DE1426776A1

DE1426776A1 - Drehfluegelmaschine

Info

Publication number: DE1426776A1
Application number: DE19651426776
Authority: DE
Inventors: Ludwig Budecker; Siegfried Hertell
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1965-08-03
Filing date: 1965-08-03
Publication date: 1968-11-21
Also published as: GB1119714A

Description

Jr ehf lüg e Imas chine

Drehfnagelmaschinen "bestehen in der Regel aus einem mit radial verschieblichen Flügeln versehenen Rotor und einem exzentrischen Hubring, die gemeinsam mit dem Rotor sowie beidseitig angeordneten Steuerscheiben einen sich in seiner Größe ständig ändernden Arbeitsraum einschließen«, Das Verschieben der Flügel nach außen zur Herbeiführung einer festen Anlage an dem Jtiuuring kann mit Hilfe von unter dem Flügel angeordneten Federn erfolgen. In der Regel erfolgt das Ausstellen der Flügel jedoch unter Heranziehung des in der Maschine befindlichen Druckmittels, das unter die Flügel geleitet wird und die Flügel von unten her beaufschlagt· Infolge der Beaufschlagung der Flügel mit vollem Betriebsdruck herrscht insbesondere im Übergangs- und Niederdruckbereich eine erhebliche Anpreßkraft an den Flügelköpfen, die noch durch die infolge der Drehung auftretende Fliehkraft, sowie die VerzÖgerungs- bzw. Beschleunigungskraft verstärkt wird und zum Durchbrechen des am Hubring ausgebildeten Schmierfilmes führt mit der Folge, daß ein erhöhter Flügel- bzw. Hubringverschleiß auftrittο

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Zur Vermeidung dieses Nachteiles, d.h. zur Verminderung der Flügelanpreßkraft ist es bekannt, Stufenflügel, Doppelflügel od. dgl. zu verwenden, deren Herstellung bzw. Anbringung mit einer Reihe von konstruktiven Schwierigkeiten verbunden ist, so daß sie im Betrieb nicht voll befriedigen können. Es ist auch die Verwendung von an der Spitze geöffneten Flügeln bekannt, die einen Druckausgleich im Verhältnis zu dem im jeweiligen Maschinenbereich herrschenden Betriebsdruck herbeiführen sollen» Der Nachteil dieser bekannten, an den Spitzen geöffneten Flügel besteht vor allem darin, daß insbesondere im Übergangsbereich ein ständiger Wechsel zwischen Hochdruck und Niederdruck im Flügelinneren eintritt, was einen unerwünschten labilen Zustand der Flügel zur Folge hat.

Es ist auch bekannt, den Druck des in den unter den Flügeln befindlichen Raum eingespeisten Druckmittels mit Hilfe von Druckminderventilen zu vermindern. Auf diese Weise ist zwar eine gute Steuerung der Flügel möglich, es bedarf hierzu jedoch der Anordnung besonderer Druckminderventile sowie einer zusätzlichen Verteilerkainmer für das reduzierte Druckmittel. '

Die Erfindung betrifft eine Drehflügelmaschine, bei der die die Flügel beaufschlagende Kraft in jedem Druckbereich gerade

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die für die Anpressung erforderliche Höhe aufweist una "besteht darin, daß unter den Hügeln getrennt "beaufschlagte Steusrkolben vorgesehen sind, deren G-esamtbeaufschlagungsflache etwa 55 f° der G-esamtflügelkopf fläche beträgt» Auf diese Weise wird erreicht, daß die "Flügel je nach Betriebszustand auf einer Fläche beaufschlagt werden, die ge~ rade der für ein sicheres Anlegen der Flügel an die Hubscheibe erforderlichen Kraft entspricht. Im Hochdruckbereich werden die Flügel durch Einspeisung von Druckmittel in beide, d.h. die Flügel und die Steuerkolben beaufschlagenden Kammern, auf ihrer (jesamtunterflache und im tfoergangsbereich durch Einspeisung von Druckmittel lediglich in die die Steuerkolben beaufschlagende Kammer beaufschlagt, während im Niederdruckbereich eine vollständige Druckentlastung beider Druckmittelkammern erfolgt. Im Hoch- una Uiederdruckbereich werden somit die Flügel lediglich durch die die Steuerkolben an die Flügel drückenden Federn gehalten«

Als Steuerkolben sind vorteilhaft zwei oder mehrere Stuienkolben vorgesehen, die mib Hilfe von gegen den Rotor abgestützten Federn mit ihrem Schaftteil gegen dxe Flügeiu^terfläche gehalten sind» Die Kolben können jedoch auch mit ihren Schaftteilen in die Flügel einragend angeordnet sein,

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wobei der Schaftteil von einer sich einerseits gegen den Rotor und andererseits gegen einen am Kolbenschaft vorgesehenen Ringbund abstützenden Pe der umgeben ist« Diese Aus— führungsform hat den besonderen Torteil, daß die zum Zwecke der lagerung der Steuerkolben im Rotor vorgesehenen Bohrungen verhältnismäßig flach ausgeführt werden können. Als .. Steuerkolben kann auch ein rostartig durchbrochener Schieber vorgesehen sein, der teils in den Flügeln teils in den Rotor einragt und um dessen durch die Durchbrechungen gebildeten Rippen Federn gedreht sind, die sich mit ihren überstehenden !Peilen am Rotor abstützen.

In einer, anderen Ausführungsform der Erfindung können die in den Flügeln vorgesehenen Bohrungen teilweise in den Arbeitsraum geöffnet sein_s in welchem Falle lediglich in den geschlossenen Bohrungen Steuerkolben angeordnet sind. Diese Aus führungsform hat den besonderen Vorteil, daß die Druckbeaufschlagung bzw. Druckentlastung der Flügel unmittelbar von dem Arbeitsraum her erfolgt, so daß eine besondere Druokmittelzuführung nicht erforderlich ist. Diese Ausführungsform ermöglicht eine erhebliche Verringerung der Bauhöhe und bedarf lediglich der Anordnung einer geringen Zahl kleinflächiger Steuerkolben_e Vorteilhaft sind in diesem Falle die 'Flügelköpf e zur Erzielung einer fest definierten

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kleinen äußeren Beaufschlagungsfläche "bzw. zur Verminderung der an der Hubscheibe gleitenden Fläche schräg angeschnitten ausgebildet.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht .

Mg, 1 zeigt eine Drehflügelmaschine gemäß Erfindung im Querschnitt. In Figo 2 ist die gleiche Drehflügelmaschine in einem Längsschnitt wiedergegeben. Die Fig. 3 bis 8 geben andere Ausführungsformen einer Kolbenmaschine gemäß Erfindung wieder.

In den Figuren sind mit 1 der Rotor, mit 2 die Hubscheibe, mit 3 die Flügel eines Drehflügelmotors bezeichnet, die gemeinsam mit dem Rotor 1, der Hubscheibe 2 und den Steuerscheiben 4 die Arbeitsräume 5 einschließen. Die unter den Flügeln gebildeten Räume 6 dienen der Beaufschlagung der Flügel 3 mit Druckmittel.

Erfindungsgemäß sind unter den Flügeln getrennt beaufschlagte Steuerkolben 7 vorgesehen, deren Gresamtbeaufschlagungsf lache etwa 55 f° der Flügelkopf fläche beträgt. Ein Druckraum 8 dient der Beaufschlagung der Steuerkolben 7 mit Druckmittel.

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Mit Hilfe der Drehflügelmaschine gemäß Erfindung können die Flügel je nach. Arbeitsstellung mit einer gerade der erforderlichen Anpreßfcraft entsprechenden Kraft beaufschlagt werden« So befindet sich beispielsweise - siehe insbesondere Fig. 1 - der Flügel 3a gerade im Hochdruckbereich, so daß auch die gesamte Kopffläche unter dem in der Kammer 5a herrschenden Arbeitsdruck steht» Dementsprechend wird in dieser Arbeitsstellung sowohl die Kammer 6a als auch die Kammer 8a mit Druckmittel beaufschlagt, so daß eine der gesamten Flügelkopffläche entsprechende Fläche mit Druckmittel beaufschlagt wird» Der Flügel 3a wird somit lediglich mittels •der den Kolben Ta haltenden Feder 9 in Anlage an der Hubscheibe 2 gehalten. Demgegenüber befindet sich der Flügel 3b im Unterdruckbereich bzw. Wiederdruckbereich, so daß eine Druckbeaujfschlagung der Flügelkppffläche nicht erfolgt» In diesem Falle sind beide Kammern 6b und 8b ebenfalls drucklos, so daß'der Flügel 3b auch in diesem Fälle lediglich mittels der den Kolben Tb in Anlage an den Flügel 3b haltenden Feder 9 in Anlage an der Hubscheibe 2 gehalten wird. Dagegen befindet sich der Flügel 3c in einer Übergangsstellung derart, daß die auf der Seite der Arbeits—. kammer 5b gelegene Hälfte der Flügelkopffläche unbeaufschlagt, die auf der Seite der Arbeitskammer 5c gelegene Hälfte der Flügelkopffläche dagegen druckbeaufschlagt ist.

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Zur Hervorbringung der für ein sicheres Anliegen des Hügels 3c an der Hubscheibe 2 erforderlichen Kraft ist in diesem Falle die. Kammer 6c drucklos, während die Kammer 8c des Steuerkolbens 7c mit Druckmittel beaufschlagt wird. Entsprechend der Flächenbemessung der Beaufsehlagungsflächen der Steuerkolben 7 zu 55 f° der Flügelkppffläche ergibt sich gegenüber dem auf die Flügelkopffläche ausgeübten Druck ein Überschuß von etwa 5 $» der für ein festes Andrücken des Flügels an die Hubscheibe ausreicht* Die Flügel werden somit in einem stabilen Zustand gehalten, wobei auch

nicht ein übermäßiger Druck auf die Flügel ausgeübt wird, ein

der/Durchstoßen des auf dem Hubring 2 ausgebildeten Schmierfilmes bewirken würde_β

Im Falle der Fig. 1 und 2 sind als Steuerkolben vier Stufenkolben vorgesehen, die mit Hilfe von gegen den Eotor abgestützten Federn 9 mit ihrem Schaftteil gegen die Flügelunterfläche gehalten sind* Die Kolben können jedoch auch siehe Fig. 3 - mit ihren abgesetzten Schaftteilen 10 in die Flügel 3 einragend angeordnet sein, wobei der Schaftteil von einer sich einerseits gegen den Rotor und andererseits gegen einen am Kolbenschaft 10 vorgesehenen Ringbund 11 abstützender Feder umgeben ist. Diese Ausführungsform hat den besonderen Vorteil, daß die zum Zwecke der Lagerung der

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Steuerkolben 7 im Ho tor 1 vorgesehenen Boiirungen verhält- nismäßig flach ausgeführt sein können. Desgleichen kann siehe die Fig. 4 und 5 - als Steuerkorben ein rostartig durchbrochener Schieber 12 vorgesehen sein, der teils in ' den Flügel 5, teils in den Rotor 1 eiiiragt und um dessen zwischen den Durchbrechungen stehenbleibenden Rippen Federn 14 gedreht sind, die sich mit ihren überstehenden Teilen am fiotor 1 abstutzen.

In der in den Fig. 6 und 7 wiedergegebenen Ausführungsforiü der Erfindung sind einige der in ueji Flügeln 15 vorgesehenen Bohrungen 16, 16a in den Arbeitsraum 17 geöffnet, wobei lediglich in den geschlossenen Bohrungen 18, 18a Steuerkolben 19» 19a angeordnet sind. Auf diese Weise erfolgt die Druckbeaufschlagung der unter dem Flügel 15 gelegenen Kammer unmittelbar vom Arbeitsraum 17 her, so daß besondere Zuführungsbohrungen für das Druckmittel nicht erforderlich sind. Der sich hieraus ergebende Vorteil liegt in der Möglichkeit, die Bauhöhe der Rotor-/Flügelanordnung wesentlich zu vermindern, wozu als weiterer Vorteil hinzukommt, daß es bei dieser Flügelkopfform nur weniger Steuerkolben mit kleiner Beaufschlagungsfläche bedarf, um eine hydraulische Anpressung des Flügels im Umsteuerbereich immer zu gewährleisten»

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In Fig· 8 ist eine weitere Ausführungsform der in den Fig* 6 und 7 wiedergegebenen Drehflügelmaschine dargestellt» In diesem Falle sind Flügel 20 mit einseitig abgeschrägtem Kopf vorgesehen, woraus sich eine fest definierte Beaufschlagungsfläche am Flügelkopf ergibt, die wiederum durch sehr wenige Steuerkolben mit kleiner Beaufschlagungsfläche bei hinreichender Anpreßkraft des Flügels ausgeglichen werden kann·,

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Claims

- ίο -

P a t e ji t a η a ρ r ü c h e

f 1./Dröhflügeimaschine., "bestehend aus einem mit radialverschieblichen Flügeln versehenen Rotor und einem exzentrischen Hubring, die gemeinsam mit dem Rotor sowie "beidseitig angeordneten Steuerscheiben einen sich in seiner Größe ständig ändernden Arbeitsraum einschließen, dadurch gekennzeichnet, daß unter den Flügeln getrennt beaufschlagte Steuerkolben (7) vorgesehen sind, deren Gesamtbeaufschlagungsflache > 50 $ der Flügelkopffläche ist.
2. Drehflügelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtbeaufschlagungsflache der Steuerkolben (7) 55 - 56 fo der Flüge !kopf fläche beträgt.
3· Drehflügelmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerkolben Stufenkolben vorgesehen sind, die mit Hilfe von gegen den Rotor abgestützten Federn (9) mit ihrem Schaftteil gegen die Flügelunterfläche gehalten sind.
4.» Drehflügeimaschine nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben mit ihren abgesetzten Schaftteilen (IQ)" in die Flügel (3) einragend angeordnet sind, wobei der

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- li -

Schaftteil von einer sich einerseits gegen den Rotor (l) und andererseits gegen einen am Kolbensehaft (lO) vorgesehenen Ringbund (11) abstützenden Feder umgeben ist*
5. Drehflügelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerkorben ein rostartig durchbrochener Schieber (12) vorgesehen ist, der teils in dem Flügel (3)» teils in den Rotor (l) einragt und um dessen zwischen-den Durchbrechungen stehenbleibenden Rippen Federn (14) gedreht sind, die sich mit ihren überstehenden Teilen am Rotor (l) abstützen.
6. Drehflügelmaschine nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß einige der in den Flügeln vorgesehenen Bohrungen (16, 16a) in den Arbeitsraum (17) geöffnet sind.
7. Drehflügelmaschine nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (20) einen einseitig abgeschrägten Flügelkopf aufweisen»

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