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Hydraulischer Motor, insbesondere für Fahrzeuge
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Motor, insbesondere für Fahrzeuge, der einen Motorblock mit mehreren radial angeordneten Zylindern, in denen hin- und hergehende Antriebskolben angeordnet sind, und einen relativ zum Motorblock rotierenden, mit den Antriebskolben zusammenarbeitenden Nockenring aufweist, wobei die Zylinder über eine Ventileinheit mit einer hydraulischen Druckquelle verbunden sind.
Ein hydraulischer Radmotor der genannten Art arbeitet in einem niederen Drehzahlbereich und ist für zeitweilige Verwendung vorgesehen, entweder nach Starten des Fahrzeugmotors oder beim Fahren in unebenem Gelände. Es ist von grösster Wichtigkeit, dass die Antriebskolben während des Fahrens bei normalen Strassenzuständen nicht in den Nockenring eingreifen ; sind jedoch die Kolben während des Fahrens bei normalen Strassenzuständen mit dem Nockenring in Eingriff, so kann der Motor beschädigt werden, da dann die Geschwindigkeit des Fahrzeuges über einen längeren Zeitraum zu hoch gehalten wird. Lose Antriebskolben im Motor würden schon bei niederen Geschwindigkeiten Leistungsverluste und gleichzeitig störenden, klappernden Lärm verursachen.
Ziel der Erfindung ist es, einen verbesserten hydraulischen Motor zu schaffen, der gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, dass der Motorblock an einer Seite jedes Antriebskolbens mit Sperrhebeln od. dgl. versehen ist, die seitlich gegen die Antriebskolbenachse in eine Stellung bewegbar sind, in der sie den Antriebskolben ausser Wirkverbindung mit dem Nockenring halten, und dass im Motorblock hydraulisch betätigbare, aus zwischen den Zylindern angeordneten, zylindrischen Bohrungen und darin beweglichen Betätigungskolben bestehende Steuerorgane so angeordnet sind, dass sie mit den Sperrhebeln verbunden sind und über im Motorblock vorgesehene Kanäle in Verbindung mit den Druckkanälen des Regelventiles stehen, so dass die Sperrhebel über die genannten Steuerorgane durch die in den Kanälen vorhandene Druckwirkung derart betätigbar sind,
dass bei Abschalten der Druckflüssigkeit für den Motor die Sperrhebel die Antriebskolben arretieren.
Gemäss der Erfindung wird ein hydraulischer Motor geschaffen, bei dem die Antriebskolben, sobald dies notwendig wird, durch Sperrung derselben in den Zylindern auf einfache Weise hydraulisch ausser Wirkungsverbindung gebracht werden können.
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen : Fig. 1 einen axialen vertikalen Querschnitt einer Ausführungsform eines hydraulischen Motors nach der Erfindung, Fig. 2 einen Schnitt durch den Motor entlang der Linie 11-11 von Fig. 1 und Fig. 3 ein Detail des Motors in vergrössertem Massstab.
Der hydraulische Motor umfasst einen stationären zylindrischen Motorblock der mit mehreren radial angeordneten Zylindern --2-- versehen ist. In den Zylindern sind hin- und hergehende Antriebskolben --3-- angeordnet, die mit Rollen --4-- versehen sind, welche an den
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mit acht Erhebungen und acht Vertiefungen ausgestattet ist.
Im Motorblock-l-ist ein Regelventil --8-- drehbar angeordnet, das mit dem Nockenring verbunden ist, so dass es mit diesem rotiert. Jeder der Zylinder ist durch Zufluss- und Abflusskanäle - 9 und 10-und über das Regelventil --8-- mit einer Pumpe (nicht dargestellt) verbunden, die, abhängig von der Stellung des Ventiles, mit geeignetem Druck das Drucköl in die entsprechenden Zylinder drückt.
Das Regelventil --8-- weist zwei getrennte Ölkanäle --11 und 12-- auf. Beide Kanäle sind mit ihren eigenen getrennten Schlitzgruppen-13 bzw. 14-in Verbindung, wobei ihre Öffnungen auf dem zylindrischen Mantel des Regelventiles liegen. In jeder der Schlitzgruppen--13 bzw. 14-- ist
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der Gruppe --13-- liegen. Die Schlitzgruppen-13 und 14-sind an solchen Stellen im Regelventil angeordnet, dass sie, sobald der Motor arbeitet, gerade gegenüber den Zuflusskanälen --9-- bzw. den Auslasskanälen --10-- rotieren. Ein zufriedenstellendes Arbeiten des Motors ist gewährleistet, wenn die Anzahl von Nocken im Nockenring --6-- nicht gleich der Zylinderanzahl im Motor ist.
Wenn die Anzahl von Einlass- und Auslasskanälen im Motorblock --1-- gleich der Zylinderanzahl und die Schlitzanzahl im Ventil gleich der Nockenanzahl im Nockenring ist, kommen immer nur bestimmte Einlass- und Auslassöffnungen durch die Schlitze-13 und 14-mit den Kanälen in solcher Weise in Berührung, dass von den Schlitzen des Druckkanales ein Einlass nur zu den Zylindern offen ist, in denen die Antriebskolben eine Auswärtsbewegung haben und die Schlitze des Rückflusskanales sind nur zu solchen Zylindern offen, in denen sich die Antriebskolben einwärts bewegen.
Die Schlitze sind so dimensioniert, dass sowohl die Schlitze-9 und 13-bzw.-10 und 14--als auch die Zwischennocken von gleicher Breite sind oder derart, dass die Zylinderöffnungen
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-9, 10--Auswärtsbewegung ausführen können, die dadurch den Nockenring --6-- zu drehen beginnen. Der Nockenring--6--, der so in Drehung versetzt wird, drückt mit seinen Nocken die andern Antriebskolben --3-- in die Zylinder --2-- hinein, wobei die Antriebskolben das rückfliessende öl
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--12-- drücken.verbunden wird, wird die Drehrichtung des Motors umgekehrt, wobei der Kanal --11-- als Rückführkanal dient.
Der Aufbau und die Funktion des hydraulischen Motors, wie er bis jetzt beschrieben wurde, ist im wesentlichen an sich bekannt.
In der dargestellten Ausführungsform sind im Motorblock--l--zwischen jedem der Zylinderpaare zwei Kanäle-20 und 21--ausgebildet, deren erster zu dem Druckflüssigkeitskanal - des Regelventiles führt und deren letzter zu dem Kanal --12-- führt. Am Ende dieser beiden Kanäle ist ein Rückschlagventil--22 bzw. 23--angeordnet. Weiters ist in dem Motorblock - ein querverlaufender Kanal --24-- am Ende eines jeden Kanalpaares-20, 21-angeordnet, mit dem die Kanäle--20 und 21-über die Ventilkugel-25 und 26-- des Rückschlagventiles in Verbindung stehen. Die Federn --27-- drücken die Kugeln gegen die Ventilsitze in den Kanälen, wobei sie die Kanäle --20 und 21-- vom Kanal --24-- abschliessen.
Die Ventilsitze in den Kanälen weisen weiters eine feine Kapillarritze auf, durch die die Kanäle miteinander in Verbindung stehen, jedoch ist der durch die Ritze durchgehende Flüssigkeitsstrom
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unbedeutend. Ein Ende des Kanals --24-- ist geschlossen und sein anderes Ende öffnet sich in eine zylindrische Bohrung-28-, die in dem Motorblock-l-vorgesehen ist und in der ein axial
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die Mündung des Kanals-24-drückt. Um jenes Ende des Schaftes-30-, welches gegen den Betätigungskolben gewendet ist, ist eine Ringdichtung--33--angeordnet.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist zwischen allen Zylindern --2-- eine ähnliche Bohrung mit einem axial bewegbaren Betätigungskolben --29-- angeordnet. Auf allen Betätigungskolben --29-- ist mittels der Stifte--34--ein Sperring--35--befestigt, der für alle Antriebskolben --3-- derselbe ist und an einer Seite der Antriebskolben koaxial zum Motorblock
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versehen, die so angeordnet ist, dass der Sperrkeil und die Keilnut einander genau gegenüberliegen, wenn der Antriebskolben im Zylinder seine innere Grenzstellung einnimmt.
Wenn also die Antriebskolben - ihre innere Grenzstellung einnehmen, können die auf dem von den Betätigungskolben - 29-- angetriebenen Sperring --35-- angeordneten Sperrkeile --36-- in die entsprechenden Keilnuten --37-- der Antriebskolben --3-- hineingleiten. Befinden sich bei hineingedrückten
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Wenn der Motor in irgendeiner Drehrichtung gestartet wird, fliesst die Druckflüssigkeit gleichzeitig in die Kanäle --20 oder 21--und drückt auf die Ventilkugel im entsprechenden Rückschlagventil, so dass das öl in den Kanal-24-fliessen kann. Sobald der Druck die Wirkung der Feder-32- übersteigt, schiebt sich der Betätigungskolben --29-- selbst stufenweise gegen den Führungsteil - bis der fest sitzende Dichtungsring --33-- gegen den Führungsteil gepresst wird.
Das Kugelventil des Kanals --20 oder 21--, das dem Druck ausgesetzt wird, ist in der
Zwischenzeit etwas offen, während durch den Sitz des andern Kugelventiles fortlaufend Flüssigkeit in den Kanal-11 oder 12-durchsickert, der als Abflusskanal für das Regelventil--8-wirkt.
Sobald der Betätigungskolben --29-- in Berührung mit dem Führungsteil gebracht wurde, zieht der Sperring-35-die Sperrkeile--36--aus den Nuten in den Antriebskolben--3--heraus, worauf die Antriebskolben --3-- frei arbeiten.
Nachdem die Arbeitsleistung mit dem Motor vollbracht ist und der Druck im Kanal-20 und 21-- aufhört, wird auch der Druck im Kanal --24-- über die Kapillarritzen nicht mehr aufrechterhalten. Nun drückt die Feder --32-- den Betätigungskolben --29-- gegen die Mündung des Kanals-24-, die Keile-36-des Sperringes-35-werden gegen die Seiten der Antriebskolben-3-gepresst und sobald ein Antriebskolben durch den Nockenring in seine Totlage gedrückt wurde, gleitet der entsprechende Keil in die Nut im Antriebskolben. Die Seiten der Sperrnuten sind etwas konisch ebenso wie die Seiten der Keile.
Falls die Betätigungskolben --29-- aus irgeneinem Grund trotz des vom Motor kommenden Druckes nicht öffnen sollten, können die Antriebskolben --3-- den Sperring lösen, nachdem der Druck in den Zylindern eine bestimmte Grenze überschritten hat.
Wie aus der Beschreibung hervorgeht, ist es für die Funktion des Sperringes-35-nicht notwendig, dass so viele Bohrungen --28-- und Betätigungskolben --29-- angeordnet werden, wie die Anzahl der Zylinder--2--im Motor ist, was auch im angeführten Ausführungsbeispiel der Fall ist, weil nur zwei diametral gegenüberliegende bewegliche Betätigungskolben als ausreichend betrachtet werden können. Es ist auch möglich, an Stelle der Verwendung eines einzigen Sperringes für alle Antriebskolben für jeden der Antriebskolben einen getrennten Sperrhebel zu verwenden, der am Motorblock angelenkt ist, in welchem Fall das dem Antriebskolben am nächsten liegende Ende des Sperrhebels mit einem Sperrkeil versehen ist und das gegenüberliegende Ende durch einen Betätigungskolben bewegbar ist.
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