DE3871643T2 - Drehende ventilplatte. - Google Patents

Drehende ventilplatte.

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DE3871643T2
DE3871643T2 DE8888307211T DE3871643T DE3871643T2 DE 3871643 T2 DE3871643 T2 DE 3871643T2 DE 8888307211 T DE8888307211 T DE 8888307211T DE 3871643 T DE3871643 T DE 3871643T DE 3871643 T2 DE3871643 T2 DE 3871643T2
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F04C2/103Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member one member having simultaneously a rotational movement about its own axis and an orbital movement
    • F04C2/105Details concerning timing or distribution valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04C15/00Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0042Systems for the equilibration of forces acting on the machines or pump
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    • Y10T137/86493Multi-way valve unit
    • Y10T137/86574Supply and exhaust
    • Y10T137/86638Rotary valve

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Description

  • Die Erfindung betrifft im allgemeinen hydraulische Maschinen mit innenverzahntem Getriebe und im besonderen Drehschieberplatten für solche Maschinen.
  • Maschinen dieser Art werden oft als Rotorimaschinen mit innenverzahntem Rotor ("Gerotor Machines") bezeichnet und können als Pumpen oder Motoren verwendet werden.
  • Bei vielen Arten bereits bekannter hydraulischer Einrichtungen werden Sätze mit innenverzahntem Getriebe verwendet, die oft Rotoren mit innenverzahntem Getriebe ("gerotors") oder Rotoren genannt werden. Solche Einrichtungen können als Pumpen verwendet werden, wenn die Arbeit einer Welle in hydraulische Arbeit umgewandelt werden soll, und als Motoren, wenn hydraulische Arbeit in die Arbeit einer Welle umgesetzt werden soll. Beispiele für Rotorpumpen und -motoren mit innenverzahntem Getriebe sind in den Patentschriften US-A-3 572 983; 4 411 607; 4 545 748 und 4 586 885 dargestellt. Bei einer Pumpe oder einem Motor mit innenverzahntem Getriebe wirkt ein inneres Zahnrad mit nach außen gerichteten Zähnen mit einem äußeren Zahnrad mit nach innen gerichteten Zähnen zusammen, so daß das Volumen der dazwischen gebildeten Fluidkammern vergrößert und verkleinert wird, wenn sich die inneren und äußeren Zahnräder in einem Gehäuse drehen. Durch Verbinden des Einlasses und des Auslasses der Einrichtung mit der zweckmäßigen Stelle entlang der Seiten des Zahnradsatzes wird Hydraulikfluid zu den variablen Verdrängungskammern hin und von diesen weg transportiert, so daß die Einrichtung als eine Pumpe oder ein Motor funktionieren kann. Eine Welle oder eine andere mechanische Einrichtung kann je nach Art der Einrichtung entweder mit dem inneren Zahnrad oder mit dem äußeren Zahnrad verbunden werden.
  • Bei vielen der bereits bekannten Pumpen und Motoren mit innenverzahntem Getriebe wird ein Gehäuse verwendet, das einen feststehenden Einlaß und Auslaß aufweist. Bei anderen Rotorpumpen oder -motoren mit innenverzahntem Getriebe wird eine Drehschieberplatte oder -scheibe verwendet. Beispiele von Getriebeeinrichtungen mit einer Drehschieberplatte sind in den Patentschriften US-A-4 411 607; 4 545 748; 4 586 885 und EP-A-0 261 757 gezeigt. Wie in diesen Patentschriften beschrieben ist, weisen die Einrichtungen mit innenverzahntem Getriebe mit Drehschiebern eine Steuerplatte oder einen Kommutator mit einer Vielzahl von Einlaß- und Auslaßöffnungen oder Fenstern auf einer axialen Fläche davon auf. Eine Schieberplatte mit einer Vielzahl von Öffnungen, die sich axial dort hindurch erstrecken, befindet sich zwischen dem Zahnradsatz und dem Kommutator, um wahlweise die Einlaß- und Auslaßöffnungen mit den variablen Verdrängungskammern in dem Zahnradsatz zu verbinden. Die Schieberplatte ist drehfest mit dem Zahnradsatz derart verbunden, daß die sich schließenden variablen Verdrängungskammern in dem Zahnradsatz mit den Auslaßöffnungen des Kommutators verbunden sind, wohingegen die sich öffnenden variablen Verdrängungskammern des Zahnradsatzes mit dem Einlaß verbunden sind.
  • Ein altbekanntes Problem, das bei Einrichtungen mit Drehschieberplatten auftaucht, liegt darin, daß die Schieberplatte einem Kippmoment ausgesetzt ist, das durch das gegen eine radiale Hälfte der Schieberplatte wirkende Hochdruckfluid bewirkt wird, wohingegen das Niederdruckfluid gegen die andere radiale Hälfte der Schieberplatte wirkt. Außerdem wirkt auf die Zahnradsatzseite der Schieberplatte eine relativ größere Druckfläche als auf die Kommutatorseite der Schieberplatte. Die Kombination dieses Druckungleichgewichts reduziert die Wirksamkeit und die funkionale Lebensdauer der Einrichtung, indem Reibung und Abnutzung der sich bewegenden Bauteile gesteigert wird.
  • Eine Teillösung für das Ungleichgewicht ist in der Patentschrift US-A-4 411 607 gezeigt, bei der Vertiefungen und Rillen auf der Drehschieberoberfläche auf der Kommutatorseite der Drehschieberplatte vorgesehen sind. Diese Vertiefungen sehen eine größere Fluiddruckfläche auf der Kommutatorseite der Schieberplatte vor, um die normalerweise größere Fläche von Fluiddruck auf der Zahnradsatzseite der Schieberplatte aus zugleichen. Aber das Ungleichgewicht von Hochdruck von den Kommutatoröffnungen auf eine radiale Hälfte (Kommutatorseite) der Schieberplatte in bezug auf den Niederdruck auf die gleiche radiale Hälfte (Zahnradsatzseite) bleibt teilweise bestehen.
  • In der Patentschrift EP-A-0 261 757 ist eine weiteres Mittel zum Ausgleichen des Ungleichgewichts dargestellt, das Öffnungen umfaßt, die sich durch die Schieberplatte hindurch erstrecken, um ein Hochdruckfluid auf der Kommutatorseite der Schieberplatte zu einer Umfangsnut auf der Niedrigdruckzahnradsatzseite der Schieberplatte zu übertragen. Durch Rotation des Schiebers wird selektiv eine Verbindung diesen Öffnungen mit den Hochdruck in den Kommutatoröffnungen hergestellt. So wird die radiale Hälfte der Steuerplatte, die aufgrund der Hochdruckkommutatoröffnungen, die den Niederdruckverdrängungskammern in dem Zahnradsatz entgegengesetzt sind, nicht ausgeglichen ist, durch eine Fläche von Hochdruckfluid auf der Zahnradsatzseite ausgeglichen, das durch die speziellen Öffnungen übertragen wird. Aber es tritt ein gewisser Verlust dieses Hochdruckfluids in die mit Niedrigdruck beaufschlagten variablen Verdrängungskammern in dem Zahnradsatz auf, der eine Verringerung der Effizienz des Motors oder der Pumpe bewirkt, was nicht passieren würde, wenn es keinen Verlust gäbe. Außerdem kann diese Lösung nicht bei Mäschinen verwendet werden, bei denen der äußere Rotor entgegengesetzt zu dem umlaufenden inneren Rotor umläuft.
  • In der Patentschrift DE-A-3 342 131 ist eine Anordnung dargestellt, bei der eine Schieberscheibe als ein Schrittkolben mit einem inneren Teil ausgebildet ist, der in eine entsprechende zylindrische Bohrung in einem es umgebenden Gehäuse eingepaßt und mit einer Umfangsfuge abgedichtet ist und eine äußere ringförmige Fläche der Schieberscheibe ist mit Arbeitsdruck beaufschlagt, um das Drücken der Schieberscheibe in einen anliegenden Kontakt mit einem Rotor zu unterstützen, mit dem diese zusammenwirkt, so daß der Federdruck, der sonst benötigt werden würde, verringert werden kann.
  • In der Patentschrift GB-A-1 386 796 ist eine Zahnradpumpe mit Doppelgetrieben beschrieben, zwischen denen ein Fluid hindurchfließt, wobei die Getriebewellen in Buchsen mit D-förmigen Endprofilen gehalten werden. Sogenannte "Geschwindigkeitsschlitze" sind an den Umfangskanten der Buchsen vorgesehen, die auf ihren Seiten den Zahnrädern über 150º des Umfangs gegenüberliegen, um die Flächen auszugleichen, die mit hohen und niedrigen Drücken beaufschlagt werden.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist eine Drehschieberplatte für eine Maschine mit innenverzahntem Getriebe der Art mit einem Zahnradsatz vorgesehen, welcher ein inneres Zahnrad und ein äußeres Zahnrad umfaßt, die drehbar in einem Gehäuse derart angeordnet sind, daß bei einer Drehung derselben eine Vielzahl von variablen Verdrängungskammern zwischen dem inneren Zahnrad und dem äußeren Zahnrad gebildet werden, mit einem Kommutator, durch den ein Fluid zu den variablen Verdrängungskammern hin und von diesen weg transportiert wird und der axial hinsichtlich des Zahnradsatzes angeordnet und mit einer Vielzahl von darin ausgebildeten Kommutatoröffnungen versehen ist, wobei einige der Kommutatoröffnungen mit einem Einlaß in dem Gehäuse und einige der Kommutatoröffnungen mit einem Auslaß in dem Gehäuse verbunden sind, wobei die Schieberplatte drehfest mit dem Zahnradsatz verbunden und axial zwischen dem Zahnradsatz und dem Kommutator angebracht ist, so daß sie eine Kommutatorseite und eine Zahnradsatzseite aufweist, und die Schieberplatte in sich eine Vielzahl von Schieberplattenöffnungen aufweist, um selektiv eine Verbindung zwischen den Kommutatoröffnungen und den variablen Verdrängungskammern des Zahnradsatzes zu schaffen, wobei die Drehschieberplatte dadurch gekennzeichnet ist, daß die Schieberplatte einen umfangsseitigen Rand und eine zahnradsatzseitige Vertiefung aufweist, die in deren Zahnradsatzseite ausgebildet ist, wobei die zahnradsatzseitige Vertiefung so angeordnet ist, daß sie darin das mit Druck beaufschlagte Fluid von der Zahnradsatzseite der Schieberplatte aufnimmt, sich kontinuierlich um die Zahnradsatzseite der Schieberplatte herum nahe dem umfangsseitigen Rand der Schieberplatte erstreckt und eine solche Größe aufweist, daß sie einen axial ausgeglichenen Druck auf die Schieberplatte ausübt, der ein Ungleichgewicht kompensiert, welches bedingt ist durch das Hochdruckfluid in der Kommutatoröffnung, das dem Niederdruckfluid in den variablen Verdrängungskammern entgegengesetzt ist, wobei die zahnradsatzseitige Vertiefung von dem Fluid auf der Kommutatorseite der Schieberplatte abgedichtet getrennt ist.
  • Nach einer weiteren Auführungsform der Erfindung ist eine Maschine mit innenverzahntem Getriebe der Art mit einem Zahnradsatz vorgesehen, der variable Verdrängungskammern bildet, wenn sich der Zahnradsatz in einem Gehäuse dreht, wobei ein äußeres Zahnrad in einem Kreisring mit darin herrschendem Zwischendruck umläuft, mit einem Kommutator, der axial hinsichtlich des Zahnradsatzes angeordnet ist und in sich Einlaß- und Auslaßöffnungen zum Transportieren von Fluid zu den variablen Verdrängungskammern und von diesen weg aufweist, und mit einer drehbaren Schieberplatte, die drehfest mit dem inneren Zahnrad verbunden ist und abdichtend zwischen dem Zahnradsatz und dem Kommutator zum selektiven Transportieren von Einlaß- und Auslaßfluid zwischen diesen mittels einer Vielzahl von Schieberplattenöffnungen, die sich axial durch die Schieberplatte erstrecken, angeordnet ist, wobei die Maschine mit innenverzahntem Getriebe dadurch gekennzeichnet ist, daß die Schieberplatte einen umfangsseitigen Rand aufweist sowie eine Zahnradsatzseite mit einer in der Schieberplatte ausgebildeten und sich kontinuierlich über die Zahnradsatzseite der Schieberplatte nahe dem umfangsseitigen Rand ersteckenden Vertiefung, so daß ein zwischendruckfluid von dem Kreisring an die Vertiefung weitergeleitet wird und die Schieberplatte in Richtung auf den Kommutator drückt, um die Kräfte des Hochdruckfluids in den Kommutatoröffnungen, die dem Niederdruckfluid in den variablen Verdrängungskammern quer über der Schieberplatte entgegengesetzt sind, auszugleichen.
  • Solch eine Schieberplatte kann trotz ihres einfachen Aufbaus einen Verlust von der Kommutatorseite der Schieberplatte zu der Zahnradsatzseite der Schieberplatte verhindern oder reduzieren. Solch eine Schieberplatte kann für eine Maschine mit innenverzahntem Getriebe der Art mit einem umlaufenden äußeren Rotor mit innenverzahntem Getriebe wirksam sein.
  • Somit weist die Schieberplatte zur Kompensierung der Kippmomente, die auf die Schieberplatte einwirken, und zur Verhinderung eines wesentlichen Verlustes an Fluid von der Hochdruckstelle zu der Niederdruckstelle in der Maschine die Vertiefung entlang des umfangsseitigen Randes der Schieberplatte auf, die einen einheitlichen axialen Druck liefert, um das Gleichgewicht zu unterstützen, das durch die Vertiefungen auf der Kommutatorseite der Schieberplatte vorgesehen wird. Die Vertiefung auf der Zahnradsatzseite der Schieberplatte steht nicht mit der Kommutatorseite der Schieberplatte in Verbindung, so daß kein Fluiddruck quer über die Schieberplatte durch diese Vertiefungen verloren geht.
  • Die Schieberplatte arbeitet am besten bei Maschinen mit innenverzahntem Getriebe der Art mit einem umlaufenden äußeren Rotor, der in einem Kreisring umläuft, der einen Fluiddruck aufweist, der zwischen dem Fluiddruck in dem Einlaß und in dem Auslaß liegt. Die Vertiefung auf der Zahnradseite der Schieberplatte steht direkt mit dem Kreisring in Verbindung, in dem der umlaufende äußere Rotor mit innenverzahntem Getriebe umläuft, so daß der Druck des darin befindlichen Zwischendruckfluids die Schieberplatte gegen den Kommutator drückt. Die Größe der Vertiefung wird so angepaßt, daß sie das unausgeglichene Kippmoment auf der Schieberplatte ausgleicht, das sich aus dem Hochdruckfluid in Hochdrucköffnungen in der Kommutatorlagerung gegenüber der entgegengesetzten Schieberplatte- Niederdruckfluid-Lagerung gegen die Zahnradsatzseite der Schieberplatte ergibt.
  • Die Erfindung wird graphisch anhand eines Beispiels in den beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
  • Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer Maschine mit innenverzahntem Getriebe mit einer Drehschieberplatte nach der vorliegenden Erfindung, entlang der Linie I-I nach Fig. 5,
  • Fig. 2 eine Vorderansicht der in Fig. 1 dargestellten Schieberplatte,
  • Fig. 3 eine Querschnittsansicht der in Fig. 2 gezeigten Schieberplatte entlang der Linie 3-3 nach Fig. 2,
  • Fig. 4 eine Rückansicht der in Fig. 2 gezeigten Schieberplatte, die von der Ansicht in Fig. 2 um 180º gedreht ist,
  • Fig. 5 eine Querschnittsansicht der Maschine mit innenverzahntem Getriebe nach Fig. 1 entlang der Linie 5-5 nach Fig. 1, und
  • Fig. 6 eine Querschnittsansicht der Maschine mit innenverzahntem Getriebe nach Fig. 1 entlang der Linie 6-6 nach Fig. 1.
  • Die Erfindung sieht verbesserte Motoren und Pumpen mit innenverzahntem Getriebe der Art wie in EP-A-0 261 757 und in US-A-4 586 885 gezeigt vor. Die Funktionsweise der innenverzahnten Getriebe und anderer Teile der Maschine sind in dem Fachgebiet hinlänglich bekannt und in diesen Dokumenten beschrieben. Die allgemeine Beschreibung der Funktionsweise der Teile, die in diesen Dokumenten enthalten ist, wird hier nicht beschrieben, aber im Hinblick auf diese Einzelheiten wird hier auf darin enthaltene Beschreibungen Bezug genommen.
  • Wie in Fig. 1 und Fig. 5 und 6 gezeigt, umfaßt eine Maschine 11 mit innenverzahntem Getriebe ein Gehäuse 13, das eine drehbare Welle 15 enthält. Ein inneres Zahnrad oder ein Rotor 17 mit innenverzahntem Getriebe ist drehfest mit der Welle 15 verbunden. Das innere Zahnrad 17 weist Walzen 18 auf, die sich um seinen Umfang erstrecken, um die Zähne des Zahnrades 17 zu bilden. Ein äußeres Zahnrad bzw. ein äußerer Rotor 19 kämmt mit dem inneren Zahnrad 17 derart, daß zwischen ihnen variable Verdrängungskammern 21 gebildet werden. Wie am besten in Fig. 5 zu sehen ist, läuft das äußere Zahnrad bzw. der äußere Rotor 19 um, wenn sich das innere Zahnrad 17 mit der Welle 15 dreht. Wenn sich das innere Zahnrad 17 dreht und das äußere Zahnrad 19 umläuft, wird das Volumen der variablen Verdrängungskammern 21 entsprechend erhöht bzw. verringert, und die Erhöhung und Verringerung wird dazu verwendet, die mechanische Kraft der Welle 15 in eine hydraulische Kraft des Fluids umzuwandeln, das zu den Kammern 21 hin und von diesen weg transportiert wird (oder umgekehrt in einem Motor im Gegensatz zu einer Pumpe).
  • Die äußere Umfangsfläche des Zahnrades 19 weist halbzylindrische Vertiefungen in sich auf, um die Walzen 23 auf zunehmen, die sich um den Raum in dem Gehäuse 13 erstrecken, welches den Zahnradsatz 17, 19 aufnimmt. Der Raum in dem Gehäuse 13, das den Zahnradsatz 17, 19 aufnimmt, weist einen größeren Durchmesser auf als der äußere Durchmesser des äußeren Zahnrades 19, so daß sich das äußere Zahnrad 19 frei in einer umlaufenden Bewegung bewegen kann, wenn sich das innere Zahnrad 17 dreht, und das äußere Zahnrad 19 bleibt in Eingriff damit, wenn es sich bewegt. Der Raum zwischen dem äußeren Zahnrad 19 und dem Gehäuse 13 ist ein Kreisring 20. Der Kreisring 20 enthält ein Fluid mit einem Druck zwischen dem Hoch- und Niederdruckfluid in dem Einlaß und dem Auslaß des Gehäuses und der Zahnräder. Der Zwischendruck ergibt sich aus den undichten Wegen zwischen den Hoch- und Niederdruckflächen der Pumpe, die mit dem Kreisring 20 in Verbindung stehen.
  • Wenn sich der Zahnradsatz 17, 19 dreht und umläuft, muß ein Hydraulikfluid zu den dazwischen liegenden variablen Verdrängungskammern 21 hin und von diesen weg transportiert werden. Dies wird mittels einer Kommutatorplatte 25 und einer Schieberplatte 27 erreicht. Die Kommutatorplatte 25 ist hinsichtlich des Gehäuses 13 befestigt, wohingegen die Schieberplatte 27 mit dem inneren Zahnrad 17 drehbar ist. Die Schieberplatte 27 weist eine Keilverbindung mit der Welle 15 auf, um mit der Welle 15 und dem Zahnrad 17 zu drehen.
  • Die Kommutatorplatte 25 weist eine Vielzahl von Öffnungen 29 auf, die sich in einer kreisförmigen Anordnung um die Welle 15 herum erstrecken. Diese Öffnungen 29 sind mit den Einlaß- und Auslaßöffnungen in dem Gehäuse 11 verbunden, um ein Hydraulikfluid zu den variablen Verdrängungskammern 21 in dem Zahnradsatz 17, 19 hin und von diesen weg zu transportieren. Um die Kommutatoröffnungen 29 selektiv mit den variablen Verdrängungskammern 21 zum richtigen Zeitpunkt während der Rotation und des Umlaufens des Zahnradsatzes 17, 19 zu verbinden, weist die Schieberplatte 27 eine vielzahl von Schieberplattenöffnungen 31 auf, die sich axial dort hindurch in einer kreisförmigen Anordnung wie in Fig. 2 bis 4 dargestellt erstrecken. Da sich der Zahnradsatz 17, 19 zusammen mit der Schieberplatte 27 dreht, öffnen und schließen sich die Schieberplattenöffnungen 31 hinsichtlich der Kommutatoröffnungen 29, um das Einlaß- und das Auslaßfluid wahlweise an die sich öffenden und schließenden variablen Verdrängungskammern 21 weiterzuleiten. Dies ist am besten in Fig. 6 zu sehen, in der die Öffnungen 29 in dem K0mmutator 25 mit gestrichelten Linien unterhalb der Schieberplatte 27 und ihren Öffnungen 3l dargestellt ist. Jede zweite Öffnung 29 ist mit dem Einlaß des Gehäuses verbunden, und die anderen Öffnungen 29 sind mit dem Auslaß des Gehäuses verbunden. So trennt die sich drehende Schieberplatte 27 den Zahnradsatz 17, 19 abdichtend von dem Kommutator 25, außer für den zweckmäßigen Transport von Fluid durch die Öffnungen 31 hin zu dem ausgewählten Satz an Öffnungen 29 und von diesem weg. Diese abdichtende Trenunng wird durch die Schieberplatte 27 durch den engen Paßsitz der Oberflächen zwischen dem Zahnradsatz 17, 19, dem Kommutator 25, dein Gehäuse 13, der Welle 15 und den äußeren Oberflächen der Schieberplatte 27 erreicht.
  • Die Schieberplatte 27 weist eine in Fig. 2 dargestellte Kommutatorvorderseite 33 sowie eine in Fig. 4 gezeigte Zahnradsatzrückseite 35 auf. Ein bekanntes Problem bei Schieberplatten ist, daß die Schieberplatte einem Kippmoment ausgesetzt ist, das von einer radialen Hälfte der Schieberplatte verursacht wird, die dem Hochdruck ausgesetzt ist, während die andere radiale Hälfte der Schieberplatte dem Niederdruck ausgesetzt ist. Dies tritt auf der Zahnradsatzseite 35 der Schieberplatte 27 ein, weil das Volumen einer radialen Hälfte der variablen Verdrängungskammern 21 verringert wird (Hochdruck), wohingegen das Volumen der anderen radialen Hälfte vergrößert wird (Niederdruck). Wie in der US-A-4 411 607 beschrieben ist, liegt eine Teillösung für dieses Problem darin, bogenförmige Vertiefungen 37 auf der Kommutatorseite der Schieberplatte 27 vorzusehen. Diese Vertiefungen 37 liefern ein Teilgegengewicht zu dem Hochdruck auf der Zahnradsatzseite 35 der Schieberplatte 27. Auf der Zahnradsatzseite 35 ist aber keine Kompensation zum Korrigieren des aufgrund der Hochdrucköffnungen bedingten Kippmoments vorgesehen, die auf der Kommutatorseite 33 abgedeckt sind. Dieses Problem ist in der EP-A-0 261 757 beschrieben.
  • Die Erfindung kann eine Lösung für dieses weitere Kippmoment vorsehen, ohne daß ein Fluid von der Kommutatorseite der Schieberplatte zu der Zahnradsatzseite der Schieberplatte durch spezielle Öffnungen transportiert werden muß. Sie sieht auch eine Lösung für eine Maschine der Art mit umlaufendem äußeren Rotor vor, bei der die speziellen Öffnungen nicht funktionieren können. Um dieses Gleichgewicht zu liefern, ist eine kontinuierliche Vertiefung 39 auf der Zahnradsatzseite 35 der Schieberplatte 27 vorgesehen. Die innere radiale Ausdehnung der Vertiefung 39 ist ein Absatz 40. Die Vertiefung 39 erstreckt sich kontinuierlich um die Schieberplatte 27 nahe dem umfangsseitigen Rand 41 der Schieberplatte 27, um so eine Stufe zu bilden, die Fluid von der Zahnradsatzseite 35 der Schieberplatte 27 aufnehmen kann. Die Positionen des Absatzes 40 und des umfangsseitigen Randes 41 sind in Fig. 5 mit gestrichelten Linien dargestellt. Das in der Vertiefung 39 aufgenommene Fluid sieht einen einheitlichen axialen Druck vor, der dem Druck entgegenwirkt, der von den Hochdrucköffnungen auf der Kommutatorseite der schieberplatte 27 gegenüber den Niederruckverdrängungskammern in dem Zahnradssatz vorgesehen ist. Auf diese Art und Weise wird das Kippmoment, das sich aus dem Ungleichgewicht ergibt, korrigiert.
  • Mit Hilfe dieses einheitlichen axialen Drucks gleicht die Vertiefung 39 das Kippmoment aus, das sonst aufgrund der unausgeglichenen Hochdruck- und Niederdruckkräfte, die auf die einander entgegengesetzten Seiten der Schieberplatte 27 einwirken, vorhanden wäre. Dies kann erreicht werden, wenn das Fluid, das die Vertiefung 39 füllt, von den Öffnungen 29 in dem Kommutator 25 abdichtend getrennt wird. Die Abdichtung wird durch die äußeren Oberflächen der Ventilplatte 27 erreicht, die in das Gehäuse 13 und den Kommutator 25 und den Zahnradsatz 17, 19 genau eingepaßt sind. Die Größe der Vertiefung 39, die benötigt wird, um die unausgeglichenen Kräfte auszugleichen, hängt von den Größen der Kommutator- und Schieberplattenöffnungen, der Fläche der variablen Verdrängungskammern, dem Einlaßdruck, dem Auslaßdruck, dem Zwischendruck, und von der Fläche der Vertiefungen auf der Schieberplattenseite ab. In den meisten Fällen ist die Größe der Vertiefung 39 zum Ausgleichen des Ungleichgewichts ausreichend klein, so daß eine abdichtende Fläche zwischen dem Zwischendruckkreisring und den Verdrängungskammern wie in Fig. 5 dargestellt aufrechterhalten wird.

Claims (2)

1. Drehschieberplatte (27) für eine Maschine (11) mit innenverzahntem Getriebe der Art mit einem Zahnradsatz, welcher ein inneres Zahnrad (17) und ein äußeres Zahnrad (19) umfaßt, die drehbar in einem Gehäuse (13) derart angeordnet sind, daß bei einer Drehung derselben eine Vielzahl von variablen Verdrängungskammern (21) zwischen dem inneren Zahnrad (17) und dem äußeren Zahnrad (19) gebildet werden, mit einem Kommutator (25), durch den ein Fluid zu den variablen Verdrängungskammern (21) hin und von diesen weg transportiert wird und der axial hinsichtlich des Zahnradsatzes (17, 19) angeordnet und mit einer Vielzahl von darin ausgebildeten Kommutatoröffnungen (29) versehen ist, wobei einige der Kommutatoröffnungen (29) mit einem Einlaß in dem Gehäuse (11) und einige der Kommutatoröffnungen (29) mit einem Auslaß in dem Gehäuse (11) verbunden sind, wobei die Schieberplatte (27) drehfest mit dem Zahnradsatz (17, 19) verbunden und axial zwischen dem Zahnradsatz (17, 19) und dem Kommutator (25) angebracht ist, so daß sie eine Kommutatorseite (33) und eine Zahnradsatzseite (35) aufweist, und die Schieberplatte in sich eine Vielzahl von Schieberplattenöffnungen (31) aufweist, um selektiv eine Verbindung zwischen den Kommutatoröffnungen (29) und den variablen Verdrängungskammern (21) des Zahnradsatzes (17, 19) zu schaffen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberplatte (27) einen umfangsseitigen Rand (41) und eine zahnradsatzseitige Vertiefung (39) aufweist, die in deren zahnradsatzseite (35) ausgebildet ist, wobei die zahnradsatzseitige Vertiefung (39) so angeordnet ist, daß sie darin das mit Druck beaufschlagte Fluid von der Zahnradsatzseite der Schieberplatte aufnimmt, sich kontinuierlich um die Zahnradsatzseite (35) der Schieberplatte (27) herum nahe dem umfangsseitigen Rand (41) der Schieberplatte erstreckt und eine solche Größe aufweist, daß sie einen axial ausgeglichenen Druck auf die Schieberplatte ausübt, der ein Ungleichgewicht kompensiert, welches bedingt ist durch das Hochdruckfluid in der Kommutatoröffnung (29), das dem Niederdruckfluid in den variablen Verdrängungskammern (21) entgegengesetzt ist, wobei die zahnradsatzseitige Vertiefung (39) von dem Fluid auf der Kommutatorseite (33) der Schieberplatte (27) abgedichtet getrennt ist.
2. Maschine (11) mit innenverzahntem Getriebe der Art mit einem Zahnradsatz (17, 19), der variable Verdrängungskammern (21) bildet, wenn sich der Zahnradsatz in einem Gehäuse (13) dreht, wobei ein äußeres Zahnrad (19) in einem Kreisring (20) mit darin herrschendem Zwischendruck umläuft, mit einem Kommutator (25), der axial hinsichtlich des Zahnradsatzes (17, 19) angeordnet ist und in sich Einlaß- und Auslaßöffnungen (29) zum Transportieren von Fluid zu den variablen Verdrängungskammern (21) und von diesen weg aufweist, und mit einer drehbaren Schieberplatte (27), die drehfest mit dem inneren Zahnrad (17) verbunden ist und abdichtend zwischen dem Zahnradsatz (17, 19) und dem Kommutator (25) zum selektiven Transportieren von Einlaß- und Auslaßfluid zwischen diesen mittels einer Vielzahl von Schieberplattenöffnungen (31), die sich axial durch die Schieberplatte (27) erstrecken, angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberplatte (27) einen umfangsseitigen Rand (41) aufweist sowie eine Zahnradsatzseite (35) mit einer in der Schieberplatte ausgebildeten und sich kontinuierlich über die Zahnradsatzseite (35) der Schieberplatte (27) nahe dem umfangsseitigen Rand (41) ersteckenden Vertiefung (39), so daß ein Zwischendruckfluid von dem Kreisring (20) an die Vertiefung (39) weitergeleitet wird und die Schieberplatte (27) in Richtung auf den Kommutator drückt, um die Kräfte des Hochdruckfluids in den Kommutatoröffnungen (29), die dem Niedrigdruckfluid in den variablen Verdrängungskammern (21) quer über der Schieberplatte (27) entgegengesetzt sind, auszugleichen.
DE8888307211T 1987-08-06 1988-08-04 Drehende ventilplatte. Expired - Lifetime DE3871643T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/082,754 US4813856A (en) 1987-08-06 1987-08-06 Balanced rotary valve plate for internal gear device

Publications (2)

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DE3871643D1 DE3871643D1 (de) 1992-07-09
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