-
Die vorliegende Erfindung betrifft einen
hydraulischen Radialkolbenmotor vom "sternformigen" Typ
mit veränderlichem Hubvolumen (z.B. GB-A
1 598 027)
-
Bei Motoren dieses Typs bewirken die Kolben die
Drehung der Motorkurbelwelle, die in Lagern
getragen wird, welche in Gehäusen gelegen sind, die im
Gehäuse angeordnet oder einstückig mit dem Gehäuse
ausgebildet sind, indem auf den exzentrischen Teil
der Welle eingewirkt wird. Die Zylinder, in denen
die Kolben gleiten, können einstückig mit dem
Gehäuse ausgebildet oder an diesen angebracht sein.
In einigen bekannten Versionen von Drehmotoren
veränderlichen Hubvolumens wird die Änderung des
Hubvolumens dadurch vorgenommen, daß die
Exzentrizität der Kurbelwelle mit Hilfe hydraulischer
Anschlüsse variiert wird, welche über Ventile
gesteuert werden, die sich in der Welle befinden und über
einen Drehkollektor gespeist werden, der durch die
Verbindung zwischen einem Zapfen der Welle und dem
Gehäuse unter Hinzunahme von Dichtungen für die
Drehwelle gebildet wird. Die oben erläuterten
hydraulischen Drehmotoren mit veränderlichem
Hubvolumen haben verschiedene Nachteile: Beispielsweise
halten sie das Hubvolumen nicht bei sämtlichen
Werten innerhalb der Variationsbreite stabil; zur
Wartung der oben erwähnten Ventile und Dichtungen
für die Drehwelle (die starker Beanspruchung
ausgesetzt sind) müssen sie freigelegt und von den
gesteuerten Teilen entkoppelt werden; und sie sind
Ursache für beträchtliche Energieverluste durch
Reibung und Lecke; sämtliche obigen Faktoren machen
im Verein diese Motoren in ihrer
Leistungsfähigkeit, Zuverlässigkeit und Effizienz unzureichend,
was ihren Einsatz beträchtlich einschränkt.
-
Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung
eines hydraulischen Radialkolbenmotors mit
veränderlichem Hubvolumen, der die oben erwähnten
Nachteile nicht aufweist.
-
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch
Schaffung eines hydraulischen Radialkolbenmotors
des sternförmigen Typs mit veränderlichem
Hubvolumen erreicht, der ausgestattet ist mit Mechanismen
zum Verändern der Exzentrizität der
Motorkurbelwelle durch Ahtrieb seitens hydraulischer
Aktuatoren, die von der Welle getragen werden, wobei die
Aktuatoren an eine extern bezüglich des Motors
vorgesehene Steuerschaltung über eine Drehkupplung
angeschlossen sind, die durch die Motorwelle
gedreht wird, und über Sperrventile, wobei die
Kupplung und die Ventile außerhalb und getrennt von der
Welle selbst vorgesehen sind, während weitere
Mittel zum Variieren und Stabilisieren der
Exzentrizität der Motorkurbelwelle vorgesehen sind, die
von hydraulischen Aktuatoren angetrieben werden,
die von der Welle selbst getragen werden, wobei
diese Mittel vorzugsweise aus einem einstückig mit
der Welle bezüglich der Drehung ausgebildeten Ring
bestehen, welcher in der Lage ist, durch einen oder
mehrere hydraulische Anschlüsse radial versetzt zu
werden, und der Ring normalerweise in seiner
radialen und axialen Position bezüglich der Welle durch
eine mechanische Kupplung verriegelt ist, bei der
es sich beispielsweise um eine Reibungskupplung
handeln kann, und die in gesteuerter Weise lösbar
ist.
-
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung, die sich
auf einige Beispiele einer praktischen
Ausführungsform gemäß der beigefügten schematischen Zeichnung
bezieht. Es zeigen:
-
Fig. 1 einen Längsschnitt, der eine
Realisierungsmöglichkeit eines erfindungsgemäßen
Motors darstellt;
-
Fig. 2 einen Längsschnitt entlang der Linie
II-II in Fig. 1;
-
Fig. 3 einen Teil-Längsschnitt, der in
verkleinertem Maßstab eine Variante gewisser
Einzelheiten gemäß Fig. 1
veranschaulicht;
-
Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung von gewissen
Einzelheiten nach Fig. 2;
-
Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in
Fig. 1;
-
Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in
Fig. 1;
-
Fig. 7 eine Vorderansicht einer Variante
gewisser Details des erfindungsgemäßen
Motors;
-
Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie VIII-VIII
von Fig. 7;
-
Fig. 9 einen Teil-Längsschnitt, der Einzelheiten
einer Variante des erfindungsgemäßen
Motors zeigt;
-
Fig. 10 einen Schnitt entlang der Linie X-X in
Fig. 9;
-
Fig. 11 einen Teil-Längsschnitt, der in
verkleinertem Maßstab eine Variante gewisser
Einzelheiten nach Fig. 1 veranschaulicht;
-
Fig. 12 einen Schnitt entlang der Linie XII-XII
in Fig. 11;
-
Fig. 13 einen Längsschnitt einer zusätzlichen
Realisierungsmöglichkeit des
erfindungsgemäßen Motors;
-
Fig. 14 einen Schnitt entlang der Linie XIV-XIV
nach Fig. 13; und
-
Fig. 15 einen Teilschnitt entlang der Linie XV-XV
von Fig. 13.
-
Der in den Zeichnungen dargestellte Motor enthält
ein Gehäuse 1, in welchem eine Anzahl von Zylindern
2 ausgebildet ist, von denen jeder über ein Loch 3
mit einem (schematisch dargestellten) Verteiler D
vom Radial- oder Axial-"Typ" verbunden ist, ähnlich
dem, wie er üblicherweise bei
Kolbentyp-Hydraulikmotoren verwendet wird, um eine zyklische Zufuhr zu
den und Entleerung der Zylinder in Phase mit der
Drehung der Motorwelle zu ermöglichen. Die Kolben 4
gleiten in den Zylindern 2, sind durch Federn 5
belastet und liegen an der zylindrischen
Außenfläche eines Rings 6 an, der drehfest mit der
Motorwelle 7 gekoppelt ist, wobei diese Welle von Lagern
8 getragen wird, die in koaxialen Sitzen angeordnet
sind, welche zentrisch in dem Gehäuse 1 ausgebildet
sind. Der Ring 6 kann innerhalb gewisser Grenzen
radial bezüglich der Achse der Welle 7 gleiten
durch die Einwirkung kleiner, sich
gegenüberliegender koaxialer Kolben 9 und 9a, die an der
Innenfläche des Rings anliegen und in fluiddichter Weise
im Inneren von sich gegenüberliegenden Zylindern 10
und 10a gleiten, die ihrerseits in der Motorwelle 7
senkrecht zu deren Achse ausgebildet sind.
Zusätzlich zu dieser allgemeinen Anordnung wird nun auf
die Fig. 1 bis 12 Bezug genommen, aus denen
ersichtlich ist, daß der Ring 6 intern mit zwei sich
gegenüberliegenden und parallelen Flachseiten 11
ausgestattet ist, die auf entsprechenden Flächen 12
gleiten, die in der Welle 7 ausgebildet sind, wobei
keilförmige Zähne 13 und 14 in den Flächen 11 bzw.
12 mit Längsachsen ausgebildet sind, die geradlinig
und senkrecht zur Achse der Welle 7 verlaufen.
-
Die Zähne 13 sind dadurch, daß sie auf den Flanken
aufliegen, mit entsprechenden Hohlräumen in der
Welle 7 in Eingriff, und in ähnlicher Weise stehen
die Zähne 14 mit in dem Ring 14 ausgebildeten
Hohlräumen in Eingriff. Die Zähne 13 und 14 führen
den Ring 6 radial und fixieren ihn axial. Am Ende
des Gehäuses 1 auf der Seite des Verteilers D ist
zentrisch mit Hilfe von Schrauben 15 ein
zylindrisches Gehäuse 16 mit kreisförmigen koaxialen
Löchern 17 und 18 fixiert, in welchem ein Zapfen 19
rotiert (der die Mitte des Verteilers D
durchsetzt), der mit einem Ende in dem Loch 17 und
mit dem anderen Ende in einem kreisförmigen Loch 20
sitzt, welches in der Welle 7 ausgebildet ist, an
welcher der Zapfen 19 drehfest angebracht ist. In
einem Loch 21 im Inneren des Gehäuses 16 befindet
sich ein Zylinderkörper 22, der auf dem Zapfen 19
aufgekeilt ist und die gesteuerten Sperrventile Va
und Vb trägt, die funktionell analog wie die
bekannten in Ölhydrauliksystemen verwendeten Ventile
ausgebildet sind. Gemäß Fig. 1 bestehen die Ventile
im wesentlichen aus kleinen doppelwirkenden Kolben
(23a, 23b), die, in geeigneter Weise aktiviert,
zugehörige Kugeln (24a, 24b) versetzen können, die
normalerweise von Federn gegen Dichtungssitze
gedrückt werden. Gleichzeitig können die Ventile Va,
Vb abwechselnd über zwei Löcher 25 und 26
freigegeben werden, welche die entgegengesetzten Kammern
verbinden, die durch die kleinen Kolben 23a und 23b
und deren zugehörige Zylinder gebildet werden. Die
radialen Löcher 27, 28, 29 und 30 sind ebenfalls in
dem Gehäuse 16 ausgebildet und stehen mit den
Ringnuten 27a, 28a, 29a bzw. 30a, die in dem Zapfen
19 ausgebildet sind, in Verbindung. Die durch das
mit dem Loch 17 gekoppelte Ende des Zapfens 19 und
durch die Löcher 27, 28, 29 und 30 mit ihren
zugehörigen Nuten gebildete Anordnung bildet im
wesentlichen eine Drehkupplung G. Die Nuten 27a und 28a
stehen mit den Löchern 31 bzw. 32 in Verbindung,
die in Längsrichtung im Zapfen 19 ausgebildet sind
und ihrerseits über die Kupplungen 33 mit den
Löchern 34 bzw. 35 in Verbindung stehen, die in der
Welle 7 ausgebildet sind. Das Loch 34 wiederum
steht mit einem der zwei zueinander passenden Paare
von Flächen 11 und 12 in Verbindung, während das
Loch 35 mit dem anderen Paar der Flächen 11 und 12
gegenüberliegend dem ersteren Paar in Verbindung
steht (siehe Fig. 2).
-
Speziell bezugnehmend auf Fig. 1, sind das Loch 36,
welches die Nut 29a mit dem Ventil Va verbindet,
und das Loch 37, welches die Nut 30a mit dem Ventil
Vb verbindet, ebenfalls im Inneren des Zapfens 19
ausgebildet. Das Ventil Va ist perfekt fluiddicht
über ein Loch 38 und eine Nut 39 (in dem Zapfen 19
ausgebildet) und ein in der Welle 7 ausgebildetes
Loch 40 mit dem Zylinder 10 verbunden. In ähnlicher
Weise ist das Ventil Vb perfekt fluiddicht mit dem
Zylinder 10a über ein Loch 41 und über eine Nut 42
(in dem Zapfen 19 ausgebildet) und ein in der Welle
7 ausgebildetes Loch 43 verbunden.
-
Fig. 7 und 8 zeigen ein Element, welches den
gleichen funktionellen Zweck wie der Ring 6 hat, jedoch
aus einer Anordnung verschiedener Komponenten
aufgebaut ist, welche einen Ring 44 mit
Verstärkungskragen 45 aufweist, in dessen Loch zwei Blöcke 46
eingesetzt sind, die einen Querschnitt in Form
eines Kreissegments aufweisen, und die axial in dem
Ring mittels Zapfen 47 fixiert sind, die ihrerseits
in Axiallöcher eingesetzt sind, die dem Ring 44 und
den Blöcken 46 gemeinsam sind. Außerdem sind in den
Blöcken 46 keilförmige Zähne 13 ausgebildet, die
identisch den zuvor für den Ring 6 erwähnten Zähnen
sind.
-
Die Lösung gemäß Fig. 3 ist analog derjenigen, die
in Fig. 1 gezeigt ist, mit dem Unterschied, daß die
Versetzung des Rings 6 nicht durch zwei, sondern
durch drei kleine Kolben (mit parallelen und
koplanaren Achsen) 48, 49 und 50 verursacht wird, die in
in der Welle 7 ausgebildeten Zylindern gleiten
können, von welchen Kolben der Kolben 48 die
Funktion hat, den Ring 6 radial zu versetzen, um
die Exzentrizität bezüglich der Welle 7 zu
vergrößern, während die anderen beiden Kolben (49 und
50) die Funktion haben, den Ring in der
entgegengesetzten Richtung zu versetzen. Das Loch 47 ist mit
beiden Zylindern verbunden, in denen die kleinen
Kolben 49 und 50 gleiten.
-
Speziell bezugnehmend auf die Fig. 9 und 10 zeigen
diese im wesentlichen gewisse Teile des in Fig. 1
gezeigten Motors, mit dem Unterschied, daß der Ring
6 ersetzt ist durch einen Ring 51 (welcher wie der
vorhergehende drehfest bezüglich der Welle 1 ist
und sich radial bezüglich der Achse dieser Welle
mittels der kleinen Kolben 9 und 9a bewegen kann),
welcher in sich geradlinige Sperrzähne 52 aufweist
(deren Längsachse senkrecht zur radialen
Versetzungsrichtung des Rings verläuft), die in Lücken
zwischen ähnlichen Zähnen eingreifen, die in einer
Klaue 53 ausgebildet sind, welche drehfest
bezüglich der Welle 7 ist, jedoch in Querrichtung
innerhalb koaxialer zylindrischer Sitze, die in der
Welle ausgebildet sind, beweglich ist. Die Achse
der Klaue ist koplanar und senkrecht zu derjenigen
der kleinen Kolben 9 und 9a. Normalerweise kämmen
die Zähne der Klaue mit denjenigen des Rings 51 als
Ergebnis der Belastung durch eine Tellerfeder 54.
Die Klaue 53 ist einstückig mit einem Kolben 55
verbunden, der in einem in der Welle 7
ausgebildeten Zylinder 56 beweglich ist. Dieser Zylinder kann
über die Kupplung G durch (nicht dargestellte)
Löcher im Inneren der Welle und des Rings 19
gespeist werden, in ähnlicher Weise, wie es zuvor
beschrieben wurde (siehe Fig. 2).
-
Fig. 11 und 12 zeigen im wesentlichen gewisse Teile
des erfindungsgemäßen Motors, die speziell in Fig.
2 ersichtlich sind, mit dem Unterschied, daß zum
Zwecke der Vereinfachung der Konstruktion und des
Zusammenbaues der Zapfen 19 aus zwei getrennten
Teilen 19a und 19b besteht, die durch gelochte
Muffen 57 drehfest gemacht sind, welche außerdem
eine fluiddichte Verbindung zwischen den
Langlöchern bilden, mit denen diese Teile
notwendigerweise ausgestattet sind, um funktionell dem aus
einem einzelnen Teil gebildeten Zapfen 19 zu
entsprechen. Die Zahl 58 bezeichnet zylindrische
Stifte, die zum Verbinden verschiedener Bauteile
dienen (Fig. 1 und 9).
-
Der Betrieb des anhand des Ausführungsbeispieles
nach Fig. 1 bis 11 beschriebenen Motors ist
folgender:
-
Wie bei allen Drehmotoren wird die Welle 7 durch
die Kolben 4 zum Drehen gebracht, die durch unter
Druck stehendes Öl angetrieben werden, welches den
Zylindern 2 zyklisch über den Verteiler zugeführt
wird (dessen drehende Teile werden von der Welle 7
oder dem Zapfen 19 über gemeinsame, nicht
dargestellte Verbindungselemente gesteuert. Unter
normalen Betriebsbedingungen mit konstantem Hubvolumen
hängt die Stabilität des Hubvolumens ab von der
Stabilität des Rings 6 (oder 51) in seiner
exzentrischen Lage bezüglich der Achse der Welle 7.
-
Während des Betriebes des Motors unter Last wird
der Ring zyklischen abwechselnden Stoßbelastungen
ausgesetzt, welche die Neigung haben, den Ring
radial zu versetzen und damit seine Exzentrizität
zu verändern. Er ist auch den Kräften ausgesetzt,
welche die Drehung der Welle 7 (und das
entsprechende Drehmoment) bewirken, deren Resultierende
in einer Ebene senkrecht zur Achse der Welle 7
liegt, senkrecht zur Richtung der radialen
Versetzung des Rings verläuft und durch dessen
Mittellängsachse (Exzenter-Achse) läuft. Bei dem
erfindungsgemäßen Motor bleibt bei Belastung der Ring
(6) mechanisch in jeglicher radialer Stellung
verriegelt durch die Wirkung der Resultierenden,
welche den Ring gegen die Welle 7 drückt (und damit
Drehung verursacht), wodurch die Zähne 13 und 14,
die sich an der Seite befinden, die gegen die Welle
gedrückt wird, in ihre jeweiligen Hohlräume
gedrängt werden und somit den Ring durch Reibung
radial verriegeln. Durch Umkehren der Drehrichtung
der Welle 7 sind es die Zähne 13 und 14, die den
vorerwähnten gegenüberliegen, welche den Ring 6 zum
Verriegeln bringen. Der zusätzliche, in Fig. 9 und
10 dargestellte Mechanismus ist funktionelle eine
verzahnte Kupplung, die steuerbar gelöst werden
kann und den Ring 51 in die Lage versetzt, gezielt
radial bezüglich der Welle 7 verriegelt zu werden
in einer Anzahl von abgestuften Positionen, und
zwar mit Hilfe der Verriegelungsfunktion der
keilförmigen Zähne 52, die normalerweise in die Spalte
zwischen ähnlichen Zähnen in der Klaue 53 als
Ergebnis der durch die Feder 54 erzeugten Kraft
eingreifen.
-
Bei dem erfindungsgemäßen Motor wird die radiale
Verriegelung des Rings 6 (oder 51) auch hydraulisch
als Ergebnis des Umstands erreicht, daß die kleinen
Kolben 9 und 9a (und auch 48 und 49, 50) in
Zylindern gleiten, welche in perfekt fluiddichter Weise
und ohne die Zwischenschaltung von beweglichen
Dichtungen (die starken Leckerscheinungen und
Verschleiß unterliegen) mit den Blockierventilen
Va und Vb verbunden sind (die in dem Körper 22 mit
der gleichen Winkelgeschwindigkeit wie die Welle 7
drehen), wodurch, während der kleine Kolben 9 (oder
48) die radiale Versetzung des Rings 6 (oder 51) in
eine Richtung bewirkt (durch den entgegengesetzten
Widerstand des zwischen dem Kolben und dem
zugehörigen Sperrventil gehaltenen Öls) bewirkt, der
kleine Kolben 9a (oder 49 und 50) aus den gleichen
Gründen seine Versetzung in die entgegengesetzte
Richtung bewirkt. Das hydraulische Verriegeln
allein macht es möglich, daß nur zwei mechanisch
stabile und gut definierte Positionen dem maximalen
und dem minimalen Hubvolumen entsprechen, wobei der
Ring 6 sich am Ende seines Weges in Berührung mit
der Welle 7 befindet.
-
Wenn das Hubvolumen des Motors variiert werden
soll, ist es zunächst notwendig, die mechanischen
Verriegelungssysteme des Rings 6 oder 51 zu
deaktivieren: Im Falle des Ringes 6 geschieht dies durch
Zuführen von Drucköl über die Kupplung G zwischen
die Flächen 11 und 12 (von der richtigen Seite her
entsprechend der Drehrichtung des Motors); dies
erzeugt eine hydrostatische Kraft, die der
Reibungsverriegelung zwischen den Zähnen 13 und 14
entgegenwirkt und sie überwindet, wodurch der Ring
6 seine mechanische Fixierung verliert. Abhängig
von der Drehrichtung des Motors und dem Wert des
gelieferten Drehmomentes wird es notwendig sein, Öl
mit einem angemessenen Druck entweder einem Paar
von Flächen 11 und 12 oder dem entgegengesetzten
Paar zuzuleiten. Falls notwendig, muß das Loch 27
oder 28 gespeist werden, je nach Erfordernis. Um
den Ring 51 radial von der Welle 7 zu lösen, muß
man über die hydraulische Drehkupplung G Drucköl zu
dem Zylinder 56 leiten; dies bewirkt die Versetzung
nach rechts (siehe Fig. 10) des Kolbens 55, welcher
unter Überwindung der Kraft der Feder 54 die Zähne
der Klaue 53 von jenen des Rings 51 löst. Nach den
oben angegebenen vorläufigen Lösevorgängen wird der
Ring 6 (oder 51) radial versetzt, um die Änderung
des Hubvolumens zu erreichen (siehe insbesondere
Fig. 1, 3, 9 und 10), in dem Drucköl über die
Kupplung G und die Ventile Va oder Vb den Zylindern
zugeführt werden, in denen die Kolben 9 (oder 48)
oder 9a (oder 49 und 50) gleiten. Wenn
beispielsweise das Hubvolumen verringert werden soll, wird
dem Loch 29 Drucköl zugeleitet. Das Öl gelangt über
das Loch 36 und erreicht das Ventil Va, was
bewirkt, daß der Zylinder 10 über die Löcher 40, 38,
26, 37 und 30 entleert wird. Gleichzeitig läuft
Drucköl von dem Ventil Va aus und erreicht über das
Loch 25 das Ventil Vb, passiert dieses sowie die
Löcher 41 und 43 und erreicht den Zylinder, in
welchem der kleine Kolben 9a (oder 49 und 50)
gleitet, was dessen Versetzung und die damit
einhergehende radiale Verlagerung des Rings 6 (oder
51) bezüglich der Achse der Welle 7 bewirkt.
-
Wenn die Exzentrizität des Rings 6 (oder 51) erhöht
werden soll, muß das Loch mit Drucköl gespeist
werden. Als Folge davon wird durch einen Vorgang,
der dem oben beschriebenen ähnlich und symmetrisch
zu diesem ist, das Ventil Vb das Leeren (über das
Loch 29) des Zylinders veranlassen, in welchem der
Kolben 9a (oder 49 und 50) gleitet, und
gleichzeitig liefert das Ventil Va Drucköl zu dem Zylinder
10, mit einer entsprechenden Verlagerung des
kleinen Kolbens 9 und in ähnlicher Weise des Rings 6
(oder 51)
-
Während das Grundprinzip der Erfindung unverändert
bleibt, lassen sich natürlich die Einzelheiten in
starkem Maß gegenüber dem, was beschrieben und
lediglich beispielhaft dargestellt ist, variieren,
und man kann die Form und die Anordnung der
verschiedenen Teile zueinander variieren, ohne dadurch
den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu
verlassen. Beispielsweise kann der kleine Kolben 9
funktionell durch eine Feder ersetzt werden; das
radiale Verriegeln des Rings 6 kann auf
hydraulisches Verriegeln begrenzt werden; die Ventile Va
und Vb können ersetzt werden durch
Doppel-Rückschlagventile mit gesteuerter Freigabe; und im
Rahmen der Erfindung können sie auch nicht-drehend
ausgebildet sein und Teil eines Kreises außerhalb
des Motors sein, welcher die kleinen Kolben 9 und
9a (und auch 48, 49, 50) steuert, wobei die
jeweiligen Zylinder hydraulisch mit dem Kreis über die
Kupplung G und den in geeigneter Weise gelochten
Zapfen 19 verbunden sind. Die Nuten 27a, 28a, 29a
und 30a können durch bewegliche Dichtungen
unterstützt werden, um ein Lecken einzuschränken; die
Aktuatoren, welche den Ring 6 (oder 51) bewegen,
können doppelt wirkende Anschlüsse sein, die in
irgendeiner Weise in der Welle 7 angeordnet sind,
und so fort.
-
Bezugnehmend auf das Ausführungsbeispiel der in
Fig. 13, 14, 15 dargestellten Variante ist
zentrisch in dem Ring 6 ein polygonales Durchgangsloch
ausgebildet und besitzt zwei entgegengesetzte und
symmetrische Flächen (oder Seiten 11' in Form von
geneigten, konvergierenden Ebenen, die mit in
ähnlicher Weise geneigten Flächen 12' der Welle 7
in Eingriff treten, welche im wesentlichen die
Seiten einer Keilform im Teil der Welle 7 bilden
(an einem Punkt etwa auf ihrer halben Länge), wobei
die Längsachse dieses Keils parallel und koplanar
zu der Achse der Welle ist. Eine Tellerfeder 13'
liegt axial an dem Ring 6 an und drängt ihn gegen
die Welle 7, wodurch eine Reibungsverkeilung
gebildet wird. Der Ring 6 kann von der Welle 7 dadurch
gelöst werden, daß Drucköl zwischen die Flächen 11'
und 12' geleitet wird und/oder die Kraft der Feder
13' mit Hilfe eines ringförmigen Kolbens 14'
(koaxial und entgegengesetzt zur der Feder 13')
aufgehoben wird, wobei der ringförmige Kolben in dem in
der Welle 7 gebildeten ähnlichen ringförmigen
Zylinder 15' gleiten kann. Die Zylinder 10', 10'a und
15' können mit Drucköl von einem bezüglich des
Gehäuses 1 externen Kreis über die Paare von
Löchern 16' - 17', 18' - 19' und 22' - 21' gespeist
werden. Die Löcher 16', 18' und 20' sind in dem
Gehäuse 1 ausgebildet und münden auf der Außenseite
des Gehäuses, während die Löcher 17', 19' und 21'
in der Drehwelle 7 ausgebildet sind. Die Löcher 16'
- 17' stehen in dauernder Verbindung über eine
zwischen ihnen verlaufende Nut 22'. In ähnlicher
Weise kommunizieren die Löcher 18' - 19' über eine
Nut 23' und die Löcher 20' - 21' kommunizieren über
eine Nut 24'. Die Nuten, die in dem Gehäuse 1
ausgebildet sind, können mit Dichtungen für die
Drehwelle (nicht dargestellt) versehen sein, das Loch
19' kommuniziert mit einem zusätzlichen Loch 25'
(das in der Welle 7 ausgebildet ist), welches
seinerseits mit den Flächen 11' und 12' in
Verbindung steht. Selbstverständlich können sämtliche
Kolben (4, 9', 9'a, 14') mit Kolbenringen versehen
sein, wie es in der Konstruktionstechnik üblich
ist. Der Betrieb des oben beschriebenen Motors ist
folgender:
-
Wie bei sämtlichen Radialkolbenmotoren wird die
exzentrische Welle 7 durch die Kolben 4 zum Drehen
veranlaßt, welche ihrerseits durch Drucköl
angetrieben werden, welches den Zylindern 2 zyklisch
über den Verteiler D unter der Steuerung der
exzentrischen Welle selbst zugeführt wird. Unter
normalen Betriebsbedingungen bei konstantem Hubvolumen
hängt die Stabilität des Hubvolumens ab von der
Stabilität des Rings 6 in dessen exzentrischer
Lage bezüglich der Achse der Welle 7. Während des
Motorbetriebes unter Last ist der Ring sowohl
Kräften ausgesetzt, die die Nutz-Drehung der Welle
7 hervorrufen, als auch abwechselnden zyklischen
Stoßkräften, welche ihn radial zu versetzen und
seine Exzentrizität zu verändern trachten. Bei dem
Motor nach der Variante wird sowohl im stationären
Betrieb als auch beim Laufen unter Last oder im
Leerlauf der Ring 6 mechanisch verriegelt durch die
Reibung in jeglicher gegebenen radialen Stellung,
hervorgerufen durch seine Aufkeilung auf die Welle
7 als Ergebnis der axialen Kraft der Feder 13'. Um
das Hubvolumen des Motors zu verändern, wird dem
Loch 18' Drucköl zugeführt. Dieses Öl gelangt
anschließend (über die Nut 23' und die Löcher 19' und
25' zwischen die Flächen 11' und 12' und wirkt
damit der Reibung zwischen diesen Flächen entgegen
und erreicht den Zylinder 15', um die Versetzung
des Kolbens 14' in die der Federkraft 13
entgegengesetzten Richtung zu bewirken, wodurch die
Reibungsverriegelung zwischen dem Ring 6 und der Welle
7 aufgehoben wird und der Ring sich frei radial
bewegen kann als Ergebnis der Kraft der kleinen
Kolben 9 oder 9a, welche das Hubvolumen erhöhen
bzw. verringern. Zu diesem Zweck wird den Löchern
16' oder 20' und folglich den Zylindern 10' oder
10'a Drucköl zugeleitet. Logischerweise wird die
Reibungskupplung zwischen dem Ring 6 und der Welle
7 wieder hergestellt, wenn ein Ablaufen über das
Loch 18' möglich ist.
-
Das Drucköl gelangt von der
Hubvolumen-Änderungssteuerschaltung (außerhalb des Gehäuses 1 und wegen
der gemeinsamen Besonderheit nicht dargestellt) zu
den Löchern 17', 19', 21') in der Drehwelle 7 über
ein bekanntes System.
-
Zahlreiche Modifizierungen sind bei dem möglich,
was lediglich als Beispiel beschrieben und
dargestellt wurde, und die Form und die gegenseitige
Anordnung der verschiedenen Teile läßt sich
ebenfalls variieren, ohne den Schutzumfang der
vorliegenden Erfindung zu verlassen. So zum Beispiel kann
die Kraft der kleinen Kolben 9 oder 9a ausreichen,
um den Ring 6 radial zu versetzen und das
Hubvolumen zu varrieren, ohne die Verwendung der
Öleinspritzung
zwischen die Flächen 11 und 11' und/oder
die Kraft des Kolbens 14'. Die Aktuatoren, welche
den Ring 6 verlagern, können ein oder mehrere
einfach- oder doppeltwirkende, irgendwie in der Welle
7 angeordnete Hydraulikanschlüsse sein. Die Feder
13' kann durch irgendwelche, die gleiche Funktion
erfüllende und gegen den Ring 6 drückende Elemente
ersetzt werden, und so weiter.