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Dokumentenidentifikation DE4206729A1 10.09.1992
Titel Anordnung mit einem Druckflüssigkeitsmotor mit mehreren Hubräumen und einer dazugehörigen Bremse
Anmelder Poclain Hydraulics, Verberie, Oise, FR
Erfinder Allart, Bernard, Crepy en Valois, FR;
Noel, Alain, Villeneuve-sur-Verberie, FR
Vertreter Harwardt, G., Dipl.-Ing.; Neumann, E., Dipl.-Ing., 5200 Siegburg; Müller-Wolff, T., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte, 6466 Gründau-Rothenbergen; Jörg, C., Rechtsanw., 5200 Siegburg
DE-Anmeldedatum 04.03.1992
DE-Aktenzeichen 4206729
Offenlegungstag 10.09.1992
Veröffentlichungstag im Patentblatt 10.09.1992
IPC-Hauptklasse F03C 1/04
IPC-Nebenklasse F16H 61/38   
IPC additional class // B60K 17/10  
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem Flüssigkeitsmotor (1) mit zwei Hubräumen und einer damit verbundenen (48, 49, 11, 7, 6) Bremse (2). Erfindungsgemäß kann der große Hubraum des Motors (1) nur gewählt werden, wenn sich die Bremse (2) in der gelösten Stellung befindet. Eine Anwendung ist die Ausführung eines "gebremsten" Motors, der mit einer verhältnismäßig kleinen Bremse versehen ist, die aber dennoch einen sicheren Betrieb aufweist.

Beschreibung[de]

Es ist bereits die Konstruktion eines Druckflüssigkeitsmotors mit zumindest zwei unterschiedlichen Betriebshubräumen bekannt, welcher ein Ausgangselement, wie eine Motorwelle, umfaßt und eine Bremse, die an diesem Ausgangselement des Druckflüssigkeitsmotors befestigt ist, wobei der Druckflüssigkeitsmotor, wie ein Hydromotor, in zwei verschiedene Schaltstellungen gebracht werden kann, von welchen die erste Schaltstellung einem großen Betriebshubraum und bei einem bestimmten Druckwert der Speisungsflüssigkeit einem großen Motordrehmoment entspricht, und die zweite Schaltstellung einem kleinen Betriebshubraum, der kleiner als der große Betriebshubraum ist, und bei dem bestimmten Druckwert der Speisungsflüssigkeit einem kleinen Motordrehmoment entspricht, das kleiner als das große Motordrehmoment ist, und der Druckflüssigkeitsmotor außerdem einen Hubraumwähler mit einem beweglichen Element mit zumindest zwei Stellungen umfaßt, von welchen die erste der beiden Stellungen den Druckflüssigkeitsmotor in seine erste Schaltstellung und die zweite Stellung diesen in seine zweite Schaltstellung bringt, wobei das bewegliche Element einerseits mit einem ersten elastischen Rückstellelement in Verbindung steht, welches dazu dient, dieses in seine zweite Stellung zu bringen, und andererseits mit einem ersten Druckflüssigkeitzszylinder, der mit Druckflüssigkeit versorgt werden kann und dem ersten elastischen Rückstellelement entgegenwirkt, während die Bremse ein Bremssteuerelement aufweist, das zumindest zwei Stellungen einnimmt und das einerseits mit einem zweiten Rückstellelement zum Rückstellen in die Bremsstellung in Verbindung steht und andererseits mit einem zweiten entgegenwirkenden Zylinder, der eine Bremslösungskammer umfaßt, die mit einer Druckflüssigkeitsquelle verbunden werden kann, wobei das Bremssteuerelement zwei eigene Stellungen aufweist, wobei die erste Stellung dem Bremsvorgang und der überwiegenden Rückstellwirkung des zweiten Rückstellelements entspricht und die zweite Stellung der tatsächlichen Verbindung der Bremslösungskammer mit einer Druckflüssigkeitsquelle und der überwiegenden Wirkung des zweiten Zylinders und dem Bremslösungsbefehl entspricht.

Nach dem Stand der Technik besteht das Risiko, daß ein Benutzer den Motor in Gang setzt, während sich dieser in der Schaltung seines großen Hubraums befindet, und somit ein großes Motordrehmoment erhalten wird, ohne eine Bremslösung auszuführen.

Das von der Bremse entwickelte Bremsmoment reicht aus, um das Fahrzeug unbeweglich zu halten oder im Bedarfsfall anzuhalten - sie ist im allgemeinen eine Stand- und Sicherheitsbremse - aber es ist dennoch kleiner als das große Motordrehmoment. In diesem Fall hindert die falsche Handhabung des Benutzers den Motor zunächst nicht daran, das Fahrzeug anzutreiben, was ein Unfallrisiko, vor allem für Menschen, darstellt, und weiter reiben die Bremsbeläge zwangsläufig an dem beweglichen Bremselement, wodurch sie erwärmt, ja sogar beschädigt werden.

Es ist sicher möglich, diese Nachteile zu beseitigen, indem eine Bremse gewählt wird, die eine Bremsmoment entwickelt, das größer als das große Motordrehmoment ist. Für diese Lösung muß eine Bremse gewählt werden, die sehr viel größer und kostspieliger ist, als eine herkömmliche Stand- und Sicherheitsbremse.

Ziel der Erfindung ist die Verbesserung dieses Zustandes, indem der Motor, wenn sich die Bremse in ihrer Bremsstellung befindet, automatisch in die Anordnung mit kleinem Hubraum und daher kleinem Motordrehmoment gebracht wird. Es genügt daher, eine Bremse zu wählen, deren Bremsmoment größer als das kleine Motordrehmoment ist, so daß bei angezogener Bremse ein versehentlicher Antrieb des Fahrzeugs vermieden wird.

Zu diesem Zweck sind erfindungsgemäß die folgenden Merkmale gleichzeitig vorhanden:

  • a) das bewegliche Element des Hubraumwählers ist zusätzlich mit einem dritten Druckflüssigkeitszylinder verbunden, der mit Druckflüssigkeit versorgt werden kann und der der Wirkung des ersten Zylinders entgegenwirkt;
  • b) der erste Zylinder und die Bremslösungskammer des zweiten Zylinders können mit derselben Druckflüssigkeitsquelle verbunden werden;
  • c) die Resultierende auf das bewegliche Element des Hubraumwählers aus den entgegengesetzten Wirkungen des ersten elastischen Rückstellelements und des ersten Zylinders, wenn der Druck der in der Bremslösungskammer enthaltenen Flüssigkeit gleich Null ist, bewegt das bewegliche Element in seine zweite Stellung, unabhängig vom Wert des Drucks der Flüssigkeit des dritten Zylinders;
  • d) die Resultierende auf das bewegliche Element des Hubraumwählers aus den entgegengesetzten Wirkungen des ersten elastischen Rückstellelements und des ersten Zylinders, wenn der Druck der in der Bremslösungskammer enthaltenen Flüssigkeit gleich einem nominalen, die Bremslösung bewirkenden Bremslösungsdruck ist, und des dritten Zylinders, der nun mit einer im wesentlichen druckfreien Kammer verbunden ist, bewegt das bewegliche Element in seine erste Stellung;
  • e) das Feststellmoment des Ausgangselements des Druckflüssigkeitsmotors, das durch die Bremse erzeugt wird, wenn sich das Bremssteuerelement in seiner ersten Stellung befindet, ist größer als der Höchstwert des kleinen Motordrehmoments.


Außerdem sind die folgenden vorteilhaften Ausgestaltungen vorzugsweise vorgesehen:

  • - die Resultierende auf das bewegliche Element des Hubraumwählers aus den entgegengesetzten Wirkungen des ersten elastischen Rückstellelements und des ersten Zylinders, wenn der Druck, der in der Bremslösungskammer enthaltenen Flüssigkeit gleich einem nominalen, die Bremslösung bewirkenden Bremslösungsdruck ist, und des dritten Zylinders, der nun mit einer unter Druck stehenden Kammer verbunden ist, bewegt das bewegliche Element in seine zweite Stellung;
  • - die Bremse ist eine Mehrscheibenbremse mit einer Vielzahl von Scheiben, die in einer Scheibenkammer enthalten sind, und die Bremslösungskammer wird von der Scheibenkammer selbst gebildet.


Die folgende beispielhafte Beschreibung einer Ausführungsform dient dem besseren Verständnis der Erfindung, sowie der Veranschaulichung untergeordneter Merkmale und ihrer Vorteile.

Es versteht sich von selbst, daß die Beschreibung und die Zeichnungen nur erklärenden Charakter haben und nicht einschränkend sind.

Es wird nun auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, von welchen:

Fig. 1 ein Axialschnitt eines erfindungsgemäßen Motors ist;

Fig. 2 ein Axialschnitt eines vergrößerten Konstruktionsdetails aus Fig. 1 ist, der durch die Darstellung eines Steuerkreises des Motors in einer ersten Schaltstellung vervollständigt wird;

Fig. 3, 4 und 5 Schnitte entlang III-III, IV-IV bzw. V-V aus Fig. 1 und 2 sind;

Fig. 6 der Fig. 2 entspricht, wobei sich der Steuerkreis in einer zweiten Schaltstellung befindet;

Fig. 7 der Fig. 2 entspricht, wobei sich der Steuerkreis in einer dritten Schaltstellung befindet;

Fig. 8, 9 und 10 Schnitte entlang VIII-VIII, IX-IX bzw. X-X aus Fig. 7 sind.

Die Konstruktion von Fig. 1 umfaßt einen Hydromotor 1 und eine Mehrscheibenbremse 2.

Der Motor 1 umfaßt:

  • - ein dreiteiliges Gehäuse 3A, 3B, 3C, das durch Schrauben 4 zusammengefügt wird, wobei der innere Umfang des Zwischenteils 3B eine Nockenbahn 5 bildet und dieses Gehäuse einen Raum 8 begrenzt;
  • - eine Motorwelle 6, von der ein inneres Ende mit Verzahnungen 7 versehen ist, und die um eine geometrische Achse 12 mittels konischer Rollenlager 9, die zwischen der Motorwelle 6 und dem Teil 3A des Gehäuses angeordnet sind, drehbar in bezug auf das Gehäuse gehalten ist;
  • - einen Zylinderblock 10, der innere Verzahnungen 11 aufweist, welche dessen Befestigung auf der Motorwelle 6 ermöglichen und die mit den Verzahnungen 7 der Motorwelle zusammenwirken, um den Zylinderblock 10 drehfest mit der Motorwelle 6 zu verbinden;
  • - Zylinder 13, die radial im Zylinderblock 10 und mit regelmäßigem winkeligen Abstand angeordnet sind;
  • - Kolben 14, die gleitend in den Zylindern 13 angeordnet sind, ein Kolben 14 pro Zylinder 13, welche im Innern jedes Zylinders eine Betriebskammer 15 begrenzen, die mit einer ebenen Fläche 16, einer sogenannten Verbindungsfläche, die vom Zylinderblock gebildet wird, durch Zylinderleitungen 17 in Verbindung steht, wobei die verschiedenen Zylinderleitungen in die Verbindungsfläche 16 durch Öffnungen 17A führen, die auf demselben Kreis und mit regelmäßigem winkeligen Abstand zentriert sind, und die Verbindungsfläche 16 senkrecht zur Achse 12 liegt;
  • - Rollen 18, von welchen jeweils eine an jedem Kolben 14 befestigt ist, und die auf der Nockenbahn 5 aufliegen;
  • - ein innerer Flüssigkeitsverteiler 19, der koaxial zur Achse 12 angeordnet und mit einer ebenen Verteilerfläche 20 versehen ist, die dicht an der Verbindungsfläche 16 anliegt;
  • - drei Ringnuten 21, 22, 23, im Teil 3C des Gehäuses koaxial zur Achse 12 angeordnet sind;
  • - drei Gruppen von Leitungen: drei Leitungen 24, die mit der Ringnut 21 verbunden sind; drei Leitungen 25, die mit der Ringnut 22 verbunden sind; und sechs Leitungen 26, die mit der Ringnut 23 verbunden sind; diese verschiedenen Leitungen münden alle durch Öffnungen 27, die auf demselben Kreis zentriert sind wie die Öffnungen 17A der Zylinderleitungen, in die Verteilerfläche 20, so daß sie periodisch mit jeder Öffnung 17A in Verbindung gebracht werden können, und sind ebenfalls mit regelmäßigem winkeligen Abstand angeordnet;
  • - eine zylindrische Bohrung 28, die im Teil 3C des Gehäuses ausgeführt ist und in der ein zylindrischer Schieber 29 gleiten kann, wobei drei Ringnuten 30, 31, 32, die in diesem Teil 3C des Gehäuses angeordnet sind, in diese Bohrung 28 münden und durch die Innenleitungen 33, 34, 35 mit den vorangehenden Ringnuten 21, 22 bzw. 23 verbunden sind und die Ringnuten 21, 23 mit den Außenleitungen 36, 37 verbunden sind, die Ringnut 21 durch die Innenleitung mit der Außenleitung 36 und die Ringnut 23 durch die Innenleitung 39 mit der Außenleitung 37 verbunden ist;
  • - der zylindrische Schieber 29 weist eine Ringnut 40 auf und kann ist zwei bestimmte Stellungen gebracht werden, eine erste Stellung (Fig. 7), in der die Ringnut 40 die Ringnuten 30 und 31 in Verbindung bringt, wobei die Ringnut 32 isoliert ist, und eine zweite Stellung (Fig. 1, 2 und 6), in der die Ringnut 40 die Ringnuten 31 und 32 in Verbindung bringt und die Ringnut 30 isoliert ist.


Die Mehrscheibenbremse 2 umfaßt:

  • - Ein Bremsgehäuse 41, das durch Schrauben 42 auf dem Teil 3C des Motorgehäuses und an diesem dicht (43) befestigt ist, und das eine Bohrung 44 zur gleitenden Aufnahme eines Deckels 45 des Bremsgehäuses aufweist, dessen radialer Umfang 46 zylindrisch ist, wobei eine Kammer 47 durch dieses Bremsgehäuse 41 und diesen Deckel 45 begrenzt wird;
  • - eine Bremswelle 48, deren eines Ende mit Verzahnungen 49 versehen ist, die mit den Verzahnungen 11 des Zylinderblocks 10 zusammenwirken, um diese Bremswelle 48 und den Zylinderblock 10 drehfest gegenüber einer relativen Drehung um die Achse 12 zu verbinden, und deren anderes Ende die Bremsscheiben 50 trägt, die abwechselnd mit den Bremsscheiben 51 angeordnet sind, welche im Inneren des Bremsgehäuses 41 befestigt sind, wobei sich die Bremswelle 48 völlig im Inneren der Raumkonstruktion 8 und der Kammer 47 befindet und wobei gegenüber der Bremsscheibenanordnung 50-51 am Deckel 45 ein Vorsprung 52 ausgebildet ist;
  • - eine Feder 53, die durch eine Federscheibe gebildet wird und an einem Sicherungsring 54 anliegt, der in eine Nut 55 in der Bohrung 44 des Bremsgehäuses 41 eingesetzt ist, und die dazu dient, den Deckel 45 in die Richtung des Pfeils F zu schieben und ihn in die Schaltstellung von Fig. 1 und 6 zu bringen, in der der Vorsprung 52 auf die Bremsscheibenanordnung 50-51 ruht und die Bremsung der Bremswelle 48 in bezug auf das Bremsgehäuse 41 bewirkt.


Die Bohrung 28 wird an einem ersten ihrer Enden durch die Auflagefläche 56 des Bremsgehäuses 41 an den Teil 3C des Motorgehäuses und eine Leitung 57 im Innern des Bremsgehäuses 41 begrenzt, die einerseits in die Endkammer 58 mündet, welche das erste Ende der Bohrung 28 bildet, und andererseits in die Kammer 47, welche die Bremsscheiben 50-51 enthält, und mit einer Außenleitung 64 verbunden ist. Das zweite Ende der Bohrung 28 mündet in eine Regulierungskammer 59; ein Verschluß 60 isoliert sie dicht von dem Raum 8; durch eine Innenleitung 61, die im Teil 3C des Motorgehäuses angeordnet ist, steht sie mit einer Außenleitung 62 in Verbindung; und sie enthält eine Feder 63, die zwischen dem Verschluß 60 und dem Schieber 29 eingefügt ist, und die auf den Schieber 29 wirkt, um diesen in seine zweite Stellung, die in den Fig. 1, 2 und 6 dargestellt ist, zu schieben.

Der innere Flüssigkeitsverteiler 19 ist gegenüber einer relativen Drehung um die Achse 12 durch eine Anordnung von Fortsätzen und Ausnehmungen 65 drehfest mit der Nockenbahn 5 verbunden. Die Leitungen 24, 25, 26 entsprechen paarweise den verschiedenen Nockenkurven der Nockenbahn 5, wobei die Leitungspaare wie in der Folge angeführt, zugeordnet werden: drei Leitungspaare 24-26 mit regelmäßigem winkeligen Abstand und, eingeschoben zwischen diesen Leitungspaaren 24-26, andere Paare von zwei Leitungen 25-26, die ebenfalls mit regelmäßigem winkeligen Abstand angeordnet sind. Die drei Leitungspaare 24-26 und die entsprechenden Nockenkurven der Nockenbahn 5 definieren einen fiktiven Motor M1, die drei anderen Leitungspaare 25-26 und die entsprechenden Nockenkurven der Nockenbahn 5 definieren einen anderen fiktiven Motor M2, wobei die Gesamtheit der fiktiven Motoren M1 und M2 den tatsächlichen Motor 1 bildet.

Die Fig. 2, 6 und 7 zeigen das Schema des Versorgungs- und Steuerkreises der Konstruktion Motor 1 - Bremse 2, der in der Folge beschrieben wird.

Dieser Kreis umfaßt:

  • - einen Behälter 66 für Flüssigkeit, die nicht unter Druck steht;
  • - eine Hauptpumpe 67 zur Versorgung des Motors 1 mit Druckflüssigkeit;
  • - einen ersten Flüssigkeitsverteiler 68 mit drei Stellungen;
  • - ein erstes Ableitungsventil 69 zum Schutz gegen Überdruck;
  • - eine Hilfspumpe 70;
  • - einen zweiten Flüssigkeitsverteiler 71 mit zwei Stellungen;
  • - einen dritten Flüssigkeitsverteiler 72 mit zwei Stellungen;
  • - ein zweites Ableitungsventil 73 zum Schutz gegen Überdruck; und die folgenden Leitungen:
  • - die Leitungen 36, 37, die mit dem ersten Flüssigkeitsverteiler 68 verbunden sind;
  • - die Ansaugleitung 74 der Hauptpumpe 67, welche diese mit dem Flüssigkeitsbehälter 66 verbindet;
  • - die Druckleitung 75 der Hauptpumpe 67, welche diese mit dem ersten Flüssigkeitsverteiler 68 verbindet;
  • - eine Leitung 76, welche diesen ersten Flüssigkeitsverteiler 68 mit dem Flüssigkeitsbehälter 66 verbindet;
  • - eine Leitung 77, welche die Druckleitung 75 mit dem Flüssigkeitsbehälter 66 verbindet, wobei das erste Ableitungsventil 69 in der Leitung 77 angeordnet ist;
  • - eine Leitung 78, die den Raum 8 mit dem Flüssigkeitsbehälter 66 verbindet;
  • - die Leitung 64, die mit dem zweiten Flüssigkeitsverteiler 71 verbunden ist;
  • - die Ansaugleitung 79 der Hilfspumpe 70, welche diese mit dem Flüssigkeitsbehälter 66 verbindet;
  • - die Druckleitung 80 der Hilfspumpe 70, welche diese mit dem zweiten Flüssigkeitsverteiler 71 verbindet;
  • - eine Leitung 81, die diesen zweiten Flüssigkeitsverteiler 71 mit dem Flüssigkeitsbehälter 66 verbindet;
  • - eine Leitung 82, welche die Druckleitung 80 mit dem Flüssigkeitsbehälter 66 verbindet, wobei das zweite Ableitungsventil 73 in der Leitung 82 angeordnet ist;
  • - die Leitung 62, die mit dem dritten Flüssigkeitsverteiler 72 verbunden ist;
  • - eine Leitung 83, welche die Druckleitung 80 der Hilfspumpe 70 mit dem dritten Flüssigkeitsverteiler 72 verbindet;
  • - eine Leitung 84, die den dritten Flüssigkeitsverteiler 72 mit dem Flüssigkeitsbehälter 66 verbindet.


Von den drei Stellungen des ersten Flüssigkeitsverteilers 68 entspricht:

  • - die erste Stellung dem Verbinden der Leitungen 75 und 37 und der Leitungen 36 und 76;
  • - die zweite Stellung dem Verbinden der Leitungen 75 und 76 und dem Verschließen der Leitungen 36 und 37; und
  • - die dritte Stellung dem Verbinden der Leitungen 75 und 36 und der Leitungen 37 und 76.


Von den zwei Stellungen des zweiten Flüssigkeitsverteilers 71 entspricht:

  • - die erste Stellung dem Verbinden der Leitungen 64 und 81 und dem Verschließen der Leitung 80; und
  • - die zweite Stellung dem Verbinden der Leitungen 80 und 64 und dem Verschließen der Leitung 81.


Von den zwei Stellungen des dritten Flüssigkeitsverteilers 72 entspricht:

  • - die erste Stellung dem Verbinden der Leitungen 62 und 84 und dem Verschließen der Leitung 83; und
  • - die zweite Stellung dem Verbinden der Leitungen 83 und 62 und dem Verschließen der Leitung 84.


Es muß noch daran erinnert werden, daß wie bei allen Hydromotoren, die dem beschriebenen entsprechen, aber auch wie bei einigen anderen Flüssigkeitsmotoren mit mehreren Hubräumen, bei einem bestimmten Förderdruck der in Leitung 75 enthaltenen Flüssigkeit das Motordrehmoment von dem Wert des Hubraums dieses Motors abhängt.

In dem dargestellten Beispiel, wenn sich der Schieber 29 zur Hubraumwahl in seiner ersten Stellung befindet (Fig. 7) und der erste Flüssigkeitsverteiler 68 in seiner ersten Stellung angeordnet ist, umfaßt jedes Leitungspaar 24-26 und 25-26 eine Leitung 26 (es sind sechs vorhanden), die Druckflüssigkeit enthält, welche von der Hauptpumpe 67 gefördert und durch die Leitungen 75, 37, 39 und 35 befördert wird, und eine Leitung 24 (es sind drei vorhanden) oder 25 (es sind ebenfalls drei vorhanden), die mit dem Flüssigkeitsbehälter 66 durch die Leitungen 33-34, 38, 36 und 76 verbunden ist. Schließlich werden die Hubräume der beiden fiktiven Motoren M1 und M2 vereint und der Hubraum des Motors 1 ist die Summe der Hubräume M1 und M2: der Motor funktioniert mit einem großen Hubraum, dem ein großes Motordrehmoment GCM entspricht, und bei einer bestimmten Förderleistung eine geringe Drehgeschwindigkeit der Motorwelle 6, wenn sich die Bremse 2 in der "gelösten" Schaltstellung befindet.

Wenn sich aber der Schieber 29 zur Wahl des Hubraums in seiner zweiten Stellung (Fig. 1, 2 und 6) befindet, beinhaltet jedes Leitungspaar 24-26 noch eine Leitung 26 (es sind drei vorhanden), die Druckflüssigkeit enthält, welche von der Hauptpumpe 67 gefördert wird, und eine Leitung 24 (es sind ebenfalls drei vorhanden), die mit dem Flüssigkeitsbehälter 66 verbunden ist. Andererseits sind die Leitungen 25, 26 (es sind insgesamt sechs vorhanden) der drei Leitungspaare 25, 26 alle untereinander verbunden (und dem Druck der Flüssigkeit ausgesetzt, die von der Hauptpumpe 67 gefördert wird). Nur der fiktive Motor M1 ist in Betrieb, der fiktive Motor M2 ist kurzgeschlossen. Der Motor 1 läuft mit kleinem Hubraum, dem ein kleines Motordrehmoment PCM entspricht und eine große Drehgeschwindigkeit, wenn sich die Bremse 2 in der "gelösten" Schaltstellung befindet.

Die Bremse 2 ist in der "angezogenen" (Fig. 1, 6) oder "gelösten" (Fig. 2, 7) Schaltstellung, abhängig davon, ob sich der zweite Flüssigkeitsverteiler 71 in seiner ersten oder zweiten Stellung befindet. Wenn er sich in der "angezogenen" Schaltstellung befindet, das heißt, wenn die Kammer 47, welche die Bremsscheiben 50 und 51 enthält und eine Bremslösungskammer darstellt, eine Flüssigkeit ohne Druck enthält und mit dem Flüssigkeitsbehälter 66 durch die Leitungen 57, 64 und 81 verbunden ist, erzeugt die gegenseitige Auflage der Scheiben 50 und 51, hervorgerufen durch den Druck des Deckels 45, der durch die Feder 53 erzeugt wird, ein Bremsmoment CF.

Es muß hier festgestellt werden, daß der Wert CF des Bremsmoments zwischen den Werten PCM und GCM des kleinen und großen Motordrehmoments liegt:

CF ist höher als PCM und kann daher die Wellen 6 und 48 anhalten, wenn der Motor 1 in seiner Schaltstellung mit kleinem Hubraum mit Druckflüssigkeit versorgt wird; und CF kann kleiner als GCM sein und ist in dem dargestellten Beispiel kleiner als GCM.

Schließlich ist das in der Folge beschriebene Merkmal zu beachten, das die Regulierung der Stellung des Schiebers 29 im Inneren der Bohrung 28 betrifft. Der Schieber 29 wird den folgenden drei Kräften ausgesetzt:

  • - der Schubkraft F63, die von der Feder 63 ausgeübt wird und die dazu dient, den Schieber 29 in seine zweite Stellung (die in den Fig. 1, 2 und 6 dargestellt ist) zu bewegen;
  • - der Druckkraft F59 der Flüssigkeit, die in der Kammer 59 enthalten ist und die gleichfalls dazu dient, den Schieber 29 in die zweite Stellung zu bewegen und deren Schub in die entgegengesetzte Richtung von Pfeil F gerichtet ist; und
  • - der Druckkraft F58 der Flüssigkeit, die in der Kammer 58 enthalten ist und die dazu dient, den Schieber 29 in die erste Stellung (die in Fig. 7 dargestellt ist) zu bewegen und deren Schub in die Richtung von Pfeil F gerichtet ist.


Unter Berücksichtigung der gewählten Ausmaße (hier, gleiche Querschnitte des Schiebers 29 in den Kammern 58 und 59), der Kraft F63 der Feder 63 und der Tatsache, daß wenn der zweite (71) und dritte (72) Flüssigkeitsverteiler jeweils in ihrer zweiten Stellung angeordnet sind, die in den Kammern 58 und 59 enthaltene Flüssigkeiten den gleichen Druck aufweisen, gelten folgende Zuordnungen:

  • A) den entsprechenden ersten Stellungen des zweiten (71) und dritten (72) Flüssigkeitsverteilers entspricht die in Fig. 6 dargestellte Anordnung, in der die Kräfte F59 und F58 gleich Null sind (F58 = F59 = 0), wobei nur jene F63 der Feder 63 den Schieber 29 in seine zweite Stellung bewegt, der Motor 1 in seine zweite Schaltstellung des kleinen Hubraums und die Bremse 2 in die Bremsstellung bewegt wird (nur die Feder 53 wirkt auf den Deckel 45 und die Anordnung der Bremsscheiben 50-51);
  • B) der ersten Stellung des zweiten Flüssigkeitsverteilers 71 und der zweiten Stellung des dritten Flüssigkeitsverteilers 72 entspricht die in Fig. 1 dargestellte Schaltstellung des Motors 1 und der Bremse 2, in der die von der Hilfspumpe 70 geförderte Druckflüssigkeit in die Kammer 59 gelangt, während die Kammer 58 eine Flüssigkeit mit Druck gleich Null (F58 = 0) enthält: der Schieber 29 wird neuerlich in seine zweite Stellung gebracht, wodurch der Motor 1 noch in seine zweite Schaltstellung des kleinen Hubraums und die Bremse 2 in die Bremsstellung gebracht wird, die Konstruktion Motor 1 - Bremse 2 daher in dieselbe Schaltstellung gebracht wird, wie unter A) beschrieben;
  • C) der zweiten Stellung des Flüssigkeitsverteilers 71 und der ersten Stellung des dritten Flüssigkeitsverteilers 72 entspricht die in Fig. 7 dargestellte Schaltstellung, in der die Kammer 59 eine Flüssigkeit mit Druck gleich Null (F59 = 0) enthält, während die Kammer 58 die von der Hilfspumpe 70 geförderte Flüssigkeit enthält: die Kraft F58 ist größer als die Kraft F63 der Feder, bringt den Schieber 29 in seine erste Stellung und der Motor 1 wird in seine erste Schaltstellung des großen Hubraums bewegt; mit der Bremse 2 in ihrer Bremslösungsstellung überwiegt die Wirkung der in Kammer 47 enthaltenen Flüssigkeit schließlich jene der Feder 53 und bewegt den Deckel 45 und den Vorsprung 52 aus der Auflage gegen die Bremsscheiben der Bremsscheibenanordnung 50-51;
  • D) den entsprechenden zweiten Stellungen des zweiten (71) und dritten (72) Flüssigkeitsverteilers entspricht die in Fig. 2 dargestellte Schaltstellung, in der die Kräfte F59 und F58 gleich und entgegengesetzt sind und eine Resultierende Null haben, die Kraft F63 der Feder 63 den Schieber in seine zweite Stellung bringt, der Motor 1 in seine zweite Schaltstellung des kleinen Hubraums und die Bremse 2 in die Bremslösungsstellung bewegt wird, aufgrund der überwiegenden Wirkung der in Kammer 47 enthaltenen Druckflüssigkeit auf den Deckel 45 gegenüber der Wirkung der Feder 53.


Es ist leicht festzustellen, daß

  • - in der Schaltstellung A), die in Fig. 6 dargestellt ist, der Benutzer den Motor 1 in den großen Hubraum bringen will (dritter Flüssigkeitsverteiler 72 in seiner ersten Stellung) und in Wirklichkeit den kleinen Hubraum erhält, wenn sich die Bremse 2 in ihrer Bremsanordnung befindet (Kammer 47 in Verbindung mit Behälter 66): dies entspricht der Erfindung, da nur der kleine Hubraum erhalten werden kann, wenn sich die Bremse 2 in der Bremsanordnung befindet, so daß das Motordrehmoment gleich dem kleinen Motordrehmoment (PCM) ist und die Motorwelle 6 nicht in Drehung versetzen kann, wodurch das Risiko der Beschädigung der Bremsscheiben 50, 51 beseitigt wird, selbstverständlich deshalb, weil das Bremsmoment CF größer als das kleine Motordrehmoment (PCM) ist; außerdem hat eine falsche Bedienung, die aus Versehen den ersten Flüssigkeitsverteiler, wie in Fig. 6 dargestellt, in seine erste (oder in seine dritte) Stellung bewegt, keine Auswirkung auf die Motorwelle 6, die durch die Bremse 2 unbeweglich bleibt, womit jedes Risiko eines Personenschadens vermieden wird;
  • - in der Schaltstellung B) der Benutzer den Motor 1 in seinen kleinen Hubraum bringen will, wobei die Bremse 2 wirksam in der Bremsstellung ist; zu diesem Zweck hat der Benutzer den dritten Flüssigkeitsverteiler 72 in seine erste Stellung gebracht und der Motor 1 wird tatsächlich in seine Schaltstellung mit kleinem Hubraum (Fig. 1) gebracht. Wenn der erste Flüssigkeitsverteiler 68 in seine zweite Stellung gebracht wird, wird der Motor 1 nicht gespeist und die Wellen 6 und 48 bleiben durch die Bremse 2 unbeweglich. Wenn im Gegenteil der erste Flüssigkeitsverteiler 68 entweder in die erste oder dritte Stellung gebracht wird, wird der Motor 1 mit Druckflüssigkeit versorgt, erzeugt sein kleines Drehmoment PCM, das, da es kleiner als das Drehmoment CF ist, nicht wirksam ist, wobei das Bremsmoment CF die Wellen 6 und 48 noch unbeweglich hält: dies ist hinsichtlich der Betriebssicherheit sehr wichtig, da einerseits, wenn die Wahl der ersten oder dritten Stellung des ersten Flüssigkeitsverteilers aus Versehen infolge einer falschen Bedienung erfolgt ist, die an der Motorwelle 6 angebrachte Vorrichtung in Ruhestellung bleibt, wodurch jedes Unfallrisiko vermieden wird, und andererseits das Material vor jeder Beschädigung geschützt wird, da das Motordrehmoment PCM die Wellen 6 und 48 nicht antreiben kann, wodurch eine Beschädigung der Bremsscheiben 50, 51 vermieden wird, die in der Bremsstellung aneinander anliegen;
  • - in den klassischen Schaltstellungen C) und D) sich der Benutzer zur Bedienung der Bremslösung entschlossen hat, die tatsächlich erreicht wird, und den großen Hubraum des Motors 1 gewählt hat, der tatsächlich erhalten wird (Fig. 7), oder den kleinen Hubraum des Motors 1, der ebenso erhalten wird (Fig. 2); selbstverständlich ermöglicht die Bedienung des ersten Flüssigkeitsverteilers 68, daß die Motorwelle 6 nach Belieben in die eine oder andere Richtung in Drehung versetzt wird oder eine Ruhestellung erzielt wird (in der kein Antrieb vom Motor 1 erfolgt.) Trotz einer Bremse 2, deren Bremsmoment CF kleiner als das große Motordrehmoment GCM sein kann, und daher einer Bremse 2, die kleiner und weniger kostspielig ist, als eine Bremse mit einem Bremsmoment, das größer als das große Motordrehmoment ist, kann somit durch die Erfindung vermieden werden, daß die Bremse 2 beschädigt wird, indem der Motor automatisch in seine Schaltstellung mit kleinem Hubraum (und kleinem Motordrehelement) gebracht wird, wenn die Bremse in der Bremsstellung ist, in der das Bremsmoment CF ausreicht, um größer als das Motordrehmoment (PCM) zu sein. Dies erfolgt selbstverständlich, wenn der Benutzer selbst die Schaltstellung des Motors in seinem kleinen Hubraum wählt (Fig. 1), aber auch auf neue und einzigartige Weise, wobei der Motor 1 ebenso in seine Anordnung mit kleinem Hubraum gebracht wird (Fig. 6), wenn der Benutzer den Betrieb mit großem Hubraum gewählt hat.


Im letzteren Fall ermöglicht nur der absichtliche Befehl der Bremslösung (Fig. 7), wenn der Benutzer den Betrieb des Motors 1 mit großem Hubraum gewählt hat, tatsächlich die Schaltstellung des Motors mit großem Hubraum durch die Wirkung des Drucks der in der Kammer 47 enthaltenen Bremslösungsflüssigkeit zu erreichen, die auch in der Kammer 58 wirkt und den Schieber 29 in seine erste Stellung zurückschiebt.

In einer anderen Ausführungsform kann der Motor 1 einen kontinuierlich veränderbaren Hubraum aufweisen, beispielsweise jener Art, die eine Vielzahl von Zylindern mit zur Drehachse parallelen Achsen und eine neigbare Reaktionsplatte mit einstellbarer Neigung umfaßt. Für einen ersten Neigungswinkelbereich dieser Platte ist das erhaltene Motordrehmoment ein kleines Motordrehmoment, und für einen zweiten Neigungswinkelbereich dieser Platte ist das erhaltene Motordrehmoment ein großes Motordrehmoment. Die Funktionsweise des Motors mit radialen Kolben, die oben genau beschrieben wurde, ist natürlich unverändert, ob der Motor nun radiale Kolben oder axiale Kolben und eine neigbare Reaktionsplatte aufweist: die Erfindung findet auch hier Anwendung.

Die Erfindung findet auch bei Motoren Anwendung, deren Motorausgangselement sich von der Welle 6 des oben beschriebenen Motors unterscheidet. So wird bei einigen Motoren das Motorausgangselement von dem Gehäuse selbst gebildet, während der Zylinderblock feststehend ist. Solche Motoren können zumindest zwei Hubräume aufweisen und in erfindungsgemäße Konstruktionen eingefügt werden, wobei sie eine Bremse und die Merkmale der Erfindung, wie sie beschrieben wurden, umfassen.

Außerdem sind bei der beschriebenen Bremse die Bremslösungskammer und jene, welche die Bremsscheiben 50, 51 enthält, in einer einzigen Kammer zusammengefaßt. In einer Abänderung können diese Kammern getrennt sein, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.

Die Erfindung ist übrigens nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern umfaßt im Gegensatz alle Abänderungen, die durchgeführt werden können, ohne vom Umfang oder Wesen der Erfindung abzuweichen.


Anspruch[de]
  1. 1. Anordnung mit einem Druckflüssigkeitsmotor (1) mit zumindest zwei unterschiedlichen Betriebshubräumen, welcher ein Ausgangselement (6), wie eine Motorwelle, umfaßt und mit einer Bremse (2), die an diesem Ausgangselement (6) des Druckflüssigkeitsmotors befestigt ist (48, 49, 11, 7), wobei der Druckflüssigkeitsmotor, wie ein Hydromotor, in zwei verschiedene Schaltstellungen gebracht werden kann, von welchen die erste Schaltstellung (Fig. 7) einem großen Betriebshubraum und bei einem bestimmten Druckwert der Speisungsflüssigkeit einem großen Motordrehmoment (GCM) entspricht, und die zweite Schaltstellung (Fig. 2, 6) einem kleinen Betriebshubraum, der kleiner ist als der große Betriebshubraum ist, und bei dem bestimmten Druckwert der Speisungsflüssigkeit einem kleinen Motordrehmoment (PCM) entspricht, das kleiner ist als das große Motordrehmoment (GCM) ist, und der Druckflüssigkeitsmotor außerdem einen Hubraumwähler (72, 29) mit einem beweglichen Element (29) mit zumindest zwei Stellungen umfaßt, von welchen die erste der beiden Stellungen den Druckflüssigkeitsmotor in seine erste Schaltstellung (Fig. 7) und die zweite Stellung diesen in seine zweite Schaltstellung (Fig. 2, 6) bringt, wobei das bewegliche Element (29) mit einem ersten elastischen Rückstellelement (63) in Verbindung steht, welches dazu dient, dieses in seine zweite Stellung zu bringen, und mit einem ersten Druckflüssigkeitszylinder (58), der mit Druckflüssigkeit versorgt werden kann (71) und dem ersten elastischen Rückstellelement (63) entgegenwirkt, während die Bremse (2) ein Bremssteuerelement (45, 52) umfaßt, das zumindest zwei Stellungen einnimmt und das einerseits mit einem zweiten Rückstellelement (53) zum Rückstellen in die Bremsstellung in Verbindung steht und andererseits mit einem zweiten entgegenwirkenden Zylinder (47), der eine Bremslösungskammer (47) umfaßt, die mit einer Druckflüssigkeitsquelle (71) werden kann, wobei das Bremssteuerelement zwei eigene Stellungen aufweist, wobei die erste Stellung (Fig. 1, 6) dem Bremsvorgang und der überwiegenden Rückstellwirkung des zweiten Rückstellelements (53) entspricht und die zweite Stellung (Fig. 2, 7) der tatsächlichen Verbindung der Bremslösungskammer (47) mit einer Druckflüssigkeitsquelle (70) und der überwiegenden Wirkung des zweiten Zylinders und dem Bremslösungsbefehl entspricht; dadurch gekennzeichnet, daß
    1. a. das bewegliche Element (29) des Hubraumwählers zusätzlich mit einem dritten Druckflüssigkeitszylinder (59) verbunden ist, der mit Druckflüssigkeit versorgt werden kann (72) und der der Wirkung des ersten Zylinders (58) entgegenwirkt;
    2. b. der erste Zylinder (58) und die Bremslösungskammer (47) des zweiten Zylinders mit derselben Druckflüssigkeitsquelle (70) verbunden werden können (71);
    3. c. die Resultierende auf das bewegliche Element (29) des Hubraumwählers aus den entgegengesetzten Wirkungen des ersten elastischen Rückstellelements (63) und des ersten Zylinders (58), wenn der Druck der in der Bremslösungskammer (47) enthaltenen Flüssigkeit gleich Null ist (Fig. 1, 6), das bewegliche Element (29) in seine zweite Stellung bewegt, unabhängig vom Wert des Drucks der Flüssigkeit des dritten Zylinders (59);
    4. d. die Resultierende auf das bewegliche Element (29) des Hubraumwählers aus den entgegengesetzten Wirkungen des ersten elastischen Rückstellelements (63), des ersten Zylinders (58), wenn der Druck der in der Bremslösungskammer enthaltenen Flüssigkeit gleich einem nominalen, die Bremslösung bewirkenden (Fig. 7) Bremslösungsdruck ist, und des dritten Zylinders (59), der nun mit einer im wesentlichen druckfreien Kammer (66) verbunden (72) ist, das bewegliche Element (29) in seine erste Stellung bewegt;
    5. e. das Feststellmoment (CF) des Ausgangselements (6) des Druckflüssigkeitsmotors (1), das durch die Bremse (2) erzeugt wird, wenn sich das Bremssteuerelement in seiner ersten Stellung befindet, größer als der Höchstwert des kleinen Motordrehmoments (PCM) ist.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
    1. f. die Resultierende auf das bewegliche Element (29) des Hubraumwählers aus den entgegengesetzten Wirkungen des ersten elastischen Rückstellelements (63), des ersten Zylinders (58), wenn der Druck der in der Bremslösungskammer enthaltenen Flüssigkeit gleich einem nominalen, die Bremslösung bewirkenden (Fig. 2) Bremslösungsdruck ist, und des dritten Zylinders (59), der nun mit einer unter Druck stehenden Kammer (70) verbunden (72) ist, das bewegliche Element (29) in seine zweite Stellung bewegt.
  3. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse eine Mehrscheibenbremse (50, 51) ist, die eine Vielzahl von Scheiben umfaßt, die in einer Scheibenkammer (47) enthalten sind, und die Bremslösungskammer (47) von der Scheibenkammer (47) selbst gebildet wird.
  4. 4. Konstruktion nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse eine Mehrscheibenbremse (50, 51) ist, die eine Vielzahl von Scheiben umfaßt, die in einer Scheibenkammer (47) enthalten sind, und die Bremslösungskammer (47) von der Scheibenkammer (47) selbst gebildet wird.






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