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Drehfluggelmaschine mit einer verbesserten Steuerung
der
Zufuehrunfz und Abfuehrung des Fluidums.
Gegenstand der Erfindung sind
Drehfluegel= maschinen auch Drehkolbenmaschinen mit Dichtleisten eenannt mit Fluessigkeits-oder
Gaabetriebe bei den= en Fluidum in Arbeitskammern, z. B. Fluegelzellen aufgenommen
und aus Ihnen abgegeben wird.
Noch mehr im Detail betrif-#' die
Epfindung Drehfluegelmaschineu" in denen an den Rotorkoerper mitrotierende Seitenwaende
angefl anscht sind oder nn denen der Rotor.Seitenwaende hat, die in radialer Richtunor
J.en Rotorkoerper ueberraRen und in denen SchLitze im Rotorkoerper und in dessen
Seitenwaenden oder in dessen inneren Seenwaenden angeordnet sind, in denen Fluegel
( Dichtleisten) radial auswiaerts und einwaerts gleiten, wenn die Maschine
Fluidum in sich aufhimmt oder aus sich abgibt und bei denen die Zufuehrune und Abfuehrunz
des Fluidums vorteil. hafterweise durch die Rotorseitenwaende hindurch erm folgt.
Es ist bereits bekanntg den den Rotorkoerper ,von Drehfluegelmaschinen mitrotierende
Seitenwaende anzüLordnen, die den Rotor in radialer RichtunR ue= berragen und zwischen
die Seitenwaende einen die Arbeitskammern umschliessenden Um8chluRskoerper
( Umschliessungsteil ) einzupassen, sowie Schlitze im Rotorkoerper
und dessen Seitenwaenden anziordnen und Fluegel oder Dichtleisten darin auswaerte
und einwaertR gleiten zu lassen. Zwischen den Fluegeln, dem Ro'U-orkoerper. den
Rolliorseitenwaenden und dem die Arbeitskammer umschliessenden Gehaeuseteil bil=
den sich zwischen mindestens einem oder zwei Fluegeln in solchen 1.,Taschinen Fluegelzellen,
die waehrend des Betriebes der Laschine ihr Volumen periodisch verzroessern und
verkleinern und dabei Fluessigkeit oder Gas in sich aufnehmen und aus sich abgeben.
Solche Maschinen sind e, B. in meinem US Patent P 975 716 beschrieben
worden.
Es iRt 'auch bereits bekannt, an Drehfluegelmasch=
inen oder in Drehfluegelmaschinen Steuerkoerver anzuordnen, durch die das Fluidum
in die genannten Fluegelzellen herein und aus Ihnen heraus geleitet wird und bekannt
ist ebenfalls, diese Steuerkoerper flexibel anzuordnen; z.B. aus meinem
US Patept Nrg 3 06P 151- In dem auf meine Erfindung erteil= ten Schweizer
Patent 371.546 ist schliesslich beschrieben worden, Steuerkoerper fuer die Zufuehrung
und Abfuehrung von Fluidum aus Arbeitskammern in Rotationsfluegelzellenmaschinen
flexibel aufzuhaengen oder flexibel in einem Kardanring aufzuhaengen.
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Und schliesolich ist bekannt" Fluidum von axialer Richtung her in
die betreffenden Fluezelzellen herein und in axialer Richtung aus ihnen heraus zu
leiteh. Bei den bekannten Ausfuehrungsarten der Zufuehrung von Fluidum in exialer
Richtung herein in die betreffende Flueselzelle in einer Rotationsfluegelzellenmaschine
ist jedoch der Steuerkoerper ein stationaeres Gehaeuseteil oder er ist ein begrenzt
fläxibler Koerper, der in exieler Richtung an dem umlaufenden Rotorkoerper und an
den mit.dem Rotav= koerper zusammen in dessen Schlitzen umlaufenden Fluezeln angeordneter
Steuerkoerper. der Kanaele hat, durch die das Fluidum in die betreffenden Fluegelzellen
herein und/oder aus ihnen heraus ge= leitet wird.
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Bei den genanntem, bekannten Pluegelzellen= maschinen ist ein wesentlicher
Nachteil dadurch gegeben, dass nicht nur der Rotor, sondern vor ällem auch die axialen
Endwaende der Fluegel an dem
stationaeren oder an dem nicht mitumlaufenden
felx. iblen Steuerkoerper oder an dessen Steuerflaeche, auch Steuerspieizel genanntg
mit hoher Geschwindig. keit entlang gleiten. Dieses Entlanggleiten der Fluegel an
der Steuertleeche des Steuerkoerpers waere relativ harmloag wenn die Fluegel starr
im Rotor befestigt waeren'* Nun ist es aber ein unun. gaenglicheg Merkmal von Flu'egelzellenmaschinen,
dase die Fluegel in Schlitzen des Rotors gelagert sind und in diesen periodisch
ausweerts'und winwaerte gleiten" um dadurch die zwischen.Ihnen, dem Rotor und dem
umschliessenden Teil gebildeten Fluegelzellen in ihrem Volumen periodisch zu vergropssern
unä zu" verklei#ern. Die Endwaende der FlueRel in herkoemmlichen Fluegelzellenmaschinen
gleiten daher am Steuerkoerper nicht nur in peripherialer Richtung entlang, sondern
auch in radialer Richtimg noch zusaetzlich aus. wavrtFi und einwaerts. Ferner sind
die Endwaende der Fluegel eng zwischen die stationaeren Seiten. waende des Gehaeuses
oder zwischen die nicht mit. u#laufenden SteuerApiegelflaechen oder Endflaechen
des Steuerkoerpere oder zwischen eine Steuerflaeche eines Steuerkoerpers und eine
Gehaeuaewand eingepanste Sie sind ferner sehr eng eingepasst, denn sie muessen die
Abdichtung von einer Fluegelzelle zur naechsteng benachbarten Fluegelzelle sicherstellen.
Infolge dieser engen EinpRaaung der Fluegel und des dadurch bedingten engen gleitens
miudestens einer Fluegel. wand an der benachbarten Steuerflaeche einen Steuerm koerpers
entsteht zwischen der Steuerflaeche des Slreuerko(-rpers und der betreffenden Endwend
den betreffenden FlueRels eine hohe RelbunR.
Die hohe Reibung fuehrt
zu oertlichen Erwaermungen 1.-.-d sie kann ferner dazu fuehren, dass das
Spiel liischen der betreffenden Fluegelwand und der Steuerkoer= perflaeche wo eng
wird, dass schliesslich die radiale Auswaerts=oder Einivaerti3=Bewegung des Flueizels
begrenzt wird und der Fluegel schliesslich an der Steuerflaeche und dem Steuerspiegel
des Steuerkoerpers festfrist od 2 reibt und dadurch die Raddalbewegung des FlueSels
zum Stillstand kommt. Kommt die Radialbewegung des Fluegels relativ zum Stillstand,
dann ist keine Abdichtung der einen Fluegelzelle zur benachbarten mehr gegeben,
weil die radiale Auswaerts=und Einwaertsbewegung des Fluegels verhindert ist und
dadurch die Abdichtung zwischen der radialen Aussenseite des Fluegels und-dem Umschliessungs=
teil aufgehoben ist und infolgedessen zwischen dem Fluegel und Umschliessungsteil
hindurch eine Stroemung entstehen kann, wodurch Fluidum aus der einen Fluegel= zelle
in die benachbarte entweicht. In einer anderen -Ausfuehrungsart hochdruckfaehiger
Fluegelzellenmaschinen erfolgt die Fluidums zu und Ableitung nur von einer Seite
her, wodurch die Stroemun-gs= querschniti(-je begrenzt und folglich(durch) die Durch=
flussmengen begrenzt sind. Bei einer weiteren Aus= fu,-#hrungsart solcher Maschinen
war der achsiale Druck= audgleich an den Rotoren unvollstaendig und bei noch anderen
Ausfuehrungen fehlte den Rotorteilen die freie achsiale Beweglichkeit, wodurch verschiedene
Passungen einseitige Anpressungen erfuhren. In noch anderen Flue= gelzellenmaschinen
fehlte die Moeglichkeit, die Fluegelin radialer Richtung zwangsweise zu fuehren.
Auch fuehlte in bisherigen Uluegelzellenmaschinen die Moeglichkeit Fluidum unter
Druck im Gehaeuse zu halten und darin axiälwaerts der Rotorseitenwaende einen flexiblen
Steuerkoerper betriebssicher zu verwäkuklichen.
Auch fehlten die
bisherigen Ausfuehrungeid acheiale Druckbelastungen rationell und oertlich gerade
dort au'szu--yleichen, wo sie tatsaechlich oertlich begrenzt auftraten.
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Um diese Nachteile zu verhindern, hat man in der Vergangenheit versucht,
das Spiel zwiz2,ehen, den achsialen Endflaechen des Fluegels und den betreffenden
benachbarten Verschlusswaenden des Rotors oder den Steuerspiegelflaechen oder der
Steuerflaeche des Steuerkoerpers etwa zu vergroessern. Dieses wieder= um fueh--te
zu erhoehter Leckage zwiselen den achsialen Endweenden der Fluegel und den zugekehrten
Steuerflaechen oder Endflaechen des Steuerkoerpers oder der betreffenden Gehaeuaeseitenwand.
Solche Leckage verrin,-,erte nicht nur den volumentrischen Wirkungsgrad der Maschine,
sondern sie beein-.#raech+#igte die Anwendberkeit der Maschinen, insbesondere Oelpumpen
oder Oelmotoren, ganz betraechtlich, wenn diese nur mit geringen Drehzahlen liefen.
Sie machten schliesslich Drehzalen in l#ydromaschi= nen von weniger als
100 Upm unsicher und Drehzahlen von unter
10 Umdrehungen pro Minute
so wirkungsgrad gering, dass sie prakti-ch nicht mehr einsetzbar waren. Durch `ie
Erfindung wärden die beschriebenen Nachteile der kerkoemmlichen Plueselzellenmaschinen
weitgehend oder vollstaendig beseitigt. Die Erfindung erreicht das dadurch, dass
zwischen den achsielen jgndwaenden der Fluemel, die in den Schlitzen der Seitenwaende
des Rotorkoerpers mitgefuehrt eind, zwischen mindestens einer der Fluegelendweende
jedes Fluegels und mindestens einer aeusseren Rotorseiten,-verschlusswend oder Seitenhaube
ein ausreichendes Spiel verbleibt, aodass die radiale Auswaerts-und = Einwaerte-Bewegung
des Fluegels nicht.beeintraechtigt werden kann.
Ausserdem ist erfindungegemaess
an mindestens einenem acheialen Ende mindestens einer Rotorseitenwand eine Rotorseitenhaube
oder eine
angeordnet und mit Pluidumspassagen zur Zufuenrung und Abfuehrung des Fluiduma durch
sie hindurch in die betreffende Fluegelzelle hinein und aus ihr heraus vorgesehen
und jenseits der genannten Rotorseitenendwand ein flexibler, also beweglicher-,
Steuerkoerper angeordnetg sodass je eine Steuerfleiche durch die achsiel aeussere
Stirn= flaeche der Rotorseitenwand und die ihr benachbarte Stirnflaeche des l#3teuerkoerpersgebildetwird.
Nach einem weiteren Ausfuehrungsbeispiel der Er. findung werden achsial ausserhalb
beider Rotorseiten--. waende-Hotorseitenendweende angeordnet und beiderseits -der
Rotorseitenwaende flexible Steuerkoerper angeord. netl sodass das Fluidum von beiden
axislen Seiten her in die betreffenden Fluegelzellen oder Schlitzkammern herein
und aus ihnen heraus geleitet wird. -Durch diese Anordnung-koennen gleichzeitig
so grosse Druckaus. gleichafenster durch die Steuerkoerper beidereeits axiel
Gi"s--iaerte der Rotorseitenwaende angeordnet werden und dotiert worden, sodass
die achsiel ausweerte -gerichteten Fluidumskraefte auf die Rotorseitenwandu
| teile dieaxial auswaerts gerichteten ueber I b%. |
| Nach einem weiteren Ausfuehrunzsbeispiel schlieselich |
| 4 |
| wird das Fluidum durch die RotodeiteR"w"aende und die |
Rotorseiteawaende hindurch nicht nur in die Fluegel= zellen hereingeleitet, und
aus ihnen herausgeleitetg sondern auch in die Schlitze im Rotor und in den inneren
Rotorseitenwaenden oder Rotorseitenwandteilen hercin und au-e ihnen herausgeleitet.
Eine weitere erfindungsgemaesse Ausfuehrungsart ist die Anordnung von insbe= sondere
flexiblen gteuerkoerpern axialwaerte der beiden Rotorseitenwaende zur Zu
- und Ableitung des Fluidums von und nach beiden Achsialrichtungen
, wodurch der Volumenstrom vergroessert werden kann.
| Auch ist es eine erfindungsgemaesse AuRfuehrungeart |
| $elf ee |
| axialwaerts der beiden Roti'#enwaende Druckausgleiche- |
felder anzuordnen und durch die dortigen Steuerkoerper. zu bemessen. Dadurch werdenschaedliche
Axieldeför. mationen vermieden oder Axialkompreasionene erzielt. Schliesslich koennen
erfindungeg emaesse Puehrungen zur zwangswei1Jken.Auswaertsfuehrung der Fluegel
ange. ord7net werden* Ferner ist es durchweitere Merkmale der Erfindung moeglich
gewordeng Fluidum unter Druck in das Gehaeuse zu leiten und flexible SteuerkoerDer
darin anzuordnen. Die Anorßnung*von verschiedenen Druckausgleichsraeumen in Rotorseitenteilen
und deren periodische Druckmittelbeaufschalgung nacheinander ist.erfindungsgemeeas
auch realisierbar. Der besondere erfindungsgemeesse Vorteil istg dass die Fluegel
sich in den Rotorschlitzen und in den Rotorseitenwwndschlitzen ungehindert ausweerte
und einwaerts bewegen koennen,
das zwischen ihren End. waenden und den die
Rotorseitenwaende in acheialer .Richtung verschliessende Rotorseitenwaenden ausreichend
Raum gelassen ist
infolgedessen die Fluegel in keiner Weise in ihrer radiel BewegunR oder in anderen
Bewegungen durnh die Steuerkoerper
begrenst sind« Ein weiterer Vorteil-ist erfindu=ogemResi3 dadurch gegeben, dass
die Gleitflaechen bezwe die beiden gegeneinander laufenden Plaechen den Steuerspiegels
also die Endflaechen der Rotorseitenwaende und die ihr zugekehrteh Steuerflaechen
des Steuerkoerpers durch groessere Flaechen
gelegt sind oder aneinanderliegen oder aneinander entlanglaufen, als dieses denn
der Fall waere wenn die Fluegel direkt
am
SteuerkoerpAr entlang laufen wuerden
wie in bisherigen ausgefuehrten Maschinen* Deshalb wird nicht nur eine gro,pasere
Dichtum zwischen den Stuerflaechen erzielt, sondern es wird auch
oder
zwischen den oftmals schmalen Endwaenden der Fluegel und dem der betreffenden Steuerflaeche
des Steuerkoerpers vermieden,
In allen erfindungsgemaessen Ausfueb-rungebeiap:L#,'-#F>.n
laufen mit dem Rotorkoerper zusammen die Rotorseiten= waende"wie auch Rotorseitenendwaende
um. Der Steuer= koerper, insbesondere der flexible Steuerkoerper oder die flexiblen
Steuerkoerper sind hingegen nicht umlaufend, oder hoechstens um kläine WinkelbetraeRe
oder ul# begrenzte Winkelbetraege zu Kontrol-ä,6zwecken schwenkbar oder schwenkend.
Nach einem weiteren Ausfuehrungsbeispiel ist der Steuerkoerper oder sind die SteuerkoeriDer
zweigeteilt und ist Druckfluidum in die betreffende Steuerkoerperkimmer zwischen
difbeiden Steuerkoerper herein geleitetl sodass einer' der Steuerkoerper in achsialer
Richtung gegen die betreffenden achsiel aeussere Stirnflaeche der Rotorseitenwand
druecktg waehrend der andere Teil desSteuerkoerpern an einer entsprechenden Flaeche
am stationaeren Gehaeuse der MaAchine liegt und dagegen dichtet. Nach noch einem
weiteren erfinclungs2emaessen .Ausfuehrunt--sbeispiel i.czt der Steuerkoerper in
einem Ring gegen Verdrehung gehalten und nach diesem oder einem anderen.Ausfuehrungsbeispiel
ist ein 7,ufuehriings= teil oder sind mehrere Druckmittelausgleichsteile in dem
eigenülichen Koerper selbst angeordnet oder in ihn eingelassen oder inihm Achsial
beweglich.
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Die Betriebssieberheit der Fluegelzellenmaschinen wird erfindungsgemaess
betraechtlinh erhoeht und vleichzeitig kann die Leistung solcher Maschinen durch
die erfindungsgemaesse Anordnunm wesentlich gesteigert werden. Die Erfindung ist
im folgenden an= hand zweier Ausfuehrungsbeispieledie in den Figuren dargestellt
sind)noch naeher busehrieben. Dabei sind gleiche Teile mit gleichen Positionsmummernendziffern
versehen und solche Teile, die bereits bekannt sind oder fuer das Verstaendnis der
Erfindung nicht unbedingt erforderlich sind zur herausstellung des wesentlichen
der Erfindung fortgelassen.
Figur 1 ist ein Iaengssehnitt
durch eine erfindunge. gemaesse Fluegelzellenrotationemaschine.
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Figur 2 ist ein Querschnitt durch Fig.1 entlang der Sehnittlinie
II-II.
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2z.i-GH-3 ist ein Laengeschnitt durch die in'F.igur 1
dargestellte
Fluezelzellenmaschine, jedoch entlang der Schnittlinie III-III durch Figur
2.
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Figur 4 ist ein Querschnitt durch Figur 1 entlang der
Schnittlinie IV-IV* giZH_2 ist ein Laengssehnitt durch ein anderes Aus. fuehrungsbeispiel
etner erfindungegemaessen Drehfluegelmeschine, in der zusaetzlich noch achsiale
Druckmittelauszleichsfelder in einer der Rotorseitenwaende aneeordnet sind.
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EiGEE_§ ist ein Wuerschnitt durch Figur 5 entlang der Schnittlinie
VI-VI.
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:Eigur_2 ist ein Querschnitt durch Figur 5 entlang der Schnittlinie
VII-VII.
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Figur 8 ist ein Querschnitt durch Figur 5 entlang
der Schnittlinie VIII-VIII.
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Figur 9 ist ein Querschnitt entlang der Schnittlinie
IX-IX der Figur 5-Figur
10 ist ein Querschnitt entlang der. Snhnittlini
e X-X der Fiz-ur
5
Figur 11 ist ein Querschnitt entlang der
Schnittlinie XI-XI der Fisrur
5
| Zigur 12 ist ein Querschnitt entlang derSchnittlinie |
| XII -XII der FiLzur 5 |
| Filzur 13 ist ein alternativnuerschnitt entlan«
der |
| Schnittlinie VIII - VIII durch Figur 5- |
Uen riguren
1 019 *,zeigt Foäition
1 den Rotorkoerper-)
gn dessen acheialen luden eich die Rotorseitenwa*MO .2 und
3 befinden, Rotorkoerper
1 und Rotorseitenwaende 2 und
3 sind im Ausfuehrungsbeispiel aus einem
Stueck eusgefuehrt und je eine RotorseItenwand ueberragt ane je einem achsialen
Ende des Rotorkoerpers den Rotor in radialer Richtung und zwar im Aust"hrungebeii3piek
radiel auswaerte. Zwise
' hen die Rotorseitenwaende
P und
3 ist der Umschlusakberper oder Umschliessungekoerper 9) enge. ordnet. Umschliessungskoerper
8 ist.eng zwischen die Rotoraeitenwaende 2 und
3 eingepasstg*sodeas
zwischen den umlaufenden Rotorteitenwaenden und den acheialen Stirn. waenden deq
Umschliessungskoerpers
89 auch Gehaeuse genannt, Dichtung herrscht. Die Innentlaeche
des Umschliessungem koer'pers
8 ist so ausgebildetg daso sichdiametral zum
Rotor gesehen um den Rotor herum Arbeitskammern bilden, die durch einzelne Fluegel
oder durch mit Kufen und Schwenk« bolzen versehene Flungel in einzelne Fluegelzellen
unter. teilt werden, die waehrend des Rotorumlaufes periodisch ihr Volumen vergroessern
und verkleinern. Die Fluegel' sind durch :Position
9 gezeigt und die Fluegel
sind durch AchsielverlaenKerungen in Schlitze in den Rotorseitenwaenden hinein verlaengert
im uebrigen in den Schlitzen
75 gelagert und faehig in ihnen auswaerte und
einwaerte zu gleiten* Am Fluegelkoerper ist ein Fluegelleengebett angeordnet,
den
sich auch in die Fluegelscheialverlaengerungen herein erstreckt
. In den genannten Fluegelleenxsbett befinden sich die Fluegelschwenkkoerper
10, die die Fluegelkufen
11 tragen. Die Fluegelkufen 11 sind mit ihren
acheialen Endwaenden zwischezi die radielen Verlaengerungen der achsialen Verlaengerunxen
der Fluegel
9 eingepasst, wie das aus meinen bereits veroeffentlichten Auslandspatenten
bekennt ist. Die Fluegelgellen, die sich zwischen je zwei Fluegeln, dem Rotorkoerpere
#en Rotorteitenwaenden und dem Ukschliesem ungskoerper befinden, veriKroossern und
verkleinern sich bei jeder Rotorumdrehung zweimal.'
| Iaehrend ihrer Vergroesserung nehmen sie UM |
| in sich auf, waehrend sie iiiaehre7nd ihr»r Ver7&leinerung |
| Fluidum aus sich abgeben. |
Im Ausfuehrungsbeispiel ist der Umschliessungs= koerper
8 als Gehaeuse ausgebildet
und achsialwaerts in jeder Richtun- siyi-i an riam Umschliessungskoerper
8 die*Gehaeusedeckel
38 bezw.
39 angeordnet. In den Gehaeusedeeieln
koennen -Jaelzlager zur Aufnehmung eines Schaftes angeordnet sein, oder-auch fottgelassen
werden. In den Gehaeusedeckeln
38 und
39 ist der Rotor= koerper
1 mittels seiner Rotorlagerzapfen 40 und 41
T
,-,elaF,ert, sodass
der Rotorkoerper in den Gehaeusedeckeln
38 und
39 umlaufen kann. Achsialverlaengerungen
des Rotorkoerpers
1 sind dadurch verhindert, dass die Innenflaechen der Rotorseitenwaende
2 und
3 an den achsialen Stirnflaechen des Umschlusskoerpers
8
gelagert
sind. Im uebrigen ist der dotorkoerper
1 im Ausfuehrungebeispiel in achsialer
Richtung frei, sodass er drucklos nn den Stirnwpenden des Umschlusskoerpers
8 umlau fen kann, ohne achsiale,Kraefte oder Verschie= bungen von aussen
her zu erfahren. Die -notorseitenwand= schlitze sind radial auswaertz in aus meinen
anderen Patenten bekannterweise durch Radialverschluesse
6 und verschlossen.
Die Radialverschluesse
6 und
7 koennen auch fortgelassen werden,
je nach Ausfuel-irungsart. In achsialer Richtung sind die Rotorseitenwaende
P und
3
durch die RotorendW'aende 4 bezw-
5 verschlossen. Die Rotorendivaende
4 und
5 koennen gegebenenfalls mit den Radialverschluessen
6 uni
7 zusammen aus jeweils einem Stueck hergestellt sein,
je nach Ausfuehrungsart.
Das Gehaeuse oder der Umschlusskoerper und die Gehaeuse= deckel koennen beispielsweise
durch Bolzen
76 zu= sammengehalten werden.
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Nach demlerfindungsgemaessen Ausfuehrungsbeispiel der Figuren
1 bis 4-erstreckt sich von dem jeweiligen
Leitungsanschluss
her eine aeussere Gehaeilsepassage
36
durch den Gehaeusedeckel
399
durch den Umschliessungs= koerper
8 und durch den Gehaeusedeckel
38. Eine innere Gehaeusepassage
39 befindet sich im Gehaeusedeckel
39.
Die genannten aeusseren und inneren Gehaeusepassagen
36
und 37 sind
im genannten Ausfuehrungsbeisniel in jeweils zwei Abzweikungen unterteilt, die sich
diametral zum Rotor gegenueberliegend durch die genannten Teile erstrecken. Dadurch
kommt es, dass insgenamt vier aeussere Gehaeusepassazen 136 und vier innere Gehaeuse=
Passagen
37 im cenannten Ausfuehrungsbeispiel vorhanden sind. Durch die Gehaeusepassagen
kann Fluidum in die Fluegelzellenmaschine herein oder aus ihr. herausstroemen. Im
Ausfuehrungsbeispiel stroemt durch
je zwei aeussere und innere Gehaeusepassagen
Fluidum in die Maschine herein waehrend es di)rch die beiden anderen aeusseren und
inneren Gehaeusepassagen aus der 1.Iaschine ausstroemt. Der Umschlusskoerper
8 ist in diesem Ausfuehrungs= beispiel in radialer Richtung zweigeteilt ausgefuehrt,
sodass er zwischen die Seitenwnende des einteiligen Rotors eingpsetzt werden kann.
Nachdem er eingesetzt worden ist, wird er z. B. durch Bolzen
77 zusammen=
gehalten, sodass er dann wieder wie ein einteiliger Koerper wirkt. Nach dem erfindungsgemaessen
Ausfuehrungsbeispiel der 2iszuren
1 bis 4 sind im Rotorkoerper
1 die Roto-b= passagen 22 und
23 angeordnet. Die-Hotorpassagen PP
erstrecken sich von jeder betreffenden Fluezelzelle
78
in achsialer 1#ichtung
oder unter einem Jinkel dazu zur betreffenden Rotorseitenwand 2 hin waehrend sich
die Rotorpassagen
23 in der anderen achsialen Richtung oder in einem «inkel
dazu zu der anderen li-otorseiten= wand
3 hin ers trecken. Durch diA Rotorendwaende
4 und
5
erstrecken sich die Rotorendwandpassagen
26 bzw. 27 die vorteilhafterweis-e'etwa
flucht-en mit den bereits genannten hotor-passagene
Die-Botorpossesen
22 und die RotorseitenLändwanda p asagen
26 sind durch die Rotorseitenwandpassagen
24 verbunden, die sich durch die Rotorseitenwand 2 erstrecken. Die Rotorpassagen
P3 und die Rotorm seitenenwandpezoagen 27 sind durch die Rotorseitenwand passagen
25 verbunden, die sich durch die Ilotorseiten. wand
3 erstrecken*
So komgLt eng
den Fluidum durch die RotoraRitenwandpassagen
269 die
Rotorseitenwandpassagen 24 und die Rotorpassagen 24 herein in die betreffenden Flumstelzelle,78
oder aus ihr ausstroemen kenn und
den ausserdeig Fluidum durch die Rotorseitenendwand.
passMen 27,' die Rotorseitenwandpassegen 25-und die Rotorpaausgen
23 in die
betreffende Fluegelzelle
78 herein oder aus ihr herausstroemen kann. Iä Ausfuahrungsbeispiel.
stroemt also
das Fluidum von beiden scheialen Richtungen durch die Rotor-.
seitenwaende hindurch in die betreffenden Fluegele zellen
78 herein und aus-ihnen
heraus* Das hat den Vorteil, deas die doppelte Menge Fluidum in die Pluegelzellen
78 herein und aus Ihnen heraus stroemen
| kann, als durchstroemen koennte, wenn es nJohnem |
schsialen Ende her in die Fluegelzellen
78 herein Und in nur einer achsiele
dichtung aus ihnen heraus geleitet wuardea Durch die Anordnung de
a Ausfuehrungo=
beispielen kann die Fluegelzellenmaschine also mit groesserer ]Leistung arbeiten,
da sie groessere -wluidu mengen in sich aufnehmen und aus sich abgeben kann.
-
P
Zwischen den Enden der Fluegelacheialverlaengerungen uaM den
schsialvaerte noch innen gekehrten Strinflaechen
| der RotorseiteAWende 4 und 5 kann man vorteilhaf ter#a |
weise ein ausreicheod grossen Spiel oder ausreichend .grossen Raum lasseng sodann
die Stirnf&aechen der Fluegelschsielverlanegerungen nicht mit den Stirn. flaechen
der Rotorseitenen4waende 4 und
5 in Beruehrung kommen und dadurch freie radiale
Beweglichkeit der betreffenden Fluegel
9 gewaehrleistet ist,
Die
jeweils in achsialer Richtun:g auswaertigen Stirnflaechen der l(otorseitenwndweende
4 und
5 sind als Steuerspiegelflaechen ausgebildet und bilden 't die Rotosteuerflaeche
79 bpzw. die-Llotostelierflaeche
80.
Erfindungsgemaess sind achsialwaertz
der Rotorseitenendwaende 4 und
5 im Ausfuehrungsbeispiel die Steuerkoerper,
und zwar'nach dem Ausfuehrungsbeispiel die Steuerkoerper 12 und
13 vorteilhafterweise
flexibel angeordnet.
| DAr h'#teuerkoerper 12 ist mit seiner einen Stirn. |
| nd |
| wand, der -"otorseitenewand 4 zugekehüt und die genannte |
Stirnwand ist ebenfalls als bteuerspiegelflaeche und zwar'als Stator-steuerflaeche
81 ausgebildet. aodeLgs
| endnd 4 an |
| die #otorsteuerflaeche 79 derPotorseitenwa |
der #itqtorsteiierflaeche
81 des Steuerkoerpers 12 entlang gleiten kann und
"7ie beiden genannten Steuerm flaechen sind so gegeneinander gelegtg das zwischen
Ihnen eine'Abdichtung erfolgt, die das Entweichen von Fluidum verhindert. Der Steuerkoerper
13 ist mit seiner Stirnwand der J#otor'endwand
5 zugekehrt und die
genannte Stirnwand ist als Statorsteuerspiegelflaeche
82 ausgeb-ildet und
ge;zen die %torsteuerflaeche
80
der Rotorseitenwand
5 gedrueckt, sodess
die liotor= steuerflaeche
80 an der Statorsteuerflaeche
8P entlang
-,leiten kann und zwischen den beiden genannten Steuer. flaechen eine Abdichtung
erfolgt. Somit ist entweichen von Fluidum durch die zwischen den genannten Steuerflaechen
verhindert. Die genannten Statorsteuerflaechen und die genannten Rotors,teuerflaechen
bilden jeweils zusammen den ä'Jteuerspiegel der Drehfluegelm'eschine und zwar bil.
det die stationaere Steuerflaeche
81 zusammen mit der Rotorsteuerflaeche
79 einen Steuerspiegel, waehrend die Statorsteuerflaeche
82 zusammen
mit der hotorn steur-rflaeche
40 den zweiten Steuerspiegel bildet.
Der
Stauerkoerper 12 ist in der Halterung
16
fest#,rehalten, sodass er nicht rotieren
kann. Im Ausfuehrungsbeispiel ist der Steuerkoerper 12 dadurch gegen Drehung um
seine Achse verhindert. Er kann sich jedoch in radialer Richtung bewegen. Die Verbinduntz
zwischen dem Steuerkoerper 1P und,der Halterung
16
e,#-,folgt vorteilhafterweise
durch Halterungsbolzen oder darch Halter.ungsbolzen und Gleitschuhe
18 oder
19.
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Die Halterung 16 kann ihrerseits ebenfalls mittels Bolzen
18 oder Bolzen und Gleitschuhen 19 oder uleitschuhen 19 in
dem betreffenden Gehaeusedeckel 38 gehalten sein. Auch die Halterung
16 kann radial beweglich angeordnet sein. .#Vaehrend im Ausfuehrungs=-beispiel
der Figuren weder die Halterung 16 noch der Steu= erkoerper 12 sich um die
Achse drehen koennen, ist es jedoch auch moeglich, beide um ihre Achse in ge= wisse
Aussras--e sch,#xfenl,-:bar anzuordnen, wie das in ancieren i,-#einer Oa'Gent##esi.iche
besc-,rieben ist. Der Steu- rkoerper 13 ist so in der -L-31terung,. 17 auf
gehäengt dass er sich relativ zur HalterunR 17 nicht um seine Achse drehen
kann, jedoch radial und achsial beweg= lich ist. Die 11alterung 1? ihererseits
ist im Gehaeuse= deckel 39 gehalten und darin ebenfalls mindestens
in radialer -L#ichtung beweglich. Zwischen dem "jteuer= koerper
13 und dem der Halterung 17 besw. zwischen der H-31terung
17 und dein Gehaeusedeckel 39 koennen wiederum als Befestigungsmittel
zwischen den genannten Elementen Bolzen 18 und/oder Gleituschuhe
19 angeordnet sein, Die Gleitschuhe 18 oder die Gleitschuhe
19 gleiten in entsprechenden Schlitzen und/oder Kanaelen, sodass die achsiale
Beweglichkeit der betreffenden Halterung 1"ZP oder 17 oder des betreffenden
Steuerkoerpers 1P oder 13 dadurch ge#-#aehrlei,e#2tet ist.
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Im Steuerkoerper 12 sind eine oder mehrere Steuer koerperkammern 20
an-eordnet und in die genannten 7#
| ziteuerkoerperkammer 20 oder in die genannten Ste#i-er!-.oer= |
| perkammern PO wird ein entsprechender Steuerkoer-DGz |
| einsatz 14, oder werden entsp-rechende |
einsaetze 14 eingesetzt, und so angeordnet, dass er oder sir-
in der betrefl-enden Steuerkoerperkammer in arhsialer Dichtung beweglich ist oder
sind. In dem Steuerkoei,per
13 ist eine oder sind mehrere Steuer= koerperkameern
21 angeordnet und in der genannten Steuerkoerperkammer Pl oder den Steur#rkoerperkammern
Pl ist ein entsprechend,#r Steuerkoerpereinsatz
15
oder sind entsprechende
Steijgrkoerp-z-reinseetze 1,5) angeordnet, sodess sie in der betreffenden Steuer=
koerperkammer Pl in achsialer Richtung beweglich sind.
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. In den Steuprkoerperkamuern 20 oder 21 befindet sich Fluidum.
- Venn dieses ?luidum in der Steu-rkoerper= kammer 20 unter Druck ist, so
bewirkt es, das der betref= fende Steuerkoerper 1P und der betreffende Steuer= koerpereinsatz
14 relativ zueinander in echsialer Richtung voneinander weggepresst werden. Druck
in der Steuerkoerr)erkammer 21 bwwirkt dass der Steuerkoerper 13 und der
Einsatz 15 relativ zueinander in achsialer Richtung voneinander weggepresst
werden.
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Der -#teuerkoeri)ereinsatz oder die Stelierkoerper= einsaetze 14 ist
oder sind an ihren rueckwaertigen Enden mit vorzuzsiieise planen, konischen oder
sphaerischen Rueck,.#iaenden. versehen, mit denen sie an entsprechend g.eformjren
planen, konischen oder sphaerischen Waenden des GehaeusedeckAls 38 anliegen.
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Der gteuerkoerpereinsatz oder die Stz#uerkoerner. einsaetze
15 sind an ihren rueckviaerttmen Enden mit entsprechenden rueck-riaertigen
Auflageflaechen planen, konischer oder sphaerischer Formgebung verseheng mit denen
sie an einer entsprechenden oder an entsprechendan planen, konischen oder sphaerischen
-.,taenden im Ge= haeusedeckel 39 aufliegen.
Zwischen den
genannten Steuerkoerpereinsaetzen und den genannten Steuerkoerpern koennen Dichtungen
JP angeordnet sein, die die Abdichtung der betreffenden Steuerkoerperkammer 20 oder
Pl zwischen dem betreffenden SteuerkoerDer 1P oder 13 und dem betreffenden
Steuer= koerpereinsatz 14 oder 15 uebernehmen. Zwischen dem Gphaeusedeckel
38 und dem betreffedden zugeordneten SteiierkoerDereinsatz 14 kann ebenfalls
eine -Oichtung oder koennen Dichtungen 58 angeordnet sein zum Zwecke
der Abdichtung zwischen den beiden genannten '£eilen. Zwischen dem Steuerkoerpereinsatz'15
und dem Gehaeusedeckel 39 koenn en ebenfalls D-ichtmittel 58 zur Abdichtung
zwischen den beiden Teilen angeordnet sein» Der dteuer. koerper 12 ist mit mindestens
einem Steuerkoerper= schlitz, oder mit uWeren Steuerkoerperschlitzen z. B.
P8, 29,30 und 31 verseben, Entsprechende Steuerkoerper= schli-tze
z.Be 2289 2299 230 un& 231 oder ein ent= sprechender Steuerkoerperschlitz
sind auch in dem Steuerkoerper 13 angeordnet. Der Steuerkoerpereinsetz 14
oder die biteuerkoer-Dereinaaetze l*t 31494149 und 5149 ist oder sind mit einem
Steuerkoerpereinsatz. schlitz 32 oder mit Steuerkoerpereinsatzschlitzen versehen
z.B.'mit den Steuerkoerpereineatzschlitzen 52.33,34 und 915. Der Steuerkoerpereinsatz
15 bezw. die Ateuerkoerpereinanetze 15,315.415 und 515 sind mit einem
entsprechenden Steuprkoorpereinsatzschlitz oder entsprechenden Steuerkoerpereinsetzschlitzen
z,Be 29, P339 P34, oder 235 versehen. Die bteuerkoerper= einsatzschlitze
32, 33, 349 35, 232, P339 P34 und/ oder 235 fluchten in eine
entsprechende Muendung oder Zuendungen der betreffenden seusseren oder inneren Gehaeusepassage
oder GehaeusepRssazen 36 oder 37,
3361 4361 5369 3379
437 oder'-537, Dadurch kann Fluidum von der betreffenden eeusseren und inneren Gehaeusepassage
36 und 97 durch den betreff= enden, zugeordneten Steuerknerperschlitz
und den
zugeordneten Steuerkoerpereinsetzschlitz z*B.
28
und 32 oder 29.und 33 oder 30 und 34 oder
31 und 35
in die Jeweils voruebereilende Rotoseitenwandpassage
26 oder 27 stroemen oder umf"ekehrt aus der betreffenden* Rotorseitenw
andpassage 26 oder 27 heraus durch den betreffenden Steuerkoerperschl
, itz und ' den betreffenden Steuerkoerpgreinsetzschlitz herein in
die betreffende aeussere bder innere Gehaeusepasrage 36 oder 37
stroemen.
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Die Lage der Steuerkoerperechlitze und der Steuerkoerpereineatzschlitze,
sowie deren Formgebung kann man am besten erkennen wenn man Figur 1 und Figur
4 vergleicht.
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ie aus «Pigi-ir 4 ersichtlich istg sind in dem Ausfuehrungsbeispiel
der FlueRelzellenmaschine 4 Steuerköerpereinsatzschlitze 329 33, 34 und
35
angeordnet. Die Steuerkoerpereineatzschlitze 32
und 54 liegen diametral
einander gegenuebere Ebenso liegen die Steuerkoerpereinsatzschlitze 33 und
35
diametral gegenueber. bie aeuesere Gehaeuaepassage 36 muendet in
den Steuerkoerpereinsatzschlitz 3P und steht folglich mit diesem in comitunicierender.
Verbindung, sodass Fluidum durch diese Teile durch. stroemen kann* Aus Pigur 4 ist
ferner ersichtlichg dass in dem Ausfuehrungsbeispiel insgesamt 4 aeuesere GehaeuseDassagen
und zwar c#ie aqueseren Gehaeusepassagen 36,336,436 und 536 angeordnet 2inde
Die aeueseren Gehac-usepassagen 306 und 3306 liegen zueinander diametral
ge7enueber, waehrend die seusseren Gehaeusepassagen 436 und 535 ebenfalls
zueinander diametral gegen. ueberliegen. Die seussere Gehaeusepasesge
336 muendet in den Steuerkoerpereinsetzschlitz 34 und steht des. halb mit
diesem in communicierender Verbindung, sodess Fluidum durch diese Teile durchstroemen
kann.
-Die aeussere Gehaeusepassage 436 muendet in den Steuer koerperäinsatzschlitz
33 und steht dadurch mit dieseit in communicierender Verbindung, sodass Fluidum
durch diese Teile durchstroemen kann. Die aeussere Gehaeusepassage 536 muendet
in den Steuerkoerperein= satzschlitz 35 und steht mit diesem folglich in
communicierender-Verbindung, sodass, Imluidum durch diese Teil' durchstroemen kann.
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Je achsial und/oder diametral geXenueberliegende innere Gehaeusepassagen
und entsp rechend ge-genueber= liegende Steuerkoerpereinsatzschlitze sind in dem
Ausfuelirungsbeispiel ebenfalls communicierend mit= einander verbunden. ])iesL-
communicierende VerbindunR kann innerhalb des Gehaeuses oder durch das Gehaeuse
oder in anderen Teilen oder durch andaure Teile der E'aschine hergestellt sein oder
sie kann auch ausser= halb des Gehaeuses, zwischen eütsprechenden, an die 1,i,-ischine
angeschlossenen Druckmittelleitungen, her= gestellt werden. Infolge der genannten
Comniunication und Clommunicationen herrscht jeweils gleicher DruCk im Fluidum in
diametral und/oder achsial gegenueber= liegenden aeusseren und inneren Gehaeusepassagen,
sowie in den. ihnen zugeordneten Steuerkoerpereinsatz= schlitzen. -Nenn die Maschine
arbeitet, befindet sich eine Gruppe der Gehaeusepassagen unter hoeherem Drucke waehrend
sich eine andere Gruppe der Gehaeusepassagen unter niederem Fluidumsdruck befindet.
Herrscht z.B. hoeher2r Druck in den Gehaeusepassagen 36 und 336,
dann
herrscht niederer Druc'- in den aeueseren Gehaeuse= passamen 436 und 536.
Wenn die Druckverhaeltnisse uin.-.ekahrt sind, dann herrscht umgekehrte Druckhoehe
in den genannten aeisseren Gehaeusepassagen und den mit ihnen comiaunicierenden
Teilen.
Vom iiotor gesehen zregenueberliegend, befinjen sich Steuerkoerpereinsatzschlitze
in den Steuerkoerpereinsaetzen 15 am anderen achsialen Ende der Maschine
und es befinden sich Stererkoerperschlitze im Steuerkoerper 13 am aLderen
achsialen Eide der 'Jeschine. Es liegen die Steuerkoerpereinsaetze 15, 319,
415, und 515 den entsprechenden Steuerkoerp3#reinseetzen 14, 314-9 414, und
514 -#,ei_zentieber. Entsprechend liegen die Steuer= 1-oerperschlitze
228, 229,230 und 231 den betreffenden Steuerkoerperschlitzen
28,29, 30 und 31 gegenueber. Sinn. izemaess liegen die Steuerkoerpereinsetzschlitze
2329
233e234 i-nd 235 den Steuerkoerpereinsatzschlitzen 3P9
339
34 und 35 gegenueber.
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In den Figuren sind jeweils nur diejenigen Steuer= koeroereinsaetze,
Steuerkoerperschlit,#e und Steuerkoerper. einsatzschlitze mit Positionen gekennzeichnetg
die in den FiEuren direkt sichtbar sind. Zur Vereinfachung der Be= schreibung der
Erfindune sind ferner in anderen Teilen des iletentpesiiches die sich nicht mit
diesen detailierten einzelnen Lagen der betrefrenden Steuerkoerpereinsaetze Steuerkoerrerschlitze
oder Stei#ierkoer#,ereinsetzschlitze befassen, die aeusseren GehaeuaeDassagen kurz
mit 35,
die inneren Gehaeusepassagen kurz mit 37, die Steuer= .koerpereinsgetze
kurz mit 14.bzw. 15, die Steuerkoerper= schlitze kurz mit P8 bzw.
228 und die Steuerkoerüdreinm satzschlitze 1,-urz mit 32 bzw.
232 bezeichnet.
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Die Steuerkoerpereinsaetze 15,315,415, und 515
sind in
den entsprechenden Stauprkoerperkam--ern Pl des Steuerkoerpers; 13 einge#3etzt,
darin durch die Dichtungen 57 abgedichtet und in achsiuler Richtung
dabin beweglich. Die Steuerkoetperschlitze 228,229,P7-0 und 231 befinden
sich im Steuerkoerner 1,7 und die -'t;ert-rkoerpereinsat;z#;chlitze 23P.29,3"234
und 239 befinden sich in den betreffenden Ste-,erkoerpereinsgetzen 15.315,1!15 und
515o
Die innere GehaeusePassage 37 muendst in den
Steu-er-koer. Pereinsetzschlitz P32t die innere Gebeousepassagen 337
muendet
in den Steuerkomrvereinsetzschlitz 234, die .innere Gehaeuaepassaxe-437 muendet
in den Steuerkoerper. einsetzschlitz 233 und die innere Gehaeusepassage
537
muendet in den Steuerkoerpereinsatzschlitz 235*- Die innere gehaeusepassage
37 muendet in die-aeussere Gehaeusepassage 369 die innere Gehaeusepassage
337 muendet in die aeuesere Gehneusepassage 336 die innere Gehaeusepassage
437 muendet in die seussere Gehaeusepassage 436 und die innere Gehaeusepaesage
537 muendet in die seussere Ge= haausepassagen 536, sodase Jeweils
communicierende Vern bindung und gleicher Druck zwischen und in den-ineinander muendenten
inneren und aeusseren Gehaeusepassagen, sowie'den zugeprdneten Steuerkoerpereineatzschlitzen
herrscht.
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iotiert die Maschine im Uhrzeigersinn, nach Figuren P und 4,b. so
findet Fluidumazufu»hrung durch die ent.' sprechenden aeueseren und inneren GehaeugePassagen
369
3369 371 437 in die Stererkoerpereinsatzschlitze 32,34e P3p,P34
stattvvon wo aus deo Pluidum dann durch die Steuerkoerperschlitze PS,30.P28 und
230, durch die ent= sprechenden 225 und P? sowie durch die Rotorseitenwandpassegen
24 und 25 und durch die Rotorpessagen 22 und 23 in die betreffendeng
sieh vergroe. seerndeng Fluexelzellen 78 hereinstroemt. In der gleichen zeit
ßtroemt Fluidum aus den sich verkleinernden 't,luesel. r.ellen 78 duroh die
betreffenden zugeordneten Botorpassagen P? und P39 die Rotoreeitenwandpas-eagen
P4 und P5 sowie die Rotorseitenwandpas89gpn PG und 27 herein in die
betreff= enden SteuerkoerPerschlitze 29t31,229 und P3il und von ihnen-aus durch
die betreffenden Steuerkoerpereinsatzschlitze 33s 559 233 und 235
herein7in die betreffenden, zugeordneten, inneren und aeueseren, Gehaeusepaseagen
4-36-,536.437 und 537-Rotiert die Maschine entgegen dem Uhrzeigersinn# so erfolgt
der Strom des Pluidums in umgekehrter Richtung durch die jeweiligen Schlitze und
Passagen*
Durch die beschriebene Anordnung des arm findurÄgaxemaessen
Auatuohrungsbeispieles mit der Zutuehrung den Fluidums und der Abfuehrung des Fluiduna.in
beiden acheialen Richtungen ist es moeglich, eine eroessere Fluidmenge der Maschine
zuzufuehren und aus ihr abzuleiten, aodess die Maschine deshalb groessere Leistung
erzielen kann.
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Wenn sich in diametral gegenueberliegenden Fluexelzellen
78 hoher Druck befindet, so uebt dieser hohe Druck in Plu#dum eine Kraft
auf den betroffendeiz, oortlicheng Teil der Rotorseitenwaende 2.und 3 aung
der dort oortlich versucht, die-Rotorseitenwaende P und 3 in acheialer Richtung
vom Rotor fort zu deformieren, Diese schaedliche Tendenz wird dadurch ausgen glichen.e
deas die erfindungsgemaeos angeordneten Steuerkoorperschlitze P8,P9,30.314P28,>P9,230
und P31 so grons bemessen eindg das die aus ihnen heraus in Richtung auf
den Roter zu wirkende Druckkraft in Flutdum groesser wird, als die betreffenden
oertliehen, entgegengesetzt gerichteten, Fluidkraefte aus den betreffenden Fluegelzellen
78 her* Dadurch kann die achsiele Venlaengerun« oder Voneinenderm
entfernunR der Rotorseitenwaende 2 und 3 vermieden werden und es kenn ein
vollkommenen Gleichgewicht oder ein annaehernd vollkommenen Gleichgewicht der auf
die Rotdraeitenwaende 2 und 3 sowie die Rotorn seitenendwaende
3 und 4 herrschenden Kraette in acheialer Richtuna erzielt werden. Ze
kann, auch erreicht werden., denn die Q#nerechnitte der betreffenden
Steuerkoerperschlitze 289P99301P289PP9,230 und 231
so grone bemessen
sind, dann die in ihnen wirkenden Fluidkraefte groesser sind, als die Fluidkreefte
in den betreffenden Pluegelzellen 78, sodann @ich da-
durch ein Zusammendruecken
den Rotorkoerpern 1
mit seinen Rotorseitenwaenden 2 und
3 und/oder seinen Rotoraeitenendwaenden 4 und 5 in acheialer Richtung
erzielen laenste was zur Verringerung der Toleranz zwischen den Stirnwaenden den
Umschliess. unakoerpers 8 und den zugekehrten Waenden der Rotorseitenwaende
2 und 3 bzw. der Rotorseitenwandverschluesse 7 und 8 mit steigendem
Druck fuehren kann und was der Verhinderung(der Einschraenkung von Leckagen durch
diesen Passungsspalt dienlich ist. Dadurch kann erfindungegemaeas Leckage in der
Fluegeln zellenmaschine vermieden werden; der Wirkungsgrad kann erhoeht werden und
auch koennen Reibungen und Deformation verringert werden" sodann sich eine besonders
wirkungsvolle und leistungefaehige Drehfluegelmaschine durch die erfindungsgemaesse
Än= ordnung erreichon laeRst.
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In dem AuRfuehrungsbeiaDiel herrscht in Je zwei diametral gegenueberliegenden
Steuerkoernerkammern 20 bei Betrieb der Maschine hoeherer Druck, waehrend in den
beiden anderen diametral gegenueberliegenden Steuerkoerperkammern 20 niederer Druck
herrscht. Es
ist erfindungsgemaens erwuenscht die radialen Querm schnitte.der
Steuerkoerperkamitern 20 so grose zu bemessen, daso der aus ihnen heraus in scheialer
Richtung entgegengesetzt auf den Steuerkoerper 12 und den,betreffenden eingesetzten
Steuerkoerperein. satz 14,314,414 oder'514 ausgeuebte Pluiddruck so-groso wird,
daso der Steuerkoerper 1P in seiner Gesamtheit mit ausreichend grosser Kraft gegen
die Rotorenwend 4 gedrueckt wird.und die betreffenden Steuerkoerper. einsaetze 14,314.414
und 514 gegen den Gehaeuaodeakel 38 gedrueckt werden. Bei diesem Andruecken
der genannten Teile aneinander muas der Radieleuerschnitt der betreffenden Steuerkoerperkammer
20 so grons sein, daso der aus ihr herauswirkende Fluidiimsdruck auch die in dAn
benachbarten Teilen und Passungespelten wirkenden Fluidkraefte ueberwiegt.
Bemisst
man die betreffenden Steuerkoerperkammern 2() hingegen so grose, so wuerde die Reibung
im Steuerspiegel relativ groas werden. In ist deshalb notwendig, die Rndielnuerschnitte
der Steuerkoerper PO genau zu dinensionieren und zu platzieren, damit einerseits
kein Ueberpressender l"iteuerflaechen gegeneinander erfolgt; andererseits aber duerfen
die Steuerkoerperkammern nicht so klein bemeisen sein$ das noch grosse Lecksgen
durch den betreffenden Steuerspiegel verbleiben wuerden. Das ueber die Steuerkoerperkammern
20 gesagte gilt sinngemaens *auch fuer die Steuerkoerperkammern 21 im Steuerkoerper
31,
Waehrend die Steuerkoerperkammern'20 und Pl in .Austuehrungi3bei.qpiel
einngemeens gleich sind, sind die Steuerkoerpereineaetze 14 verschieden auagefuehrt
uM von den Steuerkoerpereineaetzen 15o Diese Verschiedenheit der Ausfuehrungemoeglichkeit
ist im Ausfuebru*Rsbeispiel deshalb illustriert worden, um zu zwigen, daso man Steuerkoerpereineaetze
14, oder 15 so ausbilden kannt den sie geeignet sind, in Mas;chinen
mit hohen Druck in Gehseuaeinnenraum 83
oder in Maschinen mit niederem Druck
in Gehaeuaeraum 83 angewendet werden zu koennen.
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Dtie Steuerkoerpereinzaetze nach der Ausfuehrungsart 149 also die
Steuerkoerpereineaetze 14,314,414 und 514 sind geeignet fuer solche Unschinene bei
denen sich kein hoher Druck oder Fluidutsdruck im Gehaeuseinnenraum 83 befindet.
Die.Ausfuehrun der Steuerkoerpeireinesetze 15, also die Steuerkoerpern eineaetze
15,315,415 und515 sind hingegen geeignet, in tolohe Fluegelzellenmaschinen
eingesetzt zu werden.) bei denen Fluidum unter hohen Druckg unter Unatsenden Fluidum
den Roechstdrucken, also den gefoerderten Drucken, in dem Gf.-haeuaeinnenraum
83 vorhanden ist,
Durch die Austuebrunz der Ateuerkoerpereinstetze
nach den Aus:tueh:rungebeispielen der Steuerkoerper. einstetze 159315v415
und 515 wird es ueberhaupt erst mooglich, Pluidum unter hohem Druck
in den Gehaeusereue 83 anzuordnen, und trotzdem innerhalb
den
Gehaeuseinnenraumen 83 einen entsprechendenflexiblen, Steuerkoerper
1P oder 13 aufzuhaengen und xit'ent-c sprechenden Steuerkoerpereinneatzen
15,3159415 oder 515 zu versehen, 3@1 ist in diesen Zuse»enhang notwandigg
acheial waertiq aunaerhalb.den betreffenden Steuerkoerpereinentgen 15. 315,415
und515 ninen entsprechenden Intlastungeraum 4P anzuordnen und diesen mit der *@unseren
Atmoophaere oder mit.Baeuzen unter nieder« Druck in Verbindung zu bringen% nodans
in den Inflostungeraus 42 in jeden Igelle niederer Druck herrscht. Perner
ist der Steuerkoerpereinants 15 voriteilhatterweine an seinem rueckwaertigen
Ende in radinler Richtung uid/oder peripherieler Richtung auegedehnt, sodann sich
dort der Steuerkoerpereinsetz schuh 89 nuRbildet. 4er minen groesspren radialen
Quernehnitt aufweist, als dpr eigpntliche Steuerkoerperbinsatz 150 Dadurch wird
aus den Gehaeuntinnearaus 83 her der Yluidunadruck auf die innere Stirntleeche
den genannten Steuerkoorpereinnetzschuhen 89 wirksam und drueckt diesen zunaetzlich
in acheial auawAertiger Richtung F(egen die eiLtsprechegLde Innere Iengerf
leeche den Gehaeusodeokelo.39* Die entsprecherden Steuerkoerpereineaetz*
15,315j415 und 515 worden also denn" wenn Pluidum unter hohem Druck sich
in Gehsieusen Innenraum 83 befindet" in acheial auawaertiger Riehtung gegen
den-entsprechenden Geheausedeakel, z.B.
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39, durch zweierleil.Ersette gfdrueckt. Einmal durch die 7luidunakraette-b
die in der betreffenden zugeordneten Steuerkoerperkammer 21 auf die Innere Stirnfleeche
des
Steuerkoerpereinnetzen 15 wirksam.eindv und zum anderen durch die Pluiduunkraofteg'die
aus dem Gehneuzeinnenraum 83 her auf die innere stirn.
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flaeche des Steuerkoerpereinnetzschuhen 89 wirksam sind.
Da andererseits an acheinlen auswaertigen Bnde durch den Entlastungsräum
42 mindestenn t*il. weine niederer Druck in acheialer Richtung sKegen den St-euerkoerpereinsetz
15 bzwe dessen Steuerkoerperm einsatz 89 wirksam ist4 ist die acheial
auswaerts gerichtete Fluidumskraft auf den SteuerkoerDern einsatz 15 in Jedem
Falle groesser , als die um-
gekehrte und deshalb die acheial gerichtete
Äue. waertepreaaung der Steuerkoerpereineaatse 15,315
415 und 515 auch
denn gewaehrleistet, wenn Fluidum unter hohem Druck in den Gnbseuoei=enraua
83 herrscht.
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Im Gegensatz dazu ist der Steuerkoerpereinnetz 14 nicht besonders
geeignet, in Fluegelzellena maschinen, wenn tu Gehneuzeinnenraus 83 Hochdruck
her:rechtn wuerde, da keine Garantie dafuer gegeben istg das der Fluidunadiluck
aus den betreffenden Steuerkoerperkammern 20 her alle anderen in scheialer Richtune
an den Steuerkoerpereineatz 14 angreifende acheial gArichteten Fluidkraefte ueberwiegen
wuerde.
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Wenn die Fluidunamanchine Fluidum unter hohem Druck im Gehneuaeinnenraus
83 haben soll, ist deshalb die Ausfuehrung der Steuerkoerpereinesetze nqch
dem Ausfu-ehrungebein-Piel des Steuerkoerper. einsatzes 15 erwuenscht-Das
Vorhandensein von Fluidum unter hohen Druck in Gehneuaeinnan aum 83 hat den
Vorteil, das alle umlauflenden Teile und Passungen staendig unter Hochm druck
sind, ahheial auswaerte gerichtete Deformationen der rotierenden Teile grundaaetzlich
vermieden sind und Zwangeschnierung so«bl der Rotorlager4 als auch der r*dielen
Steuerspiegel Pastunxen usw* ge-**ebrleietet ist.
Ferner hat die
Anordnung von Pluid unter Hochdruck in dem Gehaeuaeinnenraum 83 den Vorteil,
daas denn in einem solchen Gehneuaeinnenraum radiale Zwangs. fuehrungen fuer die
Fluegel angeordnet werden koennen. Um Fluidum unter hohem Druck in den Gehaeuaeinnen.
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raum 83 hereinzuleitene ist in Figur 4 beispielhaft gezeiktg
dssä man zwischen je einer Steuerkoerperkammer 20 hoeheren Druckes und einer entsprechenden
niederen Druckes die beiden Umsteuerpas,:agen 87
und 88 anordnen und
in einen Umsteuerzylinder 84 einmuenden lassen kann. Von der Mitte den Umsteuerzylinders
84 aus ordnet man vonteilhafterweise eine Umstauerpassage 84 zum Gehaeuaeinnenraum
83 hin an, und im Umsteuerz:vlinder 84 wird ein Umstauerkolben
85
angeordnet, der in dem Umsteuerzylinder 84 aohsialwaerte beweglich ist
und dadurch je nachdem in welcher Steuerkoerperkammer PO der hoehere Druck herrscht,
die Verbindung zwischen der Umsteuerpassage 66 und 87
oder zwischen
der Umsteuerpassage 86 und 88 hergestellt, sodass jeweils Fluidum
unter hoehrexL Druck aus der Steuerkoerperkammer hoeheren Drucken in den Gehaeuse.
innenraum 83 hereingeleitet wirdi, Diese Uxsteuerung wird durch die ichsielbewegung
den Umsteuerkolbens 85 im Umsteuerkoerper 84 erreicht.
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Im Ausfuehrungsbeispiel sind an dem Gehaeusedeckel 38 und an
dem Gehneuaedeekel 39 die inneren Fluegelm fuehrungen.48 an«eordnett die
sich durch die Rotor. seitenwand hindurch auf die betreffenden Rotorseitenwaende
2 oder 3 zu erstrecken. An den genannten inneren Fluegelfüehrungen 48 befinden
sich radial gerichtete die in inneren Fluegelfuehrungsflaechen 49, die
so
geformt sind, das sie in etwa gleichem Abstand von der Innenflaeche
des Umschliessungekoerpers 8 haben.
Auf den inneren FlueRelfuehrungeflaechen
49 gleiten die aeusseren Enden der inneren fleitkutenflaechen 47 der Fluegelinnengleitkufen
46. Die Imengleitkufen 46 sind in entsprechenden Pluegelinnen. koerpern 45 schwenkbar
gelegert und die 71uegel. innenkoerper 45 befinden sich in einen sich--radiel von
innen her in den Fluegel 9 hereinstreckenden Pluegelinnenbett 44. Federn
43 koennen zwischen den Fluegelkoerver 9 oder in Bohrungen in denselben und
dem Fluegelinnenkoer-per 45 oder Bohrungen in demselben anaeordnet sein und den
Fluegelkoorpern 9 und dem Fluegelkoerper 45 in radialer RJohtunr voneinander
weRpressen. Der FlueRelinnenkoerper 45 ist geeignete sich in radialer Richtung gegen
den genannten Federn druck im Fluegelinnenbett 44 etwas auswaertx und einwaerte
zu bewegen uhd dadurch Ungleichheiten der radialen Distanz zwischen der Innenflaeche
des Umschliessungskoerpern 8 und den genannten inneren Fluegelfuehrungeflaechen
49 auszugleichen. Dadurch wird erreicht, dann die Yluegeli-9 radiel ausweerte
zwangegefuehrt sind und jederzeit Dichtung zwischen der InnenflaechA des Umschliessungsgehaeusen
8 und der Aussenflaeche der betreffenden Fluegelgleitkufe herrscht.
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Folglich ist jede einzelne Fluegelzelle in periphprialer Richtung
durch die erfindungegemaesse Fluegelanordnubx einwandfrei abgedichtet.
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Wnehrend der Fluegelkoerper
9 mit seinen icheialverlaengerungen
etwas kterzer ausgebildet, ist als die Gesamtlaenge des,Rotorkoerpers
1 mit seinen Seitenwaenden 2 und 3, erstreckt sich vorn teilhafterwpiiqe
die Fluegelinnermleitkuten 46 in achsialer Richtung noch etwas weiter ueber den
eim gentlichen Fluezelkoerper
9 hinmus auswaerte, sodeas
| die Acheialenden der inneren Gleitkutenenden 4? |
| einwandfrei auf den inneren Yluegelfuehrungeflaechen |
| 49 der inneren 21ue9eltuahruMgeU 48 an beiden ach= |
| zielenden der Mancheog einwandfrei aufliegen und auf |
| ihnen xeluebrt a«in koonneno Je nach Ausfuebrunun- |
| art koennen *ich die inneren Fluegelfuehrilaxen in |
| die betreffenden Rotorseitenwaende 2 und 3 hereinetre |
| cken oder in umgekehrter Weine koennen sich eben-. |
| falle je nach Aunfuebrungeort die Fluegelinnenkoor- |
| peroder die Pluegelinnenkoerper.oder die#Fluexel. |
| gleitkufen oder die Pluegelinneugleitkufen 46 in |
| acheialer Richtung uober die Rotorseitenwaende 2 und
'j |
| hinaus und gegebenenfalls in die Rotorseitenendweende |
| 4 und 5 hinein oder auch ueber diese hinaus erstrecken* |
| Aug Yigur P ist In uebritten deutlich ersichtlich., |
| dn;e durch die radiele BewegAchkeit den lfluegelm |
| innenkoorpert345 ila Fluegel 9 radials Distanzen oder |
| Umgleichmteesigkeiten zwischen der Innentleeche den |
| Uiaschliessungsgeheaunen 8 umd denn betreffenden |
| inneren ]#ushrw*eflaechen 49 ausgeglichen werden koennen. |
| Schliesolich koennen Panatifte 50 in den be. |
| t*etfenden Rotorzeitenwaenden P und 3 und
den be. |
| treffenden zugeordneten Rotorigeitenendweenden 4 und
5 |
| zur Stabilisierung* inebezondere zur peripherielen |
| Stabilisierung der genannten Waend94 änxeordnet'werden. |
| Auch ist es Koeglicht ja nnch Ausfuebrungeart
die Rotorn |
| amitenwaende P und 3 iRit den Rotorseitennndweenden
4 |
| und 5 aus einem Steuok hersIgstellen oder die Rotorm |
| seitenwaende P und 3 mit den ]Radialverschluessen |
| 7 oder 6" ni:b den Rotorweitenendwaanden
4 und 5 aus |
| je einen Stutok herzustellen. |
Die rotierenden Teile koennen gehlienslich durch Bolzen in scheinler
Richtung zueammengehalten werden* Bas Zusammenhalten der rotierenden Teile durch
Bolzen kann man jedoch denn vermeiden, wenn man die er.
-
findungaxemmennen Steuerkoernerkammern 20 und 21 so grose beniset,
denn in erfindungegemaesser Weine die aus ihnen herauswirkenden Fluidkreefte
so stark'j gegen die rotierenden Teile druecken, denn diese in acheialer
Richtung zusammengehalten bleiben* In solchen ?&allen ist es dann lediglich
notwendig den U»ehlieooungokoerper 9 mit den Gehaeuaedockeln 38
und
39 z*B* durch Bolzen l'76 oder in anderer Weine zusammenzuhalten oder
gegebenenfalls einteilig her* zustellen.
-
Schliemalich koennen die GAhaeuaedehkel 38 und 39 mit
Sitzen fuer entsprechende Radiallmger oder icheialleger versehen worden. Der Rotorkoerper
1
kann mit Keilnuben versehen seine Es ist dndurch je noch Austuehrungebeispiel
moeglich9 die Drehm flueSelmaschinen direkt an entsprechende Wellen einer Maschine
anzubauen oder eine in entsprechenden Iagern in den Gehaausedeakeln 38 und
39 gelagerte Welle innerhalb der N*nrhine anzuordnen.
-
In den kuntuehrungebeispiel der Figuren 5 bis 11
ist
eine andere beispielhafte erfindungegezaense Fluegelzellenmanebine dargestellt Der
Unterschied diesen Ausfuehrungsbeispielem gegenueber den Ausfuehrungmm beinDiel
nach den Figuren 4 bis 4 besteht in wesent« liehen darin, denn die Maschine
nicht doppelt diaxetral beaufsnhalrt ist, sondern nur einfach und den
folglich
beim Rotorunlauf nur eine Pluidunazuf , uohrungs. sone und nur eine Fluidunsabfuehrungezone
herrscht und folglich jede Fluegelzelle bei einen Rotorunlauf nur eineniel Fluidum
aufnimmt und aus sich abgibt. Ausserd« ist den Aunduebrungsbeispiel nach
den Figuren 5 bis 11 so ausgebildet.. dass sich in Gehaeuaeinnenraum
niederer Druck befindet*
Und schliesslich ist die tluegelzellermanchine
noch dem Ausfuebrungsbeispiel der Yiauren 4 und 5 nicht in beiden acheialen
Richtungen mit Fluidumszum fuehrungs-und Abfuebrungsl)pis5.saizen vero*hen., sondern
nur in einer acheialen Richtung.
-
Das Ausfiiehruntzabeispiel nach den Piccuren 5 bis
11
unterscheidet sich von dem 1-usfuehrungsbeispiel in den qnderen Figuren
ferner dadurehg daas &unser den Fluegelzellen auch die Schlitzzellen zur Leistlinixsabgnbe
mit beni*t werden sodese also auch Fluidum in die sich vergroessernden Schlitzzellen
eintritt und aus den sich verkleinernden Schlitz. zellen austritt und auch die Steuerung
dieser Schlitz zAllen durch einen ausserhelb der Rotorseitenwand angeordneten Steuertoerper,
insbesondere einen flex. iblAn Steuerkoeruer" erfolgt.
-
Und schliesslich sind in dem Ausfuahrungebeispiel nach den
Figuren 5 bis 11 achsiale Druckausgleiche. kammern in der s-inen Rotorendwend
angeordnet und so mit Kommunikationspassagen versehen, daso sie periodisch nacheinander
mit Druckmittel beaufschlagt werden.
-
Der Rotorkoerver 101 ist mit den Rotorseiten= waenden 10P und
103 versehen* Im Ausfuehrungsbeispie# i,-qt der Rotorko6arper 101
mit der liotorseitenwand 102 aus einem Stueck hergestellt, doch koennten beide auch
getrennt sein. Die Rotorseitenwänd 103 ist an den Rotorkoerper
101 angeflanacht und durch die Bolzen 150 an ihm zehalten, sodeas
tangentinle Verschiem bungen durch die Bolzen 150 vermieden werden. Die Bolzen
150 koennen auch in die Rotorseitenendwaende 104 und 105 hereinragen.
Die Rotorseitenendweende 104 und 105 erfuellen die gleiche Funktion, wie
die itotorseitenendwaende 4 und 5 in dem anderen Aus. fuehrunjzsbeispiell
unterscheiden sich jedoch dadurch
von den anderen -Ausfuehrungsbeispielg
daas die radialen Verschlunsteile mit den-Rotormeitenwaenden 104 und 105
aus einem Stueck herscestellt sind. Die BolzAn 150 koennen,sich auch in die
Rotorseitenwaande 105 hereinstrecken. sodaas auch tangentiale Verschien bungen
der lkotorseitenwaende 104 und 105 gegenueber dem Rotorkoerper 104 und
101 ausgeschlossen werden. Ausserdem koennen zusaetzliche Fasstifte oder
Pass. bolzen zwischen den Rotorseitenwaenden 104 und 105
oder den betreffenden
Rotorseiteawaenden 102 und 103
angeordnet werden.
-
In bekannter Weise sind Fluegel 109 mit Fluezel. schwenkbolzen
110 und Fluegelgleitkufen 111 in entsprechende Schlitze
175 einizelegt und koennen in den Schlitzen auswaerts und einwaerte gleiten.
Die Schlitze 175 sind sowohl in RotorkoervAr 101
als auch fluchtend
herein in die Rotorseitenwaende 10P und 103 erstreckt und die Fluegel
110 sind mit entsprechenden Fluegelachzialverlaemixerungen in den verlaeiLgerten
Teilen der Schlitze 175 in den entsorechenden Rotorseitenwaenden 102 und
103 gelatzert. Zwischen die achsial einwaert8 gekehrten Waende der Stirnflaechen
der Roto"seitpnwaende 10P und 103,
sowie den radial auesseren Teilpn der Rotorseitenwaende
104 und.105 ist der Umschliessungekoerper 108 angeordnet, der in diesei Ausfuehruntzebeispiel
als rotierender Ring ausgebildet ist und mit seinen nehsialwaertigen Stirnflaechen
dic-,ht an den genannten inneren Stirnflaechen der Rotorseitenwaende und der Rotorseitenendwaende
aliegt und an ihnen gleiten kann. Durch das.Radiallager 51 ist der Umschlussring
108
in dem Gehaeuse-PO8 gelagerte sodaso der Unachliessungs-' rinz
108 umlRufeh kann. Am Gehaeuse 208 sind die Gehaeusedeckel
138 und 139 angeordnet. In den Gehaeusedeckeln 138 und
139 ist der Rotorkoerper 101
mit seinen Rotorlazern 140 gela,:#ert
.
Zwischen den Gehaeuaodeckel 138.und dem einen Rotorlauer
140 befindet sich ein Waelzleger 52, waehrendg sich zwischen dem Gehaeuspdeckel
P39 und dIem anderen Rotorlsger 140 ein weiteres weelslager 53 befindet.'
Durbh die genannten Wälalager ist der Rotorkoerper faehig, in der Maschine umzulaufen.
-
In Gehaeuaeinnenraum befindet sich kein Fluidum unter Drupk, sondern
der Gehaeueeinnenraum 183 ist in junfuahmngebeiapiel durch die Passage
183 mit der freien Atmosphaere verbunden. Ach-d91 ausserhalb der'Rotorseitenendwand
105 befindet sich der Druckw deckel 749 Der Druckdockel 74 Ist mittels
den Innenmringen den Waalzlegern und der Spannmutter 90 gegen
die Rotorendwand 105 geprenst und auf dem Rotorlauerm zapfen 140 gehalten.
Die Spännmutter c)0 besorgt das
Befestixen den Irmenringes
den lagern 53 sowohl wie den Druckdockeln 749 Ichsiel ausweerte
der Rotoraeitenwand 104 ist der Distanzring 91 jqngeordnet, der sich kin
gegen den Innenrinx den Weelzlagers 52 erstreckt. Ausserhalb des Weelzlagers
52 ist wiederumeine Spe=-nuttpr 90 angeordnet. Mit Hilde der d3pannm
-mutter 90 wird der Innenring den Imirern 5P und der Distanzring
91 in achgialer Richtung gegen die Aotormeitenendwand 104 geprenst und werden
die genannten Teile auf den Rotorlagereapfen 140 gehalten. Alle rotierenden
Teile sind also zwischen den SoanniRuttern 90 nuf den Uotorkoerper
1 brw. auf dessen Lexersopfen 140 in acheialer "ichtung- zusamengeprenst
und gegen scheialen Auseinanderfallen gesichert.
-
In Gehneuemdeckel 138 befinden sich die Fluidunspossaxen
136 und 137 von denen je eine der Zutuehru= den Fluidm's und je eine
der lbfuehrunK den Fluidums diente
Je nach Unlaufrichtung
der rotierenden Teile der Maschine ist die Stroexungsrichtung des Fluidums in den
Passagen 136 und 137 umkehrbgr, und somit kann jede der Fluidpassagen
136 und 1317 entweder als
zufuebrungs-oder als Abfuehrungspassage
dienen.
-
Zwischen der Rotorendwand 104 und der acheial. innwaertigen Auflageflaeche
*es Gehaeuaedeekeln 138
ist der Steuerkoorper 11P angeordnet* Im Stelierkoerperm
11P befinden sich wiederum die St euerkoerperkammern 120, In den Steuerkoeroerkemmern
120 sind die betreffenden Steiierkoorperpineaetze 114 und 614 einaesetzt. Im Steuerkoorpereinsetz
614 befindet sich die Steuerkoerpereinsetzpassage 13P und in Steuerkoerper 114 befindet
sich die Steuerkoerperm einsatzpassage 134s Von der Steuerkoerperksinmer 120 aus
erstreckt sich die Steuerkoerperpassage 1P8 auf die Rotorseitenwand 104 hin
durch den Steuerkoerper*l1P und fluchtöt mit entniprochenden Rotorseitenendwend.
passezen 1P6. Von der SteuerkoerperknmLer 6P0 aus erstreckt dich die
Steuerkoerperpassage 131 auf die hotorseitenendwand 104 hin-durch den Steuerkoerper
hindurch und fluchtet ebenfalls mit entsprechenden Rotorseitenfändwendpassagen
1P6. äussardem erstreckt sich jedoch die weitere Steuerkoprperpenenge 1P9
von der teuerkoerperkammer 120 aus durch den Steuerkoerper i1P hindurch auf
die Rotorseitenendwend 104 hin und fluchtet mit entsprechenden Rotorseitenendwanäpassagen
19P i# der Rotorseitenendwand 104. Die Rotorsmitenendwandpassagen 19:2 zuenden jedoch
nicht in die Fluegelzellen 1789 sondern sie muenden in die Schlitze 175o
Von der Steuerkoerperkermer 6P0 aus erstreckt sich ferner die Steuerkoerperpassage
631 auf die "otorseitenendwamd 104 hinzu durch den Steuerkoerp@r
112 hindurch und fluchtet mit ent. sprechenden Rotorseitenendwendpaasagen
19P
Die öteuerkoerpereinsaetze 114 und 614 sind-iü-ib-r-6r prinzipiellen
Ausfuehrune aehnlich den Steuerkoerper-_ einesetzen 114 des anderen Ausfuehrungebeiapieles
und folglich-werden sie.von dem in der betreffenden Fluidumskammer 1P0 und 6P0 herrschenden
Fluidumsdruck in achsialer giehtung von dem Steuerkoerper 112 -fortgedrueckt, liegen
mit ihren achsial aeueseren inieckwaertitzen Flaschen an entsprechenden Flaechen
des Gehneusedeckelm 138 an und koennen durch ent. sprechende Dichtungen
155 gegenueber dem Gehaeusem deckel 138 abgedichtete und durch entsprechende
Dich= tungen 156 gegenueber dem SteuerkoerpAr 112 abge. dichtete sein. l-?
Die Steuerkoerperkammern 1P0 bzw. 620 erRtrecken sich jedoch nicht., wie
im anderen Ausfuehrungsbeim spiel ueber weniger als jeweils ein Viertel der betreffenden
Pheripherie sondern Jeweils etwas weniger als die Haelfte der betreffenden Pheripheries
Im Ausfuehrungsbeispiel der Figuren 5 bis 11 ist also nur eine Stetierkoerperkammer
120 und eine Steuerkoerverkammer 620 vorhanden und folglich nur ein Steiierkoerpereinsatz
614 und ein Steuerkoerver einsatz 114.
-
Vom Gehaeusedeckel 138 aus stroamt Fluidum durch die Gehaeuaedeckelpassage
136 he*ein in den Steuerkoerpereinsatz 614 und durch dessen Steuer. koerpereineatzpassage
132 in die Steuerkoerpern kammer 120 und durch diese hindurch in die Steuerkoerperpassagen
128 und 129 und von dort aus in ent= sprechende Rotorseitenendwandpassagen
1P6 ein oder Rus diesen heraus und in umgekehrter Richtung durch die anderen
Passagen. Von der Gehaeusepassa«e 137 aus str8at Fluidum in den Steuerkoerpereinsatz
114 ein und durch dAssen S#reuerkoerperAinsatzpassage 134 hindurch in die Steuerkoerperkammer
620 dme Steuerkoerpers 112 und durch diese hindurch herein in die
Steuerpassagen 131 und 631 sowie durch diese hindijrch.in entsprechende
Rotorseitenendwandrassagen
126 herein odAr aus diesen heraus
und in-umgekehrter Richtung durch,die genannten anderen Passagen* Von jeder Rotorseitenendwandpassage
126 aus erstreckt sich eine entsprechende Rotorseitenwand. passnze 124 durch
die betreffende eotoro^itenwand 102 hindurch und muendet in mine entsprechende Rotorm
Passage 122 oder in eine entsprechende Fluegelzelle 178. Von jeder Rotorseitenendwandpassage
19P j;us ist die Verbindung zu je einem Schlitz 175 im Rotorkoorper
1 und dessen Rotor8eitenwaenden 10P und 103
hergestellt.
-
Durch die genannten, in Rotorteilen angeordneten Passagen stroemt
das Fluidum jeweils in die betreff. ende Fluegelzelle 178 ein oder aus ihr
aus oder in die betreffende Schlitzkammer oder Schlitzzelle 175
ein oder aus
ihr aus.
-
Die achsial auswaertige Stirnflaeche der Rotorn seitenwand 104 bildet
die Rotorsteuerflaeche 180.
-
Die achaiml einwaertige StJ-r-nflneche des Steuerkoeroers ll> bildet
die Statorsteuerflaeche 181. Die Steuer. flaechen 180 und
181 bilden zusammen den Steuern spiegel der Maschine, durch den die Zufuehrung
und Abfuehrung des Pluidums herein in die in den rotierenden Teilen odAr heraus
aus ihnen gesteuert wird. Die genannten Steuerflaechen sind gegeneinander gedrueckt
und dAdurch ist Leckage durch den Passungsspelt zwischm en ihnen weitgehend vermieden.
Das Andruecken erfolgt durch den Fluidunadruck in der betreffenden Steuerkoeper.
kammer 120 oder 6P0.
-
Der StAuerkoorper 11P ist 'aebnlich wie der Steuer. koerper 1P den
anderen Ausfuehrun«abeisrielas flexibel ausgefuehrt und mittels der Bolzen
118 in einem entsprechenden flexiblen Ring 116 gehalten, waehrend
der Ring wiederum jqchsial beweglich oder flexibel unter Benutzung von Bolzen
118.119 im Gehaeusedeckel 190
gehalten ist.
Icheial
von aussen her sind in die Rotorseitenendwend 105 die vorzugsweise jeweils
mehreren Druckraeuze 70 und 71 eingearbeitet. Je ein Druckraum
70 ist einer §luegelz41le 178 zugeordnet'und mit ihr durch die Communicationspassage
92 verbunden. Dadurch kann Fluidum unter Druck aus der'benachbarten zugeordneten
Fluegelzelle 178 in die betreffende Druckkammer 70 eintreten. Je ein
Druelgraum 71 ist der entsprechenden Schlitzkammer oder Schlitzzelle
175
zugeordnet und mit ihr durch die entsprechende CommuniestinzwPaesage 93.communicierend
verbunden, dodaas Fluidum aus den betreffenden zugeordneten benachbarten
Schlitz 175 in die betreffenden Druck. raeuno-, 71 eintreten kann.
-
Die Drucktaeune 71 sinddurch entsprechende Druck. platten 73
verschlossen und koennen durch entsprechende Dichtungen 178 abgedichtet sein.
Di* Druekraeuze 170 sind durch entspro-chende Druckplatten 7P verschlossen
und koennen durch mntsprechenda Dichtungen 15? abgedichtet sein.
-
Mit ihren rueekwaertio:en Stirnflaechen liegen die betreffenden Druckplätten
7P und 73 auf der inneren Stirnflaeche den Druckdeckels 74 auf. Der
Druckdeckel 174 ist schliesslich zusaetzlich durch das ichRialleger 54 in
GehaeuAedeckel 159 gelagert und rotiert zusammen mit den Rotorteil um. Die
Ionge der Druckriteuze 70 und 71 ist inabesondere aus der Schnittfigur
11 zu ersehen. Die radielen V.uerschnitt* durch die Druckraeuze
70 oder ?l koennen gleich oder verschieden grons sein. In ist vorteilm
hafte sie no zu benennen, deas der Querwohnitt durch die Druckraeuxe 70 etwas
«roesser wird als die aus der benachbarten Pluexelzelle 178 auf die IRdterseJbn.
wand wir'kende 7luttel-sellennerschnitt ist und es ist
Vorteilhgft,
die Druckraeuze 71 so grose zu bemessen, das ihr radieler Querschnitt etwas
groesser istg als.
der Radi-alnehnitt durch den betreffenden Schnitt
175,1
der, dem der betreffende Dructraum 71 zugeordnet ist. Dadurch
laesst sich erreichen, daso der aus den betreffenden Druckraeuzen 70 und
71 in acheialer Rich. tune rotorzuwaertagerichtete Druck groesser ist,
als der Jeweils aus der benachbarten Fluegelzelle 178 oder aus der
jeweils benachbarten Schlitzzelle 175 in entgegengesetzter Richtung aohnialauswaerte
gerichtete Druck :Lot.
-
Waehrend also die Driickplatten 72 ynd 73 achsiel nach aussen
gedrueckt werdeng wird in folge des Fluidumgdruckes in den Druckraeumen
70 und 71 die Rotorendwand 105 achsial einwaerte gedrueckt, sodeas
die Passungen zwischen dem Umschliessungsring 108
und den betreffenden Rotorseitenwaenden
und üotorseitenendwaenden entsDrechend eng bemessen bleibbn. Nach anhaiel
rueckwaerts stuetzen sich die betreffenden DruckplattAn 7P und 73 auf dem
Druckdockel 74 ab und der Druckdeckel 64 stuetzt sich radiel rueckwaerts
auf den Ichsiallegern 54 ab. Die Druckpaltten 72 und 73 sind
also achsial auswaerte gepreast, während die Rotorseitenwand 105 schsial
einwaerts gepresst wird, infolge den Drucken der sich in dem jeweiligen Pluiddruckraeuzen
70 und 71 aufbaut.
-
Waehrend den Unlaufes des Rotors herrscht in äddnr Fluegelzelle einaal
Horhdruck und einmal Niederdruck und euch in jeder Schlitzzelle in Ausfuehrungsbeispiel
herrscht einmal Hochdruck und einmal Niederdruck dabei. Folglich herrscht pro -Rotorumlauf
auch in Jedem der Druckraeume 70 und71 pro Rotorumdrehung einmal hoher Druck
und einmal niederer Druck, je nachdem welcher Druck in der
benachbarten
zugeordneten Fluegelzelle 178 oder-Schlitzzelle 175 herrscht. lierrschtHochdruck
in-der banchbarten Fluegelzelle 1781 da= ist auch Hochdruck in dem zugeordneten
Druckraum 70 waehrend dann Niederdruck in dem zugeordÜeten,Drudkraum
70 herrscht.) wenn Niederdruck in der benac-bbartene zugeordneten FluezelzAlle
178 herrscht, Wenn Hochdruck in der Schlitzzelle.175 herrschte denn herrscht
auch Hoch= druck in dem benachbarten, zugeordneten Drunkraum 71
waehrend Niederdruck
in dem Druckraum 71 dann herrscht, wenn Niederdruck in der benachbarten zugeordneten
Fluegelzelle 175 ist, Pro Rotorumdrehung werden also die einzelnen Druckraeume
70 und 71 perio. disch nacheinander einmal mit Hochdruck und einmal
mit Nierlerdruck beaufschlagt.
-
In tiie Radiqlverschlussteile der -ktotorseitenend. waende
1Q4 und 105 herein kann eine Ringnut angeord.
-
net sein, in die jeweils Dichtringe 59 eingel--gt werden. Ausserdem
koennen in acheial auswaertiger-Richtung einselne sich weiter achsial auswaerts
in die Radialverschlugstelle 106 und 107 der gotorseitenendwaende
104 und 105 erstreckende einzelnA Druckraeume 64 und 65 angeordnet
werden, Herein in die einzelnen Druckraeume 64 koennen die Druckplatten
60 gelegt werden und achsial ausserhalb der Druckplatten 60
koennen
jeweils die Dichtungen 6,Z-angeordnet werden. Die Druckplatten 60 erstrecken
sich dann herein in die einzelnen Druckraeume 64.> waehrend die Dichtungen
6P sich in den Druckraeumen 64 befinden.
-
In den einzelnen Druckraeumen 65 koennen entsprechende Druckplatten,61
und entsprechende Dichtungen 63 angeordnet sein. Die Druckplqtten
61 erstrecken sich in die genannten einzelnen Druckraeume 65 herein,
waehrend die Dichtungen 63 in den betreffenden Druckraeubag 65 angeordnet
sind.
Die einzelnen Druckraeume 64 und 65 sind Jeweils voneinander
getrennt. Die Druckraeume 64 ordnet man vorteilhafterweise radial ausserhalb der
ent. sorechenden Rotorseitenwandschlitze 175 an, waehrend man die Druckraeume
65 vorteilhatterweine radial auswaerte der betreffenden FlueRelzellen
178 an. ordnet. Die einzelnen Druckraeuxe 65 kann man durch
einzeLne Druckleitungen 66 oder 67 durch die'Rotor. seitenwaende oder
durch die Rotorseitenendwaende hindurch direkt oder indirekt nit der benachbarten
Fluegelzelle 178 verbinden. Beispielsweise fuehrt Jeweils eine Kommunikationspassage
66 von einem Druck raum 65 in einem Radialschlunsteil 106 und
durch die Rotorseitenwand 10P herein in die kotorseiten. wandpassage 1P4 und steht
dadurch mit der betreffenden FlueRelzelle 178 in Verbindungg waehrend beispielsweise
von einer anderen Druckkaminer 65 aus vorteil. hafterweise jeweils eine Kommunikationspassage
67
durch den Radialverschlussteil#l07 und die Rotor. seitenwand
105 herein in die betreffende Druckkammer 70 fuehrt und dadurch ueber
die Kommunikationspassage 92 mit der betreffenden Fluegelzelle
178 in Ver= bindung steht. Aus der jeweiligen Fluegelzelle 178 heraus
tritt also Fluidum unter Druck in die betreffenden DruckkamitpriL 65 ein
und bewirkt darin, das; die jeweilige Dichtung 63 gegen die jeweilige Druckplntte
61 durch den betreffenden Dichtring 59
gegen die Stirnflaeche des Umschliessungsringes
108
drueckt und gegen diesen in radialer Richtung abdichtet.
-
Von den Schlitzkammern 64 aus fuehren vnrteil. hifterwe ise KommunikationRoan---azen
68.oder 69 direkt oder indirekt herein in den benachbartAn Schlitz
175- Z. B. fuehrt von der Druckkammer 64 aus die Kommunikationspa8Rage
68 durfh den Verschlunsteil 106 direkt herein in den Schlitz
175 in der
Seitenwand 1021 waehrend die Koymunicationspassagen
69 von einer anderen Druckknamer 64 aus durch den radialen VerRohlunsteil
107 und durch die Ach-siel. verschlunswänd 105 herein in die benachbarte
Druckm kammer 71 fuehrt und dadurch ueber die Kommunikam tionsPossage
51 mit dem betreffenden Schlitz .1175 in Verbindung steht. Ius der betreffenden
Schlitz. kamer oder der betreffenden Schlitzzelle 175 heraus pflanzt sich
infolgedessen durch die genannten Komunikationspassagen Pluidum«unter Druck herein
in die betreffenden benachbarten Druckraeune 64 fort und bewirkt in dieseng dmen
die jeweilige Dichtung 62
aohoinl einwaerts gegen die betreffenden Dichtplatte-60
gedrueckt wird und die betreffende Dichtplatte 60 Jeweils gegen den Dichtring
59 druecktt 96 dass dieser mit aminer inwaertigen Stirntlaeche gegen die
scheialen Stirnflaechen des Umschliessungsringes 81 gedrueckt wird und gegen
diesen abdichtet.
-
Bein Jkotorualauf wird also pro Uädrehung in jede einzelne Druckk*mmer
65 und in jede einzelne Druck. kammer 64 einmal Pluidum unter Hochdruck und
einmal Fluidum unter Wiederdruck geleitet" und zwar jeweils sog das Hochdruck
in den betreffenden Druckraeumen 65 odpr 64 herrscht, wenn Hochdruck in der
benochbarten Fluegelzelle 178 oder in der benachbarten Behlitzzelle 175,
herrscht und so, dann Nied*rdruck in den betreffenden Druckraeumen
65 oder 64 herrscht, wenn Niederdruck in der benaähbarten zugeordneten FlueRelzelle
178 oder Schlitzzelle 175 herrscht.
Der Dichtring
59 wird infolge dieser Anordnung jeweils nur dann mit hohem Druck gegen die
Stirnwaeilde des Umschliessungsringen 108 gedriiecktl wenn waehrend der betreffenden
Lage auch Hobhäruck in der benachbar hen Schlitzzelle 175 oder in der benachbar*en
Fluegelzelle l?8 herrscht. Pro Rotorumlauf werden also die Druckraeuxe
65 und 66 periodisch und nacheinander mit Hochdruck und Niederdruck
beaufschlagt. Es werden alR,o nicht.alle Driiokraeuze 65 und 64 gemeinsam
bem aufschlagte sondern periodisch nacheinander die einzelne derselben. Dadurch
wird sterlen Andruncken der betreffenden Dichtringe.59 azi die Stirntlaechen
den Umschliessungeringen 108 denn vermieden, wann sich in den benachbartten
Fluegelzellen 178 oder Schlitzzellen 175 Fluidum unter nur niederem
Druck befindet. Dea fuehrt zu reibungsreinsparungen zwischen den betreffenden Dichtringen
59 und den, Stirnflaechen den Umschliessungsteiles 108. Infolge dieser
Anordnung wird also eine Verringerung der Reibung in.der Maschine erzielt, waehrend
gleichzeitig hohe Dichtu= gewaehrleistet ist und dadurch der Wirkunaggrad erhoeht
wird-und hoehere Leistung er. zielt wird. Die Lage der betreffenden Druckkammern
64 und der daran angeordneten Dichtungen 63 ist insbesondere aus der Querschnittafigur
11 zu ersehen* Im Äusfuehrungsbeispiel der Figuren 5 bis
13
sind die Greuerkoerverkammern 120 und 620 so *ross bemessen,
deas der aus Ihnen In acheinl Pinwaertiger RiehtunR auf den Steuerkoerper 112 ausgeuebte
Druck so grose ist, deas alle rotierenden Tmile zwischen dem Steuerkoerper
112 und dem Ächsiel. lager 54 am anderen Ende der rotierenden Teile
zum sammengehalten werden oder zusammengepresst werdene
Alle schaedlichen
Axial - 'Wwaertadeformationen an rotierenden Teilen sind dadurch vermieden
und die Maschine ist folglich nahezu perfekt abgedichtet.
-
Infolge der Anordnung der Steuerkoerperschlitze 1P9 und
631 wird in dem Ausfuehrungebeispiel der Maschine ein zusaetzlicher Fluidstrom
in die Schlitzkammern 175
herein und- aus ihnen heraus geleitet. Durch die
Maschine fliessen also zwei Fluidstroeme., und zwar einer durch die entsprechenden
Fluegelzellen 178 und ein anderer durch die entsprechenden Fluegelzellen
1?5-Im Ausfuehrungsbeispiel sind die beiden Fluidm stroeme wieder zu einem gemeinsamen
vereint.* Anstatt sie zu vereinen, koennen sie auch getrennt in die Maschine herein
und aus ihr herausgeleitet werden.
-
In einem solchen Falle sind zusaetzliche weitere Steuerkoerpereineaetze
und Passagen-dadurch, so wie weitere Gehaeuaepassagen erforderlich.. Auf deren Darstellung
in den Figuren ist versichtet-, weil angenommen wird, dass der Fachmann ihre
Anordnung
anhand der obigen Beschreibung verstehen kann. Durch die Schnittfigur
12 ist die Lage der entsprechenden Spitenendwandpassagen 126 und 19P verdeutlicht
worden. Durch die Schnittfigur 13 ist eine Alternativmoeglichkeit fuer die
Anordnung der entsprechenden Steuerkoerperschlitze 1P9 und 631 sowie eines
zu. eaetzlichen Steuerkoerperechlitzes 73P geneigt-Durch clie Anordnung der Steuerschlitze
732 kann erreicht werden, dass zwischen der Niederdruckhoeh* der betreffenden.Sphlitzzellen
175 durch jeweils hohen oder niederen, vorzugsweise jedoch durch hohen Druck
erreicht wird. Dadurch kann erreicht werden, das die Maschine nicht nur als Pumpe,
sondern auch als Motor arbeiten kann.
In den Uebergangsstellen
von der Hochdruck-zu der Niederdruck Zone herrscht denn in jedem Falle in den Schlitzzellen
175 Hochdruck., aodaso die Fluegel zu jeder ZAit radial naoh-aussen gedrueckt
werden und deren Fluegelkufen 111 an der Innenflaeche den Umschliessungeringes
108 einwandfrei anliegen.
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Anstelle einen rotierenden UnRohliessungering 108 anzuordnen
koennte man in dAr Maschine sebstver. staendlich auch ein stationneren Umschliessunge.
gehaeuse oder einen stationaeren Umschlunskoerper oder 108 anordnen. Auch
koennen zwischen den Steuerkoerpern und ihren Einaaetzen Federn angeordnet werd
en.
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In den Ausfuebrungsbeispielen wurden verschiedene A13s£uehrungemoeRlichkeiten
dargestellt.
Es ist teilweise moeglich, einzelne Ausfuehrungsmerkmale des
einen Ausfuehrungsbeispieles auch in dem anderßn anzuwenden und umgekehrt, Insbesondere
ist es auch moeglich, anstelle den Steuerkoerper 11P mit SteuerkoerDereinsaetzen
zu versehen, den Steuerkoerper. selbst in die Gehaeuaedeckel
138, 38 oder
dergleichen eintreten xu lassen, und dadurch Bruckkammern in einem Gehaeusedeckel
oder'Gehaeuse anzuordnen, aus denen heraus der Steuerkoerper 112 gegen die ent-
| end |
| sprechende Steuerflaeche der Rotorue'itenwand 4 oder |
104 oder
5 oder
105 zedrudekt wirdv In solchen Faellen koennen die
Steuerkoerpereineaetze gespart werden.
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In umgekehrter Weine koennten auch Verlaengerungen des Gehaeuaedeckels
in eine entenrechende Steuerm koerperkammer oder in Steuerkoerperkammern eingreifen.
Solche Modifikationen sind moeglich, ohne den Geist der Erfindung zu verlassen*
Die
erfindungegemsens ausgefuehrten Maschinen sind insbesondere in ihren radialen Spalten
sehr gut abgedichtet und sie.eind in acheialer Richturm nahezu vollkommen druckausgeglichene
DieVaschinen sind daher dicht, von hohem Wirkungegrad, von geringer Rei. bung und
von hoher Belastbarkeite In P4t im Bereich konstruktiver Mananahmen
moeglich, die Ausfiiehrungeformen der Erfindung abzuwemdeln oder mit anderen bekannten
Naschinenbauteilen zu kombinieren. ge ist daher beanspruch, deas die Zrfindung nir.ht
auf die i# den Figuren dargestellten oder:benebribenen Austuehrungsbeiapiele beschrenukt
wird, sondern begrenzt ist durch die nenhfolgenden PatentansDrüche.