DE1528379A1 - Axial beaufschlagte Rotations-Radialkolben-Fluidmaschine - Google Patents

Description

24.2.1970

Az. P 15 28 379.1-15

Anmelder:

Dr. Richard Breinlich, 712 Bietigheim/Württ. _t Felsenkellerweg 1

Erfinder:

Karl Eickmann, 2420 Isshiki Hayama-machi, Kanagawa-ken, Japan

"Axial beaufschlagte Rotations-Radialkolben-Fluidmaschine"

Die Erfindung betrifft eine Rotations-Fluidmaschine beliebiger Arbeitskammern, insbesondere aber eine Rotationsradialkolbenmaschine mit axialer Fluidbeaufschlagung für Flüssigkeitsbetrieb oder Gasbetrieb. Rotationsradialkolbenmaschinen sind in verschiedenen Ausführungen gebaut worden und haben sich zuverlässig bewährt. In solchen Maschinen laufen Kolben in substantiell radialen Zylindern auswärts und einwärts und nehmen Flüssigkeit oder Gas in sich auf, wenn die Kolben auswärts gleiten und dabei die Volumen der betreffenden Zylinderkammern vergrößern und sie führen Flüssigkeit oder Gas aus den Arbeitskammern ab, wenn die Kolben einwärts gleiten und sich dabei die Kammernvolumen der Zylinderkammern oder Arbeitskammerh verkleinern.

Bei der üblichen Ausführung von Rotationsradialkolbenmaschinen ist ein stationärer Steuerkörper in zylindrischer Formgebung in einer

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zentralen Rotorbohrung angeordnet und die Flüssigkeit oder das Gas durch den zylindrischen Steuerkörper hindurch in die Arbeitskammern herein und aus ihnen heraus geleitet.

Bei solchen Radialkolbenmaschinen mit zylindrischer Steuerung der Flüssigkeitsbeaufschlagung ist ein gewisses Spiel zwischen dem Innendurchmesser des Rotors und dem Außendurchmesser des zylindrischen Steuerkörpers vorhanden. Durch diesen engen Ringspalt entweicht ein Teil der Flüssigkeit oder des Gases und verringert den volumetrischen Wirkungsgrad und den Gesamtwirkungsgrad der Maschine insbesondere bei hohen Drücken.

Die Erfindung bezweckt die Beaufschlagung der Rotations-Fluidmaschinen in axialer Richtung durch einen axialen an einem Rotorende des Rotors angeordneten, substantiell, stationären Steuerkörper.

Des weiteren betrifft die Erfindung die Anordnung des axialwärts des Rotors angeordneten Steuerkörpers, in solcher Weise, daß die Leckage Verlusten zwischen dem Rotor und dem Stationären Steuer körper gering sind, auch bei hohen Drücken, und ferner daß die Reibung zwischen dem stationären Steuerkörper und dem Rotor möglichst gering ist, wodurch der Wirkungsgrad der Maschine und somit die Leistung der Maschine gesteigert werden kann.

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Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird jenseits des Rotors eine mitrotierende Druckfluidkammer angeordnet, aus der heraus ein Druckfeld aufgebaut wird, das den Rotor in einer Axialrichtung gegen den stationären Steuerkörper drückt und dadurch den Spalt zwischen dem rotierenden Rotor und dem Statorsteuerkörper sehr klein hält, Leckage durch den Steuerspiegel deshalb vermieden und/oder eingeschränkt wird..

Nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung sind an beiden Seiten des Rotors statische Steuerkörper angeordnet und werden durch beide Steuerkörper Flüssigkeit oder Gas dem Rotor zugeführt und aus ihm abgeführt.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der an einer Seite des Rotors angeordnete Steuer Kc r_f.:,<· ei. *"i«cebildet, daß aus seinem Ausnehmungen, den Steuer fenster η heraus, ein Druck in axialer Richtung durch die Flüssigkeit oder das Gas auf den Rotor ausgeübt wird, der so groß ist, daß der Rotor an die gegenüberliegende " Steuerfläche des Stator Steuerkörpers am anderen Axialende des Rotors gedrückt wird.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der axialwärts des Rotors angeordnete Steuerkörper flexibel aufgehängt, so daß er sich sphärisch oder radial bewegen kann, wodurch er in der Lage ist, Rundlauffehlern des Rotors zu folgen und dabei Reibung zwischen

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dem Stator und dem Rotor und auch Leckagen zwischen dem statischen Steuerkörper und dem Rotor einzuschränken oder zu vermeiden.

Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt Rotationsradialkolbenmaschinen mit zwei radialen Zylindergruppen und zwei Radialkolbengruppen darin, durch die zwei Förderströme erzeugt werden können, oder in die zwei Druckströme geleitet werden können, so daß der eine Druckstrom von der einen Axialrichtung herein in die eine Zylindergruppe des Rotors und der andere Förderstrom von der anderen Axialrichtung her herein in die andere Zylinder gruppe des Rotors geleitet wird und entsprechende Ableitungen der Flüssigkeit oder des Gases erfolgen.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind in einer Radialkolbenmaschine vier Radial-Zylindergruppen mit vier Radialkolbengruppen darin angeordnet, so daß die Maschine als Vierstromkompressor oder als Vierstrompumpe arbeiten oder daß die Maschine als Vierstrommotor laufen kann. Bei der Vierstromausführung werden jeweils einer Zylindergruppe aus einer Axialrichtung Flüssigkeit zugeführt oder aus ihr abgeführt und aus jeder anderen Zylindergruppe führt eine andere Fluidzuführung und Abführung von einer entsprechenden Axialrichtung des Rotors her. Bei der Vier Stromausführung der Radialkolbenmaschine ist zwischen zwei Rotoren ein statisches Gehäuseteil angeordnet, durch das zwei Fluidführungen und zwei Fluidableitungen führen, je eine zu einer Zylindergruppe in einem der beiden Rotoren.

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Bei der Vierstromausführung kann schließlich nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der erste Rotor vom zweiten Rotor abgekuppelt oder beide Rotoren zusammengekuppelt werden, so daß diese Maschine entweder als Zweistrommaschine oder als Vierstrommaschine arbeiten kann.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel könnten schließlich auch Vielstrommaschiner gebaut werden, in denen man anstatt zwei Rotoren axialwärishintereinander anzuordnen, drei oder mehrere hintereinander M

anordnet und dadurch eine entsprechend größere Anzahl von Fluidströmen durch die Radialkolbenmaschine erhält.

Die Rotations-Radialkolbenmaschinen mit axialer Fluidbeauf schlagung nach der Erfindung können mit konstanten Förder— oder Schluckvolumen ausgeführt sein und sie können auch mit Regelvorrichtung zur stufenlosen Fördermengenverstellung oder zur stufenlosen Schluckmengenverstellung ausgerüstet werden.

Die Mehrstromausführungen in dieser Erfindung beschriebener Rotations-Radialkolbenmaschinen haben den Vorteil, daß sie Zweiradantriebe für Fahrzeuge oder^ Vierradantriebe bzw. Vieiradantriebe für Fahrzeuge bewirken können und daß sie auch Vierpropeller oder Mehr propellerantriebe für Flugzeuge bewirken können. Die Mehr Stromausführung gestattet es, zu erreichen, daß alle Räder oder Propeller die von einer Mehratrompumpe angetrieben werden, mit substantiell gleicher oder

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verhältnismäßig Drehzahl laufen.

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Durch die Erfindung wird nicht nur eine besonders kompakte Bauweise von Radialkolbenmaschinen erzielt, sondern es werden auch Leckagen durch den Steuerspiegelspalt oder durch die Steuerspiegelspalte vermieden und gleichzeitig kann die Reibung im Steuerspiegel, also zwischen der Rotorsteuerfläche, verringert werden. Die Verringerung der Leckagen bewirkt eine Wirkungsgradsteigerung der Maschine und gleichzeitig eine Leistungssteigerung und ermöglicht Radialkolbenmaschinen mit höheren Drücken.

Von besonderem Vorteil ist die flexible Ausführung der Steuerkörper, die es ermöglicht, daß die axialwärts des Rotors angeordneten Steuerkörper allen Rundlauf fehl er η des Rotors folgen können, so daß Verkantungen, Reibungen und Leckagen infolge Rotor Verkantungen oder Rotorumlauffehlern relativ zwischen Rotor und Statorsteuerkörper vermieden sind.

Die erfindungsgemäßen Steuerungen, die anhand ihrer Anwendung in Rotations-Radialkolbenmaschinen beschrieben werden, können sinngemäß auch in manchen anderen Rotations- Fluidma schinen, z.B. Flügelzellenmaschinen, anderen Kolbenmaschinen, oder Rotationsfluidmaschinen mit Zahnradflankenzwischenräumen, Trochoidkammern und dergleichen, angewandt werden.

Ferner betrifft die Erfindung eine Rotor anordnung in Fluidma schinen, die einen Flüssigkeitsstrom oder Gasstrom erzeugen, oder die durch einen Fluidstrom, wie Flüssigkeits- oder Gasstrom getrieben werden

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bzw. bei denen durch Verwandlung des durch die Maschine strömenden Fluiduxns eine Umwandlung von mechanischer in der Bewegungsenergie der Maschine erfolgt.

Die Rotoranordnung ist deshalb besonders geeignet für Kompressoren« Pumpen, Verbrennungsmotoren, Luftmotoren, Gasmotoren, Hydropumpen, Hydromotoren usw.

Wenn derartige Fluidmaschinen die Zuführung oder Ableitung des Fluidums in etwa oder ganz in axialer Richtung erhalten, so besteht das Problem der richtig bemessenen Andrückung des Rotors und seiner Rotor steuerfläche an die Stator steuerfläche.

Wird diese Andrückung richtig bemessen, so arbeitet die Maschine einwandfrei. JÖie Problematik der Andrückung des Rotors an die Statorsteuerfläche ist bereits weitgehend oben und in den Fig. 1 bis 14, die Mittel aufzeigen, die Axialandrückung des Rotors an die Statorsteuerfläche zu verwirklichen.

Bei der darin offenbarten Lösung verbleibt jedoch nach der Fig. 1 ein Drucküberschuft, der den Rotor relativ zu stark andrückt und zwar insbesondere in dem Gebiet der Niederdruckdurchführung von Fluidum vom Stator zum Rotor oder in umgekehrter Richtung. Jenseits des Rotors ist nach der genannten Erfindung eine mitrotierende Druckkammer angeordnet, die mit Hochdruck gefüllt ist und den Rotor mit seiner Steuerfläche gegen die Statorsteuerfläche drückt. Der aus der mitrotierenden Druckkammer gegen den Rotor wirkende Druck ist dabei so groß, daß

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er die im Steuerspiegel der Hochdruckzone in entgegengesetzter Richtung auf den Rotor wirkende Kraft gerade überwiegt. Die aus dem Niederdruckteil des Steuerspiegels her wirkende Kraft des Fluidums gegen den Rotor ist jedoch kleiner als in der Hochdruckzone.

Die Differenz des Fluidkammerndruckes minus dem Gegendruck aus dem Saugteil des Steuerspiegels ergibt folglich einen höheren Anpreßdruck des Rotors gegen die Statorsteuerfläche im Niederdruckbereich des Steuerspiegels, als notwendig wäre.

Dieser höhere Anpreßdruck erzeugt einen Reibungsüberschuß, der noch vermieden werden kann, wenn es gelingt, den Druck jenseits des Rotors besser zu steuern.

Diese Erfindung setzt sich deshalb zur Aufgabe, den überschüssigen Druck zu reduzieren, so daß der Rotor im ganzen Umlaufbereich mit dem gerade idealen Druck an die Statorsteuerfläche gedrückt wird. Dadurch wird weitere Reibung gespart und der Wirkungsgrad der Maschine noch weiter erhöht.

Zur Lösung der Aufgabe ersetzt das weitere Ausführungsbeispiel der Erfindung das mitrotierende Druckkammernfeld durch eine Anzahl einzelner Druckkammern, je einer zu einer Arbeitskammer der Erfindung zugeordnet und beaufschlagt diese Druckkammern während dem Rotorumlauf periodisch nacheinander abwechselnd mit Hochdruck und Niederdruck.

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Eine Fluidpasse von der betreffenden Arbeitskammer zu der betreffenden zugeordneten Druckkammer wird erfindungsgemäß angeordnet, um die periodische Veränderung des Druckes in der Druckkammer sofort dem periodischen anderen Druck in der Arbeitskammer anzupassen. Die Fluidpassage ist nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung schließlich auch als Raum ausbildbar, der so groß bemessen sein kann, daß die Arbeitskammer, z.B. der Zylinder in den Raum mündet. Das dient zur Herstellungsvereinfachung des Rotors und verbilligt die Maschine.

Die erfmdungsgemäßen einzelnen Druckkammern sind erfindungsgemäß in der der Rotormitte abgekehrten Richtung axialwärts verschlossen durch Druckkammerndeckel, die sich erfindungsgemäß rückwärtig auf einem Axiallager, vorteilhafterweise einem Axialdruckwälzlager, abstützen.

Durch dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung sind besonders kompakte,

leicht und unabhängig voneinander regelbare Mehrstrompumpen hohen "

Wirkungsgrades und einfacher Handhabung geschaffen.

Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine einfache Radialkolbenmaschine mit axialwärts Fluidstrom entlastem Rotor. Es sind Radialkolbenmaschinen bekannt, die radial von innen durch Steuerkörper ihre Fluidzuführung erhalten und bei denen aus dem Zylinder heraus Fluidum dem radial innerhalb der Zylinder angeordneten Steuerkörper zugeführt wird.

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Bei den genannten bekannten Radialkolbenmaschinen mit zylindrischem Steuerkörper ist der Nachteil vorhanden, daß zwischen dem Rotor und dem zylindrischen Steuerkörper immer ein gewisses Spiel vorhanden sein muß, damit der Rotor auf der Steuerwelle nicht festfrißt und daß durch diesen Spalt Fluidum unter Druck als Leckage entweicht und den Wirkungsgrad der Maschine verringert. Die Radialkolbenmaschinen mit axialer Fluidbeaufschlagung, nach meinem genannten früheren Patentgesuchen, erfordern einen gewissen baulichen Aufwand zu dem Zweck, eine einwandfreie Axialbalancierung oder axiale Anpressung des Rotors an die stationäre Steuerfläche zu verwirklichen.

Die beschriebenen Nachteile werden durch diese Erfindung überwunden und eine Radialkolbenmaschine geschaffen, die einen axialwärts praktisch nahezu vollständig entlasteten Rotor hat, so daß dadurch wesentliche Reibungen und Verluste eingespart werden können und die darüber hinaus noch den Vorteil aufweist, daß sie von äußerst einfacher Bauart ist.

Die erfindungsgemäßen Vorteile werden vor allem dadurch erreicht, daß von jedem Radialzylinder aus zwei Bohrungen oder Kanäle in axialer Richtung durch den Rotor hindurch erstreckend angeordnet sind, und zwar einer in der einen Axialrichtung und der andere in der anderen Axialrichtung. ι

An der einen Seite läuft der Rotor mit einer entsprechenden Rotor-Steuerfläche an einer stationären Statorsteuerfläche oder einem stationären

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Steuerkörper entlang« in dem die Zuführungs- und Abführungskanäle untergebracht sind und in dem die Zuführungs- und Abführungs- Steuer fenster angeordnet sind.

Aus den mit Druck beaufschlagten Steuerfenstern wird in bekannter Weise auf den an der Steuerfläche entlanglaufenden Rotor ein Fluiddruck ausgeübt und zwar besonders dort, wo der Rotor keine Fluidzuführungs- oder Abführungsbohrungen hat. Dieser Axialdruck würde dazu führen, daß der Rotor von der Steuerfläche weggedrückt wird. Wenn aber der a

Rotor von der Steuerfläche weggedrückt wird, bildet sich ein Spalt zwischen der Stator steuerfläche und der Rotor steuerfläche, durch den das Druckmittel aus dem Rotor und aus dem Hochdrucksteuerfenster als Leckage entweichen würde. Das muß verhindert werden.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß in der die Steuerfläche abgekehrten Axialrichtung des Rotors Bohrungen oder Kanäle angeordnet werden. Der dem betreffenden Zylinder zugeordnete Kanal wird dabei in seinem Querschnitt jedoch so groß bemessen, daß sein Querschnitt grös- "

ser ist als der Querschnitt des Kanales, der von dem Zylinder aus der Steuerfläche zugerichtet ist. Er muß darüber hinaus so viel größer sein, daßder aus dem Balancierungskanal heraus auf den Rotor ausgeübte Fluiddruck so stark wird, daß er den im entsprechenden zugeordneten Bereich vom Steuerfenster auf den Rotor ausgeübten Fluiddruck ausgleicht oder diesen sogar etwas überwiegt.

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Wenn er den Fluiddruck im zugeordneten Zylinderbereich aus dem Steuerfenster her auf den Rotor überwiegt, dann kann der Rotor nicht mehr von der Steuerfläche abgehoben werden und die Dichtung zwischen der Statorsteuerfläche und der Rotorsteuerfläche der Maschine ist einwandfrei gewährleistet.

In axialer Richtung bringt man erfindungsgemäß am anderen Ende des Rotors eine ebenfalls vorteilhafterweise stationäre Gehäuseplatte an, und ^ bemißt den Abstand zwischen der Steuerplatte und der Gehäusewand am

anderen Ende des Rotors so, daß der Rotor mit engem Spiel zwischen den beiden Stirnflächen der Wände laufen kann.

Vorteilhafterweise werden die Rotorkanäle und die Rotorfenster so bemessen, daß überhaupt keine Axialkräfte aus dem Rotor mehr ausgeübt werden und der Rotor somit in axialer Richtung vollkommen druckentlastet zwischen den beiden Stirnflächen des Gehäuses oder der Stirnfläche und der die Balancierungskanäle verschließenden Gehäusewandstirnfläche fc schwimmen kann.

Die Fluidmaschine nach der Erfindung ist deshalb besonders einfach, weil die sich in axialer Richtung erstreckenden Bohrungen besonders einfach in den Rotor eingearbeitet werden können und weil die erfindungsgemäße einfache Radialkolbenmaschine mit axialwärts fluiddruckentlastetem Rotor, keinerlei zusätzliche Mittel zur axialen Balancierung oder zur axialen oder axialwärtigen Lagerung benötigt.

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Noch ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ausgebildet als Zweistrompumpe, wobei in dem Rotor zwei Radialkolbengruppen axialwärts hintereinander angeordnet sind und von jedem Zylinder aus ein Rotorkanal in einer Axialrichtung sich durch den Rotor hindurch erstreckt, derart, daß von der einen Zylindergruppe aus die Rotorkanäle sich in der einen Achsialrichtung durch den Rotor erstrecken und von der anderen Radialzylindergruppe aus sich die Rotorkanäle in der anderen Axialrichtung durch den Rotor erstrecken. ^

Wenn dabei alle Rotorfenster den gleichen Radialquerschnitt haben und die entsprechenden Zylinder mit gleichem Druck beaufschlagt sind, gleichen sich in derartigem Rotor die axialen Fluiddruckkräfte gegeneinander aus und der Rotor schwimmt entsprechend zwischen den benachbarten Steuerflächen und den entsprechenden Steuerkörpern oder Gehäusestirnflächen.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der einen Gehäusewand ein axialwärts beweglicher Körper angeordnet und jenseits desselben sind Fluiddruckkammern angeordnet, die den axial beweglichen Körper in Richtung auf den Rotor zudrücken und dadurch die Anpressung der stationären Steuerfläche an die eine Rotorstirnfläche und die Anpressung des Rotors an die gegen überliegende Steuerfläche bewirkt.

Die besondere Einfachheit besteht erfindungsgemäß darin, daß von den Steuerfenstern aus, die in dem axial beweglichen Körper angeordnet sind, je eine einfache Bohrung oder mehrere Bohrungen zur betreffenden Fluid-

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druckkammer jenseits des axialwärts beweglichen Körpers gesetzt werden kann bzw. können.

Ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel zeigt die sphärische flexible Lagerung des Rotors auf einer Welle oder einem Treibschaft bzw. vereinfachte Mittel zur Kupplung des Rotors mit deren Schaft.

Noch ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine mehrfach regelbare Mehrstrompumpe oder einen mehrfach regelbaren Kompressor für Plüssigkeits- oder Gasbetrieb. Stufenlos regelbare Mehrstrompumpen sind besonders geeignet, um Baumaschinen oder Werkzeugmaschinen anzutreiben und auch geeignet, um Fahrzeuge und die mehreren Räder oder Propeller von Fahrzeugen und Flugzeugen oder dergl. anzutreiben.

In den bisherigen Ausführungsbeispielen von stufenlos regelbaren Mehrstrompumpen war es jedoch meistens so, daß diese Pumpen nur eine gemeinsame Regelung für mehrere Förderstromarbeitskammergruppen hatten, so daß diese bekannten Mehrstrompumpen meistens mehrere Förderströme mit verhältnisgleicher oder verhältnisgleich regelbarer Fördermenge lieferten. Die bisherigen Mehr strompumpen hatten daher den Nachteil, daß die verschiedenen unabhängig voneinander erzeugten Druck- _y mittelströme nicht unabhängig voneinander regelbar waren und folglich nicht unabhängig voneinander verstellt werden konnten.

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Durch die Erfindung werden die beschriebenen Nachteile überwunden und mehrfach regelbare Mehrstrompumpen geschaffen, in denen die einzelnen Förderströme oder mehrere kombinierte Förderströme unabhängig voneinander oder von anderen Förderströmen geregelt werden können.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Verdrängerkolbengleitschuhe so gelagert sind, daß die Sphärolager Rundlauffehler relativ zueinander beweglicher Teile ausgleichen.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß die Regelungen für die ver- ^

schiedenen Druckmittelströme so axiarlwärts von den Arbeitskammern versetzt angeordnet sind, daß trotzdem eine kompakte und stabile Anordnung der Arbeitskammern und der Verdrängerkolben im zentralen Rotorteil ermöglicht ist.

Ein anderer Vorteil nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht darin, daß jeder einzelne der mehreren Förderströme wiederum in zwei verschiedene Richtungen durch ein Steuerventil umgesteuert werden kann.

Ein weiterer erfindungsgemäßer Vorteil und erfindungsgemäßes Merkmal besteht darin, daß die betreffenden Umsteuerkolben für die Umsteuerung der Förderströme durch ein Transmissicnsmittel auf das betreffende Regelorgan der Fördermenge des betreffenden Förderstromes arbeiten.

Zur Verkürzung dieser Beschreibung werden solche Teile, die aus dem genannten Patentgesuch vom 11. Mai bereits bekannt sind, in diesem

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Gesuch fortgelassen. " ^u ° ^

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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden ersichtlich aus der folgenden Figurenbeschreibung und der Zeichnungen. Hierbei zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Rotationsradialkolbenmaschine mit axialer Fluidbeaufschlagung nach einem Aueführungebeispiel der Erfindung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch Fig. 1 entlang der Schnittlinie II-II, Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel

der Erfindung, das ebenfalls eine Rotationsradialkolbenma- ^r P schine mit axialer Fluidbeaufschlagung zeigt,

Fig. 4 einen Querschnitt durch Fig. 3 entlang der Schnittlinie IV-IV, Fig. 5 einen Querschnitt durch Fig. 3 entlang der Schnittlinie V-V, Fig. 6 einen Querschnitt durch Fig. 3 entlang der Schnittlinie VI-VI, Fig. 7 einen Querschnitt durch Fig. 3 entlang der Schnittlinie VII-VII, Fig. 8 einen Querschnitt durch Fig. 3 entlang der Schnittlinie VIII-VIII, Fig. 9 einen Querschnitt durch Fig. 3 entlang der Schnittlinie DC-IX, Fig. 10 einen Querschnitt durch Fig. 3 entlang der Schnittlinie X-X, . Fig. 11 einen Querschnitt durch Fig. 3 entlang der Schnittlinie XI-XI,

Fig. 12 einen Querschnitt durch Fig. 3 entlang der Schnittlinie XII-XII, Fig. 13 einen Längsschnitt durch noch ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar durch eine Vierstrom-Rotatione-Radialkolbenmaschine mit axialer Fluidbeaufschlagung,

Fig. 14 einen Querschnitt durch Fig. 13 entlang der Schnittlinie XIV-XIV, Fig. 15 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer Fluidmaschine mit einer erfindungsgemäßen Rotoranordnung,

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F.ig. 16 und 17 je einen Querschnitt durch Fig. 15 und 18 entlang der

Schnittlinien XVI-XVI und XVII-XVII, Fig. 18 einen Längsschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel

einer Fluidmaschine mit einer erfindungsgemäßen Rotoranordnung, Fig. 19 einen Längsschnitt durch einen beispielhaften erfindüngsgemäßen Radialkolbenmaschine,

Fig. 20 einen Querschnitt durch Fig. 19 entlang der Schnittlinie H-II, Fig. 21 einen Längsschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Radialkolbenmaschine, und zwar

in diesem Fall einer Zweistrom-Radialkolbenmaschine, Fig. 22 einen Querschnitt durch Fig. 21 entlang der Schnittlinie IV-IV, Fig. 23 einen Längsschnitt durch noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der ein axial beweglicher Körper an einer Seite des Rotors angeordnet ist,

Fig. 24 einen Querschnitt durch Fig. 23 entlang der Schnittlinie VI-VI, Fig. 25 einen Längsschnitt durch einebeispielhaftes Ausführungsart

einer erfindungsgemäßen, mehrfach regelbaren Mehrstrom- f

pumpe,
Fig. 26 einen Querschnitt durch Fig. 25 entlang der Schnittlinie II- II,

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Fig. 27 einen Längsschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel

einer mehrfach regelbaren Mehr strompumpe, Fig. 28 einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel

der Erfindung,
Fig. 29 einen Querschnitt durch Fig. 28 entlang der Schnittlinie XXIV-

xxrv,

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Fig„ 30 eine Ansicht eines beispielhaften Steuerkörpers der Erfindung, Fig. 31 einen Schnitt durch Fig. 30 entlang der Schnitüinie XXXI-XXXI.

In den Figuren sidd Positionen, die gleiche Teile beschreiben oder die solche Teile beschreiben, die gleiche Funktionen erfüllen, mit gleichen Positionsnummern versehen. In den Fig. 3 bis 12 haben die entsprechenden Positionsnummern, die bereits in Fig. 1 und 2 vorhanden waren, die Vorziffer 1 erhalten. In Fig. 13 haben alle der Fig. 1 entsprechenden oder sinngemäß wirkenden Teile die Positionsziffer 2 erhalten.

In Fig. 1 ist ersichtlich, daß der Rotor 1 mittels der Lager 8 in dem Gehäuse gelagert ist und in dem Gehäuse 2 umlaufen kann Im Rotor 1 ist eine Mehrzahl von Arbeitskammern 3 angeordnet, in denen die Kolben 4 während dem Umlauf der Maschine periodisch auswärts und einwärts kleiten, wobei sich periodisch die Kammernvolumen der Arbeitskammern 3 pro Umlauf einmal vergrößern und verkleinern. Die Kolben 4 sind mit Kolbenschuhen versehen und die Kolbenschuhe 6 sind in den Kolbenschuhführungen 5 geführt. Die Kolbenschuhführungen 5 bewirken das Auswärts- und Einwärts-Bewegen der Kolbenschuhe 6 mit ihren Kolben Der Rotor 1 ist mit einem Schaft 2 ausgerüstet, der aus der Maschine herausragt. Die Kolbenschuhführungen 5 sind ebenfalls in Lagern 9 gelagert und laufen vorteilhafterweise zusammen mit dem Rotor 1 im Gehäuse 2 um.

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Erfindungsgemäß erstreckt sich von jeder Arbeitskammer oder Zylinderkammer 3 aus mindestens eine Rotorpassage 15 in einer axialen Richtung durch den Rotor hindurch. An einem mindestens axialen Ende dee Rotors ist eine Flache, die konisch sphärisch oder plan sein kann, ausgebildet« die man die Rotorsteuerfläche 24 nennt.

Im Ausführungsbeiepiel der Fig. 1 ist die Rotorsteuerfläche 24 konisch ausgebildet. Am axialen Ende des Rotors 1 ist mit dem Gehäuse 2 verbunden oder am Gehäuse 2 gelagert oder befestigt der erfindungs- ™

gemäße Steuerkörper 10 angeordnet. Der Steuerkörper 10 ist mit der Statorsteuerfläche 23 versehen. Durch den Steuerkörper 10 hindurch erstrecken sich die Steuerfenster 11 und 12. Eines der Steuerfenster 11 oder 12 dient der Fluidzuführung, während das andere Steuerfenster 11 oder 12 der Fiuidabführung dient. Während des Betriebes der Maschine sind der Rotor 1 und der Steuerkörper 10 gegeneinander gedrückt, so daß zwischen der Statorsteuerfläche 23 und der Rotorsteuerfläche 24 nur ein sehr kleiner oder gar kein Zwischenraum verbleibt. i Die Statorsteuerfläche 23 und die Rotor steuerfläche 24 bilden zusammen den Steuerspiegel 22 der Rotations-Radialkolbenmaschine, der die Steuerung bewirkt.

Während des Rotorumlaufes laufen die Rotorpassagen 15 jeweils einmal über das Steuerfenster 11 und einmal über das Steuerfenster 12 des Steuerkörpers 10 und dabei wird ihnen aus dem einen Steuerfenster Fluidum zugeführt und durch das andere Steuerfenster geben sie Fluidum ab.

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Der Steuerkörper 10 ist im Ausführungsbeispiel mit einer sphärischen Fläche auf einer entsprechenden geformten sphärischen Fläche des Gehaus es 2 oder des Gehäusedeckels 2 gelagert. Statt den Gehäusekörper auf dem Gehäuse 2 zu lagern, könnte man auch einen Teil des Gehäuses direkt als Steuerkörper ausbilden.

Während Betrieb der Maschine wird Fluidum, z.B. Flüssigkeit oder Gas, durch den Fluidanschluß 16 und die Fluidpassage 13 hinein in das ^ Steuerfenster 11 geleitet und aus dem Steuerfenster 11 tritt es durch die

entsprechenden Rotorpassagen 15 herein in die betreffenden Arbeitskammern 3, während es in der anderen Hälfte der Umlaufperiode aus der betreffenden Arbeitskammer 3 durch entsprechende Rotorpassagen 15 heraustritt und durch das Steuerfenster 12 und die Fluidpassage 15 zum Fluidanschluß 17 geleitet wird. Der Fluß des Fluidums kann auch in umgekehrter Richtung erfolgen.

In der Rotorsteuerfläche oder in der Statorsteuerfläche oder in den * Axialwänden des Steuerkörpers 1O₄ insbesondere in der Statorsteuerfläche 23 und in der rückwärtigen Fläche des Steuerkörper β 10 können Ausnehmungen für den Druckausgleich 20 und 21 sowie 18 und 19 angeordnet werden. In die Ausnehmungen für den Druckausgleich oder die Druckausgleichsfenster 18,19, 20 und 21 leitet man entweder Fluidum unter hohem Druck oder unter niederem Druck, jenach konstruktiver Ausführung, mit dem Ziel aus den Steuerfenstern her oder vom Rotor her oder aus anderen Teilen der Maschine her angreifenden Fluiddrücken

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"oder Fluiddruck-Resultierenden oder Komponenten entgegenzuwirken und diese ganz oder teilweise auszugleichen.

Um einen hohen Wirkungsgrad der Maschine zu erhalten und die Leckagen einzuschränken, ist es vorteilhaft, daß der Rotor 1 immer mit einem ausreichenden aber nicht zu großen Druck gegen den Steuerkörper 10 gedrückt wird, so daß zwischen der Stator Steuerfläche 23 und der Rotorsteuerfläche 24 ein entsprechender nur sehr schmaler Spalt von nur hundertstel oder tausendstel mm verbleibt.

Das kann man nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 vorteilhafterweise dadurch erreichen, daß man am anderen Ende des Rotors 1 eine vorteilhafterweise mitrotierende Druckkammer 27 anordnet. Die Druckkammer 27 kann man mit einem ebenfalls vorteilhafterweise mitrotierenden Druckkammerdeckel 28 verschließen, indem man den Druckkammerdeckel 28 in der Druckkammer 27 axial beweglich anordnet.

Zwischen dem Druckkamerdeckel 28 und den Wänden der Druckkammer kann man vorteilhafterwfeise plastische Dichtungen 30 anordnen, so daß keinerlei Fluid aus der Druckkammer 27 entweichen kann. Im Rotor kann man schließlich Fluidpa>ssagen 99 anordnen, durch die Fluidum aus jeder einzelnen oder mehreren der Arbeitskammern 3 heraus in die Druckkammer 27 herein geleitet wird. Zwischen der betreffenden Fluidleitung 99 und d«r Druckkammer oder der mitrotierenden Druckkammer kann man vorteilhafterweise Ventile oder Rückschlagventile 32 anordnen, die man beispielsweise durch Feder mittel spannen oder in ihre Sitze

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drücken kann. Ist nun in einem oder in einigen Zylinderräumen oder Arbeitskammern 3 ein höherer Druck als in der mitrotierenden Druckkammer 22, so kann Druck aus den betreffenden oder der betreffenden Arbeitskammer 3 über das Ventil über die Ventile 32 in die mitrotierende Druckkammer 27 eintreten und in der Druckkammer 27 ein Druckfeld bauen. Der Fluidumsdruck in der Druckkammer 27 drückt in der einen Axialrichtung auf den Rotor und in der anderen Axialrichtung auf den Druckkammerndeckel 28.

Anstelle einer mitrotierenden Druckkammer 27 kann auch eine stationäre angeordnet werden.

Der Druckkammerndeckel 28 ist vorteilhafterweise durch das Drucklager 31 im Gehäuse 2 gelagert. Der Druckfeckel 28 kann aber daher nicht weiter in der einen Axialrichtung entweichen als bis zu der Position, in der er durch das Drucklager 31 getragen wird. Die Reaktionskraft aus der Druckkammer 31 drückt daher auf den Rotor 1 und preßt somit den Rotor 1 gegen den Steuerkörper 10.

Es ist wichtig, daß sich der Druckkamerndeckel 28 axialwärts bewegen kann, damit dieser Effekt erzielt wird. Ferner ist wichtig, daß der Querschnitt der Druckkammer 27 so bemessen ist, daß der Rotor 1 nicht

ι zu stark gegen den Steuerkörper gedrückt wird, aber so, daß er trotzdem ausreichend stark genug gegen den Steuerkörper 10 gedrückt wird, um den richtigen Passungsspalt im Steuerspiegel 22 zu erzeugen.

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Die Druckauegleichsfenster oder die Ausnehmungen für den Druckausgleich 18,19, 20 und 21 wird man so bemessen, daß zusammen mit der Druckkammer 27 ein möglichst vollkommener oder annähernd vollkommener Druckausgleich erzielt wird, so daß Verkantungen des Rotors 1 weitgehend vermieden werden.

In den Figuren ist das Gehäuse 2, 102 oder 202 jeweils einteilig gezeichnet, um die Erfindung klar zu demonstrieren. In der praktischen Ausführung ist es jedoch erforderlich, das Gehäuse zu teilen oder das ^

Gehäuse 2,102 oder 202 mit Deckeln zu versehen, so daß man die Maschinenteile im Gehäuse montieren kann.

Von Interesse ist in der Fig. 1 noch, daß die Kolben 4 mit Kolbenschuhhaltern 34 versehen sind. Die Kolbenschuhhalter 35 greifen in entsprechende Kolbenschuhschlitze 34 ein und verhindern dadurch, daß der Kolbenschuh 6 sich relativ zum Kolben 4 in axialer Richtung bewegen könnte. An den Axialenden der Kolbenschuhe 6 ist schließlich Spielraum angeordnet, oder auch eine Ausnehmung in den Kolbenschuhführungen 5 eingearbeitet^ so daß der Kolbenschuh 6 sich etwas in axialer Richtung bewegen kann, ohne an der Kolbenschuhführung 5 und ohne am Zylinder anzustoßen. Diese Maßnahme ist wichtig, damit eine kleine axiale Beweglichkeit des Rotors 1 innerhalb der Maschine gewährleistet ist.

Ware eine solche geringe Spielfreiheit nicht gegeben, so wurden Wärmeausdehnungen der Teile zum Festklemmen zwischen dem stationären Steuerkörper 10 oder zwischen den Kolbenschuhen und dessen Führung

führen können. 009824/0196 _ _t

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Außer den bereits geschilderten Federmitteln 33 ist schließlich auch noch ein weiteres Federmittel, z.B. zwischen dem Drucklager 31 und dem Rotor 1 angeordnet, um auch dann, wenn kein Druck im Fluidum in der Maschine ist, die minimale Andruckskraft des Rotors 1 gegen den statischen Steuerkörper 10 zu gewährleisten.

Es ist vorteilhaft, den Steuerkörper 10 am Gehäuse 2 so zu befestigen, daß er entweder nicht oder nur im geringen Ausmaß um seine Achse ^ drehen kann, damit eine einwandfreie Steuerung der Fluid- Zuführung

und -Abführung in den oberen und unteren Totpunkten der Kolben gewährleistet ist.

In den Fig. 2 bis 12 arbeiten das Gehäuse 102, die Arbeitskammern 103, die Kolben 104, die Kolbenschuhführungen 105, die Kolbenschuhe 106, der Schaft 107, die Lager 108 und 109 und einige andere Teile, sinngemäß wie in Fig. 1.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 bis 12 unterscheidet sich vom Aus führungsbeispiel der Fig. 1 und 2 insbesondere dadurch, daß in dem Rotor 101 nicht nur eine Zylindergruppe, sondern daß zwei Zylindergruppen darin angeordnet sind und zwei Kolbengruppen in den betreffenden, zugeordneten Zylindergruppen, je eine Kolbengruppe in je einer Zylindergruppe, angeordnet sind.

Die Kolbenschuhe 106 haben deshalb eine etwas andere Formgebung. Sie erstrecken sich durch entsprechende Schlitze in den Teil des Rotors 101, der die andere Zylindergruppe enthält, bie in den jenseitigen

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- 25 Teil der Kolbenschuhführungen 105

Entsprechend der Anordnung von zwei Zylindergruppen ist dieses erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel mit Rotorpassagen 115 von der einen Zylindergruppe aus in einer Axialrichtung durch den Rotor versehen und mit anderen Rotorpassagen 115 von der anderen Zylinder gruppe aus in der anderen Axialrichtung durch den Rotor 101 versehen.

Jede Kammer 103 der linken Zylinder gruppe hat also mindestens eine Rotorpassage 115 in der einen Axialrichtung durch den Rotor hindurchgehend und jeder Zylinder der anderen Zylindergruppe 103 hat mindestens eine Rotorpassage 115 in der anderen Axialrichtung durch den Rotor hindurchgehend.

An beiden Enden des Rotors 101 befinden sich Rotorsteuerflächen, und zwar an dem einen axialen Ende die Rotor steuerfläche 124 und am anderen Ende die Rotor steuerfläche 155.

Am einen axialen Ende ist das Gehäuse 102 direkt als Steuerkörper 110 ausgebildet oder mit einem Steuerkörper 110 versehen. Vom Fluidport 116 her wird Fluidum, Flüssigkeit oder.Gas durch das Gehäuse 102 und durch den Steuerkörperteil 110 herein in das Steuerfenster 111 geleitet und fließt durch die entsprechenden Rotorpassagen 115 in die entsprechenden Zylinder 103 der einen Zy lind er gruppe herein; während es aus den Zylindern dieser Zylindergruppe 103 durch entsprechende Rotorpassagen 115 heraus in das andere Steuerfenster 112 fließt und von dort aus durch die Fluidpassage 115,zum Fluidanschluß 117.

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Der Fluß des Mediums kann auch in umgekehrter Richtung erfolgen. Zwischen dem Steuerfenster 111 und dem Pluidport 116 ist eine Fluidpassage 113 angeordnet. Am Gehäuse 102 oder dem Steuerkörperteil 110 befindet sich die Stator steuerfläche 123. Die Stator steuerfläche 123 und die Rotorsteuerfläche 124 bilden zusammen den Steuerspiegel 122. Während dem Betrieb der Maschine ist der Rotor 101 mit einer angemessenen Kraft gegen den Steuerkörper oder den Steuerkörperteil 110 gedrückt, so daß der Passungsspalt zwischen der Statorsteuerfläche 123 und der Rotorsteuerfläche 124 entsprechend klein, aber ausreichend bemessen ist. Druckausgleichsfenster oder Ausnehmungen für den Druckausgleich 118 und/oder 119 können in den Steuerkörperteil 110 oder auch in den Rotorteil 101 eingearbeitet sein zum Zwecke des insbesondere axialen Druckausgleichs am Rotor oder am Stator. Im Ausführungsbeispiel ist der Steuerspiege]plan ausgebildet, doch könnte er auch konisch oder sphärisch ausgebildet sein und anstatt den Steuerkörperteil 110 fest aus einem Stück mit dem Gehäuse 102 oder dessen Deckel herzustellen, könnte er auch getrennt davon ausgeführt und/oder flexibel daran aufgehängt werden.

Am anderen Ende des Rotors 101 befindet sich die Rotor steuerfläche 155. Auf der Steuerfläche 155 ; aufliegend ist der zweite Steuerkörper 156 angeordnet. Der Steuerkörper 156 ist mit der Statorsteuerfläche 154 versehen und die Statorsteuerfläche 154 und die Rotor steuerfläche 155 bilden zusammen den zweiten Steuerspiegel 153. Im Steuerkörper 156 sind die Steuerfenster 138 und 139 angeordnet. In einer der Steuerflächen, oder in beiden, können schließlich Ausnehmungen für den Druckausgleich oder

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Druckausgleichsfenster angeordnet sein, um einseitige Axialkräfte oder um einseitige Fluidkräfte aufzuheben oder weitgehend auszubalancieren oder ihnen entgegenzuwirken.

Axialwärts nach außen münndet das Steuerfenster 138 in entsprechende Fluidpassagen oder unter Zwischenanordnung von entsprechenden Fluidpassagen in den Fluidport 136 und das Steuerfenster 139 mündet aber zwischen Anordnung von entsprechenden Fluidpassagen in den Fluidanschluß 137.

Fluid, wie Flüssigkeit oder Gras, wird aus dem Fluidanschluß 136 durch das Steuerfenster 138 und entsprechende Rotorpassagen 115 herein in die entsprechenden, sich vergrößernden Arbeitskammern 103 geleitet und aus ihnen heraus, wenn sie sich verkleinern, durch entsprechende Rotorpassagen 115 herein in das Steuerfenster 139 und von dort aus heraus aus der Maschine durch den Fluidanschluß 137. Der Fluidumsfluß kann auch in umgekehrter Richtung erfolgen.

Um das Andrücken des Rotors 101 an den Steuerkörper 110 zu gewährleisten und um das Andrücken des Steuerkörpers 156 an den Rotor 101 zu gewährleisten, müssen sowohl der Rotor 101 als auch der Steuerkörper 156 in einem kleinen Ausmaß in axialer Richtung beweglich sein. Ferner muß axial außerhalb des Steuerkörpers 156 ein Druckmittel angeordnet werden, um den Steuerkörper 156 gegen den Rotor 101 zu drücken. Ein solches Druckmittel kann z.B. eine Feder sein. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 bis 12 wird der Steuerkörper 156 durch

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Fluidumsdruck gegen den Rotor 101 gedruckt. Dadurch kommt der Steuerkörper 156 mit seiner Statorsteuerfläche 154 fiuf der Rotor steuerfläche 155 des Rotors 101 zum Anliegen und entsprechend wird der Steuerspiegel 153 zwischen Rotor 101 und Steuerkörper 156 abgedichtet.

Zwischen dem Steuerkörper 156 und dem Gehäuse 102 bzw. den Fluid anschlüssen 136 und 137 sind in axialer Richtung bewegliche und in diesem Ausführungsbeispiel auch sphärisch bewegliche und flexible Fluidpassagenkörper angeordnet. Diese Fluidleitungskörper sind relativ zum Gehäuse 102 in axialer Richtung beweglich, sodaß sie zu jeder Zeit gegen entsprechende Teile, die mit dem fiteuerkörper kooperieren, gepreßt werden. Zu dem Zweck sind schließlich Federmittel 199 axial auswärts der Fluidpas sagekör per 171 und 172 angeordnet und drücken diese in axialer Richtung zum Steuerkörper 156 und damit zum Rotor hin.

Die Fluidpassagenkörper 171 und 172 befinden sich in entsprechenden Bohrungen im Gehäuse 1 und sind in diesem in axialer Richtung beweglich gelagert. Gegenüber dem Gehäuse 201 sind sie vorteilhafterweise abgedichtet durch die plastischen Dichtungen 166. Am einwärtigen Ende der Fluidpassagenkörper 171 sind beispielsweise plane Endflächen ausgebildet, auf denen der sphärische Ring 147 mit entsprechenden planen Flächen aufliegen kann, so daß sich die sphärischen Ringe relativ zu den Fluidpassagen 171 in begrenztem Ausmaß in radialer

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Richtung bewegen können, aber gegenüber diesen abdichten. Das andere Ende des betreffenden Sphäroringes 147 ist vorteilhafterweise mit einer sphärischen Fläche versehen und mit dieser sphärischen Endfläche liegt der entsprechende Sphäroring 147 auf einer entsprechend sphärischen auswärtigen Endfläche eines Fluidpassagenkörpers 169 oder 170 auf. Die Fluidpassagenkörper 169 oder 170 sind in entsprechenden Bohrungen im Steuerkörper 156 angeordnet. Gegenüber dem Steuerkörper 156 sind sie vorteilhafterweise durch die plastischen Dichtungen 165 abgedichtet.

Die Fluidpassagenkörper 169,170,171 und 172 sowie die Sphäroringe sind mit entsprechenden Fluidpassagen vorteilhafterweise in Form von Bohrungen oder Kanälen 140,142,141,143 oder 145 versehen, so daß das Fluidum durch diese Körper hindurchfließen kann, von den entsprechenden Fluidpassagen im Gehäuse 102 oder dessen Deckeln oder von den Fluidanschlüssen 136 oder 137 her herein in die Steuerfenster 138 oder 139 oder aus diesen heraus.

Infolge des sphärischen Aneinanderliegens der sphärischen Flächen zwischen den betreffenden Fluidpassagenkörper η 169 und den Sphäroringen 147 oder den Fluidpassagenkörpern 170 den Sphäroringen 147 können beide Teile sich sphärisch gegeneinander und dabei trotzdem gleichzeitig dichten.

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Durch die Federmittel 149 sind die Fluidpassagenkörper 171, die Sphäroringe 147, die Fluidpassagenkörper 169 und der Steuerkörper aneinandergedrückt und ebenso sind durch andere Federmittel 149 die Fluidpassagenkörper 172, die Sphäroringe 147 und die Fluidpassagenkörper 170 sowie der Steuerkörper 156 gegeneinander gedrückt, so daß Leckagen zwischen diesen Teilen vermieden sind.

Die Anordnungen der Sphäroringe 147 sind nur beispielhaft. Sie sind vorteilhaft in Maschinen, die besonders hohen Wirkungsgrad haben sollen und bei denen Bearbeitungsfehler im Gehäuse und Rotor auszuschalten sind.

Wenn andererseits die Maschinenteile präzise gearbeitet sind, kann gegebenenfalls auch auf die Sphäroringe verzichtet werden und es kann auch darauf verzichtet werden, mehrere Fluidpassagenkörper anzuordnen.

In einem solchen Falle können die Fluidpas sagekör per 169 und 171 zusammen mit dem Sphäroring 147 aus einem Stück hergestellt werden und ebenso können die Fluidpas sagekör per 170 und 172 mit dem entsprechenden Sphäroring 147 zusammen einteilig ausgebildet werden, je nach Ausführungsart. Gegebenenfalls können in einfache Maschinen sphärische bewegliche Steuerkörper überhaupt gespart werden.

Die Fluidpassagen 140 sind in kommunizierender Verbindung mit dem Steuerkörper 138, so daß zwischen dem Steuerfenster 138 und der Fluidpassage oder den Fluidpassagen 140 ein freier Fluiddurchfluß

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gewährleistet ist. Die Fluidpassage 141 oder die Fluidpassagen 141 stehen schließlich mit dem Steuerfenster 139 in Verbindung, so daß ein freier Fluiddurchfluß vom Steuerfenster 139 in die Fluidpassage oder die Fluidpassagen 141 und in umgekehrter Richtung gewährleistet ist.

Im Ausführungsbeispiel sind jeweils drei Fluidpassagenkörper 169 dem Steuerfenster 138 zugeordnet und drei Fluidpassagenkörper 170 dem Steuerfenster 139 zugeordnet. Dadurch ergibt sich eine einfache Herstellungsweise und eine gut verteilte Fluidzuführung zu dem Steuerfenster 138 bzw. 139 oder aus diesen heraus. Anstelle mehrere solcher Fluidpassagenkörper jedem einzelnen Steuerfenster zuzuordnen, würde es auch genügen, einen einzigen Fluidpassagenkörper anzuordnen, je nach konstruktiven Überlegungen und je nach der Ausführungsart.

Erfindungsgemäß ist es jedoch wichtig, daß der Querschnitt durch die Fluidpassagen 140 und 141 so groß bemessen wird, daß der aus ihnen heraus auf den Steuerkörper 156 wirkende Druck größer ist als der in umgekehrter Richtung aus dem Steuerspiegel her gegen den Steuerkörper 156 wirkende Fluidumsdruck, so daß das axialwärtige Andrücken des Steuerkörpers 156 unter dem Fluidumsdruck aus den Fluidpassagen 140 oder 141 her gewährleistet ist.

Ferner ist es wichtig, daß der Querschnitt durch die Fluidpassagenkörper 171 bzw. 172 so groß bemessen wird, daß der aus dem axialwärts jenseitigen Raum, also aus den Fluidanschlüssen 136,137 her auf das rückwärtige Ende der Fluidpassagenkörper 171 bzw. 172 wir-

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kende Fluiddruck so groß bemessen ist, daß er größer ist als der aus der anderen Axialrichtung her angreifende, so daß das Andrücken der Fluidpassagenkörper ITl und 172 gegen die übrigen Körper in axialer Richtung einwandfrei gewährleistet ist.

Bei der Bemessung der Querschnitte muß man auch das Druckgefälle in der Flüssigkeit in den Spalten zwischen den Teilen oder im Steuerspiegel mit berücksichtigen, um eine einwandfreie Wirkungsweise zu erzielen.

Da in Rotationsfluidmaschinen gelegentlich kleine Verlagerungen oder Rundlaufungenauigkeiten der Rotationsteile vorkommen, ist es vorteilhaft, den Steuerkörper 156 nicht nur axial, sondern auch sphärisch und radial in gewissemUmfang beweglich aufzuhängen.

Zu diesem Zweck ist der Schaft 107 mit einem Sphärolager 146 versehen, auf dem der Steuerkörper 156 schwingen kann.

Ferner ist der Steuerkörper 156 im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 bis 12 vermittels des Kardankörpers 148 sphärisch beweglich und gelenkig zum Gehäuse 102 oder dessen Deckel aufgehängt. Wie aus Fig. 3 und Fig. 10 ersichtlich ist, ist der Steuerkörper 156 mit den entsprechenden Schlitzen und zwar mit einem Schlitzpaar 149 versehen. Die Schlitze des Schlitzpaares 149 liegen diametral gegenüber. In die Schlitze 149 des Steuerkörpers 156 greifen die Eingreifteile 151, die Fortsätze oder Einsätze des Kardankörpers 148 sind, ein. Schließlich ist auch das Gehäuse 102 mit dem Schlitzpaar 150 Versehen und in jeden

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Schlitzdes Rotorschlitzpaares 150, das in den Kardankörper 148 eingreift, greifen entsprechende Eingreifteile 152 als Gehäuseteile oder Einsätze im Gehäuse 102 ein. Die Eingreifteile 151 und 152 sind in den betreffenden Schlitzen 149 und 150 in gewissem Umfang in radialer Richtung beweglich, so daß der Kardankörper 148 in begrenztem Ausmaß sich in radialer Richtung bewegen kann und so daß sich der Steuerkörper 156 ebenfalls in begrenztem Ausmaß relativ zum Kardankörper 148 bewegen kann; Die Schlitze und Eingreifteile 149 und 152 könnten auch in umgekehrter Anordnung getroffen werden, so daß sich die Schlitze bzw. die Eingreifteile an oder in den entsprechenden anderen benachbarten Teilen oder Körpern, Gehäuse, Steuerkörper, Kar dank örper oder dergleichen befinden würden.

Ein weiteres, in den Ausführungsbeispielh der Fig. 3 bis 12 dargestelltes Erfindungsmerkmal ist die Anordnung der Fluidkammern 127 im Steuerkörper 156. Die Fluidkammern 127 erstrecken sich von der axial auswärtigen Richtung her in den Steuerkörper 156 herein. Die j

Fluidkammern 127 sind durch die entsprechenden Fluidkammerdeckel verschlossen. Die Fluidkammerndeckel 128 sind in den Fluidkammern in axialer Richtung beweglich. Erfindungsgemäß wird Fluidum unter Druck in die Fluidkammern 127 geleitet, so daß der aus ihnen herauswirkende Druck in Steuerkörper 156 zusätzlich gegen den Rotor 101 drückt.

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Anstatt die Fluidkammern 127 im Steuerkörper 156 anzuordnen, kann man sie auch im Gehäuse 102 oder einem Deckel desselben anordnen und dann die Druckkammerndeckel 128 in axialer Richtung gegen den Steuerkörper 156 drücken lassen, je nach Ausführungsart.

Wichtig ist, daß der aus den Druckkammern 127 her wirkende Druck (Fluidumsdruck) direkt oder indirekt auf den Steuerkörper 156 übertragen wird, um diesen gegen den Rotor 101 zu drücken. Um das zu ^ bewirken, sind, wie aus Fig. 12 ersichtlich, Umsteuerkammern 157

angeordnet, in denen die Umsteuerkörper 158 beweglich sind. Zu den Umsteuerkammern 157 führen die Fluidpassagen 161,162,159,163,160 und 164. Die Fluidpassagen 160 oder 159 führen direkt oder indirekt von der Mitte der Umschaltkammern 157 in die Fluiddruckkammern 127. Die Fluidpassagen 161 und 163 stellen die Verbindung direkt oder indirekt zwischen der Umsteuerkammer oder Umsteuerkammern 157 und dem Fluidanschluß 136 her, während die Fluidpassagen 162 und 164 die Verbindung zwischen dem anderen Ende der Fluidkammer 127 und dem Fluidanschluß 137 direkt oder indirekt herstellen. Je nachdem, ob höherer Druck im Fluidanschluß 136 oder 137 herrscht, bewegen sich daher die betreffenden Umsteuerkörper 158 in der betreffenden Umsteuerkammer 127 in die eine oder andere Endlage der Umsteuerkammer und gehen dadurch jeweils die freie Communication zwischen dem Fluidanschluß höheren Druckes durch die Umsteuerkammer 157 mit den betreffenden Druckkammern 127 frei.

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Dadurch ist gewährleistet, daß jeweils hoher Druck, der in einem der Fluidanschlüsse wirksam ist, auch in den Fluiddruckkammern vorhanden und wirksam ist. Die Anordnung der Umsteuerkammern und Umsteuerkörper 156 oder in anderen Steuerkörpern angeordnet werden, wo sie sinngemäß den gleichen Zweck erfüllen könnten.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 bis 12 realisiert nicht nur eine Zweistrompumpe für die Förderung von zwei Förderströmen mit gleicher Liefermenge oder von zwei Gasströmen mit gleicher Liefermenge oder es wirkt nicht nur als Motor mit zwei Fluidströmen mit gleicher Liefermenge, sondern es ist darüber hinaus in der Lage, zwei Fluidströme mit fast keinen oder mit nur sehr geringen Leckagen zu realisieren, so daß selbst bei hohem Druckunterschied zwischen den beiden Fluidströmen die Druckflußmenge in jedem einzelnen der separierten Fluidströme gleich oder nahezu gleich bleibt.

In den Figuren sind jeweils die Fluidanschlußteile mit den Steuerfenstern und den Statorsteuerspiegeln sowie den eventuellen darin λ befindlichen Druckausgleichfeldern oder Ausnehmungen für den Belastungsausgleich um 90 verdreht gezeichnet.

Das ist deshalb geschehen, um in jeweils einem Längsschnitt sowohl die Fluidzuführung und Abführung zu verdeutlichen, als auch die Stellung der Arbeitskammern größten Volumens und der Arbeitskammern kleinsten Volumens zu zeigen.

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In den Fig. 13 und 14 ist eine stufenlos regelbare Vierstrom-Rotations-Radialkolbenmaschine mit axialer Fluidbeaufschlagung als ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, wobei zwei Rotoren 201 in dem gleichen Gehäuse 202 untergebracht sind. Im Zentralteil des Gehäuses 202 erstreckt sich ein Gehäuseteil radial einwärts, indem der Schaft 207 und somit auch die vom Schaft getragenen Rotoren 201 durch die entsprechenden Lager 208 gelagert sind.

Durch den zentralen mittleren Gehäuseteil des Gehäuses 202 sind entsprechende Fluidpassagen geführt, die die Fluidanschlüsse 236 mit dem Steuerfenster 211, 237 mit dem Steuerfenster 212, 278 mit einem anderen Steuerfenster 211 und 279 mit einem weiteren Steuerfenster 212 verbinden. Die entsprechenden Steuerkörperteile 210 sind in diesem Ausführungsbeispiel mit dem Zentralteil des Gehäuses 202 aus einem Stück hergestellt. Sie wirken sinngemäß wie der Steuerkörperteil 210 der Fig. 3 bis 12. Anstatt einteilig mit dem Gehäuse 202 zu sein, könnten sie auch von diesem getrennt ausgeführt und an diesem aufgehängt, z.B. sphärisch an diesem befestigt sein.

Je ein Rotor 201 ist von je einem Axialende gegen den zentralen Mittelteil des Gehäuses 202 mit den Steuerkörperteilen 210 daran herangedrückt. Die entsprechenden Steuerspiegel zwischen den Rotoren 201 und den Steuerkörperteilen 210 sind wiederum gebildet durch entsprechende Statorsteuerflächen und Rotor steuerflächen.

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In den Rotoren 201 befinden sich jeweils in jdem einzelnen der Rotoren 201 zwei Radialzylindergruppen 203 mit darin arbeitenden Kolbengruppen 204. Die Kolben sind wiederum mit Kolbenschuhen und Kolbenschuhführungen sowie Kolbenschuhschlitzen und Kolbenschuhhaltern ausgerüstet. Die Kolbenschuhführungen sind ebenfalls mitumlaufend, und in dem Ausführungsbeispiel in den entsprechenden Lagern 209 gelagert.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 13 und 14 zeigt eine regelbare Pumpe oder einen regelbaren Motor bzw. einen regelbaren Kompressor. Die Regelvorrichtung ist dargestellt durch die Fluidmengenregler 273 und 274. Je nach Ausführung kann man jeden einzelnen der Fluidmengenregler 273 getrennt regeln oder man kann beide zusammenkoppeln, so daß beide gemeinsam regeln. So eiähält man entweder eine Rotationsradialkolbenmaschine mit zweimal zwei Fluidströmen veränderlicher Fördermenge, von denen jeweils zwei Fluidströme verschiedene Drucksatzmengen haben, oder man erhält eine Vierstrommaschine, bei der die Durchsatzmenge aller vier Ströme oder die Schluckmenge aller i

vier Ströme gleich ist.

Die Vierstromausführung ist als Pumpe besonders geeignet, um den Vierradantrieb von Fahrzeugen oder um den Vierpropellerantrieb von Flugzeugen oder Helicoptern zu bewirken.

An jedem axialwärtig äußeren Ende der beiden Rotoren 201 ist jeweils ein Steuerkörper 256 angeordnet. Die Steuerkörper 256 entsprechen

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in ihrer Ausführung den Steuerkörpern 156 der anderen Figuren und in oder zu den Steuerkörpern 256 sind entsprechende Steuerfenster 238 und 239 sowie entsprechende Fluidpassagenkörper 269, 270, 271 und 272 sowieSfephäroringe 247 angeordnet. Ebenfalls sind in den Fluidpassagenkörpern entsprechende Fluidpassagen vorhanden und die Verbindung zwischen den betreffenden Steuerfenstern 238 oder 239 und den zugeordneten Fluidanschlüssen ist sinngemäß hergestellt, wie in den anderen Figuren.

Die Rotations -Radialkolbenmaschine des Ausführungsbeispieles der Fig. 13 und 14 hat folglich 8 Fluidanschlüsse, die durch die Positionen 216, 236, 278, 280, 217, 237, 279 und 281 gezeigt sind. Je vier dieser An Schlüsse arbeiten jeweils als Zuführungsanschlüsse und je vier der Anschlüsse arbeiten jeweils als Ableitungsanschlüsse. Entsprechend der Vierstromausführung hat das Ausführungsbeispiel der Fig. 13 und auch Steuerfenster und zwar die Steuerfenster 238, 239, 211 und 212 je zweimal, so daß vier der Steuerfenster als Fluidzuführungssteuer ) fenster und vier der Steuerfenster als Fluidabführungssteuerfenster

dienen.

Im Ausführungsbeispiel sind die Rotoren 201 jeweils durch die entsprechenden axial auswärts wirkenden Fluiddrücke in ähnlicher Weise, wie in den Aμsfübrungsbeispielen der Fig. 3-12 gegen den Stator-Steuerkörper 210 gedrückt.

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Im Ausführungsbeispiel sind also die Rotoren 201 durch die entsprechenden Mittel zur Maschinenmitte hingedrückt.

Es wäre jedoch auch möglich, die starren Teile oder die starren Steuerkörper an den Enden oder Enddeckeln der Maschine anzuordnen und in der Maschinenmitte flexible Steuerkörper, die axial beweglich sind, anzuordnen, so daß die Rotoren dann jeweils in axialer Richtung nicht zur Maschinenmitte hin, sondern zum jeweiligen Maschinenende hin gedrückt werden.

Es ist wiederum vorteilhaft, entweder alle Steuerkörper oder bevorzugterweise die Steuerkörper 256 sphärisch und axial beweglich aufzuhängen und zu diesem Zweck wiederum Kardankörper 248 anzuordnen. Die Anordnung der Kardankörper 248 ist jedoch nur beispielhaft. Bei einfachen Maschinen können bewegliche Steuerkörper gegebenenfalls durch Starre ersetzt werden.

Nach einem weiteren Vorteil des Ausführungsbeispieles der Fig. 13

und 14 kann der eine Rotor 201 vom anderen Rotor 201 abgekuppelt {

werden. Zu .diesem Zweck ist der Schaft 207 zweiteilig ausgeführt, so daß der eine Rotor 201 durch den Schaft 207 und der andere Rotor

durch den Schaft 207 getragen wird. Der Schaft 307 ist mit einer entsprechenden Passage versehen, durch die der Kupplungsantrieb 277 geführt wird. Das einwärtige Ende des Schaftes 207 ist mit einem Kupplungseingriff 275 versehen und in den Kupplungseingriff 277 mündet ein Kupplungskörper 276. Der Kupplungsantrieb 277 ist mit seinem Kupp-

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lungskörper 276 in der Fluidmaschine des Ausführungsbeispieles der Fig. 13 und 14 verschiebbar; in, diesem Ausführungsbeispiel in axialer Richtung verschiebbar, und zwar so, daß der Kupplungskörper 276 entweder in eine entsprechende Ausnehmung 282 im Schaft 307 eingreift, darin vollständig oder nahezu vollständig einliegt, oder daß er in den Kupplungseingriff 275 der Welle oder des Schaftes 207 zusätzlich mit eingreift.

Ist im Ausführungsbeispiel nach der Figur der Kupplungsantrieb 277 nach rechts verschoben, so greift der Kupplungskörper 276 in den Kupplungseingriff 275 ein und kuppelt dabei die Schäfte 207 und 307 zusammen, so daß beide zusammen umlaufen und dadurch beide Rotoren 201 der Maschine arbeiten und folglich vier Fluidströme durch die Maschine fließen, wenn eine exzentrische Einstellung der Fluid mengenregler 273 und 274 eingestellt ist.

Wird andererseits der Kupplungsantrieb 277 in der Fig. 13 nach links verschoben, so wird der Schaft 307 vom Schaft 207 losgekuppelt, der Kupplungskörper 276 liegt dann ganz im Kupplungsraum 278, 282 und der Schaft 307 ist dann vom Schaft 207 losgekuppelt. In diesem Falle läuft dann lediglich der vom Schaft 207 getragene Rotor 201 um und die Maschine arbeitet dann als Zweistrommaschine.

Das letztere hat viele Vorteile, insbesondere beim Fahrzeugantrieb oder beim Flugzeugantrieb.

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Wenn das Fahrzeug oder Flugzeug im Normalantrieb fährt, so ist oftmals der Antrieb von zwei Rädern oder von zwei Propellern ausreichend und das kann dann durch den vom Schaft 207 getragenen Rotor 201 und die dazugehörigen Teile bewerkstelligt werden. Die Reibung in den Lagern und Steuerspiegeln sowie den Kolbenschuhen und Kolben des linken Teiles der Maschine der Fig. 13 kann dann beim rationellen Betrieb des Fahrzeuges oder Propellers abgeschaltet werden.

Andererseits kann das Fahrzeug im Gelände auf Vierradantrieb, oder kann das Fahrzeug auf vier Propeller-Antrieb angewiesen sein, z.B. beim Start oder bei der Landung oder beim sehr schnellen Flug oder bei trübem Wetter oder beim Steigflug.

In solchen Fällen sollte man auch den linken Teil der Fig. 13 vermittels des Kupplungsmechanismusses, indem man den Schaft 307 mit dem Schaft 207 zusammenkuppelt, somit dann wieder die Vierstrommaschine in Tätigkeit setzen, so daß dann vier Räder oder vier Propeller des Fahrzeuges oder des Flugzeuges angetrieben sind.

Erfindungsgemäß sind die Rotations-Fluidmaschinen so gut abgedichtet und die volumetrischen Verluste durch die Steuerspiegel so gering, daß die Maschinen mit hohem Wirkungsgrad arbeiten und mit nur geringen volumetrischen Verlusten.

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Das letztere ist besonders von Vorteil bei proportional fördernden Zweistrompumpen, wie sie z.B. in Baumaschinen, Baggern, Kränen, Schiffswinden, Zweistromflugzeugen oder Zweistromfahrzeugen Verwendung finden. Die Möglichkeit, jeweils zwei Förderströme mit einer anderen Ford ermenge arbeiten zu lassen als die beiden anderen Förderströme der Vierstrommaschine nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 13 und 14, ist ein weiterer bedeutender erfindungsgemäßer Vorteil, der sich besonders beim Vierstromantrieb von Baumaschinen, Flugzeugen und Fahrzeugen, wie z.B. beim Antrieb von Baggern, Kränen, Allrad-Fahrzeugen, Zweistrom- oder Vier Stromflugzeugen und deren Propeller, Raupen, Räder, Winden Hubzylinder od. dgl. besonders vorteilhaft bewährt.

Die Möglichkeit, die beiden Fluidmengsnregler 273 und 274 zusammen zu kuppeln, so daß beide nur die gleichen Bewegungen ausführen können, schafft schließlich den Vorteil bei Vierstromflugzeugen, vier oder bei Serienschaltung eine größere Anzahl von Propellern z.B. 8,12 od. dgl. mit jeweils substantiell verhältnis gleicher Drehzahl anzuteeiben. Die gleiche Möglichkeit hat man bei diesem Ausführungsbeispiel auch beim Vieiradantrieb von Fahrzeugen, indem man vier Räder von Fahrzeuben mit jeweils substantiell gleichender verhältnisgleich regelbarer Geschwindigkeit antreiben kann, oder indem man bei Serienschaltung von mehreren Rädern auch noch mehr Fahrzeugräder z.B. 8 oder 12 mit jeweils gleicher Geschwindigkeit in allen Rädern antreiben kann.

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Bei den Mehrstromantrieben wird auch ein Druckunterschied in den verschiedenen Förderströmen infolge der guten volumetrischen Abdichtung der erfindungsgemäßen Maschine nicht zum Schlupf des einen Förderstromes gegenüber dem anderen oder nicht zu bedeutendem Schlupf zwischen einem der Förderströme relativ zum anderen Teil der Förderströme führen. Folglich werden selbst dann, wenn einzelne der Räder, Zylinder, Raupen oder Propeller mehr oder weniger belastet sind, diese trotzdem nicht schneller als die weniger belasteten rotieren, sondern alle werden relativ gleich schnell oder verhältnisgleich schnell rotieren, wenn die Mehrstrompumpe üie gleichen Fluidmengenregler für alle Förderströme eingestellt hat.

Die großen Vorteile dieser Erfindung sind bisher anhand einiger Ausführungsbeispiele beschrieben worden. Doch ist die Erfindung nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt.

Insbesondere können anstatt ein, zwei oder Vierstrompumpen auch Sechs-, Acht- oder Vielstrompumpen kompressoren oder Motoren (

gebaut werden. Auch können die sphärischen Lagerungen oder Aufhängungen der Steuerkörper in anderer, aber sinngemäßer Weise durch konstruktive !Modifikationen bewerkstelligt werden, ohne den Geist der Erfindung zu verlassen. Auch die axiale Aneinanderdrükkung der Rotorteile und der Steuerkörperteile kann man konstruktiv absondern, je nach verschiedenem Anwendungsfall, und je nach Überlegung, ohne dabei den Geist der Erfindung zu verlassen.

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In der Fig. 15 ist durch die Überweisung 1 der erfindungsgemäße Rotor dargestellt. Überweisung 2 zeigt das aus dem Patentgesuch vom 11. Juni bekannte Gehäuse. Ebenfalls sind die Überweisungen 3,4, 5, 6, 7, 8, 9_S 31 und 36 aus dem genannten Patentgesuch bekannte Teile, die folgendes darstellten: Überweisung 3 den Arbeitszylinder, 4 den Arbeifcskolben, 5 den Umlaufring, 6 den Kolbenschuh, 7 den Schaft, 8 die Rotorlager, 9 die Leitkörperlager, 31 das Axialdrucklager, 36 den Spielraum axialwärts der Kolbenschuhe, sowie 11 und fc 12 Steuerfenster, 13 und 14 Fluidpassagen zwischen den Steuerfenstern 11 bzw. 12 und den Fluidanschlüssen 16 und 17, während 16 und 17 die Fluidanschliisse darstellen. Überweisung 22 zeigt den aus Statorsteuerfläche 23 und Rotorsteuerfläche 24 gebildeten Steuer spiegel.

Wie bereits geschrieben, werden die Kolben 4 mit ihrenHolbenschuhen 6 durch die aus Umlaufring und Supportringen bevorzugt zusammengesetzte Leitanordnung 5 periodisch während dem Rotorumlauf in den betreffenden Radialzylindern 3 auswärts und einwärts bewegt, wodurch die Ra dia !zylinder 3 ihr Volumen pro Rotorumlauf periodisch einmal vergrößern und einmal verkleinern und dabei Fluid durch die Anschlüsse 16 oder 17, die Passagen 13 oder 14, die Steuerfenster 11 oder 12 und die Rotorpassagen 15 oder einzelne derselben in sich aufnehmen oder aus sich abgeben.

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Im Steuerspiegel 22 liegen die Statorsteuerfläche 23 und die Rotorsteuerfläche 24 aufeinander und gleiten relativ zueinander, wenn der Rotor 1 umläuft. Zwischen der Statorsteuerfläche und der Rotorsteuerfläche befindet sich ein sehr enger, mit Fluid gefüllter Spalt. Der Abstand der Statorsteuerfläche von der Rotorsteuerfläche muß so bemessen sein, daß nur wenig Fluidum durch den Spalt dazwischen entweichen kann. Ein zu großer Spalt verursacht Wirkungsgradverminderungen durch Leckagen. Zu enger Spalt führt zu Reibungsverlusten. Zu starke Anpressung der Stator steuerfläche und der Rotorsteuerfläche ä

gegeneinander verursacht ebenfalls Reibungsverluste. Die Statorsteuerfläche und die Rotorsteuerfläche können je nach konstruktiven Überlegungen plan, radial plan, konisch oder sphärisch ausgebildet sein. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 sind sie konisch. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 sind sie plan oder sphärisch dargestellt.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 15 bis 18 ist erfindungsgemäß zu jedem Zylinder 3 oder aus jeder Arbeitskammer 3 eine Druckkammer angeordnet. Diese kann einfachheitshalber eine zylindrische Bohrung *

sein. Die einzelnen Druckkammern 37 erstrecken sich vom einen Ende des Rotors 1 her axial in den Rotor herein. Von der betreffenden Druckkammer 37 aus erstreckt sich Fluidpassage herein in die Arbeitskammer oder den zugeordneten Zylinder 3. Nach einer anderen Ausführungsart, die in den Figuren dargestellt ist, erstreckt sich die Druckkammer 37 sogar ein Stückchen durch die Arbeitskammer 3 hindurch oder bis in sie hinein. Dann ist die Fluidpassage zur Kommunikation der Arbeits-

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kammer 3 mit der betreffenden Fluidkammer, Druckkammer 37 überflüssig, da die Druckkammer 37 dann selbst diese Kommunikation bewirkt. In axialer Richtung von der Rotormitte fort ist jede einzelne Druckkammer 37 durch einen Deckel 39 verschlossen, der vorzugsweise in die Druckkammer 37 eingesetzt und in ihr axialwärts bewegungsfähig angeordnet ist. Zwischen Druckkammer 37 und Deckel 39 kann eine plastische Dichtung 40 vorgesehen werden. Mit einem Ende liegt jeder Deckel 39 auf einem Axialdrucklager, z. B. einem Axial-" druckwälzlager 31 auf. Der dein Rotor zugekehrte Teil des Axialdrucklagers 31 ist mit dem Rotor mitrotierend, da die Deckel 39 diesen Teil beim Rotorumlauf mitnehmen* Zwischen den Deckeln 39 und dem rotorzugekehrten Teil des Lagers 31 Kndet deshalb keinerlei Relativbewegung und folglich kein Verlust statt. Das begünstigt den Wirkungsgrad der Maschine ganss erheblich.

Die Druckkammer 37 kann man so ausführen, daß der eigentliche wirksame Druckkammernteil 37 in seinem Querschnitt so bemessen ist, daß der Fluiddruck aus der Druckkammer 39 heraus gerade so groß bemessen ist, daß der Rotor 1 ausreichend stark an die Statorsteuerfläche gedruckt wird. Der Fortsatz 38 der Druckkammer 37 kann dann anderen Querschnitt, als der eigentliche wirksame Druckkammernteil 37 haben.

Beim Rotorumlauf herrscht nun in der Druckkammer 37 infolge der Kommunikation mit dem zugeordnetes Zylinder odar der zugeordneten

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Arbeitskammer 3 jeweils der Druck, der zur gleichen Zeit in dem zugeordneten Zylinder 3 oder dem Arbeitsraum 3 herrscht. Pro Rotorumlauf herrscht also abwechselnd im Arbeitsraum 3 und somit auch in der betreffenden Druckkammer 37 zunächst Ansaugung oder Fluidzuleitungsdruck, anschließend Kompression oder Dekompression, wenn der betreffende Rotorkanal 15 über dem Steuer spiegelsteg zwischen erstem und zweitem Fluidkanal verschlossen ist, danach Lieferdruck oder Ableitungsdruck (meistens Hochdruck), anschließend Dekompression oder Kompression, wenn der Rotorkanal 15 über den Steuerspiegelsteg rotierend, verschlossen ist beim Rotieren über den Steuerspiegelsteg zwischen zweitem und erstem Fluidkanal und danach wieder der Ansaugungs- oder Fluidzuleitungsdruck wie im ersten Teil der Periode.

Dadurch wird der erfindungsgemäße, reibungssparende Effekt erreicht, indem nunmehr in der Niederdruckphase der Umlaufperiode auch Niederdruck in der Fluidkammer 37 herrscht und ferner in jedem Teil der Umlaufphase jeweils nur der Druck in der Fluidkammer herrscht, wie der in dem zugeordneten Arbeitsraum 3 und dem zugeordneten Rotorkanal 15 und dem jeweils in dem betreffenden Umlaufperiodenteil zugeordneten Fluidkanal oder Steuerfenster 11 oder 12 oder über dem betreffenden Steuersteg herrschenden Fluiddruck ist. Nach diesem erfindungsgemäßen Effekt herrscht in jedem einzelnen Teilgebiet des Steuerspiegels jeweils gerade der örtlich notwendige Anpreßdruck. Die Überanpressung der Rotorsteuerfläche an die Statorsteuerfläche der Vortechnik, vor allem im Niederdruckteil des Steuer-

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Spiegels ist durch diese Erfindung daher vermieden und der Wirkungsgrad, die Betriebssicherheit tfnd die Leistung der Fluidmaschine ist erhöht. Insbesondere sind auch die früher üblich gewesenen Anpressungen zwischen Statorsteuerfläche und Rotorsteuerfläche vermieden durch diese Erfindung, Infolge der Axialverschiebbarkeit der Deckel 39 in den Druckräumen 37 ist der Rotor 1 auch in Axialriehtung elastisch geworden. Das ist vorteilhaft, denn es verhindert Festfressen der Steuerflächen aneinander. Kommt z.B. ein ψ Schmutzmittel zwischen die beiden Steuerflächen 23 und 24, so kann

das Schmutzteil den Rotor 1 etwas axialwärts fortdrücken, was dann zwar zu momentanen Leckagen führt, aber den Festfreßvorgang verhindert und somit die Maschine schont.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 10 sind zwei erfindungsgemäße Rotoren 101 und 201 in einer Maschine angeordnet und durch eine gemeinsame Welle angetrieben. Zwischen beiden Rotoren 101 und 201 befindet sich ein statischer Gehäuseteil mit den Fluid-Zu- und Ableitungen. Die Rotoren 101 und 201 mit ihren darin befindlichen Teilen, die sich nur durch die Vorziffern 1, 10, 2 oder 20 von denen der Fig. 1 unterscheiden, sind gleich, wie die in den Fig. 1 und 2 mit den Ausnahmen, daß die Steuerflächen anders geformt sind und daß die beiden Rotoren 101 und 201 spiegelbildlich angeordnet sind. Die Wirkungsweise der Teile der Maschine nach Fig. 3 ist deshalb sinngemäß wie im Beispiel der Fig„ 1 und 2, so daß deren detaillierte Beschreibung gespart werden kann.

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Der Vorteil der Ausführungsart nach Fig. 18 ist, daß die Maschine zwei räumlich voneinander getrennte Pörderströme gleicher Liefermenge erzeugen kann, oder von zwei Förderströmen getrieben werden kann. Dann schließt die Vereinigung beider Ströme außerhalb der Pumpe nicht aus. Wenn man das Ausführungsbeispiel der Maschine nach Fig. 3 regelbar ausführt, so daß der Kolbenhub oder der Verdrängerhub verstellt werden kann, so kann man durch diese Maschine die beiden durch die Maschine strömenden Fluidströme gemeinsam oder beide unabhängig voneinander fördermengenregeln. Dadurch werden ganz neue Antriebsarten von Maschinen, Fahrzeugen und Flugzeugen möglich, wie teilweise bereits in meinen Patentgesuchen vom 11. Juni 1964 beschrieben.

Erfindungsgemäß ist es ratsam oder dringend, entweder die Welle 7 axial verschiebfähig anzuordnen, oder aber den Rotor 1, 101 bzw. auf der Welle 7, 107 oder 207 in Axialrichtung verschiebbar anzuordnen, so daß sich der Rotor in begrenztem Ausmaß relativ zur Statorsteuerfläche 23,123, 223 und somit zum Gehäuse 2 verschieben oder verlagern kann.

Ist diese Vorsorge nicht getroffen, so könnten sich die erfindungsgemäßen Anpressungen der Rotor steuerfläche an die Stator steuerfläche nicht verwirklichen und wären die einzelnen Druckkammern 37 mit ihren zugeordneten Teilen nur begrenzt wirksam.

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Dieser Teil der Erfindung wurde anhand zweier Ausführungsbeispiele beschrieben. Sie ist jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr sind konstruktive Abwandlungen möglich, ohne die Merkmale der Erfindung zu verlassen.

In den weiteren Fig. 19 bis 24 weiterer Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigt die Überweisung 1 den Rotor. Der Rotor ist auf dem Treibschaft 2 gelagert und auf diesem vorteilhafterweise in begrenztem Aus-" maß in axialer Richtung beweglich.

Der Schaft 2 ist in den Lagern 3 gelagert und mit dem Kupplungselement 4 versehen. Das Kupplungselement 4 greift in die Kupplungsausnehmungen 5 des Rotors 1 ein und ist in diesen ebenfalls vorteilhafter weise in begrenztem Ausmaß in axialer Richtung beweglich. Durch das Kupplungselement 4 wird der Rotor vom Schaft aus angetrieben oder treibt der Rotor 1 den Schaft an.

Anstatt den Rotor 1 auf dem Schaft in axialer Richtung beweglich zu lagern, ist es auch möglich, die Lager 3 so auszuführen, daß der Schaft mit dem an ihm befestigen oder mit ihm aus einem Stück hergestellten Rotor 1 innerhalb der Lager in begrenztem Ausmaß axial beweglich ist. Eine gewisse axiale Beweglichkeit ist wünschenswert, , damit der Rotor 1 frei zwischen den Gehäuseteilen 1 2 und 13 rotieren kann.

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Im Rotor befinden sich eine Anzahl von radialen Zylindern 6, in denen die Kolben 7 auswärts und einwärts gleiten, und dadurch das Volumen der Zylinder 6 während des Umlaufes des Rotors 1 periodisch vergrößern und verkleinern und dadurch den Pumpvorgang, Kompressionsvorgang oder den Motorvorgang der Maschine bewirken. Die Kolben 7 kann man beispielsweise durch eine Kolbenführung 8 betätigen und die Kolbenführung 8 kann mit einer Verstellvorrichtung 9 versehen sein, die beispielsweise in den Segmenten 10 gelagert sein kann und die Maschine von Null zur maximalen Fluidflußmenge regeln und eventuell die Förderrichtung und die" Durchflußrichtung der Maschine auch umkehren kann.

Die Mittelteile der Maschine sind innerhalb des Gehäuses 11 angeordnet. An einem En(Je des Gehäuses 11 ist das Steuerfenster 12 angeordnet, in dem sich die Fluid-Zu- oder Abführungskanäle 14 und 15 befinden, von denen je einer in das Steuerfenster 16 oder in das Steuerfenster 17 mündet. Ferner befindet sich am Steuergehäuse 12 die Steuerfläche 20. Die Steuerfläche 20 ist die stationäre Steuerfläche, in der sich die Steuerfenster'l6 und 17 befinden. Eines der Steuerfenster ist das Hochdrucksteuerfenster und das andere das Niederdrucksteuerfenster. Am anderen Ende des Mittelgehäuses 11 befindet sich die äußere Gehäusewand 13, die mit der Gehäusewandplanfläche 21 ausgerüstet ist. Der Rotor 1 ist so lang bemessen, daß er mit seinen planen Stirnflächen mit engem Laufspiel zwischen der Steuerfläche 20 und der

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Gehäusestirnfläche 21 umlaufen kann und die Spalte zwischen den Rotorstirnflächen und den Flächen 20 und 21 sind so bemessen, daß durch sie nur geringe Leckage entweicht. Von jedem Zylinder 6 aus geht mindestens ein Rotorfenster 18 in axialer Richtung durch den Rotor hindurch auf das Steuergehäuse 12 zu. Jedes Rotorfenster 18 läuft pro Rotorumlauf einmal am Niederdruck Steuerfenster und einmal am Hochdrucksteuerfenster 16 bzw. 17 vorbei. Erfindungsgemäß ist nun von jedem Zylinder 6 aus ein Ausgleichskanal 19 in der anderen Axialrichtung durch den Rotor hindurch angeordnet, so daß er auf die Stirnfläche 21 der Gehäusewand 13 mündet.

Ferner ist erfindungsgemäß der Querschnitt durch den Ausgleichskanal 19 größer als der Querschnitt durch den Ausgleichskanal 18.

Von jedem Steuerfenster 16 oder 17 aus wirkt ein gewisser Fluiddruck auf die Stirnwand des Rotors 1. Im Radialquerschnitt des Rotorfensters 18 kann der Fluidumsdruck auss den Steuerfenstern heraus jedoch ' keinen Druck auf den Rotor ausüben, so daß ein Axialdruck auf den

Rotor nur auf den Teilen der Stirnflächen des Rotors 1 ausgeübt bleibt, die sich gerade vor einem Steuerfenster 16 oder 17 befinden, und die nicht durch die Rotorfenster 18 unterbrochen sind.

Erfindungsgemäß wird der Radialquerschnitt durch die Ausgleichsfenster 19 nun so groß gemessen, daß sich aus diesen Fenstern herausaxialwärts entgegengesetzt gerichteter Reaktionsdruck auf einen Teil der Innenwand des Zylinders 6 ausbildet, und dieser den Rotor in Axialrichtung gegen die Steuerfläche 20 drückt.

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Wenn sich der Druck aus den Steuerfenstern 16 und 17 und der -Fluidumsdruck aus den Ausgleichsfenstern 19 die.Waage halten, dann schwimmt der Rotor 1 erfindungsgemäß in axialer Richtung vollkommen druckentlastet zwischen der Steuerfläche 20 und der Stirnfläche 21.

Auf diese Art ist die Radialkolbenmaschine besonders einfach herstellbar und vollkommen von axialen Fluiddruckkräften entlastet, so daß sie mit hohem Wirkungsgrad arbeitet und keinerlei zusatzliehe axiale Ausgleichsmittel und Steuerungsmittel benötigt.

Man kann jedoch die Steuerfenster 19 auch so groß bemessen, daß der Rotor mit einem leichten Überdruck gegen die Steuerfläche 20 gedrückt wird. Solche Ausführungsarten hängen von konstruktiven Überlegungen ab und sind in verschiedenen Modifikationen möglich.

Besonders einfach ist die erfindungsgemäße Radialkolbenmaschine, wenn man die Rotorkanäle 18 und die Ausgleichskanäle 19 als einfache Bohrungen ausführt. In solchem Falle bekommt die Bohrung 19 lediglich einen entsprechend bemessenen, größeren Durchmesser als die Bohrung 18.

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Selbstverständlich ist es möglich, die Kolben 7 zwangsweise radial auswärts zu drücken z.B. durch die Federmittel 22 oder durch an sich bekannte, nicht gezeichnete radiale Führungsmittel.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Maschine ist, daß das Gehäusemittelteil 11, der Rotor 1, das Steuergehäuse 12 und die Gehäuse-

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endwand 13 einfach plangefräst oder plangeschliffen werden können, so daß die Massenherstellung besonders einfach ist. Folglich werden die erfindungsgemäßen Maschinen auch besonders billig.

Erwähnt sei noch, daß die erfindungsgemäßen Radialkolbenmaschinen für konstante Förder- oder Schluckmenge ausgeführt werden können und selbstverständlich auch für variable Fördermenge oder Schluckmenge.

Auch können die erfindungsgemäßen Maschinen als Pumpen oder Kompressoren arbeiten und sie können ebenso als Hydromotoren oder als Gas- oder Luft-Motoren arbeiten, je nach Ausführungsart.

In den Ausführungsbeispielen der Fig. 19 bis 34 sind besonders einfache Kolben 7 eingezeichnet. Doch ist es auch möglich, anders geartete Radialkolbin, z.B. an sieb bekannte oder in meinen anderen Erfindungen offenbarte, in den entsprechenden Zylindern 6 anzuordnen. Anstelle der Regelanordnung nach den A asführungsboisplelen der Überweisungen 8 oder 9 oder 10 können auch alle beliebigen anderen Arten von Regelungen vorgesehen werden. Schließlich kann der äxialwärts/luiddruckentlastete Rotor nicht nur in den Ausiührungsbeispielen der Figuren dieses Patentgesuches angeordnet vre: den, sondern auch in anderen Radialkolbenmaschinen-Bauarten, wenn sie sinngemäß konstruiert werden; und

es ist deshalb beansprucht* daß alle derartigen Radialkolbenmaschinen unter den Schutz dieser Erfindung fallen, wenn sie die Merkmale des Rotors nach dieser Erfindung haben. Insbesondere, wenn sie mit den

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Rotorfenstern 18 und den Ausgleichsfenstern 19 versehen sind und die Ausgleichsfenster 19 durch eine entsprechende Stirnfläche 21 an einem cooperierenden Teil verschlossen sind.

In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 21 und 22 arbeiten Teile, die die gleiche Überweisung haben wie in den Fig. 19 und 20 sinngemäß wie in den Fig. 19 und 20 und sie stellen sinngemäß Teile dar. Der Rotor 51 hat als Besonderheit in diesen Figuren, daß er zwei Radial-

zylindergruppen 6 und 36 enthält, wobei in jedem Zylinder entsprechende Kolben 7 radial auswärts und einwärts gleiten. Von der Zylindergruppe 6 aus erstreckt sich wieder, wie im bereits beschriebenen Ausführungsbeispiel, von jedem einzelnen Zylinder 6 aus eine entsprechende Rotorbohrung 18 in einer Axialrichtung durch den Rotor und wird durch die Steuerfenster 16 und 17 mit Fluidum beaufschlagt bzw. Fluidum aus ihnen abgeführt. In der entgegengesetzten Axialrichtung erstreckt sich von jedem einzelnen Zylinder der Zylindergruppe 36 aus ein^ entsprechendffRotorkanal 38 in der anderen Axial- ( richtung durch den Rotor 51 hindurch. Die Rotorkanäle 38 sind dabei sinngemäß von gleichem Querschnitt wie die Rotorkanäle 18.

In der vom Rotor aus der Lage des Gehäusesteuerkörpers 12 entgegengesetzten Axialrichtung befindet sich das Gehäuseteil 35, das In diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls als Steuerkörper ausgebildet und mit den Steuerfenstern 32 und 33 versehen ist. Durch die Rotorkanäle 38 wird durch die Steuerfenster 23 oder 33 Zylindern der entsprechenden Zylindergruppen 36 Fluidum zu- oder aus ihnen ab-

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geführt. Die rückwärtige Gehäuseplatte ist mit der Steuerfläche 20 versehen und die vordere Gehäusepla'tte ist mit der Steuerfläche 120 versehen. Der Rotor gleitet mit seinen Endstirnflächen zwischen den Steuerflächen 20 und 120. Von den Steuerfenstern 16,17, 32 und 33 aus gehen entsprechende Fluidkanäle zu den Fluidanschlüssen 23, 24 bzw.

Die Maschine arbeitet als Zweistrommaschine.und zwar wird durch die Anschlüsse 23 und 25 der Maschine Fluidum zugeführt, was dann durch die Anschlüsse 24 und 26 von der Maschine abgenommen wird, oder die Maschine arbeitet in umgekehrter Flussrichtung. Die Maschine kann auch in eine Einstrommaschine verwandelt werden, indem man die Zuführungskanäle miteinander kommunizierend verbindet und die Äbleitungskanäle miteinander kommuniziert.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Rotor in axialer Richtung vollkommen druckentlastet, da die Druckkräfte aus den Steuerfenstern 16 und 32, sowie die aus den Steuerfenstern 17 und 33, sich gegenseitig aufheben und da außerdem die Fluidumskräfte aus den Rotorkanälen 18 und 38 sich gegenseitig aufheben.

Auch diese Maschine zeichnet sich durch besondere einfache Ausführung der Steuerung und der Rotoraxialbalancierungen aus und hat darüber hinaus den Vorteil, daß die Maschine besonders betriebssicher ist und daß der Rotor vollkommen frei von Axialdruckkräften rotieren und mit hohem Wirkungsgrad arbeiten kann, und keine weiteren zusätzlichen Steuerungsmittel benötigt.

In dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel der Fig. 23 und 24 stellen wiederum Überweisungen, die die gleichen Nummern haben wie in den Fig. 19 und 20, gleiche Teile dar und arbeiten sinngemäß wie Eg. 19 und 20. Soweit die Teile gleiche Überweisungen haben wie in den Fig. 3 und 4, arbeiten sie sinngemäß wie in den Fig. 21 und 22 und stellen gleiche Teile dar. Der Rotor 41 in den Fig. 23 und ist gleich wie der Rotor 51 in den Fig. 21 und 22.

Die Besonderheit des Aus'führungsbeispieles nach den Fig. 23 und besteht darin, daß innerhalb der einen Gehäusewand 34 ein Raum angeordnet ist, der den axial beweglichen Körper 27 enthält. Der axial· bewegliche Körper 27 trägt entsprechende Fluiddruckleitungen und die Steuerfenster 32 und 33. Axial vom Rotor weggekehrt befinden sich jeweils des axial beweglichen Körpers 27 oder in ihn eingelassen die Fluiddruckkammern 30, in die die Druckkörper 29 eingesetzt sind, und in denen sich vorteilhafterweise ferner die Federn 28 gegen den Fluiddruckkörper 29 und den axial beweglichen Körper 27 abdrücken können. '

Zwischen dem Steuerfenster 32 bzw. dem Steuerfenster 33 und der jeweils zugeordneten Fluiddruckkammer 30 befindet sich jeweils ein Kanal 31, der die Verbindung zwischen der betreffenden Fluiddruckkammer 28 und dem betreffenden Steuerfenster 32 bzw. 33 herstellt, so daß die Fluiddruckkammer 30 jeweils mit dem Druck beaufschlagt wird, der sich im benachbarten Steuerfenster befindet. Die Druckkörper 29 skid auf dem äußeren Wandteü der Gehäusewand 34 gelagert.

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Der Querschnitt durch die betreffenden Pluiddruckkammern 30 ist größer als der Querschnitt durch die Steuerfenster 32 bzw. 33, und deshalb wird der Körper 37 durch den Fluiddruck in den betreffenden Fluiddruckkammern 30 in axialer Richtung gegen den Rotor 41 gedrückt. Dadurch wird wiederum der Rotor 41 gegen die Steuerfläche gedrückt und der Vorteil dieses Ausführungsbeispieles besteht darin, daß die Spalte zwischen den Steuerflächen 20 und 120 sowie den Rotorstirnflächen, je höher der Druck in der Maschine ist, je fester gehalten werden, und daß deshalb die Leckagen bei dieser Maschine besonders gering sind. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß jeweils nur der Teil des axial beweglichen Körpers 27 mit hohem Druck beaufschlagt ist, in dem sich ein mit Hochdruck beaufschlagtes Steuerfenster befindet, während der Teil des axial beweglichen Steuerkörpers 27, in dem sich ein mit Niederdruck beaufschlagtes Steuerfenster befindet, entsprechend auch mit Niederdruck beaufschlagt ist.

Bei richtiger Bemessung der Querschnitte der Kanäle und Steuerfenster kann daher erreicht werden, daß in den Spalten an den axialen Stirnwänden des Rotors 41, also in den Steuer spiegeln, außerordentlich geringe Spiele herrschen und infolgedessen die Leckagen dieser Maschine sehr gering sind. Gleichzeitig kann aber auch noch erreicht werden, daß nur ganz geringe Reibung zwischen den Steuerflächen /

herrscht, da man die entsprechenden Fluiddruckfelder nicht zu groß bemessen braucht und dem Niederdrucksteuerfenster eine mit Niederdruck beaufschlagte Fluiddruckkammer 30 zugeordnet ist.

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Weitere Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß man den Rotor auf der Welle axial verschiebbar und gegebenenfalls auch sphärisch, in begrenztem Ausmaß auch schwingfähig, lagern kann, z. B. durch ein Sphärolager, so daß jegliche Verkantungen zwischen de m Rotor und den Steuerungsflächen ausgeschieden sind. Zu diesem Zweck kann man z.B.,.wie in der Fig. 5 gezeigt, zwei Sphäro-Buchsen 52 und auf der Welle 2 befestigen und auf diesen Sphärobuchsen den Rotor lagern. Die Sphärobuchsen haben vorteilhafterweise kugelförmige Außenflächen.

Der Rotor kann sich dann sowohl in axialer Richtung verschieben als auch sphärisch schwingen und somit alle ventuellen Rundlauf fehler der Welle ausgleichen, ohne daß irgendwelchesFressen zwischen den Rotorstirnflächen und den Steuerflächen 20 oder 120 entstehen könnte.

Die Radialzylinder können auch schräge angeordnet sein, so daß ihre

Achse in einem Winkel zwischen Radial und Axial verläuft. '

Die in den Fig. 19 bis 24 beschriebenen Ausführungsbeispiele zeigen nur einige Möglichkeiten der praktischen Verwertung der Erfindung. Doch ist die Erfindung nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr sind entsprechende Modifikationen und Abwandlungen der Erfindung möglich, ohne den Geist der Erfindung zu verlassen.

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Die mehrfach regelbare Mehr strompumpe der Fig. 25 wird durch den Schaft 13 angetrieben, -der mit dem Rotor 1 aus einem Stück besteht oder an den der Rotor 1 angekuppelt ist. Im Rotor 1 befinden sich die Arbeitskammerngruppen, die vorteilhafterweise jede aus mehreren Arbeitskammern bestehen. Die Arbeitskammern der einen Arbeitskammerngruppe sind mit Überweisungen 2 bezeichnet und die Arbeitskammern der anderen Arbeitskammerngruppe sind durch die Überweisung 3 bezeichnet. In den Arbeitskammern 2 bzw. 3 laufen die Verdrängerkolben 4, durch die während dem Rotorumlauf das Volumen der betreffenden Arbeitskammern periodisch vergrößert und verkleinert wird, wodurch die betreffenden Arbeitskammern durch die ihnen zugeordneten Rotorpassagen 14 Fluidum in sich aufnehmen oder Fluidum aus sich abgeben.

Von den Leitungsanschlüssen 14,15,16 und 17 gehen entsprechende Fluidleitungen für die Zuführung und Ableitung des Fluidums zu den Rotorpassagen 14. Der Rotor 1 ist mittels der Rotorlager 6 im Gehäuse 10 gelagert. Die Verdrängerkolben 4 sind mit den Gleitschuhen versehen. Die Gleitschuhe 5 laufen an den Leitringen 12. Die Leitringe 12 haben vorteilhafterweise, jedoch nicht in allen Fällen notwendigerweise, eine sphärische Außenfläche, mit der sie in den Sphäroringen 11 gelagert sind. Die Sphäroringe haben entsprechend geformte, vorteilhafterweise sphärische Innenflächen zur Aufnahme und Lagerung der Außenflächen der Leitringe 12. Die Sphäroringe sind ferner vorteilhafterweise einmal oder mehrmals geschlitzt, so daß sie in radialer

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- Richtung abnehmbar oder dehnbar sind, damit man sie um die entsprechenden Leitkörper 8 bzw, 9 herumlegen kann* Die Verdrängerkolben 4 der Arbeitskammerngruppe 2 sind durch die Leitkörper 8 angetrieben, während die Leitkörper 9 die Verdrängerkolben 4 der Arbeitskammerngruppen 3 antreiben.

Die Leitringe 12 sind vorteilhafterweise und erfindungsgemäß in den entsprechenden Leitkörpern gelagert oder gehalten. Die Leitkörper für den Verdrängerkolben 4 dessen Antrieb der Arbeitskammerngruppe sind durch die Überweisung 8 dargestellt. Die Leitkörper 9 hingegen wirken für den Antrieb der Verdrängerkolben 4 in der Arbeitskammerngruppe 3. Die Leitkörper 8 bzw. 9 sind in den Regelringlagern 7 gelagert.

Erfindungsgemäß sind die Lager 7, die den Leitkörper 8 lagern, in dem Regelkörper 19 angeordnet, darin gelagert und darin gehalten. Der Regelkörper 19 ist mit dem Regelanschluß 21 versehen, durch den der Regelkörper 19 im Pumpengehäuse 10 verstellt werden kann. Durch die Verstellung des'Regelkörpers 19 im Pumpengehäuse 10 wird die Fördermenge des Förderstromes, der in der Arbeitskammerngruppe 2 erzeugt wird, stufenlos veränderlich geregelt. Bei Neutral-Msistellung in der Mitte ist die Fördermenge Null. Bei Verstellung in der einen Richtung verläuft die Förderung in einer Richtung, während bei Verstellung des Regelkörpers 19 in der anderen Richtung die Förderung in umgekehrter Richtung erfolgt. Nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 können mehrfach regelbare Mehr strompumpen dieser

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Erfindung in beiden Förderrichtungen über Null hinaus bis zum
Maximum geregelt werden. Die Förderung aus der Arbeitskammerngruppe 2 erfolgt im Ausführungsbeispiel durch die Leitungsanschlüsse 14 oder 1&.

Der Leitkörper 9 ist in den Regelringlagern 7 des Regelkörpers 20 gelagert. Der Regelkörper 20 ist mit dem Reglungsanschluß 22 versehen, durch den der Regelkörper 20 im Gehäuse 10 verstellt werden kann. Der Regelkörper 20 dient also zur Regelung der Fördermenge und auch zur Umkehrung zur Förderrichtung des Fluidstromes, der in den Arbeitskammern p der Arbeitskammerngruppe 3 erzeugt wird. Die Zuleitung und Abführung des Fluidums zu den Arbeitskammern der Arbeitskammerngruppen 3 erfolgt durch die Fluidleitungsanschlüsse 16 oder 17. Auch die Arbeitskammern der Arbeitsgruppe 3 sind also stufenlos regelbar und der Förderstrom,der in den Arbeitskammern der Arbeitsgruppe 3 erzeugt wird, ist durch den Regelkörper 20
mit seinem Reglungsanschluß 22 von Null aus nach beiden Förderrichtungen bis zum Maximum regelbar und umkehrbar.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 27 arbeiten die Teile, die gleiche Überweisungsendnummern haben wie in den Fig. 1 und 2, sinngemäß wie in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2.

Die Zuleitungsanschlüsse sind in der Fig. 27 durch die Überweisung dargestellt. Einer der Zuleitungsanschlüsse 23 führt zu der Vordruckpumpe 24. In der Vordruckpumpe 24 wird das Fluidum unter

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einen gewissen Vordruck gesetzt und durch die Vordruckleitung 30 in den Vordruckraum 31 gepreßt.

Der Vordruckraum 31 kann im Rotor 101 angeordnet oder auch als Innenraum des Gehäuses 110 ausgebildet sein. Der Zuleitungsanschluß 23 kann gleichzeitig der Rücklaufanschluß für das Fluidum sein, das von den Verbraucherstellen zur Pumpe zurückkehrt.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 27 ist Vordruck, der durch die Vordruckpumpe 24 erzeugt wird, vorteilhaft, damit die Arbeitskam- f

mern 102 bzw. 103 entsprechend zwangsweise gefüllt werden können.

Die Füllung der Arbeitskammern 102 bzw. 103 erfolgt über die Einlaß-

ventile 25, wenn die entsprechenden Arbeitskammern 102 oder 103 während des Umlaufes ihr Volumen vergrößern. Das Herausdrücken des FluidumS aus den Arbeitskammern 102 oder 103 erfolgt durch die Auslaßventile 26, wenn die Arbeitskammern 102 bzw. 103 ihr Volumen verkleinern.

Von den Arbeitskammern 102 der Arbeitskammerngruppe 102 aus '

über die entsprechenden Auslaßventile 26 wird das geförderte Fluidum durch die eine Förderleitung 27 aus dem Rotor 101 durch den Rotorfortsatz 29 abgeleitet, herein in das stationäre Maschinengehäuse 110 und von dort aus durch den weiteren Teil der einen Förderleitung 27 aus dem Gehäuse der Pumpe heraus.

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Aue den Arbeitekammern 103 der zweiten Arbeitekammerngruppe wird über die Auslaßventile 26 der zweite Förderetrom durch die andere Förderleitung 28 durch den Rotorforteatz 29 und durch aue dem Rotor 101 heraus in das stationäre Gehäuse 110 geleitet, worin es durch den Fortsatz der anderen Förderleitung 28 aue dem Gehäuee 110 herauegeleitet wird.

Der Rotor 101 ist in entsprechenden Rotorlagern 106 gelagert. Die Verdrängerkolben 104 sind mit Gleitschuhen 105 versehen. Auch sind wie in dem Aueführungebeiepiel der Fig. 1 und 2 Regelringlager 107, Leitkörper 108 und 109, Sphäroringe 11 und Leitringe 112 angeordnet.

Die Pumpe wird durch den Schaft 113 angetrieben. Die Arbeitskammern 102 bilden die Arbeitekammern der Arbeitekammerngruppen 102, die während dem Umlauf der Maschine periodisch ihr Volumen vergrößern und verkleinern und dadurch das Fluidum in eich aufnehmen oder aue eich abdrücken. Die Arbeitekammern 103 bilden zusammen die Arbeitekammerngruppe 103 und die genannten Arbeitekammern nehmen wiederum periodisch während dee Rotorumlaufee Fluidum in sich auf, wenn sie ihr Volumen vergrößern und drücken Fluidum aus sich ab, wenn sie ihr Volumen verkleinern.

In der Pumpe werden wiederum zwei Fluidetröme, vorteilhafterweiae Fluidströme unter Druck« erzeugt. Der erste Fluidetrom, der die Maschine durch die eine Fluidleitung 27 verläßt, wird in den Arbeit··

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kammern der Förderkammerngruppe 102 erzeugt und die Regelung .dieses Förderstromes ist wiederum stufenlos regelbar von Null bis Maximum durch den Regelkörper 119 mit dem daran befindlichen Regelanschluß 21,

Der zweite Fluidstrom, der in den Arbeitskammern 103 in der Arbeitskammerngruppe 103 erzeugt wird und der aus dem Gehäuse der Pumpe durch die andere Förderleitung 28 abgeleitet wird, ist ebenfalls stufenlos von Null bis Maximum regelbar und zwar durch den Regelkörper 120 mit dem Regelanschluß 122. Jedoch ist das Ausführungsbeispiel nach der Fig. 27 nicht innerhalb des Pumpengehäuses 110 in der Förderrichtung umkehrbar; sondern jeder einzelne der Förderströme fördert immer in der gleichen Richtung, da diese Pumpe keine Steuerspiegel oder Steuerkörpergesteuerte Pumpe oder Kompressor ist, sondern eine ventilgesteuerte Pumpe oder ein ventilgesteuerter Kompressor mit Ventilen als Einlaßmittel und Ventilen als Auslaßmittel zur Beaufschlagung der entsprechenden Arbeitskammern 102 oder 103 mit dem Fluidum.

Die Umsteuerung der F or der richtung der einzelnen Förderströme erfolgt deshalb nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 vorteilhafterweise durch Umsteuerventile. Das Umsteuerventil 34 steuert den zweiten Förderstrom der zweiten Förderleitung 28 um und zwar entweder herein in den Fluidleitungsanschluß 115 oder herein in den Fluidleitungsanschluß 116.

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Das Umsteuerventil 35 steuert den Förderetrom, der durch die erste Förderleitung 27 aus der Pumpe herausgefordert wird, um und zwar herein in den entsprechenden Fluidleitungsanschluß 117 oder 118.

In den Umsteuerventilen 34 und 35 sind entsprechende Steuerkolben 32 angeordnet, die in den Umsteuerventilen 34 bzw. 35 in axialer Richtung vorwärts und rückwärts beweglich sind.

Die Steuerkolben 32 sind erfindungsgemäß an ihren rückwärtigen Enden mit Steuertransmissionen 33 ausgerüstet. Die Steuertransmissionen 33 wirken über ein Verbindungsglied oder direkt auf die entsprechenden Regelanschlüsse 121 oder 122 der Regelkörper 119 bzw. 120. Der Steuerkolben 32 des Steuerventile 34 steuert daher nicht nur den aus der Förderleitung 28 geförderten Fluidstrom in die entsprechenden Fluidleitungsanschlüsse 115 bzw. 116 um, sondern die Steuertransmission 33 bewirkt gleichzeitig die Aufwärts- oder Abwärtsbewegung des Regelkörpers 19 und dadurch die Verstellung der Fördermenge des Förder stromes aus der Arbeitskammerngruppe von Null bis zu Maximum. Bei Mittelstellung des Umsteuerkolbens ist der Regelkörper 19 auf Neutralstellung gestellt, so daß die Fördermenge Null ist. Bei Bewegung des Steuerkolbens 32 in der einen oder _y anderen Axialrichtung wird je nach Größe der Axialrichtungsbewegung die Fördermenge durch die Steuertransmiseion 33 auf größtes Maximum gestellt, indem die Steuer transmission 33 dann den Regelkörper 19

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entsprechend anstellt und dadurch die Fördermenge aus den Arbeitskammern vergrößert.

Sinngemäß erfolgt die Verstellung des Regelkörper β 120 durch den Steuerkolben 32 bzw» die daran angeordnete Steuertransmission 33 am Steuerkolben 32 des Umsteuerventiles 35, Es ist also möglich« beide Förderstromrichtungen stufenloe zu regeln und auch umzusteuern.

Die Umsteuerung des Förder stromes aus der Förderkammerngruppe erfolgt durch das Steuerventil 34« wahrend die Umsteuerung des Fördtrstromes aus der Förderkammerngruppe 102 durch das Umsteuerventil 35 erfolgt.

Zur leichteren Bedienung der Umsteuerung ist es vorteilhaft, einen Steuerungsver>stärker 36 im oder an dem entsprechenden Steuerventil 34 oder 35 oder einer sonstigen Stelle der Regelanordnung anzuordnen. Vorteilhafterweise ist der Steuerungeverstärker 36 als hydraulischer Kolben ausgebildet« der in einem entsprechenden Zylinder axialwärts beweglich ist und an dessen beiden Enden die Zylinderrftume 37 und 38 gebild et werden. Das Steuerventil 34 wird durch den Steuerventilkolben 38 gesteuert und das Steuerventil 35 steuert man durch den Steuerventilkolben 40. Die Steuerventilkolben 39 oder 40 sind kleine und leicht in axialer Richtung bewegliche Kolben« die dazu dienen, Fluidum unter Druck herein in den einen oder anderen der Zylinderräume am Steuerungsverstärker 36 xu leiten.

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Das Fluidum unter Druck kann z.B. durch den Steuerkolben 32 oder auch durch andere Mittel zugeführt werden, so daß es durch den betreffenden Steuerventilkolben 39 oder 40 auf die entsprechenden Zylinderräume 37 oder 38 des Steuerungsverstärkers geleitet werden kann. Sinngemäß wird auch das Fluidum unter Druck aus den Zylinderräumen 37 oder 38 abgeleitet.

Auch der Rückfluß des Fluidume von den Verbraucherstellen der Pumpe kann durch die entsprechenden Fluidleitungsanschlüsse 115, 116,117 oder 118 durch die betreffenden Umsteuerventile 34 oder 35 erfolgen. Rücklaufleitungen sind in der Fig. 3 nicht gezeichnet, um die Figur übersichtlich zu lassen. Es wird vorausgesetzt, daß Fachleute die Anordnung solcher Rückleitungen verstehen werden. Die Anordnung der Rückflußleitungen kann beliebig erfolgen, muß jedoch sinngemäß mit den entsprechenden Umeteuerventilen 34 oder 35 bzw. dem Steuerungsverstärker zusammenarbeiten.

Das rückgeführte Fluidum, das von den Arbeitsstellen zurückkommt, führt man am besten durch den ZuleiiungsanscMuß 23 wieder herein in das Pumpengehäuse oder herein in den Vordruckraum 31.

um die Steuerkräfte für das Ausführungsbeispisl der Fig. X bis 2 klein zu halten, kann man an den entsnrecheßden Regelansehlüssen bzw, 22 auch Verstärkungen, z.B. hydraulische Verstärkungen, anordnen. Z.B. wäre es auch möglieh, sinngemäß Steuerungsverstärker an den Regelaneehlüesen 21 bzw. 8? der Fig. 25 und 26 anzuordnen.

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Durch die Erfindung sind mehrfach regelbare Mehrstrompumpen - beschrieben worden, in denen mehrere Förderströme getrennt voneinander geregelt werden können, so daß in jedem einzelnen der Förderströme beliebiger Druck und beliebige Fördermenge eingestellt werden kann. Das hat besonderen Vorteil für den Antrieb für Baumaschinen, z.B. für den Antrieb von Baggern, von Kränen oder auch für den Antrieb von Fahrzeugen z.B. für Mehrradantrieb oder auch für den Antrieb von mehreren Propellern in Flugzeugen, Hubschraubern, Hover crafts oder dergleichen.

Die Verdrängerkolben 4,104 können auch als Flügel in Flügelzellenpumpen ausgebildet werden. Die Erfindung lehrt ferner besonders kompakte Bauweisen solcher Mehr Strommaschinen und sie lehrt es, wie man solche Maschinen besonders rationell ausbilden und arbeiten lassen kann.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung, insbesondere vorteilhafter Ausbildung der Leitkörpersphäroringe, Leitringe, Regelkörper usw. werden Verkantungen beim Antrieb der Verdrängerkolben vermieden und relativ reibungsfreie Pumpen oder Kompressoren verwirklicht. Das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ermöglicht es außerdem, solche Mehr strompumpen mit Ventilen zu versehen, so daß in den Pumpen nahezu keine Leckageverluste mehr auftreten. Zu dem Zweck können z.B. die Dichtungen 41 die Durchtritte des Fluidums aus dem mitrotierenden Rotorfortsatz 29 herein in das Statorgehäuse 110 ebenfalls dicht abgedichtet werden.

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Dieser Teil der Erfindung ist anhand zweier Ausführungsbeispiele beschrieben worden, doch ist die Erfindung nicht auf diese Aueführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist es möglich, die Pumpen entsprechend abzuwandeln, ohne den Geist der Erfindung zu verlassen und Merkmale der einen Ausführungsart mit den Merkmalen des anderen Ausführungsbeispieles zu vertauschen.

In den Fig. 28 und 29 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das ganz besonders hohen Wirkungsgrad hat und besonders zuverlässig im Betrieb ist. In diesem Ausführungsbeispiel sind alle relativ zueinander beweglichen Teile so stabil bei Flächenberührung geführt, daß alle Kraftresultanten auf Flächen gerichtet sind. Dadurch ist jederlei Kipptendenz oder Kippmöglichkeit vermieden. Zwischen relativ zueinander beweglichen Teilen sind schließlich aufeinander lagernde und einander komplementäre Flächen vorgesehen, so daß jegliche Linienberührungen oder Punktberührungen zwischen sich relativ zueinander bewegenden oder beweglichen Teilen vermieden sind.

Jederlei Möglichkeit zu gegenseitigem Verklemmen oder Brechen von Teilen gegeneinander ist in diesem Erfindungsbeispiel von der erfindungsgemäßen und/oder konstruktiven Seite her vollkommen unmöglich gemacht, so daß diese Maschine höchst perfekt arbeitet und höchsten Belastungen gegenüber standfest und unfallsicher ist. Aufgrund der erfindungsgemäßen Kombination solcher perfekten Lagerungen oder Führungen relativ zueinander beweglicher Teile und

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deren Zusammenbau zu einer arbeitsfähigen Maschine ist es nunmehr möglich geworden« diese Maschine höchsten und schlagartigen, plötzlichen Belastungen durch ein Energi-Reservoir zu unterwerfen, ohne die Betriebssicherheit zu gefährden. Dadurch werden erfindungsgemäße Effekte realisiert, die früher infolge betrieblicher Unzuverlässigkeit konventioneller Pumpen undenkbar waren.

Einer dieser Effekte ist die Anordnung eines Schwungrades oder eines Schwungscheibensatzes auf einer Welle, die direkt oder indirekt mit dem Pumpenrotor gekuppelt ist. Man kann somit in dem als Energie-Reservoir dienenden Schwungscheibenmittel Rotationsenergien aufspeichern, die bis 10 oder 100 mal größer sein können, als die normale Pumpenleistung und Teile dieser Energie des Energie-Reservoirs können plötzlich, z.B. in hundertstel Sekunden, auf den Pumpenrotor -

» antrieb geschaltet werden und in den Pumpenrotor und damit in Fluid stromenergie verwandelt werden, wenn man plötzlich die Fördermenge durch die Fördermengenregelung erhöht.

Versuche mit nach der deutschen Patentanmeldung B 81 323 hydrostatischen Antriebsvorrichtung ausgerüsteten regelbaren Pumpen der obigen Ausführung haben in den Testlaboratorien in Japan Regelzeiten von 0.01 Sekunden für die Fördermengenverstellung von Null bis Maximum ergeben und die Messungen wurden automatisch durch automatische Schreibgeräte registriert. Andererseits wurde bereits eine Zweistrompumpe nach den Fig. 28 bis 31 konzeptiert, die bei 248 mm innerem Durchmesser des Aktuatorenringes 141 mehr als

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1000 PS abgeben kann und die plötzlich, also in Bruchteilen einer Sekunde von null auf 1000 PS oder mfhr oder umgekehrt verstellt werden kann. Zwischen dem" rund 200 PS abgebenden Elektromotor« der die Pumpe treibt und dem Pumpenschaft 150 ist in diesem AusfOhrungsbeispiel ein Rotor schaft 122 in entsprechenden Lagern 124 «te» gelagert und auf ihm sind zwischen einem Flansch 225 und anderen Befestigungsmitteln Scheiben 127« 128,129 usw. beispielsweise mittels Keilen 123 befestigt, die als Schwungmasse wirken, wenn die Anlage läuft. Der Elektromotor oder die sonstige Antriebequelle bringt die Welle 122 und den Pumpenrotor auf volle Drehzahl. Das geschieht allmählich, je nach Stärke der Antriebsquelle. Bei einem Durchmesser der Scheiben 127 usw. von rund 600 mm wird ein Energievorrat in dem Schwungscheibensatz aufgespeichert, der mehreren 10 000 PS entspricht. Bei plötzlicher Schaltung der Pumpe mittels der Fördermengenregelung auf volle Fördermenge wird der Pumpe plötzlich von dem Schwungrad Energie-Reservoir her 1000 PS Leistung oder gegebenenfalls mehr zugeführt. Das Umschalten von Leistung null auf 1000 PS kann dabei in hundertstel Sekunden erfolgen. Das ermöglicht es, eine Gruppe solcher erfindungsgemäßer Aggregate zusammenzuschalten auf einige Fluidleitungen und dadurch Katapult- oder Arresting-Gear-Anlagen für schnelle, schwere Düsenflugzeuge zu verwenden. Pumpen oder Fluidma schinen, die an irgendwelchen Stellen zwischen relativ zueinander beweglichen Teilen Punktberührung, Linienberührung oder nicht auf Flächen gerichtete Kraftresultierende aufweisen, wie in konventionellen Fluidmaschinen bisher üblich, würden" solchen plötzlichen

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Belastungswechsel nicht überstehen können und zur Zerstörung der Maschine führen. Dieses Ausführungsbeispiel hingegen ist infolge seiner perfekten Ausbildung solchen plötzlichen Belastungen gewachsen und wird in seiner Betriebssicherheit dadurch nicht beeinträchtigt. Ebenso nicht die Lebensdauer. Die Verdrängerelemente 146 und 147 in den Arbeitskammern 145 des Rotors sowie die Verdrängerelementenantriebe 166,167,142,143,149,140, der Schaft 150, der Rotor 144 und die Lagerungen 151 und 152 der Figuren 28 und 29 entsprechen im wesentlichen ähnlichen Teilen in den Fig. 3 usw. und sind im deutschen Patentgesuch B 73 l2l/XIl/47f sowie teilweise im französischen Patent 1 345 785 beschrieben.

Die Besonderheit dieses Ausführungsbeispieles besteht in der Anordnung der Steuerkörper 153 und 253, je einem an einem axialen Ende des Rotors 144. Diese Steuerkörper haben der Mitte zu nach außen gewölbte Kugelteilförmige stationäre Steuerflächen, mit denen sie an entsprechend komplementär geformten Rotorsteuerflächen des Rotors anliegen. Dadurch wird erreicht, daß die Rotorpassagen 161 zu den Arbeitskammern 145 oder 156 kurz werden und'schädlicher, Kompressionsverluste verursachender toter Raum eingeschränkt wird. An der axial auswärtigen Rückseite sind die genannten Steuerkörper plan und liegen mit der rückwärtigen Planfläche dichtend auf entsprechenden Stirnflächen von Gehäuse- oder Deckelteilen auf. Durch die in den Steuerkörpern angeordneten Kontrollfenster, Steuerfenster, z.B. 162, wird das Fluidium den Arbeitskammern zugeführt oder aus ihnen abge-

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führt. Rückwärtig dee Steuerkörpers 253 befindet sich im Heckdeckelraum axialwärts beweglich der rückwärtige Deckelkörper 155, auf dessen vorderer Stirnfläche die rückwärtige Planfläche des Steuerkörpers 253 aufliegt. Der rückwärtige Lagerkörper 153 ist axialwärts in einem entsprechend geformten Raum des Heckdeckels 134 verschiebbar gelagert. Rückwärtig des Lagerkörpers 153 befinden sich die beiden voneinander separierten Fluiddruckkammern 160 und 161, von denen je eine mit je einem der Fluidanschlüsse oder je einer zugeordneten Fluidleitung verbunden ist. Der Druck im Fluidum in den Fluidkammern 160 oder 161 oder beider drückt den Lagerkörper 155 rotorwärts, so daß die einwandfreie Abdichtung zwischen den Steuerflächen der Steuerspiegel gewährleistet ist. Entsprechend müssen die Querschnitte du.r<jh die Fluidkammern bemessen werden und die Verbindungsleitungen angeordnet werden. Es ist vorteilhaft, die beiden Fluidkammern entgegengesetzt exzentrisch anzuordnen, um im Hochdruckbereich Hochdruckwirkung auf vergrößerter Angriffsflächen erhalten und sinngemäße Wirkung im Niederdruckbereich. Im praktischen Betriebe ist ja meistens eine der Leitungen und folglich eine der Fluidkammern 160 oder 161 mit Hochdruck und die andere mit niedererem Druck beaufschlagt.

Die Fig. 30 und 31 zeigen Alternativbeispiele für die Steuerkörper 153

ι oder 253. Der Vorteil dieser Ausführungsart besteht einmal darin, daß die dem Rotor zugekehrte Siatorsteuerfläche 190 radialwarte plan Ißt und folglich keinerlei radiale Restkräfte aus dieser Fläche her auf den 8ίβμβ^οΓρβΓ verbleiben, die bei anders geformten Steuerflächen gegebenenfalls zu Radialbelantung o*ier ,Radialverschiebung des betreffenden

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j. 75-

Steuerkörpers fahren warden. Die Rückseite dieser Steuerkörper nach Flg. 80 und 31 hingegen hat den Vorteil, daß sie sphärisch hohl ausge-. bildet tat und folglich auf einer komplementär geformten Kugelteil-

; aufienfliche eines benachbarten Teiles aufliegen kann. Wenn man nun,

wie in diesem Ausführungsbeispiel, die rückwärtige Steuerkörperfläche 191 und die komplementäre Kugelteiltragfläche des zugeordneten Teiles mit relativ kleinem Radius ausbildet, verglichen zum Steuerkörperdurchmesser, so kann man erreichen, daß der Steuer körper einwandfrei sphärisch schwingen kann um den Kugelteilkopf und daß er gleichzeitig axial und vor allem auch mindestens teilweise radial darauf gelagert ist. In die Flächen 191 kann man dann auch entsprechende radial oder*radial «tad axial wirkende Balancierungaauanehmungen einarbeiten.

Die rückwärtige Kugeltellförmige Ausbildung der Fläche 191 des Steuer körpers schafft also besonders radiale stabile Lagerung des Steuer -körpers für hohe Belastungen und eine effective Schwingfähigkeit um den Kugelmittelpunkt, die sehr wichtig ist, wenn der Steuerkörper plötzlich so hohen Belastungsschwankungen ausgesetzt ist, wie beim Zusammenwirken der Pumpe mit einem Energie-Speicher.

Durch den Lagerkörper 155 werden entsprechend mindestens zwei Fluldpassagen geleitet. Balancierungskanäle oder Felder für deren Balancierung können vorgesehen sein. Wichtig ist aber die richtige Platzierung, gegebenenfalls entgegengesetzt exzentrisch, der Fluidkammern 160 und 161 und deren richtige Bemessung und Fluidbeaufachlagung.

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Verschiedene Erfindungsmerkmale sind auch einzeln oder kombiniert in Pluidmaschinen verwendbar, deren Arbeitskammern nicht als Radialzylinder ausgebildet sind.

Es ist daher erwünscht, daß die Erfindung nicht auf die in den Figuren dargestellten Aueführungebeispiele beschränkt wird, sondern daß sie geschützt wird durch die nachfolgendenPatentansprüche.

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Claims (1)

1. E 62 - 77 -

   Az. P 15 28 379.1-15 "

   Ansprüche;

   •1. Rotations-Fluidmaschine, insbesondere Rotations-Radialkolbenmaschtne mit axialer Fluidbeaufschlagung, bei der ein Rotor in [ einem Gehäuse umlaufend gelagert ist und Kammern während dem

   Betrieb der Maschine unter Last ihr Volumen periodisch vergrößern und verkleinern und dabei Flüssigkeit oder Gas in sich aufnehmen und aus sich abgeben, dadurch gekennzeichnet, daß das eine axiale Ende des Rotors als Steuerfläche ausgebildet ist, an der die Statorsteuerfläche eines Steuerkörpers anliegt und der Steuerkörper in axialer Richtung gegen die Rotorsteuerfläche des Rotors oder entgegengesetzt gedrückt wird, während die Zuführung und Abführung des Fluidums durch entsprechende Steuerfenster im Steuerkörper erfolgt.

   2. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkörper flexibel aufgehängt ist.

   3. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkörper in axialer Richtung beweglich ist.

   4. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkörper in einem kardanischen Gelenk aufgehängt ist.

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   5. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkörper durch flexible Fluidpassagen körper seine Fluidzuführung und Fluidabführung hat.

   6. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkörper vermittels eines Kardankörpers (148) im Maschinengehäuse aufgehängt und gegen Verdrehung um die eigene Achse gesichert ist, während Kardanschlitze und Kardaneingriffe die Beweglichkeit zwischen dem Steuerkörper, dem Kardanring und dem Gehäuse herstellen.

   7. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Rotor zwei Radialzylindergruppen angeordnet sind.

   8. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidzuführung und Fluidabführung von den Steuerfenstern des Steuerkörpers herein in die Arbeitskammern durch Rotorpassagen erfolgt.

   9. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine zwei Arbeitskammerngruppen hat und von der einen Arbeitskammerngruppe aus Rotorpassagen in der einen axialen Richtung sich durch den Rotor erstrecken und von der anderen Arbeitskammerngruppe aus sich Rotorpassagen in der anderen Axialrichtung durch den Rotor erstrecken.

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   10. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden axialen Enden des Rotors Rotorsteuerflansche angeordnet sind.

   11. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden axialen Enden des Rotors Steuerkörper angeordnet sind.

   12. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor von beiden Seiten in axialer Richtung mit Fluidum beaufschlagt ist, so daß aus beiden axialen Richtungen dem Rotor Fluidum zugeführt und vom Rotor Fluidum abgeführt wird.

   IS. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einem von beiden axialen Enden fluidbeaufschlagten Rotor an einem axialen Ende ein starrer Steuerkörper und am anderen axialen Ende ein axialer beweglicher Steuerkörper angeordnet ist.

   14. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem axialwärtig des Rotors angeordneten Steuerkörper oder axial außerhalb desselben ein Fluiddruck oder ein Feder mitteldruck aufgebaut wird, durch den der Steuerkörper gegen den Rotor gedrückt wird.

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   15. Rotations ma sehine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Axialenden des Rotors Steuerkörper angeordnat sied, von denen der eine stationär ist, während der andere beweglich isi und dassan dem beweglich?.··¹;- Sienerkörper oder axial aiiierhnlü desselben ein Flniddruckkraftfild oder mehrere Fliiiddt^ckkiiriiEHer«! a'iigefeairt sind, die dea Steuerkörper gegen den Rotor Mfid de:: Rotor gsg&a dea anderen Steii©J^!fcörper drücken,

   16. RotaLio£?"?is&£i:liiss ?z&,cä E-iiidesttms emem. dm Ansprüche,, dadurch gekennzeichnet, daß an eisern Rotcffende eine rotierende Druckkammer •^r.-.ngeord»ei ϊ£% die durch einen vorteilhafterweise mitrotierenden Druckdse'rel vei^schlossen iM, der Dr^ickkammerndeckel vorteilhafterweise in der axial beweglich nnti rückwärtig vorteilhafterweise gelagert ist, so daß aus der Druckkammer heraus ein Fluiddruck in axialer Richtung gegen den Rotor wirksam wird₃ wodurch der Rotor gegen einen jenseits des Rotors angeordneten Steuerkörper gedrückt wird.

   17. Rotationsmaschine nach i^iiidestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß axialwärts der Kolbenschuhe Spielraum angeordnet ist,tim eine gewisse axiale Spielfreiheit der Kolben oder der If.olbenschuhe oder des Rotors und der Steuerkörper zu gewährleisten.

   IG, F.otfiiionsmasehine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekenriseiehr:'?:·:, dsß imridesiens vier Fluidströme durch die Maschine fließen,

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   19. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch - gekennzeichnet, daß in der Maschine mindestens vier Steuerkörper angeordnet sind, mindestens zwei Rotoren angeordnet sind, in denen mindestens vier Kammerngruppen mit Arbeitselementgruppen darin vorhanden sind, so daß durch jede einzelne Kammerngruppe eine Fluidzuführung und -abführung von axialer Richtung her erfolgt.

   20. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Vierstrommaschine zwei Rotoren · angeordnet sind und beide Rotoren durch axial bewegliche Steuerkörper gegen entsprechende zentrale Steuerkörper gedrückt sind.

   21. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Rotoren in der Maschine angeordnet sind und mehrere Pörderströme durch die Maschine fließen, z.B. sechs, acht oder mehr.

   22. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere der Förderströme miteinander kommunizieren und jeweils zu einem oder einigen Fluidströmen vereint sind.

   23. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Mittelteil oder einem Gehäuseteil oder an demselben zwei Steuerkörper angeordnet sind, die zwei verschiedene

   Rotoren mit der Zuführung und Abführung von Fluid versorgen, 00982 /♦ /0196

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   24. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kupplungsanordnung zwischen zwei Schäften oder zwei Rotoren der Maschine angeordnet ist, durch die innerhalb der Maschine der eine Rotor oder der eine Schaft vom anderen losgekuppelt oder in denselben eingekuppelt werden kann.

   25. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotor-en und mindestens einige der Steuerkörper in begrenztem Ausmaß axial bewegungsfähig sind.

   und

   26. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche,/dadurch

   gekennzeichnet, und Rotoranordnung in einer Fluidmaschine insbesondere in einer Rotations-itadialkolbenmaschine mit Zuführung und Abführung des Fluiüums in substantiell axialer Richtung und einem aus otatorsteuerfläche und Rotorsteuerfläche bestehenden Steuerspiegel, der axialwär>;s an einem Rotor ende vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich jede-3 einzelnen Arbeitsraumes ein Fluiddruckmittel angeordnet ist, ck'rch das der betreffende örtliche Teil des Rotors eine gewisse Andi'ückung an dir Statorsteuerfläche erhält.

   27. Rotoranordnung nach mindestens e'.nsna der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes FltuddrackmitieJ beim Rotorumlauf periodisch wechselnd mit dem Eχ ,ick beaufschlagt wr_: o^r ~^:>:o. ·/, Arbeitsraum herrscht«

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   28. Rot or anordnung nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zu jedem Arbeitsraum, mit diesem kommunizierend, axialwärts des Arbeitsraumes eine separierte Druckkammer angeordnet und in dieser ein axialwärts relativ zur Kainmerwand verschiebbarer Deckel angeordnet ist.

   29. Rotoranordnung nach mindestens einem der Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel auf einem Axia !drucklager abgestützt ist.

   30. Rotoranordnung nach mindestens einem der Ansprüche.» dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer durch den Arbeitszylinder hindurchragt.

   31. Rotationsmaschine insbesondere nach mindestens einem der Ansprüche und einfache Radialkolbenmaschine mit axialwärts Fluiddruck-entlastetem Rotor, dadurch gekennzeichnet, daß von jedem Zylinder im Rotor aus ein Rotorfenster in der einen Axialrichtung durch den Rotor hindurchgeführt wird und in der anderen Axialrichtung durch den Rotor hindurch ein Ausgleichsfenster mit grös-

   serem Radialquerschnitt als der Radialquerschnitt des Rotorfenster s ist, angeordnet und durch eine entsprechende Stirnwand eines co ■ operierenden Teiles verschlossen ist.

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   32. Rotationsmaschine insbesondere nach mindestens einem der Ansprüche und einfache Radialkolbenmaschine mit axialwärts fluiddruckentlastetem Rotor, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Rotor zwei radialwärts gerichtete Zylindergruppen angeordnet sind und von jedem Zylinder aus in je einer axialwärtigen Richtung sich ein Rotorfenster durch den Rotor hindurch erstreckt, und zwar derart, daß von der einen Zylindergruppe aus alle Rotorfenster in der einen Axialrichtung durch den Rotor hindurchgehen, während von der anderen Zylindergruppe aus alle Rotorfenster sich in der anderen Axialrichtung durch den Rotor hindurcherstrecken.

   33. Rotationsmaschine insbesondere nach mindestens einem der Ansprüche und einfache Radialkolbenmaschine mit axialwärts druckentlastetem, mit Ausgleichskanälen versehenem Rotor, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Steaerkörper abgewendeten Ende des Rotors ein in begrenztem Umfange in axialer Richtung auf den Rotor zu beweglicher Körper mit einer daran angeordneten Stirnfläche angeordnet ist, die Stirnfläche die Ausgleichskanäle des Rotors verschließt und daß an dem dem Rotor abgeordneten Ende des axial beweglichen Körpers eine Flmdkammer angeordnet ist.

   34. Radialkolbenmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits der axialen Stirnflächen des Rotors plane Stirnfläehefi an entsprechenden stationären Gehäuseteiien oder Steuerteilen angeordnet sind, der Rotor zwischen diesen

   Stirnflächen umläuft und die genannten Ausgleichskanäle durch eine 009824/0198

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   - 85 der Stirnflächen verschlossen sind.

   35. · Radialkolbenmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor in radialer Richtung von einem Gehäusemittelteil umschlossen ist, während das Maschinengehäuse aus drei Platten hergestellt ist, die beiden äußeren Platten das Mittelgehäuseteil umschließen und der Rotor zwischen den Stirnflächen der äußeren Gehäuseteilflächen umläuft, oder dazwischen gehalten ist.

   36. Radialkolbenmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der aus den Ausgleichsfenstern auf den Rotor ausgeübte axialwärtige Druck dem aus den Steuerfenstern her auf den Rotor ausgeübten Druck in etwa gleich groß oder etwas größer aber entgegengesetzt gerichtet ist.

   37. Radialkolbenmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine an jedem axialen Ende des Rotors je einen stationären Steuerkörper mit darin angeordneten Niederdruck- und Hochdruck-^teuerfenster bzw. Zuleitungs- und Ableitungs- ^teuerfenster aufweist.

   38. Radialkolbenmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine als Zweistrommaschine ausgebildet ist, bei der durch jede einzelne der beiden Radialzylindergruppen ein getrennter Pluiddruckstrom fließt.

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   39. Radialkolbenmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich durch beide Zylindergruppen hindurch je zwei benachbarte Radialzylinder ein entsprechender Kanal durch den ganzen Rotor in axialer Richtung hindurchstreckt.

   40, Radialkolbenmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor zwischen den axialwärts des Rotors angeordneten Stirnflächen von entsprechenden Gehäuseteilen schwimmt.

   41. Radialkolbenmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluiddruckkammer durch entsprechende Kanäle zeitweilig mit den Ausgleichskanälen des Rotors verbunden ist, so daß durch den Druck im Fluidum der Fluidkammer der axial bewegliche Körper mit entsprechend bemessenem Druck gegen die Stirnfläche des Rotors gedrückt und der Rotor selbst mit entsprechend^ bemessenem, jedoch nicht zu starkem Druck gegen die am anderen Ende des Rotors angeordnete Steuerfläche gedrückt wird.

   42, Fluidmaschine insbesondere zum Beispiel nach einem der Ansprüche und Mehrstrompumpe oder Mehrstromkompressor, da durch gekennzeichnet, daß jeder einzelne der Förderströme oder die ι Kombination oder Verbindung einzelner Förderströme einer Vielzahl von Förderströmen unabhängig von dem anderen Förderstrom oder von den anderen Förderströmen in ihrer Fördermenge verstellt werden kann»

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   43. Pumpe oder Kompressor nach mindestens einem der Patentansprüche und dadurch gekennzeichnet, daß zwei selbständige Förderströme erzeugt werden, die beide unabhängig voneinander regelbar sind.

   44. Pumpe oder Kompressor nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Förderstrom in der einen Axialrichtung und der andere Förderstrom in der anderen Axialrichtung aus dem Maschinengehäuse herausgeleitet wird.

   45. Pumpe oder Kompressor nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Einlaß- und Auslaß-Ventile von jeder einzelnen oder zu jeder einzelnen Arbeitskammer angeordnet sind.

   48. Pumpe oder Kompressor nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Verdrängerkolben mit Gleitschuhen versehen sind, die mit ihren Außenflächen in entsprechenden Leitringen gelagert sind, während die Leitringe in Sphärcringen gelagert und die Sphäroringe ihrerseits in Leitringen gehalten und gelagert sind.

   47. Pumpe oder Kompressor nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitkörper 8 oder 9 seitwärts in Axialrichtung vom Rotor versetzt in entsprechenden Wälzlagern gelagert sind, während die gesamten Wälzlager in den entsprechenden Regelkörpern angeordnet sind.

   00982^/0196

   BAD ORIGINAL

   48. Pumpe oder Kompressor nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder einzelne der Regelkörper mit einem entsprechenden Reglungsanschluß versehen ist, der aus dem Maschinengehäuse herausragt und unabhängig von anderen Regelanschlüssen von außerhalb des Maschinengehäuses betätigt werden kann.

   49. Pumpe oder Kompressor nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere aus der Pumpe herausgeleitete Druckmittelströme durch entsprechende Umsteuerventile umgesteuert werden.

   50. Pumpe oder Kompressor nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem betreffenden Steuerkolben eine Steuertransmission angeordnet ist, die auf den entsprechenden Regelanschluß des betreffenden Regelkörpers wirkt.

   51. Pumpe oder Kompressor nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Steuerkolben oder an dem Regelungsanschluß eine entsprechende Steuerungsverstärkung angeordnet ist.

   52. Pumpe oder Kompressor nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerungsverstärker durch einen Steuerventilkolben gesteuert wird.

   00982Λ/0196

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