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Dokumentenidentifikation DE4405123A1 25.08.1994
Titel Druckflüssigkeitsmechanismus mit hülsenförmigen Kontaktstücken, wie beispielsweise ein Hydraulikmotor oder eine Hydraulikpumpe
Anmelder Poclain Hydraulics, Verberie, Oise, FR
Erfinder Bigo, Louis B., Compiegne, FR;
Lallier, Jean-Claude, Crepy-en-Vallois, FR;
Lemaire, Gilles G., Margny les Compiegne, FR
Vertreter Harwardt, G., Dipl.-Ing.; Neumann, E., Dipl.-Ing.; Müller-Wolff, T., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte; Jörg, C., Rechtsanw., 53721 Siegburg
DE-Anmeldedatum 18.02.1994
DE-Aktenzeichen 4405123
Offenlegungstag 25.08.1994
Veröffentlichungstag im Patentblatt 25.08.1994
IPC-Hauptklasse F03C 1/04
IPC-Nebenklasse F04B 1/04   
Zusammenfassung Die Erfindung bezieht sich auf einen Hydraulikmotor, bestehend aus: einer Nockenbahn; einem Zylinderblock, der in bezug auf die Nockenbahn drehbar angeordnet ist und eine Kommunikationsfläche (3) umfaßt; mit Druckflüssigkeit gespeisten Zylindern; einem inneren Flüssigkeitsverteiler (10), der zwei querliegende Flächen umfaßt, eine zur Verteilung (19), die auf der Kommunikationsfläche aufliegt, und eine für einen Axialdruck (20), die der Verteilungsfläche gegenüberliegt; einer Festsetzvorrichtung (11) für den inneren Flüssigkeitsverteiler gegenüber der Nockenbahn in bezug auf die Drehbarkeit; Aufnahmen (32); hülsenförmigen Kontaktstücken (23), wobei jedes einen ersten Teil aufweist, der in einer Aufnahme (32) aufgenommen wird, und einen zweiten Teil, der aus der Aufnahme herausragt, versehen mit einer auf der Axialdruckfläche (20) aufliegenden Fläche (36); Rückstellorganen (35), die jeweils auf dem Boden (34) einer Aufnahme aufliegen und einen Axialdruck zur Auflagerung der Fläche (36) des Kontaktstücks auf der Axialdruckfläche (20) bewirken; Dichtungselementen, die jeweils auf den Wänden einer Aufnahme aufliegen.
Erfindungsgemäß wird das Dichtungselement (35) von dem elastischen Rückstellorgan (35) gebildet.
Eine Anwendung ist die Verwirklichung eines kompakten Axialmotors.

Beschreibung[de]

Zahlreiche Hydraulikmotoren, zahlreiche Hydraulikpumpen, die in Zylindern verschiebbar angeordnete Kolben umfassen, sind mit inneren Flüssigkeitsverteilern ausgestattet. Diese sind relativ zum Zylinderblock des Mechanismus drehbar angeordnet und gewährleisten den Eintritt der Hydraulikflüssigkeit in jeden Zylinder und den Austritt der Flüssigkeit aus dem Zylinder auf periodische Art und Weise.

Ein gewisser innerer Flüssigkeitsverteiler weist eine relativ geringe Dicke auf, ist im allgemeinen durch zwei parallele ebene Flächen begrenzt und umfaßt Öffnungen, die entweder mit einem Eintrittsstutzen oder mit einem Austrittsstutzen über ein Kontaktstück verbunden sind, welches von dem inneren Flüssigkeitsverteiler verschieden ist.

Bis heute ist die Montage der Kontaktstücke relativ kompliziert und kostspielig; ein Kontaktstück wird teilweise in eine zylindrische Aufnahme eingeführt, welche in dem inneren Flüssigkeitsverteiler oder in dem Gehäuse des Mechanismus ausgespart ist; eine Feder, im allgemeinen eine Metallfeder, die zwischen dem Boden der Aufnahme und einem querliegenden Endabschnitt des Kontaktstückes angeordnet ist, zielt darauf ab, den anderen querliegenden Endabschnitt des Kontaktstücks gegen eine ebene Fläche des gegenüber angeordneten Teils zu schieben und darauf aufliegen zu lassen; eine Dichtung ist zwischen den zylindrischen Flächen des Kontaktstücks und der Aufnahme, die das Kontaktstück aufnimmt, angeordnet.

Ziel der Erfindung ist es, diese Montageart zu vereinfachen sowie weniger Raum und weniger Kosten aufzuwenden. Sie ist natürlich für Hydraulikmechanismen anwendbar, jedoch ganz allgemein für Druckflüssigkeitsmechanismen.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Druckflüssigkeitsmechanismus, wie beispielsweise ein Hydraulikmotor oder eine Hydraulikpumpe, mit Radialkolben, bestehend aus:

einer mit einer Halterung verbundenen Nockenbahn; einem Gehäuse; einem Zylinderblock, der in bezug auf die Nockenbahn um eine Rotationsachse drehbar angeordnet ist und eine ebene Kommunikationsfläche umfaßt, die auf der Rotationsachse senkrecht steht; einer Vielzahl von Zylindern, die mit Druckflüssigkeit gespeist werden können; einer ersten und einer zweiten Hauptkammer, wobei die eine eine Druckflüssigkeit und die andere drucklose Flüssigkeit enthalten kann und die in bezug auf die Halterung der Nockenbahn fest angeordnet sind; einem inneren Flüssigkeitsverteiler, der zwischen der Halterung der Nockenbahn und dem Zylinderblock angeordnet ist und zwei querliegende Endflächen umfaßt, wobei die eine eine ebene Verteilungsfläche bildet, die auf der Kommunikationsfläche des Zylinderblocks auf liegen soll, und die andere eine der Verteilungsfläche gegenüberliegende Axialdruckfläche bildet, und der auch eine erste und eine zweite Gruppe von Verteilungsleitungen umfaßt, wobei die Verteilungsleitungen der ersten Gruppe an die erste Hauptkammer und die Verteilungsleitungen der zweiten Gruppe an die zweite Hauptkammer angeschlossen sind und jede Verteilungsleitung über eine Verteilungsleitungsöffnung in die Verteilungsfläche mündet; einer Festsetzvorrichtung für den inneren Flüssigkeitsverteiler gegenüber der Halterung in bezug auf Drehbarkeit; einer Vielzahl von Aufnahmen, die in einem ersten der beiden Teile, die der innere Flüssigkeitsverteiler und die Halterung der Nockenbahn darstellen, ausgespart sind, wobei jede Aufnahme einen ungefähr querliegenden Boden und eine längsverlauf ende Wand umfaßt; einer Vielzahl von hülsenförmigen zylindrischen Kontaktstücken, wobei jedes einen bestimmten Querschnitt aufweist und von denen ein erster Teil in einer der Aufnahmen aufgenommen wird, die einen zu jenem des Kontaktstückes komplementären Querschnitt aufweist, und von denen ein zweiter Teil aus der Aufnahme herausragt, ausgestattet mit einer querliegenden Endfläche, die auf einer ebenen querliegenden Fläche, die das zweite der beiden genannten Teile umfaßt, aufliegt und mit einer in dem Gehäuse enthaltenen Außenfläche, wobei jedes Kontaktstück mit einer Verteilungsleitung verbunden ist, mit der es kommuniziert; einer Vielzahl von elastischen Rückstellorganen, wobei jedes auf dem Boden einer Aufnahme aufliegt und auf das in dieser Aufnahme aufgenommene Kontaktstück einen Axialdruck bewirkt, der die querliegende Endfläche des zweiten Teils des Kontaktstücks auf der querliegenden Fläche des genannten zweiten Teils zum Aufliegen bringen soll; und einer Vielzahl von Dichtungselementen, wobei jedes auf einer der Wände, längsverlaufende Wand und Boden, die eine der Aufnahmen begrenzen, aufliegt und den Innenraum des Kontaktstücks gegenüber dem Gehäuse abdichtet.

Erfindungsgemäß ist das Dichtungselement integriert in und wird einzig gebildet von zumindest dem einen der beiden Elemente, die das Kontaktstück und das elastische Rückstellorgan darstellen.

Die folgenden günstigen Anordnungen werden ferner vorzugsweise angenommen:

  • - das Dichtungselement besteht aus einem Ring aus elastischem Material wie beispielsweise Kunstkautschuk und wird zwischen dem Boden der Aufnahme und dem in dieser Aufnahme aufgenommenen Kontaktstück angeordnet, wobei es von dem Kontaktstück verschieden ist und die anfängliche Axialabmessung des Ensembles aus Kontaktstück und Ring im freien Zustand bei wechselseitigem Axialkontakt größer als jene des freien Raumes zwischen der querliegenden Fläche des zweiten Teils und dem Boden der Aufnahme ist, so daß die Montage des Kontaktstücks in der Aufnahme eine elastische Vorspannung des Ringes bewirkt, wodurch gleichzeitig die Dichtheit der Kontakte des Ringes mit dem Kontaktstück und mit den Wänden der Aufnahme und ein Axialdruck auf das Kontaktstück bewirkt werden;
  • - das Ende des ersten Teils des Kontaktstücks ist als axiales Verlängerungsstück ausgebildet, das sich ungefähr parallel zur Achse des Kontaktstücks erstreckt, wobei es auf der Seite zur Achse so ausgebildet ist, daß ein Organ zur Beibehaltung der Position des Ringes zwischen dem Boden der Aufnahme und dem Ende des ersten Teils des Kontaktstücks gebildet wird;
  • - das Kontaktstück ist starr;
  • - der erste Teil eines Kontaktstücks umfaßt eine Verlängerung der Außenfläche des zweiten Teils des Kontaktstücks, die gegenüber der längsverlauf enden Wand der Aufnahme angeordnet ist, welche den ersten Teil aufnimmt, wobei jedoch das Kontaktstück aus einem Kunststoff besteht und unter der Wirkung des Drucks einer in dem Kontaktstück enthaltenen Druckflüssigkeit die Verlängerung der Außenfläche seines zweiten Teils dicht auf der längsverlaufenden Wand der Aufnahme zum Aufliegen bringen kann;
  • - das Kontaktstück besteht aus Polyamid;
  • - das elastische Rückstellorgan besteht aus einem Teil, welches vom Kontaktstück verschieden ist;
  • - das elastische Rückstellorgan besteht aus einer Federscheibe, die zwischen dem Ende des ersten Teils des Kontaktstücks und dem Boden der Aufnahme angeordnet ist;
  • - das elastische Rückstellorgan besteht aus einer zylindrischen Schraubendruckfeder, die zwischen dem Ende des ersten Teils des Kontaktstücks und dem Boden der Aufnahme angeordnet ist;
  • - das elastische Rückstellorgan besteht aus dem Kontaktstück selbst, dessen anfängliche Axiallänge im freien Zustand größer als der Abstand zwischen der querliegenden Fläche des zweiten Teils und dem Boden der Aufnahme ist und das bei der Montage einer elastischen Vorspannung unterworfen ist, die einen Axialdruck zur Auflagerung der querliegenden Endfläche des zweiten Teils des Kontaktstücks auf der querliegenden Fläche des zweiten Teils hervorruft;
  • - die querliegende Endfläche des ersten Teils des Kontaktstücks ist als dicht auf dem Boden der Aufnahme aufliegende Lippe ausgebildet;
  • - der äußere Querschnitt eines Kontaktstücks ist länglich, und dessen große Achse fällt mit einem durch die Rotationsachse gehenden Radius zusammen, wobei der Schwerpunkt des äußeren Querschnitts des Kontaktstücks mit jenem der Öffnung der mit dem Kontaktstück kommunizierenden Verteilungsleitung axial übereinstimmend liegt.


Der Hauptvorteil der neuen vorgeschlagenen Anordnung besteht in der Verringerung der Anzahl der früher verwendeten Bestandteile, in der entsprechenden Verringerung des axialen Raumbedarfs des Mechanismus und natürlich in der mechanischen Vereinfachung, wodurch sich eine Verringerung der Herstellungskosten ergibt.

Die Erfindung wird durch die Beschreibung von Ausführungen, die nachstehend als Beispiele angeführt sind, besser verständlich, und Nebenmerkmale und deren Vorteile treten ans Licht.

Natürlich haben die Beschreibung und die Zeichnungen nur erläuternden, nicht jedoch einschränkenden Charakter.

Es wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, wobei:

Fig. 1 einen Axialschnitt eines erfindungsgemäßen Hydraulikmotors darstellt;

Fig. 2 eine Vergrößerung eines Details des Motors aus Fig. 1 darstellt;

Fig. 3 eine Vergrößerung desselben Details, wie in Fig. 2 dargestellt, zeigt, jedoch nach einer anderen, ebenfalls erfindungsgemäßen Ausführung;

die Fig. 4, 5, 6 und 7 Axialschnitte darstellen, die vier Ausführungsvarianten der Erfindung zeigen; und

Fig. 8 einen Querschnitt nach VIII-VIII aus Fig. 4 durch die Kontaktstücke und deren in dem inneren Flüssigkeitsverteiler ausgesparten Aufnahmen darstellt.

Der in Fig. 1 dargestellte Motor umfaßt:

  • - ein Gehäuse in drei Teilen 1A, 1B, 1C, durch Schrauben 2 verschraubt;
  • - eine Abtriebswelle 4, die drehbar in bezug auf das Gehäuse um eine Rotationsachse 9 mittels zwei Rollenlagern 5 angeordnet ist;
  • - einen Zylinderblock 6, der auf einem Ende der Abtriebswelle 4, das sich im Inneren des Gehäuses befindet und mit Verzahnungen 7 ausgestattet ist, montiert ist und drehfest mit der Abtriebswelle mittels Verzahnungen 8, mit denen er ausgestattet ist und die zu den Verzahnungen 7 der Abtriebswelle komplementär sind, verbunden ist und somit auch drehbar um die Rotationsachse 9 angeordnet ist;
  • - einen inneren Flüssigkeitsverteiler 10, der sich ganz leicht in bezug auf die Achse 9 hin- und herbewegen kann und gegenüber dem Teil 1C des Gehäuses mittels dazugehöriger Nuten und Federn 11, mit denen diese beiden Stücke ausgestattet sind, drehfest verbunden ist;
  • - eine Nockenbahn 12, die im gegebenen Fall sechs kontinuierlich aufeinanderfolgende Wellenzüge aufweist und die innere Peripherie des Teils 1B des Gehäuses darstellt;
  • - eine Vielzahl von Zylindern 13, die im Zylinderblock 6 ausgespart und radial in bezug auf die Achse 9 und in regelmäßigen Winkelabständen zueinander angeordnet sind;
  • - eine Vielzahl von Kolben 14, die verschiebbar in den Zylindern angeordnet sind, einer pro Zylinder, und die jeweils eine zylindrische Rolle 15 mit einer zur Achse 9 parallelen Achse 16 tragen, die auf der Nockenbahn 12 aufgelagert werden kann.


Der Zylinderblock 6 umfaßt eine ebene Kommunikationsfläche 3, die senkrecht auf der Achse 9 steht, und in die Zylinderleitungen 18, die mit den Zylindern 13 in Verbindung stehen, über auf einem Kreis angeordnete Öffnungen 17 münden. Der innere Flüssigkeitsverteiler 10 besteht aus einer Scheibe, durch zwei ebene Flächen 19 und 20 begrenzt, die zueinander parallel sind und ungefähr senkrecht auf der Achse 9 stehen, wobei die Fläche 19 eine Flüssigkeitsverteilungsfläche und die Fläche 20 eine Druckfläche darstellt, über die der innere Flüssigkeitsverteiler 10 einen Axialdruck für die Auflagerung der Verteilungsfläche 19auf der Kommunikationsfläche 3 erhält. Zwei Gruppen von Verteilungsleitungen 21 und 22 queren den inneren Flüssigkeitsverteiler 10, indem sie seine beiden Flächen 19 und 20 verbinden, wobei jede Verteilungsleitung 21 zwischen zwei Verteilungsleitungen 22 und jede Verteilungsleitung 22 ebenso zwischen zwei Verteilungsleitungen 21 angeordnet ist. Die Verteilungsleitungen 21, 22 münden in die Verteilungsfläche 19 über Öffnungen 43, die auf demselben Kreis wie die Öffnungen 17 angeordnet sind. Die Öffnungen 17 des Zylinderblocks können während der relativen Rotation des Zylinderblocks 6 in bezug auf den inneren Flüssigkeitsverteiler 10 nacheinander mit einer ersten Verteilungsleitung 21, sodann mit einer benachbarten Verteilungsleitung 22, sodann mit einer zweiten Verteilungsleitung 21, die der Verteilungsleitung 22 benachbart ist, und so weiter in Verbindung stehen, wobei die Fläche 19 des inneren Flüssigkeitsverteilers 10 weiterhin auf der Fläche 3 des Zylinderblocks 6 aufliegt. Alle Verteilungsleitungen 21 des inneren Flüssigkeitsverteilers 10 stehen übrigens über Kontaktstücke 23, die eine axiale Aussparung 23A aufweisen, und über Leitungen 24, einen Ringraum 25 und eine Leitung 26, die in Teil 1C des Gehäuses ausgespart sind, mit einem Hauptflüssigkeitsanschluß 27 in permanenter Verbindung, während alle Verteilungsleitungen 22 ihrerseits über Kontaktstücke 23 und über Leitungen 28, einen Ringraum 29 und eine Leitung 30, die in Teil 1C des Gehäuses ausgespart sind, mit einem Hauptflüssigkeitsanschluß 31 in permanenter Verbindung stehen. Die Hauptflüssigkeitsanschlüsse 27 und 31 sind an eine Druckflüssigkeitsquelle bzw. an einen Behälter mit druckloser Flüssigkeit über einen Flüssigkeitsverteiler angeschlossen, der sich außerhalb des Motors befindet und von jenem verschieden ist.

Die Montage der den Verteilungsleitungen 22 zugeordneten Kontaktstücke 23 ist mit jener der den Verteilungsleitungen 21 zugeordneten Kontaktstücke 23 identisch. Deshalb werden die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele in Verbindung mit nur einer Verteilungsleitung 21 beschrieben.

In der Ausführung von Fig. 2 sind Aufnahmen 32 in Teil 1C des Gehäuses ausgespart, münden in die Fläche 33 dieses Teils 1C, die gegenüber der Druckfläche 20 des inneren Flüssigkeitsverteilers 10 angeordnet ist, und nehmen jeweils am Boden der Aufnahme 34 einen elastischen O-Ring 35, der eine Dichtheit gewährleisten kann, auf, und nehmen auch den ersten Teil eines Kontaktstücks 23, mit Innenausnehmung (23A), der als Hülse mit einer zylindrischen Außenfläche 40 ausgebildet ist, auf. Eine ebene querliegende Endfläche 36 des Kontaktstücks 23 liegt auf der Druckfläche 20 des inneren Flüssigkeitsverteilers 10 auf, die gegenüber der Verteilungsleitung 21 (bzw. 22), die diesem Kontaktstück zugeordnet ist, liegt, während eine andere querliegende Endfläche 37 des Kontaktstücks 23 auf dem Ring 35 aufliegt. Die Fläche 36 stellt das Ende eines zweiten Teils des Kontaktstücks dar, welcher aus der Aufnahme 32 herausragt.

Dabei wäre zu erwähnen, daß die verschiedenen Abmessungen so gewählt wurden, daß bei Betriebs zustand des Motors die Ringe 35 leicht zusammengedrückt werden und die Endflächen 36 der Kontaktstücke 23 elastisch auf der Druckfläche 20 des inneren Flüssigkeitsverteilers 10 dicht zum Aufliegen bringen und selbst gleichzeitig auf den Endflächen 37 der Kontaktstücke 23 und auf den Böden 34 der Aufnahmen 32 dicht aufliegen. Somit sind die Strömungsübergänge ohne Leckage zwischen den Verteilungsleitungen 21 (bzw. 22) und den Leitungen 24 (bzw. 28) gesichert.

Die Ausführung von Fig. 3 ist jener aus Fig. 2 sehr ähnlich. Die einzigen Unterschiede bestehen in der Tatsache, daß die Aufnahmen 38, die die Kontaktstücke 23 aufnehmen, in dem inneren Flüssigkeitsverteiler 10 ausgespart sind und in dessen Druckfläche 20 münden, wobei die Ringe 35 im Boden 39 jeder Aufnahme 38 angeordnet sind und die ersten querliegenden Endflächen 36der Kontaktstücke 23 auf der gegenüberliegenden Fläche 33 von Teil 1C des Gehäuses aufliegen. Natürlich ist diese Fläche 33 bei dieser Ausführung eben und zur Druckfläche 20 parallel. Auch hier ermöglicht die Vorspannung des Ringes 35 bei Betriebs zustand des Motors die Verwirklichung:

  • - der dichten Auflagerung der querliegenden Endflächen 36 der Kontaktstücke 23 auf der Fläche 33 des Teils 1C des Gehäuses;
  • - der Dichtheit zwischen jedem Ring 35 und einerseits dem Boden 39 der entsprechenden Aufnahme 38, andererseits der querliegenden Endfläche 37 des dazugehörigen Kontaktstücks 23, und schließlich
  • - des Flüssigkeitsstromes ohne Leckage zwischen den Verteilungsleitungen 21 (bzw. 22) und den Leitungen 24 (bzw. 28).


Wie bei der Ausführung von Fig. 2 befindet sich ein erster Teil des Kontaktstücks 23 aus Fig. 3 in einer Aufnahme 38, und ein zweiter Teil ragt aus der Aufnahme 38 heraus.

Bei der Ausführung von Fig. 2, wie auch bei jener von Fig. 3, verlängert ein Verlängerungsstück 37A die Querfläche 37 des Kontaktstücks 23 und erstreckt sich längs, ungefähr parallel zur Achse 23B der axialen Aussparung 23A des Kontaktstücks 23 auf der Seite zur Aussparung 23A hin und stellt so ein Hindernis dar, wodurch der Ring 35, der zwischen der Querfläche 37 und dem Boden 34 der Aufnahme 39 angeordnet ist, in Position gehalten werden kann.

Die Kontaktstücke 23 der Ausführungen aus den Fig. 1 und 2 und jener aus Fig. 3 sind starr, vorzugsweise metallisch, wobei die Funktionen "Dichtheit" und "elastische Druckrückstellung" von den Ringen 35 erfüllt werden, welche aus einem elastischen Material wie beispielsweise Kunstkautschuk, bekannt unter der Marke "NEOPRENE", bestehen und deren Abmessungen es ermöglichen, zum Zeitpunkt der Montage eine elastische Rückstellvorspannung zu erzielen, die den dichten Kontakt zwischen den einander gegenüberliegenden Teilen bewirkt.

Insbesondere ist die Länge vor Montage der axialen Schichtung von aneinanderliegendem Kontaktstück 23 und Ring 35 im freien Zustand ohne Spannung etwas größer als der Abstand zwischen dem Boden 34 der Aufnahme 32 und der Druckfläche 20 des inneren Flüssigkeitsverteilers 10 bzw. als der Abstand zwischen dem Boden 39 der Aufnahme 38 und der Fläche 33 des Teils 1C des Gehäuses, so daß die obengenannte Vorspannung des elastischen Ringes 35 zum Zeitpunkt der Montage erzielt wird.

Die Ausführung von Fig. 4 ist ähnlich jener aus Fig. 3 und unterscheidet sich durch die Tatsache, daß das Kontaktstück 123, welches eine zentrale Aussparung 123A aufweist, aus einem Kunststoff mit Elastizität, wie beispielsweise Polyamid, besteht und die vorher von dem Ensemble aus Kontaktstück 23 und Ring 35 erfüllten Funktionen sichert, nämlich:

  • - gleitende Auflage seiner ebenen querliegenden Endfläche 136 auf der ebenen Fläche 33 des Teils 1C des Gehäuses;
  • - Dichtheit zwischen seiner zylindrischen Außenfläche 140 - mit kreisförmigem oder anderem Querschnitt - und der zylindrischen Fläche der Aufnahme 38 und zwischen seiner anderen ebenen querliegenden Endfläche 137 und dem Boden 39 der obengenannten Aufnahme; und
  • - elastische Rückstellung der diversen in Kontakt befindlichen Flächen einerseits aufgrund der Elastizität des Materials und andererseits durch die Wahl der Abmessungen, insbesondere der Länge des Kontaktstücks 123 im freien Zustand, welche etwas größer als der Abstand zwischen der Fläche 33 und dem Boden 39der Aufnahme 38 ist, wodurch eine Vorspannung des Kontaktstücks 123 entsteht, die für die elastische Rückstellung und die Dichtheit verantwortlich ist.


Die Ausführung von Fig. 5 leitet sich von jener aus Fig. 4 ab, wobei das Kontaktstück 123 durch ein Kontaktstück 223 ersetzt wird, welches eine zentrale Aussparung 223A aufweist, ebenfalls aus einem Kunststoff mit Elastizität, wie beispielsweise Polyamid, besteht und dieselben drei vorerwähnten Funktionen erfüllt. Dieses Kontaktstück 223 umfaßt eine querliegende Endfläche 236 in dichter gleitender Auflage auf der ebenen Fläche 33 des Teils 1C des Gehäuses; eine zylindrische Fläche 240, die dicht auf der zylindrischen Fläche der Aufnahme 38 aufliegt; und gegenüber der Querfläche 236 eine Lippe 237, die dicht auf dem Boden 39 der Aufnahme 38 aufliegt. Die Elastizität und die Abmessungen des Kontaktstücks 223 im freien Zustand ermöglichen es, ein dichtes Aufliegen zwischen der Endfläche 236 und der ebenen Fläche 33, zwischen der Lippe 237 und dem Boden 39 und zwischen den zylindrischen Flächen 240 des Kontaktstücks 223 und der Aufnahme 38 zu erzielen.

Bei den Ausführungen der Fig. 6 und 7 weist das Kontaktstück 323 aus einem Kunststoff, wie beispielsweise Polyamid, eine Aussparung 323A und eine Elastizität auf, die eine geringfügige Vergrößerung des Durchmessers der zylindrischen Außenfläche 340 ermöglichen, die ausreicht, um diese auf der zylindrischen Fläche der Aufnahme 38 dicht zum Aufliegen zu bringen. Eine querliegende Endfläche 336 befindet sich in dichter gleitender Auflage auf der ebenen Fläche 33 des Teils 1C des Gehäuses. Diese dichte Auflagerung wird unter der Wirkung des Drucks einer zwischen dem Boden 39 der Aufnahme 38 und der anderen querliegenden Endfläche 337 des Kontaktstücks 323 befindlichen Feder auf rechterhalten. Bei der Ausführung von Fig. 6 ist die Feder eine metallische zylindrische Schraubendruckfeder 341; bei der Ausführung von Fig. 7 handelt es sich um eine Federscheibe 342.

Fig. 8 stellt einen Schnitt von Fig. 4 dar, wobei die dargestellte Anordnung in anderen Ausführungen als jener aus Fig. 4 übernommen werden kann, wie beispielsweise in jenen der Fig. 5, 6 und 7. In dieser Fig. 8 ist zu beobachten, daß die Querschnitte der Kontaktstücke 123 länglich und weit größer als jene der Verteilungsleitungen 21, 22 und deren Öffnungen 43 sind, die Querschnitte der Verteilungsleitungen 21, 22 und deren Öffnungen 43 überdecken, wobei ihre Schwerpunkte mit den Mitten 21A, 22A der Verteilungsleitungen 21, 22 und der Öffnungen 43 zusammenfallen. Das Zusammenfallen der Schwerpunkte der Querschnitte der Kontaktstücke 123 mit den Mitten 21A, 22A der Verteilungsleitungen soll bewirken, daß während des Betriebs des Motors die Resultierende der von der Druckflüssigkeit in der Aufnahme hervorgerufenen Druckkräfte kolinear und gleich der Resultierenden der Gegendruckkräfte, denen der innere Flüssigkeitsverteiler 10 in dem angrenzend zu jeder Öffnung 43 liegenden Bereich ausgesetzt ist, sind. Die großen Achsen 123C der Querschnitte der Kontaktstücke 123 fallen mit durch die Rotationsachse 9 gehenden Radien zusammen.

Bei Einsatz des Motors aus den Fig. 1 und 2 und jenes aus Fig. 3 wurden folgende Feststellungen gemacht:

  • - wird der Motor nicht mit Druckflüssigkeit gespeist, reichen die Elastizität und die Vorspannung der Ringe 35 aus, um den inneren Flüssigkeitsverteiler 10 gegen den Zylinderblock 6 zu drücken und die Verteilungsfläche 19 des inneren Flüssigkeitsverteilers im wesentlichen dicht auf der Kommunikationsfläche 3 des Zylinderblocks aufliegen zu lassen, wobei für die Dichtheit zwischen den Hülsen 23 und der Fläche 20 und den Ringen 35 der Fig. 2 bzw. der Fläche 33 und den Flächen 36 der Kontaktstücke 23 der Fig. 3 gesorgt ist;
  • - wird der Motor mit Druckflüssigkeit gespeist, stellt die Wirkung des Drucks der in den Aufnahmen 32, 38 enthaltenen Hydraulikflüssigkeit einen Druck auf den inneren Flüssigkeitsverteiler 10 dar, dessen Wert ungefähr die Gegendruckwirkung ausgleicht, die der innere Flüssigkeitsverteiler 10 in bezug auf die Kommunikationsfläche 3 des Zylinderblocks 6 erfährt; die Querschnitte der zylindrischen Außenflächen 40 der Kontaktstücke 23, die ungefähr jenen der Aufnahmen 32 bzw. 38 entsprechen, haben einen bestimmten Wert, der so gewählt wurde, daß dieses Gleichgewicht hergestellt werden kann, so daß die Verteilungsfläche 19 des inneren Flüssigkeitsverteilers 10 in diesem Fall ebenfalls weiterhin auf der Kommunikationsfläche 3 des Zylinderblocks aufliegt;
  • - ferner kann sich der innere Flüssigkeitsverteiler 10 leicht hin- und herbewegen, so daß seine Verteilungsfläche 19, trotz Vorhandensein der unvermeidbaren kleinen Ebenheitsfehler der in Kontakt stehenden Flächen, weiterhin im wesentlichen dicht auf der Kommunikationsfläche 3 des Zylinderblocks aufliegt.


Ein wesentlicher Vorteil dieser Ausführungen besteht in der Vereinfachung des Aufbaus und der Montage.

Weggelassen wurden:

  • - die kleinen Rückstellfedern der Kontaktstücke;
  • - die Aufnahmenuten der Dichtungsringe in der Dicke der Kontaktstücke;
  • - die Anforderung eines ausgezeichneten Oberflächenzustandes der zylindrischen Fläche der Aufnahmen 32 und 38, die früher mit dem Dichtungsring zusammenwirken mußten, um den leckfreien Strömungsübergang in den Flüssigkeitsleitungen zu gewährleisten.


Mit der neuen vorgeschlagenen Anordnung reicht ein einziger Dichtungsring ohne Aufnahmenut, abgesehen vom Boden der Aufnahme des Kontaktstückes, aus, um alle für den Betrieb des Mechanismus notwendigen Funktionen zu erfüllen. Der erzielte Vorteil betrifft nicht nur das Weglassen eines Teils, der Feder, sondern auch das Wegfallen von Fehlerrisiken, insbesondere des Bruchs dieses Teils; dieser Vorteil drückt sich auch in einem geringeren axialen Raumbedarf des kompletten Mechanismus aus; im Wegfallen der Kosten für eine Bearbeitung (jene der Nut), die nicht mehr notwendig ist; und im Aufnehmen einer anderen Bearbeitung, jener der Aufnahmen der Kontaktstücke, die weniger kostspielig als die früher erforderliche Bearbeitung ist.

Wenn es im übrigen auch vorgezogen wird, die Kontaktstücke 23 mit axialen Verlängerungsstücken 37A zu versehen, bleibt doch die Möglichkeit bestehen, Kontaktstücke 23 zu verwenden, die nicht mit solchen Verlängerungsstücken ausgestattet sind.

Die Hauptvorteile der Ausführungen der Fig. 1 bis 3 sind in den Ausführungen der Fig. 4 bis 7 vorhanden. Dies wird ganz besonders in den Ausführungen der Fig. 4 und 5 verwirklicht, die nur mehr die Kontaktstücke 123; 223 und keinerlei Bearbeitung von Aufnahmenuten eines Dichtungsringes, abgesehen von der einfachen Bearbeitung der Aufnahme 38, umfassen. Dies ist auch der Fall bei den Ausführungen der Fig. 6 und 7, bei denen die Anzahl der Teile auf zwei begrenzt wurde, die Feder 341 bzw. 342 und das Kontaktstück 323, wobei bei keiner der Ausführungen eine Nut erforderlich ist.

Die Ausführung von Fig. 8 ermöglicht es ferner, mit einem begrenzten Platzbedarf der Öffnungen 43 in Umfangsrichtung, somit auch mit einem begrenzten radialen Platzbedarf, jeden gewünschten Wert des auf den inneren Flüssigkeitsverteiler 10 wirkenden Ausgleichsdrucks zu erhalten.

Die Erfindung ist nicht auf die soeben beschriebenen Ausführungen beschränkt, sondern deckt im Gegenteil alle Abwandlungen, die an ihnen vorgenommen werden können, ohne ihren Rahmen oder ihren Sinn zu verlassen, ab.


Anspruch[de]
  1. 1. Druckflüssigkeitsmechanismus, wie beispielsweise ein Hydraulikmotor oder eine Hydraulikpumpe, mit Radialkolben, bestehend aus:

    einer mit einer Halterung verbundenen Nockenbahn (12);

    einem Gehäuse (1A-1B-1C);

    einem Zylinderblock (6), der relativ zur Nockenbahn um eine Rotationsachse (9) drehbar angeordnet ist und eine ebene Kommunikationsfläche (3) umfaßt, die senkrecht auf der Rotationsachse steht;

    einer Vielzahl von Zylindern (13), die mit Druckflüssigkeit versorgt werden können;

    einer ersten (25) und einer zweiten (29) Hauptkammer, wobei die eine Druckflüssigkeit und die andere drucklose Flüssigkeit enthalten kann und die in bezug auf die Halterung der Nockenbahn fest angeordnet sind;

    einem inneren Flüssigkeitsverteiler (10), der zwischen der Halterung der Nockenbahn und dem Zylinderblock angeordnet ist und zwei querliegende Endflächen (19, 20) umfaßt, wobei die eine (19) eine ebene Verteilungsfläche bildet, die auf der Kommunikationsfläche (3) des Zylinderblocks aufliegen soll, und die andere (20) eine der Verteilungsfläche gegenüberliegende Axialdruckfläche bildet, und der auch eine erste und eine zweite Gruppe von Verteilungsleitungen (21, 22) umfaßt, wobei die Verteilungsleitungen (21) der ersten Gruppe an die erste Hauptkammer (25) und die Verteilungsleitungen (22) der zweiten Gruppe an die zweite Hauptkammer (29) angeschlossen sind und jede Verteilungsleitung über eine Verteilungsleitungsöffnung (43) in die Verteilungsfläche mündet;

    einer Festsetzvorrichtung (11) für den inneren Flüssigkeitsverteiler (10) gegenüber der Halterung in bezug auf Drehbarkeit;

    einer Vielzahl von Aufnahmen (38), die in einem ersten der beiden Teile, die der innere Flüssigkeitsverteiler und die Halterung der Nockenbahn darstellen, ausgespart sind, wobei jede Aufnahme einen ungefähr querliegenden Boden (39) und eine längsverlauf ende Wand (38) umfaßt;

    einer Vielzahl von hülsenförmigen zylindrischen Kontaktstücken, wobei jedes einen bestimmten Querschnitt aufweist und von dem ein erster Teil (37, 40; 137, 140; 237, 240; 337, 340) in einer der Aufnahmen (38) aufgenommen ist, die einen zu jenem des Kontaktstückes komplementären Querschnitt aufweist, und von dem ein zweiter Teil (36; 136; 236; 336) aus der Aufnahme herausragt, ausgestattet mit einer querliegenden Endfläche, die auf einer ebenen querliegenden Fläche (20; 33), die das zweite der beiden genannten Teile umfaßt, aufliegt und mit einer in dem Gehäuse enthaltenen Außenfläche, wobei jedes Kontaktstück mit einer Verteilungsleitung (21, 22) verbunden ist, mit der es kommuniziert;

    einer Vielzahl von elastischen Rückstellorganen, wobei jedes auf dem Boden (39) einer Aufnahme aufliegt und auf das in dieser Aufnahme auf genommene Kontaktstück einen Axialdruck bewirkt, der die querliegende Endfläche (36; 136; 236; 336) des zweiten Teils des Kontaktstücks auf der querliegenden Fläche (20; 33) des genannten zweiten Teils zum Aufliegen bringen soll; und

    einer Vielzahl von Dichtungselementen, wobei jedes auf einer der Wände, längsverlaufende Wand und Boden, die eine der Aufnahmen begrenzen, aufliegt und auf diese Weise den Innenraum des Kontaktstücks gegenüber dem Gehäuse abdichtet;

    dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (35; 123; 223; 323) integriert ist in und einzig gebildet wird von zumindest einem der beiden Elemente, die das Kontaktstück (123; 223; 323) und das elastische Rückstellorgan (35) darstellen.
  2. 2. Mechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement aus einem Ring (35) aus elastischem Material wie beispielsweise Kunstkautschuk besteht und zwischen dem Boden (39) der Aufnahme und dem in dieser Aufnahme aufgenommenen Kontaktstück (23) angeordnet wird, wobei es von dem Kontaktstück verschieden ist und die ursprüngliche Axialabmessung der Anordnung aus Kontaktstück (23) und Ring (35) im freien Zustand bei wechselseitigem Axialkontakt größer als jene des freien Raumes zwischen der querliegenden Fläche des zweiten der Teile und dem Boden der Aufnahme ist, so daß die Montage des Kontaktstücks in der Aufnahme eine elastische Vorspannung des Ringes bewirkt, wodurch gleichzeitig die Dichtheit der Kontakte des Ringes (35) mit dem Kontaktstück (23) und mit den Wänden (38, 39) der Aufnahme und ein Axialdruck auf das Kontaktstück (23) bewirkt werden.
  3. 3. Mechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des ersten Teils des Kontaktstücks als axiales Verlängerungsstück (37A) ausgebildet ist, das sich ungefähr parallel zur Achse (23B) des Kontaktstücks (23) erstreckt, wobei es auf der Seite zur Achse so ausgebildet ist, daß ein Organ zur Beibehaltung der Position des Ringes zwischen dem Boden (39) der Aufnahme und dem Ende (37A) des ersten Teils (37) des Kontaktstücks (23) gebildet wird.
  4. 4. Mechanismus nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktstück (23) starr ist.
  5. 5. Mechanismus nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil (37) eines Kontaktstücks eine Verlängerung (40; 140; 240; 340) der Außenfläche des zweiten Teils des Kontaktstücks umfaßt, die gegenüber der längsverlauf enden Wand (38) der Aufnahme angeordnet ist, welche den ersten Teil aufnimmt, wobei jedoch das Kontaktstück (123; 223; 323) aus einem Kunststoff besteht und unter der Wirkung des Drucks einer in dem Kontaktstück enthaltenen Druckflüssigkeit die Verlängerung der Außenfläche des zweiten Teils dicht auf der längsverlauf enden Wand (38) der Aufnahme zum Aufliegen bringen kann.
  6. 6. Mechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktstück aus einem Kunststoff besteht, eine Verlängerung der Außenfläche seines zweiten Teils umfaßt, die zu seinem ersten Teil gehört und gegenüber der Aufnahme, die diesen ersten Teil aufnimmt, angeordnet ist, und das Kontaktstück ferner das Dichtungselement (123; 223; 323) darstellt, wobei jedoch unter der Wirkung des Drucks einer in dem Kontaktstück enthaltenen Druckflüssigkeit die Verlängerung der Außenfläche des zweiten Teils auf der längsverlauf enden Wand (38) der Aufnahme dicht auf gelagert wird.
  7. 7. Mechanismus nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktstück aus Polyamid besteht.
  8. 8. Mechanismus nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Rückstellorgan (35; 341; 342) aus einem Teil besteht, welches vom Kontaktstück (23; 323) verschieden ist.
  9. 9. Mechanismus nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Rückstellorgan aus einer Federscheibe (342) besteht, die zwischen dem Ende (337) des ersten Teils des Kontaktstücks (323) und dem Boden (39) der Aufnahme angeordnet ist.
  10. 10. Mechanismus nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Rückstellorgan aus einer zylindrischen Schraubendruckfeder (341) besteht, die zwischen dem Ende (337) des ersten Teils des Kontaktstücks und dem Boden (39) der Aufnahme angeordnet ist.
  11. 11. Mechanismus nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Rückstellorgan aus dem Kontaktstück (123; 223) selbst besteht, dessen ursprüngliche Axiallänge im freien Zustand größer als der Abstand zwischen der querliegenden Fläche des zweiten Teils und dem Boden der Aufnahme ist und das bei der Montage einer elastischen Vorspannung unterworfen ist, die einen Axialdruck zur Auflagerung der querliegenden Endfläche (136; 236) des zweiten Teils des Kontaktstücks auf der querliegenden Fläche (33) des zweiten Teils hervorruf t.
  12. 12. Mechanismus nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die querliegende Endfläche (237) des ersten Teils des Kontaktstücks (223) als dicht auf dem Boden (39) der Aufnahme aufliegende Lippe ausgebildet ist.
  13. 13. Mechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Querschnitt eines Kontaktstücks (123) länglich ist, und dessen große Achse (123C) mit einem durch die Rotationsachse (9) gehenden Radius zusammenfällt, wobei der Schwerpunkt des äußeren Querschnitts des Kontaktstücks mit jenem der Öffnung der mit dem Kontaktstück (123) kommunizierenden Verteilungsleitung (21, 22) axial übereinstimmend liegt.






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