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Dokumentenidentifikation DE10356183A1 17.06.2004
Titel Hydrostatischer Motor mit radialer Verteilung
Anmelder S.A.M. Hydraulik S.p.A., Reggio Emilia, IT
Erfinder Sassi, Alessandro, Reggio Emilia, IT;
Brevini, Maurizio, Reggio Emilia, IT
Vertreter Meissner, Bolte & Partner, 81679 München
DE-Anmeldedatum 02.12.2003
DE-Aktenzeichen 10356183
Offenlegungstag 17.06.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 17.06.2004
IPC-Hauptklasse F03C 2/08
Zusammenfassung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen hydrostatischen Motor mit radialer Verteilung, bestehend aus einem ortsfesten Gehäuse mit Verteilfunktion (3), einer rotierenden Ventilsteuervorrichtung (9) im Inneren des genannten ortsfesten Gehäuses mit Verteilfunktion und einer Ausgangswelle (8), die mit genannter rotierender Ventilsteuervorrichtung (9) fest verbunden ist. Zwischen die Verteileinheit, bestehend aus rotierender Ventilsteuervorrichtung (9) und Ausgangswelle (8), und das ortsfeste Gehäuse mit Verteilfunktion (3) ist eine Vielzahl an vollrolligen Rollenlagern (18) montiert.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen hydrostatischen Motor mit radialer Verteilung

Stand der Technik

Der gegenwärtige Stand der Technik sieht vor, dass bei hydrostatischen Motoren mit radialer Verteilung, insbesondere bei solchen in Umlaufbauart, die Ausgangswelle in Gleitlagern, festen Radialkugellagern, Kegelrollenlagern, Zylinderrollenlagern (mit Wälzlagerkäfig für die Wälzkörper) oder Schalen mit Zylinderrollen (mit Käfig für die Wälzkörper) gelagert wird. Lager und Schalen unterscheiden sich dadurch, dass bei den erst genannten der Außenring durch Drehen hergestellt wird, bei den letzt genannten durch Formstanzen.

Die augenblicklich zur Anwendung kommenden Lösungen haben den Nachteil, dass die auf die Welle übertragbare Radialbelastung aufgrund der durch das Vorhandensein von Wälzlagerkäfigen bedingten geringen Anzahl von Wälzkörpern niedrig ist.

Ein weiterer Nachteil der zur Anwendung kommenden Lösungen besteht in der hohen Einfederung des Rahmens unter Einwirkung von Radialbelastung. Diese Einfederung ist durch die geringe Anzahl von Wälzkörpern bedingt, die bei Motoren mit direkter radialer Verteilung auf der Ausgangswelle höhere Spiele bei der Kopplung der Einheit rotierende Ventilsteuervorrichtung/Ausgangswelle und dem ortsfesten Gehäuse mit Verteilfunktion erforderlich macht. Dies führt zu hohen Verlusten in der Verteilleistung und relativ geringen Werten beim volumetrischen Wirkungsgrad.

Offenbarung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu eliminieren und den angedeuteten Erfordernissen zu genügen, d.h. einen hydrostatisch angetriebenen Motor mit radialer Verteilung zu realisieren, der bei reduzierter Einfederung des Rahmens hohe radiale Belastung übertragen kann.

Im Rahmen dieser Aufgabe besteht ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung darin, oben genannte Aufgabe durch eine einfache Struktur zu realisieren, die vergleichsweise leicht in die Praxis umzusetzen, sicher in der Anwendung, effektiv und zudem verhältnismäßig kostengünstig ist.

Wege zur Durchführung der Erfindung

Diese Aufgabe und dieser Zweck werden von dem vorliegenden hydrostatischen Motor mit radialer Verteilung bestehend aus einem ortsfesten Gehäuse mit Verteilfunktion, einer im Inneren des oben genannten ortsfesten Gehäuses mit Verteilfunktion rotierenden Ventilsteuervorrichtung und einer Ausgangswelle, die fest mit der oben genannten rotierenden Ventilsteuervorrichtung verbunden ist, erfüllt, der dadurch gekennzeichnet ist, dass zwischen die Einheit bestehend aus rotierender Ventilsteuervorrichtung und Ausgangswelle und genanntes ortsfestes Gehäuse mit Verteilfunktion eine Vielzahl an vollrolligen Rollenlagern montiert ist.

Weitere Besonderheiten werden aus der detaillierten Beschreibung einer vorteilhaften jedoch nicht ausschließlichen Ausgestaltung eines hydrostatischen Motors mit radialer Verteilung gemäß vorliegender Efindung ersichtlich, die lediglich zur nicht beschränkenden Erläuterung angeführt wird und durch die entsprechenden Abbildungen ergänzt wird.

1 zeigt in Seitenansicht im Längsschnitt einen hydrostatischen Motor mit radialer Verteilung gemäß der Efindung mit Rollen in offener Nut.

2 zeigt in Seitenansicht im Längsschnitt einen hydrostatischen Motor mit radialer Verteilung gemäß der Erfindung mit Rollen in geschlossener Nut.

3 zeigt in Seitenansicht im Längsschnitt das Endstück eines hydrostatischen Motors mit radialer Verteilung gemäß der Erfindung mit Rollen in geschlossener Nut.

Mit besonderem Bezug auf diese Abbildungen wird ein hydrostatischer Motor mit radialer Verteilung insgesamt mit 1 bezeichnet. Der Motor 1 weist auf seiner Außenseite ein rückseitiges Gehäuse 2 auf, das mittels Spannschrauben 5 unter Zwischenschaltung eines Stators mit Innenverzahnung 4 und einer Scheibe 4a an einem ortsfesten Gehäuse mit Verteilfunktion 3 befestigt ist. Vorderseitig ist das Frontalgehäuse 6 durch Spannschrauben 7 am Gehäuse mit Verteilfunktion 3 befestigt. An der Stirnseite des Motors ragt ein Ende der Ausgangswelle 8 hervor.

Auf der Innenseite des ortsfesten Gehäuses mit Verteilfunktion 3, ist die rotierende Ventilsteuervorrichtung 9 maßgenau angebracht, die frei um die eigene Symmetrieachse rotiert. Diese rotierende Ventilsteuervorrichtung 9 ist hohl. In ihr befindet sich eine in der Lage veränderliche Welle 10, deren vorderes Ende durch Verzahnung 11 mit der Innenseite der rotierenden Ventilsteuervorrichtung 9 in Eingriff ist. Die in der Lage veränderliche Welle 10 ist mit dem hinteren Ende durch Verzahnung 12 an einen Rotor 13 gekoppelt, der zwischen dem rückseitigen Gehäuse 2 und der Scheibe 4a gelagert ist, innerhalb des innen verzahnten Stators 4.

Durch die Leitung 14 gelangt die Betriebsflüssigkeit in den Motor 1 und setzt infolge der Bewegung, die durch die Differenz des hydrostatischen Drucks dem Rotor 13 auferlegt wird, die in der Lage veränderliche Welle 10 in Bewegung. Der Druckunterschied entsteht durch die Bewegung der Flüssigkeit. Die rotierende Ventilsteuervorrichtung 9 sowie die Ausgangswelle 8 werden ebenfalls in Bewegung gesetzt, erste durch die in der Lage veränderliche Welle 10, zweite durch die rotierende Ventilsteuervorrichtung 9.

Das ortsfeste Gehäuse mit Verteilfunktion 3 weist an seinen beiden Enden Kehlen 15 auf, in denen entsprechende Außenringe 16 gelagert sind.

Diese Außenringe 16 werden in die genannten Kehlen 15 gepresst, bevor die Innenseite des ortsfesten Gehäuses mit Verteilfunktion 3 fertig bearbeitet ist, um zwischen der Oberfläche des ortsfesten Gehäuses mit Verteilfunktion 3 und der Oberfläche der Ringe 16 Diskontinuitäten jeder Art zu vermeiden: Somit ist ein perfekter Rundlauf zwischen der rotierenden Ventilsteuervorrichtung 9 und dem ortsfesten Gehäuse mit Verteilfunktion 3 gewährleistet.

Die Einheit rotierende Ventilsteuervorrichtung 9/Ausgangswelle 8 weist an beiden Enden offene Nuten 17 auf, in denen eine Vielzahl von Rollen 18 gelagert ist. Diese Rollen 18 können bei diesem Ausführungsbeispiel frontal oder radial in die Nuten eingeführt werden.

Die Dichtigkeit des Inneren des Motors 1 gegen Austritt von Betriebsflüssigkeit ist durch das Vorhandensein von an der Stirnseite befindlichen Dichtungselementen 19 sowie Dichtungsringen 20 gewährleistet.

Die Einheit rotierende Ventilsteuervorrichtung 9/Ausgangswelle 8 kann, wie in 2 dargestellt auch geschossene Nuten 21 für die Lagerung der Rollen 18 aufweisen. Dann können die Rollen 18 nur radial in die Nuten 21 eingeführt werden.

3 zeigt eine andere Ausführungsform für die Ausgangswelle 8a, für den Fall, dass zum Lagern der Rollen an der Stirnseite des Motors auf geschlossene Nuten 21 zurückgegriffen wird. In diesem Fall wird auch die Struktur und Verteilung der Dichtungselemente 19a zueinander an der Stirnseite abgeändert.

Die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung ist unmittelbar verständlich, die Rollen 18 sind vollrollig montiert, d.h. ohne Käfig, der die Berührung der Wälzkörper verhindert. Dies führt zu einer hohen Anzahl an Wälzkörpern mit sehr geringen Abständen zueinander: Die radiale Last, die auf die Ausgangswelle 8 bzw. 8a übertragen werden kann, ist deutlich höher, sowohl unter statischen als unter dynamischen Bedingungen.

Die hohe Anzahl an Rollen führt ebenso zu einer geringeren Einfederung des Rahmens und ermöglicht somit, im Verhältnis zu Motoren mit direkter radialer Verteilung auf der Ausgangswelle 8, geringere Spiele in der Kopplung zwischen rotierender Ventilsteuervorrichtung 9 und ortsfestem Gehäuses mit Verteilfunktion 3 und infolgedessen zu einem höheren volumetrischen Wirkungsgrad.

Der volumetrische Wirkungsgrad wird weiterhin gesteigert durch die Verringerung der Kopplungsspiele zwischen rotierender Ventilsteuervorrichtung 9 und ortsfestem Gehäuses mit Verteilfunktion 3 aufgrund des perfekten Rundlaufs zwischen beiden. Dies wird erzielt, indem die Oberfläche der Innenseite des ortsfesten Gehäuses mit Verteilfunktion fertig bearbeitet wird, nachdem die Außenringe 16 der Rolllager 18 darauf befestigt wurden.

Somit konnte gezeigt werden, in wiefern die vorliegende Erfindung die gesetzten Ziele erfüllt.

An der so konzipierten Erfindung können zahlreiche Veränderungen vorgenommen werden und sie kann in unterschiedlichen Varianten ausgeführt werden, ohne dass dadurch der Rahmen der Erfindung verlassen würde.

Weiter können alle Details durch andere technisch gleichwertige Details ersetzt werden.

Bei den erläuterten Ausführungsbeispielen können einzelne Merkmale, die hinsichtlich spezifischer Beispiele eingefügt wurden, in der Wirklichkeit durch andere, unterschiedliche Merkmale ausgetauscht werden, die in anderen Ausführungsbeispielen vorkommen.

In der Praxis können je nach Anforderung unterschiedlichste Werkstoffe, Formen und Abmessungen zur Anwendung kommen, ohne dass dadurch der Schutzbereich der folgenden Patentansprüche verlassen würde.


Anspruch[de]
  1. Hydrostatischer Motor mit radialer Verteilung bestehend aus einem ortsfesten Gehäuse mit Verteilfunktion (3), einer rotierenden Ventilsteuervorrichtung (9) im Inneren des genannten ortsfesten Gehäuses (3) mit Verteilfunktion und einer Ausgangswelle (8), die mit genannter rotierender (9) Ventilsteuervorrichtung fest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen eine Verteileinheit, bestehend aus rotierender Ventilsteuervorrichtung (9) und Ausgangswelle (8) und genanntes ortsfestes Gehäuse mit Verteilfunktion (3) eine Vielzahl an vollrolligen Rollenlagern montiert ist.
  2. Motor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der genannten Rollenlager (18) zwischen den Anfangsteil der genannten Verteileinheit und die entsprechende Oberfläche des ortsfesten Gehäuses mit Verteilfunktion (3) montiert ist und dass wenigstens ein anderes Lager zwischen den Endteil der genannten Verteileinheit und die entsprechende Oberfläche des ortsfesten Gehäuses mit Verteilfunktion (3) montiert ist.
  3. Motor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenringe (16) der genannten Lager, der Sitz der genannten Rollen, aus entsprechenden Nuten (17) in der genannten Verteileinheit bestehen.
  4. Motor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Nuten (17) offen sind und an den Enden der Verteileinheit ausgeführt sind, um neben dem radialen auch das frontale Einführen genannter Rollen (18) zu ermöglichen.
  5. Motor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Nuten (17) geschlossen sind und in vorher festgelegtem Abstand von den Enden der Verteileinheit ausgeführt sind und somit für das radiale Einführen der genannten Rollen (18) geeignet sind.
  6. Motor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenringe (16) der genannten Lager in entsprechenden Kehlen (15) des genannten ortsfesten Gehäuses mit Verteilfunktion (3) eingebracht sind.
  7. Motor nach vorhergehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Außenringe (16) auf dem ortsfesten Gehäuse mit Verteilfunktion (3) angebracht sind und damit zeitgleich zum ortsfesten Gehäuse mit Verteilfunktion (3) der Oberflächenbehandlung der Innenseite unterzogen werden.
  8. Motor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Wälzkörper hoch ist, um damit das Einfedern des Trägers zu reduzieren.
  9. Hydrostatischer Motor mit radialer Verteilung soweit aus der vorausgehenden Beschreibung und den beigefügten Abbildungen ableitbar.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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