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Die
Erfindung betrifft eine Hydromaschine gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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In
dem Dokument
DE
10 2004 026 048 A1 ist eine Hydromaschine in der Form eines
Förderaggregats offenbart. Dieses hat einen Antriebsrotor
und einen von diesem angetriebenen Abtriebsrotor, die beide über
eine Stirnverzahnung kämmend zusammenwirken und wobei die
Rotorachsen zueinander angestellt sind. Über jeweils benachbarte
Zähne der Stirnverzahnung werden Arbeitsräume
begrenzt, in die bei der Rotation der Rotoren Druckmittel von einem Niederdruckanschluss
einströmt und aus denen Druckmittel druckerhöht
an einen Hochdruckanschluss abgeben wird. Ein Abtriebszapfen des
Abtriebsrotors ist dabei über eine Verstellkraft in Richtung
der Rotorachse axial verstellbar. Die axiale Verstellbarkeit des
Abtriebsrotors dient dazu, die Spaltbreite zwischen den Zähnen
der Stirnradverzahnung zu variieren, um somit mit einem veränderbaren Kurzschlussspalt
zwischen den Arbeitsräumen die Fördermenge des
Förderaggregats zu bestimmen. Nachteilig hierbei ist, dass
durch die Kraftbeaufschlagung des Abtriebzapfens der Rotor ungleichmäßig an
einer Gleitlagerbuchse aufliegt und somit lokal hohe Lagerkräfte
auftreten, was zu einem schlechten Wirkungsgrad und zu einer Beschädigung
des Förderaggregats führt.
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Demgegenüber
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Hydromaschine zu
schaffen, die eine hohe Lebensdauer und einen hohen Wirkungsgrad
aufweist.
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Die
Aufgabe wird durch eine Hydromaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 gelöst.
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Erfindungsgemäß hat
eine Hydromaschine einen Antriebsrotor und einen Abtriebsrotor,
deren Achsen zueinander angestellt sind. Über eine Stirnverzahnung
wirken diese kämmend zusammen, wobei über benachbarte
Zähne der Stirnverzahnung jeweils ein Arbeitsraum begrenzt
ist, der bei Umdrehung der Rotoren mit einem Niederdruckbereich
bzw. -anschluss und einem Hochdruckbereich bzw. -anschluss ver bindbar
ist. Zumindest eine von den Arbeitsräumen abgewandte rückseitige
Stützfläche eines Rotors ist mit einem Stützdruck
beaufschlagt, der einem Druck in den Arbeitsräumen entspricht.
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Diese
Lösung hat den Vorteil, dass der Stützdruck entgegen
dem Druck in den Arbeitsräumen wirkt und der Rotor somit
hydrostatisch entlastet werden kann, wodurch einseitige Abstütz-
und Lagerkräfte des Rotors beispielsweise an einem Lager
verringert werden. Daraus folgt eine geringere Lagerreibung des
Rotors und eine geringere Flächenpressung zwischen dem
Rotor und dem Gehäuse und somit ein höherer Wirkungsgrad
und eine höhere Lebensdauer der Hydromaschine.
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Um
die Reibverluste der Hydromaschine weiter zu minimieren, kann der
Antriebsrotor einen in einem Antriebslager vorgesehenen Antriebszapfen und
der Abtriebsrotor einen in einem Abtriebslager vorgesehenen Abtriebszapfen
haben, wobei eine Stirnseite des Abtriebszapfens und die von den
Arbeitsräumen abgewandten rückseitigen Stützflächen der
Rotoren mit dem Stützdruck beaufschlagt sind.
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Vorzugsweise
wird der Abtriebszapfen mit dem Stützdruck aus einem Niederdruckbereich
und die Stützflächen der Rotoren jeweils mit dem
Stützdruck aus einem Hochdruckbereich der Hydromaschine
beaufschlagt.
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Die
Hydromaschine kann vorteilhafterweise sehr einfach aufgebaut sein,
wobei die Rotoren von einem Gehäuse mit einem Gehäusedeckel
umschlossen sind. Der Antriebszapfen des Antriebsrotors ist dabei
in ein Gehäuse und der Abtriebszapfen des Abtriebsrotors
in einem radial zurückgestuften und in das Gehäuse
eintauchenden Zylinderbereich des Gehäusedeckels gelagert.
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Der
Stützdruck kann besonders einfach auf die Stützflächen
der Rotoren aufgebracht werden, wenn der Gehäusedeckel
eine erste und das Gehäuse eine zweite Drucktasche aufweisen,
die die voneinander abgewandten Stützflächen der
Rotoren jeweils mit Stützdruck aus dem Hochdruckbereich
der Hydromaschine beaufschlagen.
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Durch
die Drucktaschen kann der Rotor einfach mit Stützdruck
beaufschlagt werden, wenn diese konzentrisch um die jeweilige Rotorachse
entlang der Stützflächen der Rotoren verlaufen
und im Wesentlichen im Bereich der höheren und höchsten durch
die Arbeitsräume erzeugten Druckbelastung angeordnet sind.
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Es
ist von Vorteil, wenn die Drucktaschen jeweils durch einen inneren
und einen äußeren konzentrisch um die jeweilige
Rotorachse sich erstreckenden Stützsteg des Gehäuses
und des Gehäusedeckels begrenzt sind. An den Stützstegen
können sich dabei vorteilhafterweise die Stützflächen
der Rotoren abstützen.
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Bei
einer einfachen Lösung weist die Hydromaschine einen rückseitigen
Stützraum auf, um den Abtriebszapfen des Abtriebrotors
in Richtung der Rotorachse mit Stützdruck zu beaufschlagen.
Dieser ist stirnseitig einerseits von einer Ausnehmung im Gehäusedeckel
und andererseits von einer rückseitigen Stirnfläche
des Abtriebszapfens begrenzt und kann dabei mit dem Niederdruckbereich
der Hydromaschine verbunden sein.
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Der
Stützraum wird beispielsweise über einen ersten
Niederdruckkanal im Gehäusedeckel und einen daran anschließenden
zweiten Niederdruckkanal im Gehäuse mit dem Niederdruckbereich
der Hydromaschine verbunden sein.
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Bei
einem kostengünstigen Aufbau der Hydromaschine kann die
erste Drucktasche über einen ersten Hochdruckkanal im Gehäuse
und die zweite Drucktasche über einen zweiten Hochdruckkanal
im Gehäusedeckel und einen daran anschließenden dritten
Hochdruckkanal im Gehäuse mit dem Hochdruckbereich der
Hydromaschine verbunden sein.
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Die
Nieder- und Hochdruckkanäle können einfach als
Bohrungen oder als Nuten in den Gehäusedeckel und in das
Gehäuse eingebracht sein.
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Vorteilhalfterweise
kann im Mündungsbereich des Antriebslagers hin zum Abtriebsrotor
eine mit dem Niederdruckbereich der Hydromaschine verbundene Ringnut
in das Gehäuse eingebracht sein, wodurch der über
diese Ringnut an den Antriebsro tor angreifende Fluiddruck dem über
den Stützraum an den Abtriebsrotor angreifenden Fluiddruck
entgegenwirkt.
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Als
Material für die Rotoren kann verstärkter Kunststoff
eingesetzt werden, der sich durch geringe Reibungswerte auszeichnet.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
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Im
Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung
anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
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1 einen
Längsschnitt durch eine Hydromaschine gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel; und
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2 einen
Längsschnitt durch eine Hydromaschine gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel.
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Im
Folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele einer Hydromaschine
aufgezeigt, die als Förderaggregat ausgeführt
ist. Die erfindungsgemäße Hydromaschine ist allerdings
nicht auf derartige Förderaggregate beschränkt,
sondern kann beispielsweise auch als Hydromotor eingesetzt werden.
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In 1 ist
ein Längsschnitt durch ein Förderaggregat 1,
beispielsweise eine Stirnradpumpe, gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel abgebildet. Dieses weist einen
Antriebsrotor 2 und einen vom Antriebsrotor 2 angetriebenen
Abtriebsrotor 4 auf, wobei die beiden Rotoren 2, 4 jeweils über
eine Stirnverzahnung 6 kämmend zusammenwirken.
Die Rotoren 2, 4 sind von einem Gehäuse 8 mit
einem Gehäusedeckel 10 umgriffen. Eine An- und
eine Abtriebsachse 12, 14 der Rotoren 2, 4 sind
zueinander angestellt. Benachbarte Zähne 16, 18 der
Stirnverzahnung 6 begrenzen jeweils einen Arbeitsraum 19, der
Fluid von einem Eingangskanal 20 bzw. einen Niederdruckbereich 20 aufnimmt
und nach einer Rotation der Rotoren 2, 4 druckerhöht
an einen Ausgangskanal 22 bzw. Hochdruckbereich 22 abgibt. Der
Arbeitsraum 19 hat am Eingangskanal 20 das größte
Volumen, welches sich bei der Rotation der Ro toren 2, 4 zum
Ausgangskanal 22 verkleinert und anschließend
bis zum Eingangskanal 20 wieder vergrößert.
Die mit dem Eingangskanal 20 verbundenen Arbeitsräume 19 bilden
die sogenannte Saugseite und die mit dem Ausgangskanal 22 verbundenen
Arbeitsräume 19, die sogenannte Druckseite des
Förderaggregats 1.
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Der
Gehäusedeckel 10 hat einen Radial zurückgestuften
Zylinderabschnitt 23, der in das Gehäuse 8 eintaucht.
Eine durch die Stufung gebildete Ringfläche 24 des
Gehäusedeckels 10 liegt spielfrei an einer ebenfalls
ringförmigen Gehäusestirnfläche 25 des
Gehäuses 8 an. Mit Verbindungselementen 26,
beispielsweise Schrauben, wird der Gehäusedeckel 10 dichtend
mit dem Gehäuse 8 verbunden. Der Antriebsrotor 2 hat
ferner einen Antriebszapfen 28, der radial in einer Durchgangsöffnung 29 des
Gehäuses 8 gelagert und mit einem Zapfenendabschnitt 30 aus
dem Gehäuse herausgeführt ist. An dem Zapfenendabschnitt 30 wird
der Antriebsrotor 2 von einem Aktor, beispielsweise einem
Elektromotor angetrieben. Der Abtriebsrotor 4 ist mit einem
Abtriebszapfen 32 in eine Lagerausnehmung 33 des
Zylinderabschnitts 24 des Gehäuses 8 radial
gleitend gelagert. Die Zähne 16 des Abtriebsrotors 4 sind
ringförmig an einem zylindrischen Trägerabschnitt 34 ausgebildet, der
mit seiner Mantelfläche 35 in dem Gehäuse 10 ebenfalls
gleitend gelagert ist. Des Weiteren stützt sich der Abtriebsrotor 4 mit
einem sich mittig von dem Trägerabschnitt 33 sich
erstreckenden Kugelabschnitt 36, an einem Lagerschalenabschnitt 37 des Antriebsrotors 2 ab.
Eine von den Arbeitsräumen 19 abgewandte kugelschalenförmige
rückseitige Stützfläche 38 des
Lagerschalenabschnitts 36 ist gleitend in dem Gehäuse 8 gelagert.
Entsprechend ist eine von den Arbeitsräumen 19 abgewandte
und rückseitige kreisringförmige Stützfläche 40 des
Trägerabschnitts 34, die sich senkrecht zur Abtriebsachse 14 erstreckt,
stirnseitig an dem Zylinderabschnitt 24 des Gehäusedeckels 10 gleitend
und spielfrei gelagert. Die Zähne 18 des Antriebsrotors 2 sind
ringförmig an einer kegelstumpfförmigen Ringfläche 43 des
Lagerschalenabschnitt 37 ausgebildet und erstrecken sich um
dem Kugelabschnitt 36 des Abtriebsrotors 4 herum.
Die Durchgangsöffnung 29 des Gehäuses 8 ist mit
einem Dichtring 44 nach außen abgedichtet.
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Im
Betrieb des Förderaggregats 1 treten in den hochdruckseitigen
Arbeitsräumen 19 hohe Drücke und somit
hohe Druckkräfte auf, die auf die Arbeitsräume 19 begrenzenden
Rotoren 2, 4 wirken. Hierdurch entstehen große
Lagerkräfte an den Stützflächen 38, 40 und
an den An- und Abtriebszapfen 28, 32 der Rotoren 2, 4.
Um diese Lagerkräfte zu verkleinern, werden die Rotoren 2, 4 mit
einem Stützdruck beaufschlagt, was im Folgenden näher
erläutert wird.
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Zur
Aufbringung des Stützdrucks auf die Rotoren 2, 4 sind
hochdruckseitig im Gehäuse 8 und im Gehäusedeckel 10 eine
erste und zweite Drucktasche 48, 50 vorgesehen,
die die Stützflächen 38, 40 der
Rotoren 2, 4 mit Stützdruck beaufschlagen.
Die den Antriebsrotor 2 mit Stützdruck beaufschlagende erste
Drucktasche 48 erstreckt sich kreisabschnittsförmig
um die Antriebsachse 12 und wird radial von einem inneren
und einem äußeren Stützsteg 52, 54 begrenzt.
Entsprechend ist die zweite Drucktasche 50 kreissegmentförmig
um die Abtriebsachse 14 angeordnet und wird ebenfalls radial
von einem inneren und äußeren Stützsteg 56, 58 begrenzt. Über
eine erste Hochdrucknut 59 ist die erste Drucktasche 48 mit
dem Ausgangskanal 22 in Fluidverbindung. Die Hochdrucknut 59 erstreckt
sich dabei in der Schnittebene in 1 durch
den äußeren Stützsteg 54 hindurch.
Die im Gehäusedeckel 10 eingebrachte Drucktasche 50 ist über
eine zweite und dritte Hochdrucknut 60, 61 ebenfalls
mit dem Ausgangskanal 22 des Förderaggregats 1 in
Fluidverbindung. Die zweite Hochdrucknut 60 erstreckt sich
radial von der Drucktasche 50 durch den äußeren
Stützsteg 58 hindurch und mündet in der
dritten Hochdrucknut 61, wobei diese parallel zur Abtriebsachse 14 im
Gehäuse 8 entlang des Zylinderbereichs 24 des
Gehäusedeckels 10 und des Abtriebsrotors 4 bis
zum Ausgangskanal 22 verläuft.
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Der
Fluiddruck in den Drucktaschen 48, 50 entspricht
somit in etwa dem Fluiddruck im Ausgangskanal 22. Die Drucktaschen 48, 50 haben
eine konzentrische Ausdehnung um die jeweilig An- und Abtriebsachse 12, 14 von
beispielsweise 60° in die Zeichenebene der 1 hinein
und 60° aus der Zeichenebene heraus. Somit sind diese im
Wesentlichen gegenüberliegend der einen hohen Fluiddruck aufweisenden
Arbeitsräumen 19 angeordnet und können
den daraus resultierenden Druckkräften entgegenwirken.
Eine erste und zweite Druckangriffsflächen 62, 63 des
Fluiddrucks in den Drucktaschen 48, 50 auf die
Rotoren 2, 4 sind in ihrer Größe
jeweils an eine dritte und vierte Druckangriffsfläche 64, 65 des Fluiddrucks
der Arbeitsräume 19 auf die Rotoren 2, 4 angepasst.
Die dritte Druckangriffsfläche 64 des Abtriebsrotors 4 besteht
dabei im wesentlichen aus dem Bereich, der außerhalb des
Kugelabschnitts 36 und im Hochdruckbereich der Arbeitsräume 19 liegt.
Auf dem Antriebsro tor 2 liegt die vierte Druckangriffsfläche 65 und
entspricht im wesentlichen dem Teil der Ringfläche 43,
der sich im Bereich des hohen Fluiddrucks der Arbeitsräume 19 befindet.
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Die
Ausgestaltung der Größe der ersten Druckangriffsfläche 62 erfolgt
derart, dass die Anteile der jeweiligen Kräfteresultierenden
des auf die erste und auf die dritte Druckangriffsfläche 62, 64 wirkenden
Fluiddrucks, die entgegengesetzt gerichtet sind, in etwa gleich
sind. Das Gleiche gilt für die Ausgestaltung der zweiten
Druckangriffsfläche 63, wobei die Anteile der
Kräfteresultierenden des auf die zweite und auf die vierte
Druckangriffsfläche 63, 65 wirkenden
Fluiddrucks, die entgegengesetzt gerichtet sind, ebenfalls in etwa
gleich sind. Der jeweilige Rotor 2, 4 ist durch
die an diesen angreifenden Angriffsflächen 62, 63, 64, 65 in
etwa im Bereich des hohen Fluiddrucks der Arbeitsräume 19 somit
in etwa in einem hydrostatischen Gleichgewicht. Beispielsweise können
die Fläche 62 bis 65 derart ausgestaltet
sein, dass diese im wesentlichen gleich groß sind. Die 120°-Ausdehnung
um die An- und Abtriebsachse 12, 14 herum und
die Geometrie der Drucktaschen 48, 50 ist allerdings
nur ein Anhaltspunkt und kann beliebig variiert werden, um je nach
Einsatz des Förderaggregats 1 minimale Lagerkräfte,
minimale Flächenpressung zwischen den Rotoren 2, 4 und
dem Gehäuse 8 und ein optimales hydrostatisches
Gleichgewicht der Rotoren 2, 4 zu erreichen.
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Der
Abtriebsrotor 4 hat zusätzlich zur Drucktasche 50 einen
stirnseitigen Stützraum 66, um unter anderem die
wirkenden Lagerkräfte zu minimieren. Dieser ist von einer
Ausnehmung des Gehäusedeckels 10 und von einer
rückseitigen Stirnfläche 68 des Abtriebszapfens 32 begrenzt.
Der Stützraum 66 ist über eine erste,
zweite und dritte Niederdrucknut 70, 72, 74 mit
dem Eingangskanal 20 des Förderaggregats 1 verbunden.
Die erste Niederdrucknut 70 erstreckt sich parallel zur
Abtriebsachse 14 entlang der Lagerausnehmung 33 des
Gehäusedeckels 10 bis zur Stützfläche 40 des
Abtriebsrotors 4 und mündet in der zweiten Niederdrucknut 72.
Diese verläuft radial zur Abtriebsachse 14 entlang
des Zylinderabschnitts 24 des Gehäusedeckels 10 bis
zur dritten Niederdrucknut 74, die diametral zur dritten
Hochdrucknut 61 im Gehäuse 8 eingebracht
ist und im Eingangskanal 20 mündet. Der Fluiddruck
in dem Stützraum 66 entspricht somit im Wesentlichen
dem Fluiddruck in dem Eingangskanal 20, womit der Abtriebszapfen 32 des
Abtriebsrotors 4 über die Stirnfläche 68 mit
diesem Fluiddruck axial in Richtung der Abtriebsachse 14 beaufschlagt
wird.
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Zur
Leckagerückführung ist im Bereich des Antriebszapfens 28,
insbesondere des Bereichs des Dichtrings 44, ist eine Ringkammer 76 in
das Gehäuse 8 eingebracht, die mit dem Eingangskanal 20 verbunden
ist. Die Ringkammer 76 wird von einer Ausnehmung im Gehäuse 8,
von dem Dichtring 44 und dem Abtriebszapfen 32 begrenzt.
Die Verbindung des Ringkanals 76 mit dem Eingangskanal 20 erfolgt über
eine Verbindungsnut 78, welche im Wesentlichen in der Zeichenebene
in 1 im Gehäuse 8 eingebracht ist
und entlang des Antriebsrotors 2 zwischen dem Ringkanal 76 und
dem Eingangskanal 20 verläuft. Im Mündungsbereich
der Durchgangsöffnung 29 des Gehäuses 8 hin
zum Abtriebsrotor 14 ist eine Ringnut 79 in das
Gehäuse 8 eingebracht. Diese ist über
die Verbindungsnut 78 mit dem Eingangskanal 20 verbunden,
womit der Fluiddruck in der Ringnut 79 in etwa der Gleiche
wie im Eingangskanal 20 ist. Eine Druckangriffsfläche 80 des
Fluiddrucks in der Ringnut 79 auf den Antriebsrotor 2 entspricht
im Wesentlichen der Stirnfläche 68, die als Druckangriffsfläche
für den Fluiddruck in dem Stützraum 66 dient.
Somit wirken die resultierenden Kräfte des an den Flächen 68, 80 angreifenden
Fluiddrucks einander in etwa entgegen und die Lagerkräfte
der Rotoren 2, 4 an den Stützfläche 38, 40 werden
verringert.
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2 zeigt
einen Längsschnitt durch ein Förderaggregat 1 gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel, bei dem die Drucktaschen 48, 50,
der Stützraum 66 und die Ringkammer über
Bohrungen mit den Ein- und Ausgangskanälen 20, 22 verbunden sind.
Die Fluidverbindung der dem Antriebsrotor 2 zugeordneten
Drucktasche 48 mit dem Ausgangskanal 22 erfolgt über
eine erste und zweite Hochdruckbohrung 81, 82.
Diese sind in das Gehäuse 8 eingebracht, wobei
die erste Hochdruckbohrung 81 von der Drucktasche 48 aus,
weg von der Stützfläche 38, bis zur zweiten
Hochdruckbohrung 82 verläuft, die schräg
zum Ausgangskanal 22 eingebracht ist. Die erste Hochdruckbohrung 81 ist
dabei bei der Herstellung im nicht montierten Zustand von einem
Innenbereich des Gehäuses 8 aus und die zweite
vom Ausgangskanal 22 aus bohrbar.
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Die
Drucktasche 50 wird über eine dritte und vierte
Hockdruckbohrung 84, 86 mit dem Ausgangskanal 22 verbunden.
Die dritte Hochdruckbohrung 84 durchsetzt das Gehäuse 8 ebenfalls
schräg zum Ausgangskanal 22 und mündet
in der vierten Hochdruckbohrung 86, die schräg
zur Abtriebsachse 14 in den Zylinderabschnitt 24 des
Gehäusedeckels 10 bis zur Drucktasche 50 eingebracht
ist. Bei der Herstellung wird die dritte Hochdruckbohrung 84,
wie die erste Hochdruckbohrung 81, von einem Innenbereich
des Gehäuses 8 und die vierte Hochdruckbohrung 86 wird
einfach in die äußere Mantelfläche des
Zylinderabschnitts 24 her gebohrt.
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Der
Stützraum 66 ist über eine erste und zweite
Niederdruckbohrung 88, 90 mit dem Eingangskanal 20 in
Fluidverbindung. Die erste Niederdruckbohrung 88 durchsetzt
den Zylinderabschnitt 24 des Gehäusedeckels 10 schräg
zur Abtriebsachse 14 hin zum Eingangskanal 20 und
geht über in den ebenfalls schräg durch das Gehäuse 8 sich
erstreckenden zweiten Niederdruckbohrung 90, der im Eingangskanal 20 mündet.
Die Herstellung erfolgt wie oben bei den Hochdruckbohrungen einmal
bei der zweiten Niederdruckbohrung 90 vom Innenbereich des
Gehäuses 8 und bei der ersten Niederdruckbohrung 88 von
der äußeren Mantelfläche des Zylinderabschnitts 24 her.
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Der
Ringkanal 76 ist über in den Rotoren 2, 4 eingebrachte
Bohrungen mit dem Stützraum 66 in Fluidverbindung.
Eine erste Verbindungsbohrung 92 erstreckt sich vollständig
und in etwa koaxial zur Abtriebsachse 14 durch den Abtriebsrotor 4 hindurch. Der
Kugelabschnitt 36 des Abtriebsrotors 4 ist an
seinem Scheitel etwas abgeflacht, wodurch ein Verbindungsraum 94 zwischen
dem Kugelabschnitt 36 und dem Lagerschalenabschnitt 37 des
Antriebsrotors 2 gebildet ist. Von diesem aus ist eine
zweite Verbindungsbohrung 96 als Sacklochbohrung in den
Antriebsrotor 2 in etwa koaxial zur Antriebsachse 12 eingebracht
und endet etwa im Bereich des Ringkanals 76. Diese Verbindungsbohrung 96 ist
dann über eine in dem Antriebsrotor 2 eingebrachte
Radialbohrung 98 mit dem Ringkanal 76 verbunden.
Zwischen der Durchgangsöffnung 29 und dem Antriebszapfen 28 des
Antriebsrotors 2 ist ein geringer Spalt 100, über den
die Ringnut 79 mit der Ringkammer 76 in Druckmittelverbindung
steht und somit die Druckangriffsfläche 80 mit
Fluiddruck beaufschlagt ist.
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Alle
Bohrungen 81, 82, 84, 86, 88, 90, 92, 96, 98 sind
so in dem Förderaggregat 1 angeordnet, dass diese
einfach fertigbar sind und können von der oben beschriebenen
Anordnung durchaus abweichen.
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Wird
die erfindungsgemäße Hydromaschine entsprechend
den oben erläuterten Ausführungsbeispielen als
Hydromotor eingesetzt, so dienen die An- und Abtriebsrotoren dazu,
Fluiddruck des Druckmittelvolumenstroms in mechanische Energie umzuwandeln.
Der Antriebsrotor kann dann beispielsweise einen Generator antreiben.
Ein Hydromotor ist aus dem Stand der Technik hinlänglich
bekannt, weswegen an dieser Stelle nicht näher darauf eingegangen wird.
Die erfindungsgemäßen vorteilhaften Merkmale des
Förderaggregats 1 gelten entsprechend für
den Hydromotor.
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Offenbart
ist eine Hydromaschine 1 mit einem Antriebsrotor 2 und
einem Abtriebsrotor 4, deren Achsen 12, 14 zueinander
angestellt sind und die über eine Stirnverzahnung 6 kämmend
zusammenwirken. Über benachbarte Zähne 16, 18 der
Stirnverzahnung 6 ist jeweils ein Arbeitsraum 19 begrenzt, der
bei Umdrehung der Rotoren mit einem Eingangskanal 20 und
einem Ausgangskanal 22 verbindbar ist. Erfindungsgemäß ist
eine von den Arbeitsräumen 19 abgewandte rückseitige
Stützfläche 38 eines Rotors 2 mit
einem Druck in den Arbeitsräumen 19 entsprechenden
Stützdruck beaufschlagbar.
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- 1
- Förderaggregat
- 2
- Antriebsrotor
- 4
- Abtriebsrotor
- 6
- Stirnverzahnung
- 8
- Gehäuse
- 10
- Gehäusedeckel
- 12
- Antriebsachse
- 13
- Abtriebsachse
- 14
- Ringfläche
- 15
- Gehäusestirnfläche
- 16
- Zähne
- 18
- Zähne
- 19
- Arbeitsraum
- 20
- Eingangskanal
bzw. Niederdruckbereich
- 22
- Ausgangskanal
bzw. Hochdruckbereich
- 24
- Zylinderabschnitt
- 26
- Verbindungselemente
- 28
- Antriebszapfen
- 29
- Durchgangsöffnung
- 30
- Zapfenendabschnitt
- 32
- Abtriebszapfen
- 33
- Lagerausnehmung
- 34
- Trägerabschnitt
- 35
- Mantelfläche
- 36
- Kugelabschnitt
- 37
- Lagerschalenabschnitt
- 38
- Stützfläche
- 40
- Stützfläche
- 43
- Ringfläche
- 44
- Dichtring
- 48
- Drucktasche
- 50
- Drucktasche
- 52
- Stützsteg
- 54
- Stützsteg
- 56
- Stützsteg
- 58
- Stützsteg
- 59
- Hochdrucknut
- 60
- Hochdrucknut
- 61
- Hochdrucknut
- 62
- Druckangriffsfläche
- 63
- Druckangriffsfläche
- 64
- Druckangriffsfläche
- 65
- Druckangriffsfläche
- 66
- Stützraum
- 68
- Stirnfläche
- 70
- Niederdrucknut
- 72
- Niederdrucknut
- 74
- Niederdrucknut
- 76
- Ringkammer
- 78
- Verbindungsnut
- 79
- Ringnut
- 80
- Druckangriffsfläche
- 81
- Hochdruckbohrung
- 82
- Hochdruckbohrung
- 84
- Hochdruckbohrung
- 86
- Hochdruckbohrung
- 88
- Niederdruckbohrung
- 90
- Niederdruckbohrung
- 92
- Verbindungsbohrung
- 94
- Verbindungsraum
- 96
- Verbindungsbohrung
- 98
- Radialbohrung
- 100
- Spalt
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102004026048
A1 [0002]