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.