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Dokumentenidentifikation DE102004015887A1 21.10.2004
Titel Radialkolbenhydraulikmotor und Verfahren zur Regelung des Radialkolbenhydraulikmotors
Anmelder Sampo-Hydraulics Oy, Jyskä, FI
Erfinder Lampinen, Mika, Haapaniemi, FI
Vertreter Tiedtke, Bühling, Kinne & Partner GbR, 80336 München
DE-Anmeldedatum 31.03.2004
DE-Aktenzeichen 102004015887
Offenlegungstag 21.10.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.10.2004
IPC-Hauptklasse F03C 1/24
Zusammenfassung Gegenstand der Erfindung ist ein Radialkolbenhydraulikmotor (100) und ein Verfahren zur Regelung des Radialkolbenhydraulikmotors (100). Der Radialkolbenhydraulikmotor (100) weist ein in ihn eingebautes Freilaufventil (50) auf, das eine Spindel (19) aufweist. Die Spindel (19) ist in einer Spindeltasche (20) untergebracht und kann in der Spindeltasche (20) bewegt werden, derart, dass an der Spindel (19) vorhandene Kragen im Freilaufzustand die Zulauf- und Ablaufkanäle (A, B) des Arbeitsdruckes absperren. Im Freilaufzustand drücken Federn (U1, U2) die Kolben (13a1, 13a2...) und die mit diesen verbundenen Druckrollen (14a1, 14a2...) in die untere Position und vom Nockenring (11) weg.

Beschreibung[de]

Gegenstand der Erfindung ist ein Radialkolbenhydraulikmotor und ein Verfahren zur Regelung des Radialkolbenhydraulikmotors.

Vom Stand der Technik ist eine Radialkolbenhydraulikmotorlösung bekannt, bei der mit dem Gehäusekörper ein Nockenring verbunden ist. Der Nockenring ist eine wellenförmige Konstruktion, gegen deren Innenfläche sich mit einem nicht rotierenden Kolbengehäuse verbundene Kolben abwechselnd drücken lassen. Ein Teil der Kolben befindet sich in Arbeitsphase und ein Teil in Rücklaufphase. Der Ölzulauf zum Kolbengehäuse wird über ein Verteilerventil geregelt, das mit dem Gehäusekörper mitgedreht wird. Das Kolbengehäuse ist mit einer zentralen nicht rotierenden Mittelachse verbunden.

Aus Lösungen vom Stand der Technik sind separate Freischaltventile bekannt, mit welchen ein Motor in den Freilaufzustand geschaltet werden kann derart, dass der Gehäusekörper und die damit verbundene Konstruktion, wie z.B. ein Fahrzeugrad, sich frei drehen lässt. Freischaltventile vom Stand der Technik sind externe Teilgesamtheiten der Konstruktion, die mit zusätzlichen Schläuchen und Anschlüssen den Preis des Systems erhöhen und die Montage verzögern.

In der vorliegenden Anmeldung wird eine Radialkolbenhydraulikmotorlösung vorgestellt, bei der in den Radialkolbenhydraulikmotor ein Freischaltventil oder Freilaufventil integriert ist. Das betreffende Freilaufventil ermöglicht das Freischalten und Wiedereinkuppeln des Hydraulikmotors. Somit ist ein hydraulikmotorexternes Freilaufventil nicht erforderlich.

Erfindungsgemäß ist das Ventil in den Radialkolbenhydraulikmotor selbst, in dessen Gehäuse und gemäß der in den Figuren dargestellten Ausführungsform in deren Mittelachse eingebaut. Die Mittelachse weist eine Spindeltasche für eine separate bewegliche Spindel auf. Erfindungsgemäß ist am Ende der in der Spindeltasche befindlichen Spindel eine Feder vorgesehen, wobei Steuerungsdruck an das Ende der Spindel gebracht werden kann. Durch Zuführen von Druck am Ende der Spindel lässt sich die betreffende Spindel in der Spindeltasche in verschiedene Positionen bringen. In einer Position wird der erfindungsgemäße Freilaufzustand verwirklicht, in dem die Zulaufleitung und die Rücklaufleitung des Arbeitsdruckes versperrt sind, und in welchem Zustand die mit den Kolben verbundenen Federn die Kolben in die Bodenposition gedrückt haben, wobei die mit den Kolben verbundenen Kolbenrollen von dem wellenförmigen Nockenring getrennt sind.

Bei der allgemeinsten Ausführungsform der Erfindung kann das erfindungsgemäße Freilaufventil, das eine Spindel aufweist, allgemein in einem Radialkolbenhydraulikmotor eingesetzt werden, der ein Kolbengehäuse, eine Mittelachse, einen Gehäusekörper und ein Verteilerventil aufweist. Die Erfindung kann in einem Radialkolbenhydraulikmotor eingesetzt werden, bei dem der Gehäusekörper gedreht wird oder in einem Radialkolbenhydraulikmotor, bei dem der Gehäusekörper sich in stationärer Position befindet und die Mittelachse gedreht wird. Erfindungsgemäß sperrt die Spindel im Freilaufzustand die Druckleitungen ab und in der erfindungsgemäßen Lösung sind im Freilaufzustand sowie die zu den Kolben führenden Kanäle der Arbeitsphase als auch die Rücklaufkanäle miteinander in Reihe geschaltet und vorzugsweise besteht von der betreffenden In-Reihe-Schaltung zusätzlich eine Hydraulikmediumverbindung zum Gehäusekörper. Somit wird mit dem erfindungsgemäßen Ventil und durch dessen Betätigung im Freilaufzustand die Arbeitsdruckleitung und die Rücklaufdruckleitung abgesperrt. Erfindungsgemäß erfolgt das genannte Absperren innerhalb des Radialkolbenhydraulikmotors durch Betätigung der Spindel des innerhalb des Radialkolbenhydraulikmotors befindlichen Freischaltventils so, dass die Kragen der Spindel im Freilaufzustand den Arbeitsdruck der Zulaufleitung und die Rücklauf- bzw. Austrittsleitung absperren. Die Leitungen werden auch als Kanäle bezeichnet.

Die Vorrichtungsanordnung ist vorzugsweise derart ausgeführt, dass im normalen Antriebszustand der Steuerungsdruck auf das Ende der Spindel wirkt und im Freilaufzustand auf das genannte Ende kein Steuerungsdruck wirkt.

Erfindungsgemäß ist die Spindel mit separaten Kragen versehen, die im Freilaufzustand die Zuleitung und die Rücklaufleitung des Arbeitsdruckes absperren.

Für den erfindungsgemäßen Radialkolbenhydraulikmotor und das Verfahren zur Regelung des Radialkolbenhydraulikmotors ist kennzeichnend, was in den Patentansprüchen definiert ist.

Im Folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf einige in den Figuren der beigefügten Zeichnung dargestellte bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.

In 1 ist ein erfindungsgemäßer Radialkolbenhydraulikmotor als Querschnitt im Freilaufzustand gezeigt.

In 2 ist ein erfindungsgemäßer Radialkolbenhydraulikmotor in einem Zustand gezeigt, in dem der Motor auf Antrieb geschaltet wird. Die Darstellung ist eine Querschnittszeichnung.

In 3 ist der erfindungsgemäße Motor im Antriebszustand gezeigt, in dem der Steuerungsdruck auf das Ende der Spindel wirkt.

In 4 ist der Teilschnitt I-I aus 1 gezeigt. Dargestellt sind ein Kolbengehäuse und mit den Kolben verbundene Federn. Nockenring und Mittelachse sind in 4 nicht gezeigt.

In 5A ist eine zweite Ausführungsform der Spindel in einem Zustand gezeigt, bei dem der Steuerungsdruck nicht in den Kanal C gebracht wird und bei dem die Feder die Spindel in einer Position hält, in der der Radialkolbenhydraulikmotor antreibt.

In 5B ist ein Zustand gezeigt, bei dem der Steuerungsdruck in den Kanal C geführtt wird und der Radialkolbenhydraulikmotor sich im Freilaufzustand befindet.

In 1 ist der Freilaufzustand dargestellt.

Wenn im Kanal C kein Steuerungsdruck ist, befindet sich der Radialkolbenhydraulikmotor 100 im Freilaufzustand. Dann befindet sich die Spindel 19 in ihrer Endlage links durch die Wirkung der Feder 21, wobei sowohl die Zuleitung des Arbeitsdruckes oder Kanal B als auch der Rücklaufkanal A abgesperrt sowie die Kolben 13a1, 13a2... in Bodenlage sind, wobei der Gehäusekörper 10 des Radialkolbenhydraulikmotors 100 durch externe Kraft frei gedreht werden kann, d.h. der Radialkolbenhydraulikmotor 100 ist sozusagen frei drehbar. Die Kanäle können auch als Leitungen bezeichnet werden.

In 1 ist der erfindungsgemäße Radialkolbenhydraulikmotor im Freilaufzustand gezeigt. Anhand von 1 werden die Hauptteile des erfindungsgemäßen Radialkolbenhydraulikmotors 100 erläutert. Der in 1 gezeigte Radialkolbenhydraulikmotor 100 ist als Längsschnittzeichnung dargestellt. Der Radialkolbenhydraulikmotor 100 weist einen Gehäusekörper 10 auf. Mit dem rotierenden Gehäusekörper 10 ist ein Nockenring 11 verbunden. Das nicht rotierende Kolbengehäuse 12 weist Kolben 13a1, 13a2... auf, wobei jeder Kolben 13a1, 13a2 ein Druckrad oder eine Druckrolle 14a1, 14a2... aufweist, die durch den Druck eines Hydraulkikmediums, wie Hydrauliköl, gegen die Innenfläche 11' des Nockenringes 11 gedrückt werden kann. Der Nockenring 11 ist eine wellenförmige Konstruktion, wobei durch kräftiges Drücken der Kolben 13a1, 13a2... inklusive Druckräder oder Druckrollen 14a1, 14a2... gegen den Nockenring 11, das Druckrad der Form des Nockenringes folgt und somit den Nockenring 11 und den dazu gehörigen Gehäusekörper 10 und weiter z.B. eine Fahrzeugrad oder ein anderes anzutreibendes Objekt mit gewünschter Kraft dreht.

In der Figur sind Lager 15 und Lager 16 gezeigt, mit denen der Gehäusekörper 10 bezüglich der Mittelachse 17 drehbar angebracht ist. Die Mittelachse 17 ist eine nicht rotierende Achse. Das Verteilerventil 18 ist mit dem Gehäusekörper 10 verbunden und dreht sich mit diesem mit. Das Verteilerventil 18 weist Bohrungen 23 auf von seiner einen Stirnseite zur anderen und weiter zu den Kolben 13a1, 13a2... in die Zylinderräume der Kolben über im Kolbengehäuse 12 vorhandene Kanäle 22, mit denen der Arbeitsdruck wie gewünscht vom Kanal B zu dem jeweils im Arbeitseinsatz befindlichen Kolben 13a1, 13a2... übertragen werden kann und über das Verteilerventil 18 kann von den im Rücklaufzustand befindlichen Kolben 13a1, 13a2... das Hydraulikmedium, wie Hydrauliköl, in den Rücklaufkreislauf und den Rücklaufkanal A geführt werden. Die Vorrichtungslösung weist ein sog. Freilaufventil 50 auf. In der zentralen Spindeltasche 20 der Mittelachse 17 befindet sich die erfindungsgemäße Steuerspindel 19 des Freilaufventils 50. Die Steuerspindel 19 weist Kragenabschnitte t1, t2, t3, t4 und zwischen diesen im Querschnitt kleinere Wellenabschnitte p1, p2, p3, p4 auf. Um den Wellenabschnitt p4 herum befindet sich eine Feder 21, gegen deren Kraft die Spindel 19 mit Hilfe des am Ende der Spindel aus dem Steuerungsdruckkanal C zugeführten Druckes bewegt wird. Von jedem Kolben 13a1, 13a2... führt ein Kanal 22 zum Verteilerventil 18 und weiter befinden sich am Verteilerventil 18 Kanäle 23, die sich in eine an der Außenfläche von Achse 17 vorhandene Ringnut 24a öffnen. In der Figur sind die Druckkanäle durch die Buchstaben B und D und die Rücklaufkanäle durch die Buchstaben E und A gekennzeichnet. Mit Kanal E ist ein axialer Kanal F verbunden, an den sich ein Kanal G anschließt, der sich in das Ende der Spindeltasche 20 öffnet. Kanal E ist ein Radialkanal und er öffnet sich an seinem Ende ebenfalls in die Spindeltasche 20. Zwischen Kanal B und D befindet sich eine Wand 25, sog. Trennwand. Die Kanäle B und D öffnen sich in die Spindeltasche 20. Wenn sich der Kragen t2 von Spindel 19 an der Wand 25 befindet, sind die Kanäle A und B zueinander sozusagen abgesperrt bzw. die Durchflussverbindung zwischen ihnen ist verhindert und der Gehäusekörper 10 des Radialkolbenhydraulikmotors 100 kann frei gedreht werden. Dabei haben die Federn U1, U2... die Druckrollen 14a1, 14a2... der Kolben 13a1, 13a2... in die untere Position gedrückt, wobei die Druckrollen 14a1, 14a2... vom Nockenring 11 getrennt sind. Die Kanäle D und E und die Zulaufkanäle und die Rücklaufkanäle 23 des Verteilerventils 18 sind dann in Reihe miteinander verbunden. Der Kragen t3 der Spindel 19 verhindert die Verbindung vom Raum zwischen den Kragen t2 und t3 zum Rücklaufkanal A. Der Kragen t2 verhindert die Verbindung zur Druckleitung B. Die Kanäle 23 des Verteilerventils 18 sind untereinander in Verbindung über die Spindeltasche 20 im Bereich zwischen den Kragen t2 und t3, womit das Öl von unterhalb der Kolben 13a1, 13a2... mit Hilfe der Federn U1, U2... durch die Kanäle D, E, F, G, den Raum H und den Kanal J in das Gehäuse K gelangt, wobei die Druckrollen 14a1, 14a2... der Kolben 13a1, 13a2... sich vom Nockenring 11 ablösen und der Gehäusekörper 10 des Radialkolbenhydraulikmotors 100 frei gedreht werden kann.

Wenn die Spindel 19 mit Hilfe des in den Kanal C geführten Druckes des Hydraulikmediums, wie Öl, in die durch Pfeil L1 in der Figur gekennzeichnete Richtung gegen die Federkraft bewegt wird, wird der an der Spindel 19 vorhandene Kragen t2 in eine Position gebracht, in der der Kragen t2 sich an der Trennwand 26 befindet und vom Druckkanal B Verbindung zu den Ölkanälen der Arbeitsseite von Verteilerventil 18 besteht und die Ausgänge von Verteilerventil 18 immer noch mit dem Austrittskanal A verbunden sind. Dabei sind die Druckseite B und die Austrittseite A über das Verteilerventil 18 und die Kolben 13a1, 13a2... miteinander verbunden. Die Kanäle 23 des Verteilerventils 18 für die in Arbeitsphase befindlichen Kolben 13a1, 13a2... öffnen sich in die Ringnut 24a und die Kanäle 23 des Verteilerventils 18 für die in Rücklaufphase befindlichen Kolben 13a1, 13a2... öffnen sich in eine zweite Ringnut 24b. Der Kanal C weist einen Stopfen 30 und in diesem ein Durchgangsloch 31 für das Hydraulikmedium auf. Der Stopfen 30 hält die Spindel 19 in der Spindeltasche 20.

Die Zulaufkanäle 23 des Verteilerventils 18 öffnen sich in den in der Achse 17 vorhandenen Kanal D und die Rücklaufkanäle 23 öffnen sich in den in der Achse 17 vorhandenen Kanal E. Die Kanäle D und E öffnen sich in die Spindeltasche 20. Mit dem Kanal E ist der axiale Kanal F verbunden und mit diesem der radial der in der Achse 17 verlaufende Kanal G, der sich in die Spindeltasche 20 in deren Endbereich öffnet. Der Rücklaufkanal A öffnet sich in die Spindeltasche 20 im Bereich zwischen den Kanälen E und G. Vom Innenraum K des Gehäuses 10 führt in die Achse 17 ein Kanal J, der sich in die Spindeltasche 20 in deren Endbereich öffnet. Die Spindel weist Kragen t1, t2, t3 und t4, vorzugsweise Kragen mit Rundquerschnitt, und zwischen diesen im Durchmesser kleinere Spindelabschnitte p1, p2, p3, p4 auf, deren Querschnitt vorzugsweise ein Kreis ist. Eine Feder 21 umgibt den Bereich p4 zwischen Kragen t4 und dem Ende der Spindel 20. Der Kanal B weist einen in der Achse 17 radial verlaufenden Endkanalabschnitt auf, der sich in die Spindeltasche 20 öffnet. Zwischen diesem und dem radial verlaufenden Kanal D befindet sich eine Trennwand 25. Zwischen dem in der Achse 17 radial verlaufenden Kanal E, der sich in die Spindeltasche 20 öffnet, und dem Kanal D befindet sich ebenfalls eine Trennwand 26.

In der Vorrichtungsanordnung befindet sich der Kragen t2 der Spindel 20 im Antriebszustand des Motors an der Trennwand 26, wobei der Druckkanal B des Radialkolbenhydraulikmotors 100 über den Raum 20 zwischen den Kragen t1 und t2 mit dem Kanal D, den Kanälen 23 des Verteilerventils 18 und den in Arbeitsphase befindlichen Kolben 13a1, 13a2... in Verbindung ist. Die Rücklaufkanäle 23 des Verteilerventils 18 und die in Rücklaufphase befindlichen Kolben 13a1, 13a2... sind in Verbindung mit Kanal E und zwischen den Kragen t2 und t3 von der Spindeltasche 20 der Spindel 19 mit dem Rücklaufkanal A. Im Freilaufzustand, in dem der Motor 100 nicht treibt, drücken die Federn U1, U2... die Kolben 13a1, 13a2... in die untere Position, wobei die Druckleitungen A und B abgesperrt sind und die Arbeitsphasen- und Rücklaufphasenkanäle 23 des Verteilerventils 18 sind untereinander in Verbindung über die Kanäle D und E und die Spindeltasche 20 im Bereich zwischen den Kragen t2 und t3 der Spindel 19.

Im Folgenden werden die besonderen Merkmale der Erfindung genauer erläutert.

In 2 ist eine Phase gezeigt, in der der Radialkolbenhydraulikmotor 100 auf Antrieb geschaltet wird.

Beim Führen der den Druck der Feder 21 übersteigenden Druckkraft in die Leitung C ist die Spindel 19 bestrebt, sich nach rechts zu bewegen. Die Leitung G wird geschlossen, wobei der Druck nicht mehr von unterhalb der Kolben 13a1, 13a2... in den Innenraum K des Gehäuses 10 gelangt. Wenn der von links gesehen zweite Kragen t2 der Spindel 19 sich an der Leitung D befindet, gelangt der Druck kurzzeitig von der Leitung B in die Leitungen D und E und von dort über das Verteilerventil 18 wieder unter die Kolben 13a1, 13a2.... Dabei sind die Kolben 13a1, 13a2.... bestrebt, aus ihrer unteren Position zum Nockenring 11 hin aufzusteigen. Der hohe Arbeitsdruck der Leitung B sinkt kurzzeitig, weil in diesem Moment auch Verbindung zu der Leitung A mit niedrigerem Druck besteht.

Wenn die Kolben 13a1, 13a2... und die Druckrollen 14a1, 14a2... sich auf dem Weg zum Nockenring 11 befinden, bildet sich im Gehäusekörper 10 Druck infolge der drosselnden Wirkung der vom Innenraum K des Gehäuses 10 zum Behälter T führenden normalen Schlauchleitung f. Der Druck des Innenraumes K des Gehäuses 10 wirkt auch über den Kanal J auf das an der Feder 21 befindliche Ende der Spindel 19 und den Kragen t4. Dabei verzögert sich die Bewegungsgeschwindigkeit der Spindel 19 nach rechts (Pfeil L1) infolge der auf den Kragen t4 wirkenden Druckkraft derart, dass im Innenraum K des Gehäuses 10 in keiner Phase starke Druckspitzen auftreten. Der Kanal J ist ein in der Achse 17 vorhandener Radialkanal und er öffnet sich in den Innenraum K des Gehäuses 10 und das Ende der Spindeltasche 20.

In 3 ist ein normaler Antriebszustand gezeigt (Steuerungsdruck wirkt in Kanal C).

Wenn die Druckrollen 14a1, 14a2... den Nockenring 11 erreicht haben, befindet sich der Radialkolbenhydraulikmotor 100 im normalen Antriebszustand. Der Kragen t2 der Spindel 19 trennt die Druckleitungen B und A sowie die Kanäle D und E voneinander. Das Öl fließt vom Kanal B durch die Leitung D zum Verteilerventil 18 und weiter unter die Kolben 13a1, 13a2... In der Rücklaufphase der Kolben 13a1, 13a2... (die Kolben 13a1, 13a2... bewegen sich zum Zentrum des Radialkolbenhydraulikmotors 100 hin) wird das Öl von unterhalb der Kolben 13a1, 13a2... über das Verteilerventil 18 in den Kanal E und weiter in die Leitung A geführt. Die Spindel 19 befindet sich in einer Position, in der der radiale Kanal E sich in den Raum zwischen den Kragen t2 und t3 öffnet, wobei der Druck aus der Leitung E nur in die Kanäle F und G und in den Raum zwischen den Kragen t3 und t4 in der Spindeltasche 20 gelangt. Der Kragen t4 verhindert die Druckverbindung zum Kanal J und dem Innenraum K des Gehäuses 10.

Überwechseln auf Freischaltung

Wenn der Öldruck aus der Leitung C abgelassen wird, beginnt die Spindel 19 mit Hilfe der Feder 21 nach links zurückzugehen. Wenn die Spindel 19 ganz nach links zurückgekehrt ist (1), gelangt das Öl von unterhalb der Kolben 13a1, 13a2... durch das Verteilerventil 18 und die Kanäle D und E in die Kanäle F und G und weiter durch den Endraum H der Spindeltasche 20 und den Kanal J in den Innenraum K des Gehäuses 10, von wo die Gehäuseleitung f in den Behälter T führt. Oberhalb und unterhalb der Kolben 13a1, 13a2... herrscht der gleiche Druck, wobei die Freilauffedern U1, U2... und der Nockenring 11 (während er rotiert) dazu gebraucht werden, die Kolben 13a1, 13a2... in ihre untere Position zu drücken. Wenn alle Kolben 13a1, 13a2... in der unteren Position sind, kann der Motor frei gedreht werden. Zum Ändern der Drehrichtung des Radialkolbenhydraulikmotors 100 wird der höhere Arbeitsdruck in den Kanal A geführt, wobei die Rücklaufleitung mit niedrigerem Druck aus dem Kanal B gebildet wird. Die Funktion des Radialkolbenhydraulikmotors 100 ist im Übrigen die gleiche.

In den Ausführungsformen gemäß den im Vorstehenden genanten Figuren ist die Spindel 19 so konstruiert, dass in der Phase, in der kein Druck in den Kanal C gebracht wird, die Feder 21 die Spindel 19 in Freilaufposition hält. Wird Steuerungsdruck in den Kanal C gebracht, wird die Spindel 19 in eine Position befördert, in der der normale Antriebszustand verwirklicht wird.

In 4 ist der Schnitt I-I aus 1 gezeigt. Die Abbildung ist ein Teilquerschnitt. Dargestellt sind das Kolbengehäuse 12 und die mit den Kolben 13a1, 13a2... verbundenen Federn U1, U2... Der Nockenring 11 und die Mittelachse 17 sind in der Figur nicht dargestellt. Mit Hilfe der Federn U1, U2... werden die Kolben 13a1, 13a2... und die damit verbundenen Druckrollen 14a1, 14a2... im Freilaufzustand von der Innenfläche des Nockenringes 11 getrennt.

In 5A und 5B ist eine zweite Ausführungsform der Spindel 19 gezeigt, in dieser Ausführungsform ist der Funktionsmodus ein anderer. Wenn in den Kanal C kein Steuerungsdruck geführt wird, wird die Spindel 19 mit Hilfe der Feder 21 in einer Position gehalten, in der der Antriebszustand verwirklicht wird, und wenn Steuerungsdruck in den Kanal C geführt wird, wird die Spindel 19 gegen die Federkraft von Feder 21 in eine Position gebracht, in der der Freilaufzustand verwirklicht wird. In der Phase nach 5A wird kein Steuerungsdruck in den Kanal C gebracht und die Spindel 19 befindet sich in einer Position, in der der Antriebszustand verwirklicht wird, und in der Darstellung nach 5B ist der Kanal C mit Steuerungsdruck beaufschlagt und die Spindel 19 ist in eine Position gebracht, in der die Kragen t1 und t2 die Druckleitungen A und B absperren und der Radialkolbenhydraulikmotor 100 im Freilaufzustand frei drehbar ist.

In dem erfindungsgemäßen Regelungsverfahren des Radialkolbenhydraulikmotors 100 wird ein in den Radialkolbenhydraulikmotor 100 eingebautes Freilaufventil 50 eingesetzt. Das Freilaufwentil 50 weist eine Spindel 19 auf, die in einer Spindeltasche 20 bewegt wird. Erfindungsgemäß wird der Radialkolbenhydraulikmotor 100 so geregelt, dass die an der Spindel 19 vorhandenen Kragen t1 und t2 im Freilaufzustand die Ein- und Austrittskanäle A und B des Arbeitsdruckes absperren, wobei im Freilaufzustand mit den Federn U1, U2... die Kolben 13a1, 13a2... und die dazu gehörigen Druckrollen 14a1, 14a2... in die untere Position und vom Nockenring 11 los gedrückt werden. Damit kann der Radialkolbenhydraulikmotor 100 frei gedreht werden.

Zusätzlich werden in dem erfindungsgemäßen Verfahren im Freilaufzustand die zu den in Arbeitsphase befindlichen Kolben 13a1, 13a2... führenden Kanäle und die von den in Rücklaufphase befindlichen Kolben 13a1, 13a2... weg führenden Kanäle des Verteilerventils 18 in Reihe geschaltet und außerdem wird das genannte in Reihe geschaltete Kanalsystem im Freilaufzustand mit dem Innenraum K des Gehäusekörpers 10 verbunden. In dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Regelung des Radialkolbenhydraulikmotors 100 durch lineare Bewegung der in der Spindeltasche 20 der Mittelachse 17 befindlichen Spindel 20.

Die in 5A und 5B gezeigte Funktion kann auch mit einer Lösung nach 13 ausgeführt werden derart, dass die Feder 21 an dem in 1 gezeigten linken Ende der Spindel 19 angebracht wird und externer Steuerungsdruck dementsprechend an das in 1 gezeigte rechte Ende der Spindel 19 geführt wird. Dazu muss am rechten Ende der Spindel 19 ein zusätzlicher Kragen t zur Aufnahme des Druckes sowie eine Steuerungsdruckzuleitung C ausgeführt werden. Wenn jetzt Steuerungsdruck auf die rechte Seite des zusätzlichen Kragens gebracht wird, schaltet der Radialkolbenhydraulikmotor 100 auf Freilauf. Ohne den genannten Steuerungsdruck am rechten Ende der Spindel 19 befindet sich der Radialkolbenhydraulikmotor 100 im normalen Antriebszustand, wobei die Feder 21 in dieser Ausführungsform die Spindel 19 nach rechts (Pfeil L1) in die zweite Extremlage der Spindel 19 bewegt.

In der vorliegenden Anmeldung ist der dem Kanal C zugeführte Steuerungsdruck zum Bewegen der Spindel 19 vorzugsweise der Druck eines Hydraulikmediums, wie Öl. Die Spindel 19 kann auch mit Hilfe einer Antriebsvorrichtung, wie z.B. Elektromotor, bewegt werden. Im Rahmen der Erfindung ist möglich, die Feder 21 am Ende der Spindel 19 z.B. durch eine Luftfeder zu ersetzen.


Anspruch[de]
  1. Radialkolbenhydraulikmotor, der einen Gehäusekörper (10), mit dem ein Nockenring (11) verbunden ist, und in einem Kolbengehäuse (12) vorgesehene Kolben (13a1, 13a2...) und in den Kolben vorgesehene Druckrollen (14a1, 14a2...) aufweist, die durch den Druck eines Hydraulikmediums, wie z.B. Hydrauliköl, gegen den Nockenring (11), gegen dessen Innenfläche (11') gedrückt werden kann, wobei das Kolbengehäuse (12) mit einer Mittelachse (17) verbunden ist, und ein Verteilerventil (18) vorgesehen ist, das Bohrungen (23) aufweist, durch welche den Kolben (13a1, 13a2...) Hydrauliköl zugeführt und von diesen fortgeführt werden kann, wobei die Vorrichtungslösung einen Arbeitsdruckzulaufkanal (B) für ein Hydraulikmedium und einen Rücklaufkanal (A) für nicht unter Arbeitsdruck stehendes Hydraulikmedium aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Radialkolbenhydraulikmotor (100) ein in diesen eingebautes Freilaufventil (50) aufweist, das eine Spindel (19) aufweist, die in einer Spindeltasche (20) untergebracht ist, wobei sie in der Spindeltasche (20) beweglich ist derart, dass an der Spindel (19) vorhandene Kragen im Freilaufzustand die Zulauf- und Ablaufkanäle (A, B) für den Arbeitsdruck absperren, wobei im Freilaufzustand Federn (U1, U2...) die Kolben (13a1, 13a2...) und die mit diesen verbundenen Druckrollen (14a1, 14a2...) in die untere Position und vom Nockenring (11) los drücken.
  2. Radialkolbenhydraulikmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (19) an ihrem Ende eine Feder (21) aufweist, wobei die Feder (21), wenn durch den Kanal (C) kein Steuerungsdruck gegen das Ende der Spindel (19) wirkt, die Spindel (19) in ihrer zweiten Endlage hält.
  3. Radialkolbenhydraulikmotor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (19) Kragen (t1, t2, t3, t4) aufweist, deren Durchmesser größer ist als der des zwischen diesen vorhandenen Spindelabschnitts (p1, p2, p3, p4) und dass die Feder (21), die zwischen dem Ende der Spindeltasche (20) und dem Kragen (t4) der Spindel (19) den Spindelabschnitt (p4) umgibt, wobei der in den Kanal (C) der Spindel (19) geführte Steuerungsdruck die Spindel (19) gegen die Federkraft der Feder (21) drückt.
  4. Radialkolbenhydraulikmotor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Vorrichtungslösung die Vorrichtungsanordnung im Freilaufzustand eine Spindel (19) aufweist, deren Kragen (t2 und t3) die Durchflussverbindung zwischen Druckleitung (B) und Rücklaufleitung (A) verhindern, wobei in der Vorrichtungsanordnung die Kanäle (23) des Verteilerventils (18) über die Spindeltasche (20) im Bereich zwischen den Kragen (t2 und t3) miteinander verbunden sind, wobei die Federn (U1, U2...) die Kolben (13a1, 13a2...) und die mit diesen verbundenen Druckrollen (14a1, 14a2...) vom Nockenring (11) weg halten und das Gehäuse (10) des Radialkolbenhydraulikmotors (100) frei drehbar ist und dass im Freilaufzustand die Kanäle (23) des Verteilerventils (18) über die Spindeltasche (20) im Bereich zwischen den Kragen (t2 und t3) miteinander verbunden sind, das Hydraulikmedium unterstützt von der Federkraft von unterhalb der Kolben durch die Kanäle (D, E, F, G), den Raum (H) und den Kanal (J) in das Gehäuse (K) gelangt, wobei die Druckrollen (14a1, 14a2..) der Kolben sich vom Nockenring (11) lösen und der Motor frei drehbar ist.
  5. Radialkolbenhydraulikmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass von der Leitung (E) ein Kanal (F und G) abgeht, der mit dem am Ende der Spindeltasche (20) vorhandenen Raum (H) und weiter durch den Kanal (J) mit dem Innenraum (K) des Gehäuses (10) verbunden ist.
  6. Radialkolbenhydraulikmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im normalen Antriebszustand die Druckleitung (B) im Bereich zwischen den Kragen (t1 und t2) der Spindel (19) mit dem Kanal (D) und weiter über das Verteilerventil (18) und dessen Kanäle (23) mit den Kolben (13a1, 13a2...) verbunden ist und dass weitere Kolben (13a1, 13a2...) weiter über die Kanäle (23) des Verteilerventils (18) mit dem Kanal (E) und weiter im Bereich zwischen den Kragen (t2 und t3) der Spindel (19) mit der Rücklaufleitung (A) verbunden sind.
  7. Radialkolbenhydraulikmotor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Radialkolbenhydraulikmotor (100) einen zu drehenden Gehäusekörper (10) aufweist und dass das Kolbengehäuse (12) nicht drehbar ist und sich in einer nicht drehbaren Mittelachse (17) befindet und dass ein Verteilerventil (18) vorgesehen ist, das mit dem gedrehten Gehäusekörper (10) verbunden ist und sich mit diesem mitdreht, und dass die Spindel (19) sich in der Spindeltasche (20) der Mittelachse (17) befindet.
  8. Verfahren zur Regelung des Radialkolbenhydraulikmotors (100), wobei der Radialkolbenhydraulikmotor (100) einen Gehäusekörper (10) aufweist, mit dem ein Nockenring (11) verbunden ist, und dass das Kolbengehäuse (12) und in diesem radial bewegliche Kolben (13a1, 13a2...) und in den Kolben Druckrollen (14a1, 14a2...) vorhanden sind, die durch den Druck eines Hydraulikmediums, wie z.B. Hydrauliköl, gegen den Nockenring (11), gegen dessen Innenfläche (11') gedrückt werden können, und dass das Kolbengehäuse mit einer Mittelachse (17) verbunden ist und dass ein Verteilerventil (18) vorgesehen ist, das Bohrungen (23) aufweist, durch welche den Kolben (13a1, 13a2...) Hydrauliköl, wie Hydrauliköl, zugeführt und von diesen abgeführt werden kann, wobei die Vorrichtungslösung einen Arbeitsdruckzulaufkanal (B) für ein Hydraulikmedium und einen Rücklaufkanal (A) für das nicht unter Arbeitsdruck stehende Hydraulikmedium aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verfahren ein in den Radialkolbenhydraulikmotor (100) eingebautes Freilaufventil (50) verwendet wird, das eine Spindel (19) aufweist, die in einer Spindeltasche (20) bewegt wird, und dass in dem Verfahren an der Spindel (19) vorhandene Kragen (t1 und t2) im Freilaufzustand die Zulauf- und Ablaufkanäle (A und B) für den Arbeitsdruck absperren, wobei im Freilaufzustand mit Federn (U1, U2...) die Kolben (13a1, 13a2...) und die mit diesen verbundenen Druckrollen (14a1, 14a2...) in die untere Position und vom Nockenring (11) losgedrückt werden, womit der Radialkolbenhydraulikmotor (100) frei drehbar ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verfahren die zu den in Arbeitsphase befindlichen Kolben (13a1, 13a2...) führenden Kanäle und die von den in Rücklaufphase befindlichen Kolben (13a1, 13a2...) weg führenden Kanäle des Verteilerventils (18) im Freilaufzustand in Reihe geschaltet werden, und dass das genannte in Reihe geschaltete Kanalsystem im Freilaufzustand außerdem mit dem Innenraum (K) des Gehäusekörpers (10) verbunden wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung in dem Verfahren durch Bewegen der in der Spindeltasche (20) der Mittelachse (17) befindlichen Spindel (19) erfolgt.
Es folgen 6 Blatt Zeichnungen






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