erhebliche Änderung in der Form des vorstehend genannten Standardtypes einer
Drehkolbenmaschine. Dieser es eS un-Nachteil macht/mõglich, den Vorteil reduzierter
Kosten auch bei einer Massenproduktion zu erhalten.
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Aufgabe der Erindung ist es die vorgenannten Nachteile der durch die
US-PS 3 55 8 245 bekannten Maschine unter Beibehaltung seiner verschiedenen Vorteile
zu beseitigen und eine Maschine anzugeben,bei der durch Anpassung des Arbeitsmitteldurchsatzes
die Maschinenwerte den jeweils gewünschten Bedingungen anzupassen, die einfach im
Aufbau ist und bei welcher das Durchsatzvolumen zu den Rotationskolben mit einfachen
Mitteln einstellbar ist.
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Dabei soll gemäß einer Weiterbildung der der Erfindung zugrunde liegenden
Aufgabe die Rotationskolbenmaschine so aufgebaut sein, daß die Vorteile der bekannten
Maschinen mit Steuerkolben erhalten und weiter verbessert werden, wie die Erhaltung
eines genauen Ventilspiels über eine Lange Zeitperiode bei Reduzierung eines internen
Flüssigkeitsverlustes (Leakage), hohe Effizienz und damit erhöhte Lebensdauer.
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Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe wird in übereinstimmung mit der
vorliegenden Erfindung eine Rotationskolbenmaschine für ein strömendes Arbeitsmittel
vorgeschlagen, bestehend aus einer Endplatte und einem Gehäuse mit einem Arbeitsmitteleingangsvielfach
und einem Arbeitsmittelausgangsvielfach, einer Gelenkwelle innerhalb des Gehäuses
zur Drehung um seine Längsachse, einer Rotationskolbeneinheit mit einem Rotor und
einem Stator, die sich relativ zueinander und auf einer Kreisbahn um die Längsachse
bewegen und dabei die Kammern mit sich vergrößernden und verkleinernden Volumen
bilden, weiter mit Mitteln zur Verbindung der Rotationskolbeneinheit
mit
einer Gelenkwelle, so daß die relative Drehbewegung des Rotors und des Stators eine
Drehung der Gelenkwelle um die Längsachse und umgekehrt auslöst, wobei eine der
Anzahl der Kammern in der Drehkolbeneinheit entsprechende Zahl von Steuerkolben
vorgesehen sind, die entsprechend der relativen Bewegung des Rotors und des Stators
wechselweise ausgewählt die Kammern der Rotationskolbeneinheit mit dem Arbeitsmitteleingangsvielfach
und dem Arbeitsmittelausgangsvielfach verbinden mit dem Kennzeichen, daß eine Gruppierungsplatte
vorgesehen ist zur Unterteilung der Steuerkolben in eine Mehrzahl von Gruppen, welche
jeweils eine ganzzahlige Teilmenge der Gesamtzahl umfassen, so daß die Steuerkolben
in eine Mehrzahl von Gruppen im Sinne des Arbeitsmitteldurchsatzes, eingangs welcher
zwischen dem ArbeitsmitteivieIfach und fa%9hSund den Steuerkolben besteht, aufgeteilt
ist, wobei ein Teil der Steuerkolben einer ausgewählten Gruppe mit der Arbeitsmitteleingangsöffnung
oder Arbeitsmittelausgangsöffnung verbunden ist.
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In Ubereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform ist die Rotationskolbenmaschien
dadurch gekennzeichnet, daß Gruppierungsplatte als Ringplatte ausgebildet ist, welche
eine innere Öffnung, die im Durchmesser größer ist als die Zylinderplattenflüssigkeitsausgangsöffnung,
sowie eine Mehrzahl von Durchbohrungen und nichtdurchgehende Ausnehmungen, die abwechselnd
im gleichen Abstand längs des Umkreises der Ringplatte angeordnet sind, aufweist,
und daß eine Umlaufnut zur Verbindung der nichtdurchgehenden Ausnehmungen untereinander
vorgesehen ist.
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Dabei ist gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens die Rotationskolbenmaschine
weiter dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe der durchgehenden öffnungen eine Mehrzahl
von solchen Öffnungen umfaßt und mindestens
eine nichtdurchgehende
Ausnehmung vorgesehen ist.
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Einzelheiten einer Rotationskolbenmaschine nach der Erfindung werden
im folgenden anhand der anliegenden Zeichnungen erläutert: In diesen Zeichnungen
zeigen: Fig. 1) einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform einer bekannten, mit
festem Arbeitsmitteldurchsatz arbeitenden Rotationskolbenmaschine, Fig. 2) ein Schema,
welches zur Erläuterung des Prinzipes einer derartigen Maschine mit veränderbarem
Orchsatz entsprechend der Erfindung dient, Fig. 3) einen Längsschnitt durch eine
Ausführungsform einer Rotationskolbenmaschine gemäß der Erfindung mit einstellbarem
Arbeitsmitteldurchsatz, wobei lediglich die Teile gezeigt sind, welche sich von
einer Maschine nach dem Stand der Technik mit konstantem Arbeitsmitteldurchsatz
unterscheiden und Fig. 4) eine Vorderansicht, der Gruppierungsplatte, wie sie in
einer Ausführungsform nach der Erfindung verwendet wird.
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Im folgenden wird die Erfindung in weiteren Einzelheiten in Verbindung
mit den dargestellten Ausführangsbiespielen erläutert. Die Erfindung bezieht sich
auf eine Verbesserung einer Maschine nach der US-PS 3 558 245 und dementsprechend
werden die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung nun beschrieben unter
Bezugnahme auf die in Fig. 1 dargestellte bekannte Rotationskolbenmaschine, welche
modifiziert zu dem in der genannten US-
Patentschrift und wie sie
heute auf dem Markt verkauft wird.
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Die Fig. 1 zeigt eine Rotationskolbenmaschine, die als Flüssigkeitsmotor
oder als Pumpe einsetzbar ist. Die Maschine ist von einem zylindrischen Gehäuse
21 aufgenommen, welches einen Innenflansch 21 b, eine Abschlußplatt 23 und ein Abschlußteil
24 umfaßt. Die Abschlußplatte 23 ist an dem Gehäuse 21 mit Hilfe von Schrauben a
befestigt und das Abschlußteil 24 ist am gegenüberliegenden Ende des Gehäuses 21
ebenfalls mit Hilfe von Schrauben 26 befestigt. Eine Drehkolbeneinheit 30 umfaßt
einen innenverzahnten Stator 31 mit Rollen 20, die einen Teil seiner Oberfläche
bilden, und einen außenverzahnten Rotor 32. Der Rotor 32 weist eine Anzahl nach
außen gerichteter Zähne auf, die um eins kleiner ist als die Zahl der nach innen
gerichteten Zähne des Stators 31, um eine Anzahl Rotationskolbenausnehmungen oder
Rotationskammern 33 zu bilden. Der Rotor 32 kreist und rotiert in dem Stator 31
wobei er das Volumen der Kammern 33 vergrößert und veringert.
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Eine Ausgangswelle 40 ist in Lager 41 geführt, welche drehbar im Gehäuse
21 gehalten sind. Die Längsachsen der Ausgangswelle 40 definiert die Längsachse
der Rotationskolbenmaschine und die Welle 40 besteht aus einem inneren kerbverzahnten
Teil 40 a, einen Flansch 40 b und einer Keilnut 40 d. Der Flansch 40 b wird in Druckrichtung
durch Lager 41 unter Zwischenlage eines Abstandringes 42 gehalten.
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Die relative Drehung, jedoch nicht die Kreisbewegung des Rotors 32
in Bezug auf Stator 31 wird auf die Ausgangswelle 40 mit Hilfe einer Gelenkwelle
45 übertragen, welche an jedem Ende gewölbt und außen verzahnt ist. Die
Gelenkwelle
45 weist eine äußere gewölbte Keilverzahnung 45 a an seinem einen Ende, die in die
innere Verzahnung 40 a der Ausgangswelle 40 eingreift und eine äußere gewölbte Keilverzahnung
45 b an dem anderen Ende auf, ds im Eingriff ist mit einer inneren Verzahnung 32
a des Rotors 32. Dadurch wird die Drehung (aber nicht die Kreisbewegung) des Rotors
32 in Bezug auf den Stator 31 auf die Ausgangswelle 40 und umgekehrt übertragen.
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Eine Verschleiß scheibe 50 ist zwischen dem inneren Flansch 21 b des
Gehäuses 21 und der Rotationskolbeneinheit 30 angeordnet.
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Eine Serie von Steuerkolben ist redial um die Welle 40 in Zylindern
61 a einer Ventilzylinderplatte 61 angeordnet. Jede von den Steuerkolben 60 hat
eine Einschnürung 60 b, um einen Flüssigkeitsdurchtritt zu erlauben. Ein flacher
Vorsprung 60 c ist an dem vorderen Ende jedes Steuerkolben 60 vorgesehen und ein
Stift 12 oder eine Kugel ist in diesem Vorsprung 60 c gehalten. Ein Führungsring
13 besitzt eine Umfangsnut in C-Form oder mit Halbkreisquerschnitt zur Führung eines
Endes des Stiftes 12 oder der Kugel, wobei der Führungsring 13 drehbar auf einer
kreisenden Nockenfläche 70 c eines Kreisnockens 70 gehalten ist. Ein Führungsring
14 ist mit Hilfe eines Schnappringes oder dgl. befestigt und gehalten an dem Führungsring
13. Dieser Führungsring 13 weist ebenfalls eine Umlaufnut auf, die eine C-Form oder
eine Halbkreisquerschnittsform hat dem zum Eingriff mit/anderen Ende des Stiftes
12 oder der Kugel. Auf diese Weise werden die Steuerkolben 60 jeweils abhängig von
der Drehung der Kreisnockenfläche 70 c des Kreisnockens 70 angehoben und zurückgesetzt.
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Der Kreisnocken 70 mit seiner exzentrischen Form ist weiter mit einer
Kreislagerfläche 70 a versehen, welche in einer Lagerplatte 65 koaxial zur Ausgangswelle
40
befestigt ist und damit ist der Kreisnocken 70 in einem Lager 15 geführt. Zusätzlich
zu der exzentrischen Kreisnockenfläche 70 c enthält der Kreisnocken 70 weiter eine
Haltewelle 70 d und einen Betätigungsschlitz 70 e, wobei die Haltewelle 70 d drehbar
in einem Endteil 24 mit Hilfe einer Büchse oder eines Lagers 71 befestigt ist. Das
Bezugszeichen 19 bezeichnet einen Abstandsring, welcher an der äußeren Fläche der
Haltewelle 70 d zum Zweck der geeigneten Anpassung befestigt ist.
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Die Ventilplatte 61 grenzt dabei eine Arbeitsmitteleingangsöffnung
61 b und eine Arbeitsmittelaustrittsöffnung 61 c für jeden Zylinder 61 a ab. Die
Arbeitsmitteleingangsöffnung 61 b und die Arbeitsmittelausgangsöffnung 61 c sind
verbunden mit dem Arbeitsmitteleingang innerhalb des Abschlußstückes 24, wie später
beschrieben werden wird. Die Ventilplatte 61 ist mit 7 Ventilkammeröffnungen 61
d versehen und damit ist die Ventilplattenkammeröffnung 61 d entweder in Verbindung
mit der Arbeitsmitteleingangsöffnung 61 b oder der Arbeitsmittelausgangsöffnung
61 c abhängig von der Lage des Kolbens 60. Die Platte 65 liegt zwischen der Ventilplatte
61 und der Rotationskolbeneinheit 30 und weist 7 kreisförmige Kammeröffnungen 65
a auf, welche mit den Ventilplattenkammeröffnungen 61 d und den Kammern 33 der Rotationskolbeneinheit
30 übereinstimmen. Das Bezugszeichen 61 e bezeichnet eine Abflußdurchlaß zwischen
der äußeren Fläche und den Ventilöffnungen der Ventilplatte 61 und 24 h eine Umfangsnut,
welche in dem Endteil 24 gebildet ist, um die äußere Fläche der Zylinderplatte 61
einzuschließen.
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Das unter Druck stehende Arbeitsmittel und das abließende Arbeitsmittel
werden über die Arbeitsmitteleingangsöffnung 61 b und die Arbeitsmittelausgangsöffnung
61 c
im Endstück 24 mit Hilfe von Querbohrungen und Kreisnuten
zu- bzw. abgeführt. Das Endteil 24 umfaßt eine Arbeitsmitteleingangsquerbohrung
24 a und eine Arbeitsmittelausgangsbohrung 24 b. Die Arbeitsmitteleingangsbohrung
24 a ist mit einer Arbeitsmitteleingangsnut 24 c über einen Durchlaß 24 a verbunden
und die Arbeitsmittelausgangsbohrung 24 b mit der Arbeitsmittelausgangskreisnut
24 e über einen Durchlaß 24 f. Das Bezugszeichen 45 c bezeichnet eine Verlängerung
der Gelenkwelle 45, 16 eine Wellendichtung in der Endplatte 23, 17 und 18 Führungsstifte
und 21 c ein Abflußdurchlauf, im Gehäuse 21. Zusätzlich sind in all den verschiedenen
Teilen in herkömmlicherWeise Dichtungen zur Verhinderung von Flüssigkeitsverlusten
nach innen oder außen vorgesehen und diese Dichtungen sind allgemein bekannt im
Bereich der Flüssigkeitsmotoren und entsprechenden Einrichtungen. Diese Dichtungen
beziehen sich nicht unmittelbar auf die vorliegende Erfindung und werden deshalb
im folgenden nicht beschrieben.
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Die Arbeitsweise einer derartigen Rotationskolbenmaschine ist allgemein
bekannt und wird im einzelnen nicht beschrieben. Die exzentrische Lage des Rotors
32 in Bezug auf den Stator 31 beträgt 90" außerhalb der Phase mit der exzentrischen
Lage der Kreisnockenfläche 70 c des Kreisnockens 70 hinsichtlich zu der Haltewelle
70 d.
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Damit ist, sofern die Arbeitsmitteleingangsbohrung 24 a mit einer
Arbeitsmitteldruckquelle und die Arbeitsmittelausgangsbohrung 24 a mit der Niederdruckseite
verbunden sind mit der exzentrischen Lage des Rotors 32, wie unten in Fig. 2 zur
Erläuterung des Prinzips der Erfindung gezeigt, der Arbeitsmitteldurck auf die linksseitige
Gruppe der Rotationskammern 33 gegeben über den Durchlaß 24 d, die Arbeitsmitteleingangsnut
24 c die
Arbeitsmitteleingangsöffnung 61 b, die Einschnürung 60
b der Steuerkolben 60, die Zylinderplattenkammeröffnungen 61 d und die Kreiskammeröffnungen
65 a. Die rechte Gruppe der Kreiskolbenkammern 33 sind verbunden über die Kreiskammeröffnungen
65 a, die Zylinderplattenkammeröffnungen 61 d, die Einschnürungen 60 b der Steuerkolben,
die Arbeitsmittelausgangsöffnung 61 c die Arbeitsmittelausgangsnut 24 e und den
Durchlaß 24 f zu der Arbeitsmittelausgangsbohrung 24 b, welche parallel zu der Arbeitsmitteleingangsbohrung
24 a liegt. In diesem Fall wird eine Drehkraft ausgeübt auf den Rotor 32 und der
Rotor 32 setzt sich in Kreisbewegung oder Drehbewegung innerhalb des Stators 31.
Da der Stator 31 einen Zahn mehr hat als der Rotor 32 macht der Rotor 32 jeweils
eine Kreisbewegung, der Stator 31 wird gedreht in umgekehrter Richtung mit einem
Drehmoment, welches größer ist, als ein entsprechender Wert an einem Zahn. Diese
Drehung wird übertragen mit einem hohen Moment zu der Ausgangswelle 40 über die
Gelenkwelle 45. Wird andererseits, die Druckquelle mit der Arbeitsmittelausgangsbohrung
24 b und der Niederdruckfluß mit der Arbeitsmitteleingangsbohrung 24 a verbunden,
wird der Fluß umgekehrt und die Ausgangswelle 40 dreht sich in umgekehrter Richtung
zu dem erwähnten Fall. Der innere Arbeitsmittelverlust ist bestimmt vom Austrittstor
21 c über die Umfangsnut 24 h, die Austrittsöffnung 61 e und die Führungsteile.
Wenn auch die Arbeitsweise der Maschine als Flüssigkeitsmotor beschrieben wurde,
so sei daran erinnert, daß die Maschine auch als Flüssigkeitspumpe durch Drehen
der Ausgangswelle als Antriebswelle verwendet werden kann, so daß der umgekehrte
Druchsatz als vorstehend erfolgt, wobei der Druck abgegeben wird, von der Ausgangsbohrung
24 b oder der Arbeitsmitteleingangsbohrung 24 a und das Arbeitsmittel durch die
Arbeitsmitteleingangsbohrung 24 a oder die
Arbeitsmittelausgangsbohrung
24 b zugeführt wird.
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Das Prinzip der Umsteuerung bei einer derartigen Rotationskolbenmaschine
mit einer Rotationskolbeneinheit gemäß der vorliegenden Erfindung wird im folgenden
in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben. In dem oberen Teil dieser Figur sind die Bedingungen
in der Maschine wiedergegeben, wenn der Rotor 32, der in diesem Fall 8 Zähne aufweist,
eingekuppelt ist in den Stator 31, der in diesem Ausführungsbeispiel 9 Zähne aufweist
und Rollen 20 aufweist. Die exzentrische Lage des Rotors 32 in Bezug auf den Stator
liegt in diesem Fall unten. Der untere Teil der Figur zeigt die Ventileinstellglieder,
welche 9 Kolben 60-1, 60-2,..., 60-9 zur Verteilung des Arbeitsmittels in die Rotationskolben,
wie sie in dem oberen Teil der Figur dargestellt sind, d.h. die Kammern 33-1, 33-2,...,
33-9. In der Figur ist die kreisförmige Nockenfläche 70 c, welche die Einstellglieder
betätigt exzentrisch nach links hinsichtlich des Mittelpunktes des Stators 31 gezeigt.
Ebenfalls gezeigt in dem oberen und unteren Teil der Figur sind die Bedingungen,
bei welchen die Arbeitsmitteleingangsöffnungen 61b-1, 61b-2,..., 61b-9 und die Arbeitsmittelausgangsöffnungen
61c-1, 61c-2,..., 61c-9 (obgleich nicht alle Ziffern -1, -2,..., -9 wiedergegeben
sind, entsprechen sie in der folgenden Beschreibung diesen und sind den Ventilen
60 zuzuordnen) untereinander verbunden sind über die Zylinderplattenkammeröffnungen
61d-1, 61d-2,..., 61d-9 zu den Zylindern 61a-1, 61a-2,..., 61a-9, und zwar von einer
Arbeitsmitteldruckleitung 11 und einer Arbeitsmittelausgangsrohrleitung 12 über
ein Auswahlventil 4.
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Fig. 3 zeigt eine spezifische Ausführungsform einer Rotationskolbenmaschine
mit umsteuerbarem Arbeitsmitteldurchsatz gemäß der vorliegenden Erfindung. Bauteile
entsprechend dem Aufbau nach Fig. 1 und 2 sind durch die-
selben
Bezugszeichen bezeichnet. Angeordnet in der Rückseite der Zylinderplatte 61 ist
eine Gruppierungsplatte 1, die, wie in Fig. 4 gezeigt, eine innere Öffnung 1 d,
welche größer ist als die Arbeitsmittelaustrittsöffnung 61 c, sowie einige Gruppen
von durchgehenden öffnungen (6 in dieser Ausführungsform) und nichtdurchgehenden
Ausnehmungen 1 b (3 in dieser Ausführungsform), aufweist.
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Die Zahl dieser Öffnungen stimmt mit den Arbeitsmitteleingangsöffnungen
61 b und sie sind in gleichen Abständen wie diese angeordnet. Außerdem besitzt die
Gruppierungsplatte eine Umlaufnut 1 c, die an der äußeren Seite der Durchbrechungen
und Ausnehmungen angeordnet ist zur Verbindung der nichtdurchgehenden Ausnehmungen
1 b untereinander. An der Rückseite der Gruppierungsplatte 1 liegt eine Endabdeckung
2, welche an dem Gehäuse 21 mittels Schrauben 26" befestigt ist und die Gruppierungsplatte
1, die Zylinderplatte 61 und das Auswahlventil 4 an den vorbestimmten Stellen hält.
Eine Arbeitsmitteleingangsumlaufnut 2 c und eine Arbeitsmittelumlaufnut 2 e sind
im Bereich der Endabdeckung 2 angeordnet, der in Kontakt mit der Gruppierungsplatte
1 steht, Ausnehmungen 2 c und 2 e sind jeweils verbunden über Durchlässe 2 d und
2 f zu einer Arbeitsmitteleingangsbohrung 2 a und einer Arbeitsmittelausgangsbohrung
2 b, welche nebeneinander im oberen Bereich der Endabdeckung 2 angeordnet sind.
Die Gruppierungsplatte 1 ist mit Hilfe eines Haltebolzens 3 an der Endabdeckung
2 gehalten. Drehbar in einer inneren Bohrung ist das Auswahlventil 4 mit seiner
zylindeischen Form und einer Öffnung 4 a an der Unterseite, einer Öffnung 4 b in
einem der zylinderischen Seiten und einem Schlitz 4 c im oberen Teil. Das Auswahlventil
4 wird über eine Führungsnut 5 gehalten und ein Handhebel 6 mit einer Handhabe 8
und einem zur Führung in dem Schlitz 6 c geeigneten Ansatz ist befestigt an dem
Auswahlventil 4 durch eine Schraube 7. Der Handhebel 6 ist drehbar um
etwa
90°, so daß Durchlässe 2 h und 2 k vorgesehen sind in der Endabdeckung 2 zur Verbindung
mit den öffnungen 4 b in der Endlage des Hebels 6 und somit zur Verbindung mit der
Arbeitsmitteleingangsbohrung 2 a und der Arbeitsmittelausgangsbohrung 2 b und ebenso
ist ein Durchlaß 2 e vorgesehen zur Verbindung mit der Unterseite der Öffnung 4
a und mit der Umlaufnut 1 c, welche in der Gruppierungsplatte 1 gebildet ist. Eine
Schraube 9 dient als Anschlag und kann in jeder der Öffnungen, welche in der Abdeckplatte
2 gebildet sind, geführt werden, um den Hebel 6 in seinen Endlagen zu halten, wenn
er um 90" bewegt wird.
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Mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird im folgenden unter Bezugnahme
auf Fig. 2 die Arbeitsweise der Maschine nach der Erfindung beschrieben. Am Beginn
sind -dieArbeitsmitteldurchleitung 11 und die Arbeitsmittelausgangsleitung10 mit
der Arbeitsmitteleingangsbohrung 2 a und der Arbeitsmittelausgangsbohrung 2 b verbunden.
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Angenommen, das Auswahlventil 4 befinde sich in der rechten Lage,
wie in der Figur gezeigt, dann ist die Arbeitsmitteleingangsbohrung 2 a über den
Durchlaß 2 b die Arbeitsmitteleingangsumlaufnut 2 c und über die öffnungen 1 a mit
den öffnungen 61b-1, 61b-2, 61b-4, 61b-5, 61b-7 und 61b-8 der Zylinderarbeitsmitteleingangsöffnungen
61b verbunden. Ebenso sind von der Arbeitsmitteleingangsöffnung 61 b die Öffnungen
61b-3, 61b-6 und 61-9 (3 von den Öffnungen, welche jeweils 2 Durchbohrungen voneinander
entfernt sind) verbunden zu der Arbeitsmittelausgangsbohrung 2 b über die nichtdurchgehenden
Ausnehmungen 1 b und über die Umlaufnut 1 c, den Durchlaß 2 , die öffnung 4 b des
Auswahlventils 4 und den Durchlaß 2 k. Andererseits sind die Arbeitsmittelausgangsdurchlässe
61 c für alle Zylinder verbunden zu der Arbeitsmittelausgangsbohrung 2 b über die
innere
öffnung 1 d der Gruppierungsplatte 1, die Arbeitsmittelausgangsumlaufnut 2 e und
den Durchlaß 2 f.
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Wenn das Auswahlventil 4 in die rechte Lage umgeschaltet wird, wird
der Arbeitsmitteldruck wie gezeigt durch die dicken Linien in Fig. 2 geführt (die
gestrichelten Linien sir die neutrale Lage hinsichtlich des Druckflusses und die
dünnen Linien zeigen den Fluß des Niederdruckes). Da nur 2/3 oder 6 von den neuen
Arbeitsmitteleingangsöffnungen 61 b verbunden sind mit dem Arbeitsmittel, werden
immer wenn die Verbindungen über die Steuerkolben 60 freigegeben sind, nur die Rotationskolbenkammern
oder die Kammern 33 beaufschlagt, zu denen eine wirksame Verbindung zur Druckleitung
besteht. Die Zahl der beaufschlagten Kammern wird somit begrenzt auf 2/3 oder die
Kammern 33-1, 33-2, 33-4, 33-5, 33-7 und 33-8, so daß im Vergleich zu dem Fall,
wo das Arbeitsmittel zu allen Arbeitsmitteleingangsöffnungen 61 b zugeführt wird,
wenn Durchflußrate und der Druck derselbe sind, wird theoretisch die Drehgeschwindigkeit
der Ausgangswelle erhöht um den Faktor 3/2 und das Drehmoment wird auf 2/3 verändert.
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Tatsächlich jedoch, da können Abweichungen in der Geschwindigkeit
und dem Drehmoment wegen der Veränderung des inneren Verlustes (Leakage) bzw. Abweichungen
in dem mechanischen Wirkungsrad auftreten.
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Ist das Auswahlventil 4 in seiner linken Lage, wird das Arbeitsmittel
zusätzlich zu den Arbeitsmitteleingangsöffnungen 61b-3, 61b-6 und 61b-9 über die
Öffnung 4 b, den Durchlaß 21, die Umlaufnut 1 c und die nichtdurchgehenden Ausnehmungen
1 b zugeführt, so daß verbunden mit den vorstehend erwähnten Versorgungsdurchgängen
von dem Durchgang 2 d und der Arbeitsmitteleingangsumlaufnut 2 c der Arbeitsmitteldruck
allen Arbeitsmitteleingangsöffnungen 61 b zugeführt wird und in diesem Fall
wird
dieselbe Umlaufgeschwindigkeit und dasselbe Drehmoment erhalten wie von einer Rotationskolbenmaschine
nach Fig. 1.
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Während bei der vorstehend beschriebenen Arbeitsweise ist die Arbeitsmitteldurckleitung
11 mit zu der Arbeitsmitteleingangsbohrung 2 a und die Arbeitsmittelausgangsleitung
10 mit der Arbeitsmittelausgangsbohrung 2 e verbunden. Wenn die Verbindungen umgekehrt
werden, wird die Ausgangswell in umgekehrter Richtung angetrieben werden.
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Obgleich in der vorgenannten Beschreibung die Maschine verwendet als
Flüssigkeitsmotor verwendet ist, ist es selbstverständlich möglich, die Maschine
als Pumpe zu verwenden, wobei die Ausgangswelle 40 als Antriebswelle angetrieben
wird, wobei das Arbeitsmittel eingeführt wird durch irgendeine von der Arbeitsmitteleingangsbohrungen
2 a oder die Arbeitsmittelausgangsbohrungen 2 b und das Arbeitsmittel wird abgegeben
von der jeweils anderen. In diesem Fall wird, wenn das Ausgangsventil 4 in die rechte
Lage umgesteuert ist, im Vergleich zu dem Fall, wo das Auswahlventil 4 in der linken
Lage ist, theoretisch die Abgabe reduziert auf 2/3 und das Eingangsdrehmoment wird
ebenfalls reduziert auf 2/3.
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Obgleich bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die Zahl
der Statorzähne mit 9, die Zahl der Rotorzähne mit 8, die Anzahl der möglichen Lagen
des Auswahlventils mit 2 und das Drehzahl- und Drehmomentverhältnis mit 2/3 bzw.
3/2 angegeben ist, sofern das Gerät als Flüssigkeitsmotor arbeitet, so kann doch
in Übereinstimmung mit derselben technische Konzeption diese Ausführung geändert
werden hinsichtlich der Zahl
der Stator- und Rotorzähne und auch
in der Form der Gruppierungsplatte und das Auswahlventil kann wirksam gemacht werden
zur Änderung der Drehzahl bzw. des Drehmomentes in verschiedenen Stufen.
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Weiter kann, obgleich in der vorstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
das Auswahlventil innerhalb der Abschlußplatte montiert ist, wenn die gruppierten
Verbindungsvielfache vorgesehen sind in einer Gruppierungsplatte, das Auswahlventil
auch außerhalb des Drehkolbenmotors angeordnet werden und diese Änderung liegt ebenfalls
im Umfang der technischen Offenbarung der vorliegenden Erfindung.
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