DE1528534A1 - Fluessigkeitsmotor - Google Patents
FluessigkeitsmotorInfo
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- DE1528534A1 DE1528534A1 DE19651528534 DE1528534A DE1528534A1 DE 1528534 A1 DE1528534 A1 DE 1528534A1 DE 19651528534 DE19651528534 DE 19651528534 DE 1528534 A DE1528534 A DE 1528534A DE 1528534 A1 DE1528534 A1 DE 1528534A1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
- F01B3/00—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
- F01B3/0032—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
- F01B3/0044—Component parts, details, e.g. valves, sealings, lubrication
- F01B3/0047—Particularities in the contacting area between cylinder barrel and valve plate
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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- Hydraulic Motors (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Description
Serck R. & D. Limited, Warwick Road, Greet, Birmingham/England
Großbritannien
Flüssigkeitsmotor
Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsmotor mit einem Gehäuse,
in dem eine drehbare Welle angeordnet ist und ein Rotor, der zum Zweck der Kraftübertragung mit dieser Welle verbunden ist, wobei
der Rotor mit einer Anzahl von Durchgängen versehen ist und ein Paar von Durchlässen an einem Ende des Gehäuses derart angeordnet
ist, daß während der Drehung des Rotors die erwähnten Durchgänge des Rotors nacheinander in Verbindung mit den Durchlässen
gelangen. Hierbei ist eine Anzahl von Kolben verschiebbar in den Durchgängen angeordnet und an dem von den Durchlässen entfernt
angeordneten Ende des Gehäuses befindet sich eine geneigte Steuerfläche, gegen die die Kolben sich derart abstützen, daß die
Drehbewegung des Rotors von einer Axialbewegung der Kolben begleitet
ist.
Für Maschinen dieser Art ist vorgeschlagen worden, ein hydrostatisch
wirkendes Axiallager zwischen der inneren Oberfläohe .
des Bndabschlusses des Gehäuses, in welchem die Durchlässe angeordnet sind, und der benachbarten Bndoberfläohe des Hotors zu ■
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BAD ORIGINAL,
■benutzen. Ein derartiges lager ist versehen mit einer Anzahl
von Vertiefungen in einer der Oberflächen, welche durch Durchlässe verkleinerten Durchmessers mit einer unter Druck stehenden
Flüssigkeit versorgt werden. Es ist jedoch ersichtlich, daß
während der relativen Rotation zwischen diesen Oberflächen die Bildung einer gewissen zähen Bremsschicht auf der in den Vertiefungen
befindlichen Flüssigkeit erfolgt, die die Flüssigkeit veranlaßt, in diejenige Richtung zu fließen, in welcher sich die
andere Oberfläche relativ zur Oberfläche bewegt, in welcher sich die Vertiefungen befinden. Diese Erscheinung 1rann eine unerwünschte
Entwicklung und Vergrößerung des Druckes auf einer Seite der Vertiefung zur Folge haben,-welcher Druck während der Drehbewegung
den Rotor veranlassen kann, sich vom Endabschluß des Gehäuses zu entfernen, wodurch ein spürbares Ansteigen des Flüssigkeitsverlustes
erfolgt.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Flüssigkeitsmotor der gekennzeichneten
Art derart auszubilden, daß der obenerwähnte Nachteil vermieden wird»
Nach der Erfindung ist in einem Flüssigkeitsmotor der gekennzeichneten
Art eine der beiden Oberflächen, und zwar auch die innere Oberfläche am Endabschluß des Gehäuses, in welcher sich die
Einlasse befinden und die benachbarte Endoberfläche des Rotors gebildet ist, mit einer Anzahl von Vertiefungen versehen, welche
zwischen den erwähnten Oberflächen eine Anzahl von Räumen bilden, denen während des Betriebes unter Druck stehende Flüssigkeit
zugeführt wird, um eine Axialkraft auf den Rotor auszuüben, wobei die erwähnte Oberfläche mit Rillen versehen ist, die angeordnet
sind, um zwischen den Oberflächen Durchlässe zu bilden, die sich in relativer Nachbarschaft zu den Teilen der zugehörigen Räume
erstrecken, in deren Richtung die Flüssigkeit die Tendenz hat, während der Relativbewegung zwischen Motor und Gehäuse zu fließen,
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und welche mit einem Teil der Maschine eine Verbindung herstellen,
in v/elcher die Flüssigkeit während des Betriebes einen niedrigeren Druck als innerhalb der erwähnten Räume aufweist.
Es wird Bezug genommen auf die beiliegenden Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel eines Fliissigkeitsmotors nach der Erfindung
zeigen, von dem Verbesserungen in den schwebenden Patentanmeldungen S 94 54-0 Ic/59a; S 94 541 Io/59a und S 94 542 Ic/59a
der gleichen Anmelderin behandelt sind.
In den Zeichnungen ist:
1 eine axiale Schnittansicht des Motors;
Fig. 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung entsprechend der Schnittlinie 2-2 in Fig.1;
Fig.. 3 ein Teilschnitt entsprechend der Linie
3-3 in Fig.2.
Wie die Zeichnungen ernennen lassen, enthält der Flüssigkeitsmotor
ein Gehäuse 10 mit einer Welle J1, die drehbar innerhalb
des Gehäuses angeordnet ist. Zum Zwecke des Antriebs ist mit dieser Y/elle 11 ein Rotor 12 verbunden, in dem eine Anzahl von
axial sich erstreckenden Durchgängen 12a vorgesehen ist. Eine Anzahl von Kolben 13 ist verschiebbar innerhalb dieser Durchgänge
angeordnet und wahrend zwei dieser Kolben in Fig. 1 dargestellt
sind, sind bei diesem Beispiel sieben Kolben vorgesehen, obwohl mehr oder weniger Kolben benutzt werden können, wenn dies erwünscht
ist.
Die Kolben haben an ihren Enden Gleiter 13a, die sich gegen eine geneigte Steuerfläche 14 abstützen, so daß die Kolben eine
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hin- und hergehende Bewegung in den zugeordneten Durchgängen
ausführen, sobald der Rotor gedreht wird. Die Durchgänge 12a
öffnen sich an einem Ende des Rotors gegen eine >on>av ausgebildete
Teil^reisflache, die sich abstützt gegen eine entsprechend
ausgebildete Oberfläche der Platte 15 mit Durchlässen, die
den Endabschluß des Gehäuses bildet. Diese Platte besitzt einen bogenförmigen Einlaß 16 und einen bogenförmigen Auslaß 17, die
mit entsprechenden Einlaß- und Auslaßverbindungen 18 und 19 "usammenwiri-en.
Die Lagerung für den Rotor 12 umfaßt ein. hydrostatisches :?adiallager-20,
das vom den Einlaß 16 her mit unter hohem Druci- Bteherirder
Flüssigkeit versorgt wird, und ein hydrostatisches Axialdruc1--läger,
das sich zwischen den angepaßt ausgebildeten Teili-reisoberflachen
des Rotors 12 und der Platte 15 mit Durchlässen befindet. Dieses Axiallager weist eine Anzahl von flachen bogenförmigen
Vertiefungen 21 auf, (Fig. 2 und 3) die in der Oberfläche der Durchlaßplatte. 15 gebildet sind..Diese Vertiefungen
erhalten unter hohem Drucv stehende Flüssigkeit von den Einlaß
16 über eine Rille 22 und Bohrungen 23 mit vieinem Durchmesser,
die durch die Durchlaßplatte hindurchgefuhrt sind.
In der Teil^reisflache der Durchlaßplutte 15 befindet sich auch
ein Paar von flachen !--reisförmig angeordneten Rillen 24, 25, die
konzentrisch zu den Durchlässen 16, 17 und den Vertiefungen 21
angeordnet sind (Fig. 2). Die innere Rille 24 erstreckt sich
zwischen den Durchlässen und den Vertiefungen, während die äußere Rille 25 die Vertiefungen 21 umgibt. Weitere radial geführte Rillen
26a, 26b erstrecl-en sich in der Nachbarschaft der Enden der Vertiefungen 21, wobei sie die Rillen 24 und 25 durchschneiden
und den Raum öffnen, der den Rotor umgibt, welcher Raum während des Betriebes mit einem Abfluß verbunden ist.
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Das hydrostatische Axiallager arbeitet in normaler Weise, nämlich derart, daJ3 ein dynamisches Gleichgewicht erreicht wird,
sobald der Druck in den Vertiefungen ausreichend ist, um dem Axialdruck widerstehen zu vönnen. Dieser Druci- wird zum Teil
bestimmt durch den Abstand des Rotors von der Durchlaßplatte 15 und durch das Maß der DurchmesserverVleinerungen in den Durchlässen
23. Um so weit wie möglich einen !Flüssigkeitsverlust zu
verhüten, ist es erwünscht dafür zu sorgen, daß der Abstand des Rotors von der Durchlaßplatte klein bleibt und es ist deshalb
ferner erwünscht, mit ausreichender Genauigkeit bei der Rechnung des Motors genau ermitteln zu können, welche Kräfte auf den Rotor
einwirken.
Bei bekannten Ko.tor- und Pumpenkonstruktionen ist eine derartige
Berechnung sehr kompliziert und oft unmöglich durchzuführen, weil die Druckverteilung in der !Jähe der Vertiefungen 23 unbekannt ist.
Durch die vorliegende Erfindung ermöglichen die Rillen 24, 25
und 2.6a, 26b, die den verschiedenen Vertiefungen benachbart sind,
die Voraussage der Druckverteilungen mit verhältnismäßig großer Sicherheit, wodurch das Problem einer geeigneten Konstruktion
des Motors vereinfacht wird.
Es ist ersichtlich, daß beim Gebrauch der dargestellten Maschine als-Motor die Einführung von unter hohem Druck befindliche Flüssigkeit
in den Einlaß 16 den Rotor veranlaßt, eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn durchzuführen, wie aus Fig. 2 sich ergibt. Das
bedeutet, daß eine Tendenz für die Flüssigkeit in den Vertiefungen 21 besteht, ebenfalls eine Bewegung gegen den Uhrzeigersinn
durchzuführen. Es entwickelt sich hierbei eine Tendenz für den aus der Flüssigkeit entwickelten Druck am links befindlichen
Ende der beiden oberen Vertiefungen, den Druck an den Enden auf der rechten Seite zu erhöhen. Auf Grund dieser Druckdifferenz
muß man annehmen, daß eine Art Keilwirkung entsteht, die den
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Rotor veranlaßt, sich weiter als erforderlich von der Durchlaßplatte
zu entfernen, so daß ein großer Teil der Flüssigkeit verloren gehen "kann·
Die radial angeordneten Rillen 26a ,-jedoch sind so angeordnet,
daß sie das Bestreben unterstützen,- diesen Druci-aufbau zu verhindern.
Auf diese Weise >ann sich i-ein höherer Flüssig]reitodruclr
über die Oberfläche der Durchlaßplatte-verteilen, ohne in die Rille 26a einzutreten, was einen Drüd-verlust verursacht.
Beim Gebrauch"der Maschine als Pumpe (wobei die einzelnen Kolben
unter FederdrucV: stehen) dienen die Rillen 26 dazu, um einen
Drucl-aufbau zu verhindern.
Die Flüssigkeit in den Durchlässen 16, 17 übt auch einen gewissen
AxialdrucK auf den Rotor aus und aus den oben beschriebenen
Gründen erstreckt sich eine weitere ringförmig angeordnete Rille 27» die mit dem inneren Raum durch radial angeordnete Rillen
28 verbunden ist, zwischen den Durchlässen.
Die Erfindung Trarm auch, in denjenigen Fällen Anwendung finden,
wo die Vertiefungen und Rillen im Ende des Rotors angeordnet sind, anstatt in der Durchlaßplatte.
BAD
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Claims (5)
- O/fr.UopoldttraB· 33 Schweizer Ham Telefon: 34»SIAkten-Nr. 2640in der Antwort bitte angebenPatentansprüche'„ Flüssigkeitsmotor mit einem Gehäuse, in dem eine drehbare Welle angeordnet ist und ein Rotor, der zum ZwecTr der Kraftübertragung mit dieser Welle verbunden ist, wobei der Rotor mit einer Anzahl von Durchgängen versehen ist und ein Paar von Durchlässen an einem Ende des Gehäuses derart angeordnet ist, daß während der Drehung des Rotors die erwähnten Durchgänge des Rotors nacheinander in Verbindung mit den Durchlässen gelangen, wobei eine Anzahl von Kolben verschiebbar in-den Durchgängen des Rotors angeordnet ist und die Kolben sich derart gegen eine geneigte Steuerfläche abstützen, daß die Drehbewegung des Rotors von einer Axialbewegung der Kolben begleitet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Oberflächen und zwar die Oberfläche am Ende des Rotors oder die innere Oberfläche am Endabschluß des Gehäuses, in welcher sioh die Einlasse befinden und die benachbarte Endoberfläche des Rotors gebildet ist, mit einer Anzahl von Vertiefungen versehen sind, welche zwischen den erwähnten Oberflächen eine Anzahl voa,Räumen bilden, denen während des Betriebes unter Druck Gehende Flüssigkeit zugeführt wird, um eine Axialkraft auf den Rotor auszuüben, wobei die erwähnte Oberfläche mit Rillen versehen ist, die angeordnet sind, um zwischen den Oberflächen Durchlässe zu bilden, die sioh in relativer Nachbarschaft au den Teilen der zugehörigen Räume erstreoken, in deren Richtung die Flüssigkeit die !Eendene hat, während der Relativbewegung zwischen Motor und Gehäuse zu fließen, und0098 18/07 27 "bad ÖWOWAJLwelche mit einem Teil der Maschine eine Verbindung herstellen, in welcher die Flüssigkeit während des Betriebes einen niedrigeren Druck als innerhalb der erwähnten Räume aufweist,,
- 2. Flüssigkeitsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Vertiefung mit einem Paar von Rillen verbunden ist, die auf den entgegengesetzten Seiten des Zwischenraumes angeordnet sind und zwar derart, daß jede Rille zur Wirkung gelangt, sobald der Rotor in einer Richtung dreht und die andere Rille dann zur Wirkung gelangt, sobald der Rotor in umgekehrter Richtung gedreht wird.
- 3. Flüssigkeitsmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Vertiefung vollständig von Rillen umgeben ist, die auch untereinander in Verbindung stehen.
- 4. Flüssigkeitsmotor nach Anspruch 3» dadurch geVennzeichnet, daß die untereinander in Verbindung stehenden Rillen ein Paar von kreisbogenförmig angeordneten Rillen umfassen, von denen eine die Vertiefung umgibt und die andere sich zwischen den Vertiefungen und den Durchlässen und einer Vielzahl von radial angeordneten Rillen erstreckt.
- 5. Flüssigkeitsmotor nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine kreisbogenförmig angeordnete Rille vorgesehen ist, die sich über die Oberfläche erstreckt und in radialer Richtung innerhalb der Durchlässe angeordnet ist.009818/0727Leerseite
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Cited By (3)
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Also Published As
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