Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydrostatische Radialkolbenmaschine.
Zweiflutige, nach dem System der axialen Schubkompensation für zwei Rotoren aufgebaute Radialkolbenmaschinen sind bekannt; bei diesen Maschinen sitzen die Rotoren drehfest auf einer Welle. Grundsätzlich sind aufbauend auf dieser Anordnung sowohl eine hydrostatische Pumpe, als auch ein hydrostatischer Motor darstellbar.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine hydrostatische Radialkolbenmaschine anzugeben, bei der die axialen Kräfte auf der Achse kompensiert werden können. Vom System her soll dabei gleichermaßen eine hydrostatische Pumpe mit ein oder zwei Strömen, ein entsprechender hydrostatischer Motor und ein hydrostatisches Getriebe dargestellt werden können.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Die besonderen Vorteile dieser Konfigurationen bestehen darin, daß sowohl die axialen, als auch die radialen Kräfte im Inneren der Radialkolbenmaschine aufgenommen werden, so daß über die jeweiligen Außenflächen keine Geräusche nach außen abgegeben beziehungsweise abgestrahlt werden.
Besondere Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Einzelheiten der erfindungsgemäßen hydrostatischen Radialkolbenmaschine werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in
Sämtliche in den Fig. 1 bis Fig. 11 dargestellten Ausführungsbeispiele von hydrostatischen Radialkolbenmaschinen weisen ein Gehäuse auf, das zwei, durch jeweils einen Zwischenboden 5 getrennte Innenräume hat. Diese Innenräume sind von beiden Seiten her über je ein Gehäusedeckel abgeschlossen. In den jeweiligen beiden Teilräumen (Innenraum) ist je ein Hubring gelagert, welche beide über mindestens eine Lagerwelle miteinander verbunden sind. Eine hydrostatische Radialkolbenmaschine mit den zuvor beschriebenen Merkmalen sind aus der nach dem Prioritätstag der vorliegenden Anmeldung veröffentlichten EP-A-0 585 609 bekanntgeworden.
Die beiden Teilräume lassen dabei genügend Platz, um die Hubringe 8, 9 der hydrostatischen Pumpe nach Fig. 1 - wie in Fig. 3 dargestellt - mittels zweier Verstellkolben 32, das Hubvolumen pro Umdrehung der hydrostatischen Radialkolbenmaschine auf eine gewünschte spezifische Größe einzustellen. Bei den in Fig. 4, Fig. 7 und Fig. 10 dargestellten hydrostatischen Radialkolbenmaschinen können die konjugierten Hubringe 109, 208 mit Hilfe von Verstellkolben 131, 132, 231, 232 unabhängig voneinander verstellt werden (vergleiche Bezugszeichen 111, 211).
Der Antrieb beziehungsweise Abtrieb der Maschine wird über An- beziehungsweise Abtriebswellen 2, 20 (Fig. 1, Fig. 7, Fig. 10) beziehungsweise 102, 202 (vergleiche Fig. 4)und über Mitnehmer 41, 42 auf je einen einen sogenannten Zylinderstern bildenden Rotor 18, 19 geleitet. Die Rotoren 18, 19 weisen seitliche Steuerschlitze 21, 22 auf, die mit in axial angeordneten Steuerscheiben 25, 26 eingearbeiteten nierenförmigen Kanälen 23, 24 korrespondieren. Die axiale Abdichtung dieser Kanäle 23, 24 in den Steuerscheiben 25, 26 erfolgt über elastische Dichtelemente 38, 39.
Die bekannten Radialkolbenmaschinen weisen eine Achse 43 auf, die im jeweiligen Zwischenboden 5, 205, 305, 405 befestigt ist und an deren Enden die Rotoren 18, 19 einerseits zwischen Anlaufscheiben 37, 44 und andererseits den Steuerscheiben 25, 26 gelagert sind.
Für jeden Rotor 18, 19 ist je ein Hubring 8, 9 (Fig. 1) beziehungsweise 109, 208 (Fig. 4, Fig. 7, Fig. 10) vorgesehen, welche beide über eine Lagerwelle 10 im jeweiligen Zwischenboden 5, 205, 305, 405 gelagert sind.
An der Innenseite 12, 13 der Hubringe 8, 9 beziehungsweise 109, 208 gleiten - in an sich bekannter Weise - die der Funktion beziehungsweise Verwendung als hydrostatische Radialkolbenmaschine dienenden Verdrängerelemente, die jeweils aus der funktionalen Verbindung eines Gleitschuhs oder eines Gleitsteins 14 und eines gelenkig damit verbundenen (Verdränger-) Kolbens 15 bestehen. Diese Kolben 15 sind in radialen Bohrungen 16, 17 je eines der Rotoren 18, 19 angeordnet, die ihrerseits leicht verdrehbar gelagert, aber axial fixiert - wie bereits erwähnt - über die Mitnehmer 41, 42 angetrieben werden beziehungsweise abtreiben.
Die im Vorstehenden beschriebene Konfiguration entspricht abgesehen davon, daß noch keine Angaben über den Förderstrom beziehungsweise die Pumpfunktion gemacht wurden, dem Stand der Technik insoweit, als die Rotoren 18, 19 an sich bekannt sind. Die besondere Konfiguration besteht nun darin, daß die hydrostatische Radialkolbenmaschine nicht von zwei Rotoren 18, 19 auf einer Welle als Lager ausgeht, sondern von einer Achse 43, auf der die beiden Rotoren leicht drehbar gelagert sind, so daß ein asynchrones Arbeiten der Rotoren 18, 19 möglich ist und die axialen Kräfte auf diese Achse 43 kompensiert werden.
Die Rotoren 18, 19 sind im Hinblick auf ihre spezifische Funktion als Pumpen- beziehungsweise Motorelement wie folgt aufeinander abgestimmt:
In den radialen Bohrungen 16, 17 der Rotoren 18, 19 sind - wie bereits erwähnt - einander zugewandte axiale seitliche Steuerschlitze 21, 22 vorgesehen, über die die Bohrungen 16, 17 zum jeweiligen Zwischenboden 5, 205, 305, 405 hin offen sind. Die Steuerschlitze 21, 22 korrespondieren ihrerseits mit den in den Steuerscheiben (Axialscheiben) 25, 26 eingearbeiteten nierenförmigen (vergleiche Fig. 3, Fig. 6, Fig. 9, Fig. 11) Kanälen 23, 24. Die Steuerscheiben 25, 26 sind in entsprechenden Ausnehmungen auf beiden Seiten des Zwischenbodens 5, 205, 305, 405 eingelegt. Im Zwischenboden 5, 205, 305, 405 selbst sind korrespondierend zu den genannten Steuerschlitzen 21, 22 und den nierenförmigen Kanälen 23, 24 Verbindungskanäle 27, 28 (Fig. 1), 127, 128, 228 (Fig. 4); 127, 128, 228 (Fig. 7); 128, 228, 328, 428 (Fig. 10) eingearbeitet, so daß beide Rotoren 18, 19 über ihre Verdrängerelemente jeweils gemeinsam als Pumpe beziehungsweise als hydrostatische Maschine zu arbeiten vermögen.
Der durch die Druckbeaufschlagung der (Verdränger-) Kolben 15 und der Steuerschlitze 21, 22 entstehende axiale Schub wird aufgrund der Einspannung der Achse 43 im Zwischenboden 5, 205, 305, 405 zwischen der sich an diesem abstützenden Steuerscheibe 26 und einer Anlaufscheibe 44 beziehungsweise der sich am Zwischenboden 5, 205, 305, 405 abstützenden Steuerscheibe 25 und einer Anlaufscheibe 37 aufgenommen und somit nicht auf die Gehäusedeckel 3, 4; 103, 204; 203, 304 übertragen. Die beiden Anlaufscheiben 37, 44 sind dabei jeweils gegenüber einem Bund 33, 34 auf der Achse 43 so vorgespannt, daß der Abstand zwischen den Anlaufscheiben und dem Zwischenboden beziehungsweise den Steuerscheiben 25, 26 etwas größer ist, als es der Breite des Rotors 18, 19 entspricht.
Die im Vorstehenden erläuterte Konfiguration und die in Verbindung damit beschriebenen Zusammenhänge beziehen sich in erster Linie auf eine hydrostatische Radialkolbenmaschine mit zwei auf einer Achse leicht verdrehbar gelagerten Rotoren, die eine Mehrzahl von radial verlaufenden Bohrungen mit an der Innenseite gleitende Verdrängerelemente aufweist, wobei die Bohrungen zur Steuerung der Förderung des Druckmediums über Steuerschlitze mit seitlich an den Rotoren mündenden Förderkanälen verbunden sind.
Je nach spezifischer Ausführung als Pumpe, als Motor oder als Getriebe werden das Gehäuse 1, 201, 301, 401 und die Gehäusedeckel (3, 4); (103, 204); (203, 304), sowie die An- / Abtriebswelle 2, 20; 102, 202 modifiziert.
Es entsteht so je nach Anordnung entsprechend