DE1703256A1 - Hydraulic or pneumatic machine - Google Patents

Hydraulic or pneumatic machine

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DE1703256A1
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    • F01C21/0881—Construction of vanes or vane holders the vanes consisting of two or more parts

Description

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8000 Mü«chi.ß8000 Munich

Ern»b«rgerstras»»1»Ern »b« rgerstras »» 1 » Unser Zeichen: I) 615Our reference: I) 615

Z 1035 C 20/68Z 1035 C 20/68

Jules DURIEUX,20, Ruelle de Thuin lobbes , Marcinelle/Belgien Hydraulische oder pneumatische Maschine.Jules DURIEUX, 20, Ruelle de Thuin lobbes, Marcinelle / Belgium Hydraulic or pneumatic machine.

Die Priorität der belgischen Patentanmeldung Nr. 697.508 vom 25· April 1967 ist in Anspruch genommen.The priority of Belgian patent application No. 697.508 from April 25, 1967 is used.

Die Erfindung betrifft die hydraulischen oder pneumatischen Maschinen, welche als Motor oder als Pumpe oder Terdichter arbeiten können und einen zylindrischen Rotor enthalten, welcher mit schaufeiförmigen Kolben versehen ist, welche radial in entsprechenden Ausnehmungen des Rotors gleiten können und durch Federn ständig während der Drehung des Rotors gegen die Innenfläche eines den Rotor umgebenden Stators gedruckt werden, dessen Krümmungshalbmesser sich längs seines UmfangeThe invention relates to hydraulic or pneumatic machines, which can work as a motor or as a pump or compressor and contain a cylindrical rotor, which is provided with scoop-shaped pistons which can slide radially in corresponding recesses of the rotor and continuously pressed by springs against the inner surface of a stator surrounding the rotor during rotation of the rotor whose radius of curvature extends along its circumference

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

wenigstens auf einem Teil desselben ändert, wobei diese Kolben zwischen dem Stator und dem Rotor Kammern mit periodisch veränderlichem Volumen abgrenzen. Die erfindungsgemasse Maschine gehört dem Typ an, bei welchem der Rotor und der Stator auf einem Teil ihres umfange zueinander konzentrisch sind und an einer anderen die Hochdruckeseite der Maschine von der Hiederdruckseite derselben trennenden Stelle einander berühren. Das Prinzip dieser Maschinengattung ist wohl bekannt, ihre bisher bekannten verschiedenen Ausfuhrungsformen besitzen jedoch bedeutende Fehler, insbesondere hinsichtlich der Dichtigkeit zwischen der Hochdruck- und Hiederdruckseite. Die erfindungsgemäsee Maschine liefert eine äuseerst einfache, billige und wirksame lösung dieses Problems. Sie enthalt einen zylindrischen Rotor mit zwei diametral gegenüberliegenden Hüten mit parallelen Flanken, in welchen radial zwei schaufeiförmige Kolben gleiten können, welche unter dem Druck von sich an dem Boden der Hüten abstutzenden Federn stehen, wobei sich das äussere Ende der Kolben an der Innenfläche eines Stators abstützt, welche einen zu dem Rotor konzentrischen zylindrischen Abschnitt besitzt, wobei dieses äussere Ende den gleichen Krümmungshalbmesser wie dieser zylindrische Abschnitt hat, wobei der Krümmungshalbmesser des Stators symmetrisch beiderseits dieses zylindrischen Abschnitts abnimmt, bis er praktisch gleich dem des Rotors geworden ist, und diese Maschine let dadurch gekennzeichnet, dass in dem Abschnitt der Oberfläche des Stators, welcher durch seine den Rotor berührenden Mantellinien begrenzt wird, eine Längsnut mit Rechteckquerschnitt ausgebildet ist, in welcher radial zu dem Rotor ein Dichtungsstüok aus einem beliebigen geeigneten Werkstoff gleiten kann, welohes sich über die gesamte Länge des Rotors und des Stators erstreckt,at least on a part thereof changes, these pistons delimiting chambers with periodically variable volumes between the stator and the rotor. The machine according to the invention belongs to the type in which the rotor and the stator on one Part of their circumference are concentric to one another and on another the high pressure side of the machine from the low pressure side touch each other at the same separating point. The principle of this type of machine is well known, but the various designs known so far have significant errors. especially with regard to the tightness between the high pressure and low pressure side. The machine according to the invention provides a extremely simple, cheap and effective solution to this problem. It contains a cylindrical rotor with two diametrically opposed hats with parallel flanks, in which radial two scoop-shaped pistons can slide, which are under the pressure of springs supported on the bottom of the hats, wherein the outer end of the piston is supported on the inner surface of a stator, which has a cylindrical section concentric to the rotor, this outer end being the has the same radius of curvature as this cylindrical section, the radius of curvature of the stator decreasing symmetrically on both sides of this cylindrical section until it has become practically the same as that of the rotor, and this machine let characterized in that in the section of the surface of the stator, which is delimited by its surface lines touching the rotor, a longitudinal groove with a rectangular cross-section is formed in which a sealing piece is radially to the rotor can slide from any suitable material, which extends over the entire length of the rotor and the stator,

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und dessen mit dem Rotor in Berührung stehende Seite den gleichen Krümmungshalbmesser wie dieser hat, wahrend die entgegengesetzte Seite mit dem Boden dieser Nut einen Hohlraum abgrenzt und in der Mitte ihrer Breite wenigstens eine zylindrische Ausnehmung besitzt, welche duroh zwei kleine zu ihrer Achse schrage Kanäle mit den den Bändern der Hut benachbarten Enden der zwischen dem Stator und dem Rotor liegenden mit den Hochdruck- bzw. Niederdruckltitungen verbundenen Kammern in Verbindung steht, wobei die Wand dieser zylindrischen Ausnehmung innen von einer zylindrischen Muffe aus einem elastischen Werkstoff überzogen ist, welche als Tentil für die Mündungen dieser kleinen schrägen Kanäle dient.and its side in contact with the rotor are the same Has curvature radius like this, while the opposite side with the bottom of this groove delimits a cavity and in the middle of its width has at least one cylindrical recess, which duroh two small channels inclined to its axis with the ends adjacent to the ribbons of the hat between the Stator and the rotor lying with the high pressure or low pressure lines connected chambers is in communication, wherein the wall of this cylindrical recess is covered on the inside by a cylindrical sleeve made of an elastic material, which serves as a valve for the mouths of these small inclined channels.

Gemüse einem weiteren Kennzeichen der erfindungsgemässen Maschine besitzt jeder Kolben in seiner mit dem Stator in Berührung kommenden Plache wenigstens eine radiale Öffnung, welche in einen zylindrischen Kanal grosser en Durchmessers mündet, welohe mit der durch den Kolben und den Boden der ihn aufnehmenden Ausnehmung bestimmten Kammer in Verbindung steht und über zwei senkrecht zu seiner Achse ausgebohrte Kanäle in die stiften beiden Seiten benachbarten zwischen dem Stator und dem Rotor liegenden Räume mündet, wobei eine elastische Muffe die Wand dieses zylindrischen Kanals überzieht und alβ Ventil für die Offnungen dieser Kanäle dient.Vegetables, a further characteristic of the machine according to the invention, each piston has in its with the At least one radial opening which comes into contact with the stator, which opens into a cylindrical channel of large diameter, which is connected to that through the piston and the base the chamber receiving it is connected and drilled out via two perpendicular to its axis Channels open into the adjacent spaces between the stator and the rotor on both sides, with an elastic sleeve covering the wall of this cylindrical channel and serves as a valve for the openings of these channels.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.The invention is explained below by way of example with reference to the drawing.

Pig· 1 ist ein Schnitt eines erfindungsgemassen hydraulischen Motors.Pig * 1 is a section of a hydraulic motor according to the invention.

Fig. 2 zeigt einen Teil des Motors in einer Betriebsstellung·Fig. 2 shows part of the engine in an operating position.

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Der dargestellte hydraulische Motor besitztThe hydraulic motor shown has

einen Stator 1 und einen zylindrischen Rotor 2 mit der Drehwelle 3· Der Rotor und der Stator sind auf mehr als der Hälfte ihres Umfange konzentrisch zueinander, und zwar auf einem 180° + 2a entsprechenden Bogen. Beiderseits von den Enden dieses Bogens nimmt der Krümmungshalbmesser des Stators allmählich ab, um praktisch an den Stellen 4 und 5 den des Rotors zu erreichen. Der Rotor und der Stator bestimmen also zwischen ihren Oberflächen einen Raum 6 mit konstarnten Querschnitt und zwei Räume 7 und 8 mit praktisch bis auf null veränderlichem Querschnitt. Die Räume 7 und 8 sind durch Kanäle 9 und 10 an die Hochdruckspeisequelle bzw. an den Niederdruckbehälter fur den Rückfluss des Öls angeschlossen. In dem Rotor 2 sind zwei Ausnehmungen 11 und 12 in Form von diametral gegenüberliegenden Längsnuten mit parallelen Planken ausgearbeitet, in welchen zwei durch Federn 15 bzw. 16 nach aussen gedruckte Kolben 13 und 14 radial gleiten können. Das äussere Ende eines jeden Kolbens 13 und 14 ist so profiliert, dass es den gleichen Krümmungshalbmesser wie der zu dem Rotor konzentrische Abschnitt der Innenfläche des Stators hat und sich somit dieser Oberfläche vollkommen anschmiegt, wenn der betreffende Kolben sich in dem Raum 6 mit konstantem Querschnitt befindet. Die Kolben 13 und 14 besitzen an ihrer Aussenfläche öffnungen 17 und 18, welche in zylindrische Kanäle 19 und 20 münden, welche mit den ölkammern der Ausnehmungen 11 und 12 der Kolben in Verbindung stehen. In den Kanälen 19 und 20 sind zylindrische Muffen 21 bzw. 22 aus einem elastischen Werkstoff angeordnet, welche die öffnungen der Kanalpaare 23, 24 und 25, 26 abdecken, welche das Innere der Kanäle 19 und 20 mit den Aussenflachen der entsprechenden Kolben verbinden. Diese elastischen Muffen dienen als Ventile,a stator 1 and a cylindrical rotor 2 with the rotating shaft 3 · The rotor and the stator are on more than half their circumference concentric to one another, namely on an arc corresponding to 180 ° + 2a. Both sides from the ends of this arc, the radius of curvature of the stator gradually increases in order to practically reach that of the rotor at points 4 and 5. The rotor and the stator thus determine between their surfaces a space 6 with constant cross-section and two rooms 7 and 8 with practically variable down to zero Cross-section. The spaces 7 and 8 are through channels 9 and 10 to the high pressure feed source and to the low pressure tank for connected to the return flow of the oil. In the rotor 2 there are two recesses 11 and 12 in the form of diametrically opposite one another Longitudinal grooves worked out with parallel planks in which two pistons 13, pressed outwards by springs 15 and 16, respectively and 14 can slide radially. The outer end of each piston 13 and 14 is profiled so that it is the same Radius of curvature like the section of the inner surface of the stator which is concentric to the rotor and thus this surface fits perfectly when the piston in question is in the space 6 with a constant cross-section. The pistons 13 and 14 have openings 17 and 18 on their outer surface which open into cylindrical channels 19 and 20 which connect with the oil chambers the recesses 11 and 12 of the piston are in communication. In the channels 19 and 20 are cylindrical sleeves 21 and 22, respectively made of an elastic material, which cover the openings of the channel pairs 23, 24 and 25, 26, which cover the interior the channels 19 and 20 with the outer surfaces of the corresponding Connect the piston. These elastic sleeves serve as valves,

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wie dies weiter unten erläutert.ist. In dem Abschnitt des Stators, welcher zwischen den Stellen 4 und 5 seines Umfangs liegt, an welchen sein Krümmungshalbmesser praktisch gleich dem des Rotors ist, ist eine sich über die ganze Länge der Maschine erstreckende Längsnut 27 mit parallelen Flanken ausgebildet. In dieser Nut kann in Richtung des Halbmessers des Rotors ein Teil 28 gleiten, welcher sich über die ganze Länge der Hut erstreckt, und dessen Aussenflache so profiliert ist, dass sie den gleichen Krümmungshalbmesser wie der Rotor hat, an v/elchen er sich anlegt, während seine entgegengesetzte Fläche eben ist und mit dem Boden der Nut 27 einen Hohlraum abgrenzt. In dieser letzteren Fläche ist eine zylindrische Ausnehmung 30 ausgebildet, welche durch kleine schräge Kanäle 31 und 32 mit den Enden der Hochdruck- bzw. Niederdruckräume 7 und δ in Verbindung steht. Sas Innere der zylindrischen Ausnehmung 30 ist mit einer Muffe 33 aus einem elastischen Werkstoff ausgekleidet, welche die Offnungen der Kanäle 31 und 32 abdeckt. Das Ol des Hochdruckraums 7 tritt durch den Kanal 31, spreizt die Muffe 33 von der Wand der Ausnehmung 30 ab und breitet sich in dem Raum 29 sowie in dieser letzteren Ausnehmung aus, in welchem der Druck die Muffe 33 gegen die Mündung des Kanals 32 drückt und ihn verechliesst, so dass das üx nicht auf die Niederdruokseite gelangen kann. Ferner drückt der in dem Raum 29 herrschende Druck den Heil 28 gegen die Oberfläche des Rotors, und zwar mit einer umso groseeren Kraft, $e grosser dieser Druck ist, so dass dieser Teil 28 eine sehr dichte Dichtung bildet, welche trotz einer gewissen Abnutzung der Lager der Maschine dicht bleibt. Der Teil 28 kann aus einem beliebigen geeigneten Werkstoff hergestellt werden. In der in Fig. 1 dar-as explained below. In the section of the stator which lies between points 4 and 5 of its circumference, at which its radius of curvature is practically the same as that of the rotor, a longitudinal groove 27 with parallel flanks is formed which extends over the entire length of the machine. In this groove, a part 28 can slide in the direction of the radius of the rotor, which extends over the entire length of the hat, and the outer surface of which is profiled so that it has the same radius of curvature as the rotor on which it rests, while its opposite surface is flat and with the bottom of the groove 27 delimits a cavity. In this latter surface, a cylindrical recess 30 is formed, which is connected to the ends of the high-pressure and low-pressure spaces 7 and δ through small inclined channels 31 and 32. The interior of the cylindrical recess 30 is lined with a sleeve 33 made of an elastic material, which covers the openings of the channels 31 and 32. The oil in the high-pressure space 7 passes through the channel 31, spreads the sleeve 33 from the wall of the recess 30 and spreads in the space 29 and in this latter recess, in which the pressure presses the sleeve 33 against the mouth of the channel 32 and lock it, so that the üx cannot get to the Niederdruok page. Furthermore, the pressure prevailing in the chamber 29 pressure forces the medicinal 28 against the surface of the rotor, with a more groseeren force $ e large, this pressure is, so that this part 28 a very tight seal is that, despite a certain wear of the The machine bearing remains tight. The part 28 can be made of any suitable material. In the shown in Fig. 1

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gestellten Stellung des Rotors herrscht der Hochdruck in den Bäumen 7 und 6, so dass auf den Kolben 13 keine resultierende Kraft wirkt. Da jedoch der Niederdruck in dem Raum 8 herrscht, wird der Kolben 14 durch seine dem Hochdruck ausgesetzte Seite vorwärtsgetrieben und erzeugt ein Antriebsmoment, welches den Rotor in dem Pfeilsinn antreibt. Das unter dem Hochdruck stehende öl, welches durch den Kanal 26 unter Abspreizung der Muffe 22 von der Wand des Kanals 20 eingetreten ist, füllt die Ausnehmung 12 aus und erzeugt in dieser den Hochdruck. Hierdurch wird der Kolben 14 kräftig gegen die Innenfläche des Stators gedruckt, was eine sehr gute Abdichtung und den Terschluss der öffnung zur Folge hat. Ferner drückt der in dem Kanal 20 herrschende Druck die Muffe 22 gegen die Hündung des Kanals 25 und verschliesst diese hermetisch, so dass das öl nicht auf die Niederdruckseite gelangen kann. Wenn der Kolben 14 in die Zone kommt, in welcher der Krümmungshalbmesser des Stators abnimmt, nimmt er gegenüber der Oberfläche desselben die in Fig. 2 dargestellte Stellung ein, so dass die öffnung 18 freigelegt wird und der Kolben ohne Kraftaufwand in die Ausnehmung 12 eingedrückt werden kann, welche sich von ihrem öl duioa die öffnung 18 entleert· In diesem Augenblick wird der Kolben 14 gegen den Stator nur noch durch die Feder 16 gedruckt, der Druck fällt allmählich in dem Raum 6 ab, und der Kolben 13 tritt allmählich an die Stelle d$p Kolbens 14, so dass die Drehbewegung fortdauert. Da die Haschine vollständig symmetrisch ist, kann sie eich in beiden Richtungen drehen, wofür es genügt, die Hochdruck- und Hiederdruckanschlusse zu vertauschen.When the rotor is in the set position, the high pressure prevails in the trees 7 and 6, so that there is no resulting on the piston 13 Force works. However, since the low pressure prevails in the space 8, the piston 14 is exposed to the high pressure by its side propelled forward and generates a drive torque which drives the rotor in the direction of the arrow. The one under high pressure Oil which has entered through the channel 26 with the sleeve 22 expanding from the wall of the channel 20 fills the recess 12 and generates the high pressure in this. As a result, the piston 14 is pressed strongly against the inner surface of the stator, which results in a very good seal and closure of the opening. Furthermore, the prevailing in the channel 20 presses Press the sleeve 22 against the mouth of the channel 25 and close these are hermetically sealed so that the oil cannot reach the low-pressure side. When the piston 14 comes into the zone, in which the radius of curvature of the stator decreases, increases it is in the position shown in FIG. 2 with respect to the surface thereof, so that the opening 18 is exposed and the Piston can be pressed into recess 12 without any effort can which of your oil duioa emptied the opening 18 At this moment the piston 14 is only pressed against the stator by the spring 16, the pressure gradually falling in the space 6, and the piston 13 gradually takes the place d $ p piston 14, so that the rotary movement continues. Since the If the machine is completely symmetrical, it can be calibrated in both Turn directions for which it is sufficient, the high pressure and low pressure connections to swap.

Die oben beschriebene hydraulische HasohineThe hydraulic hasohine described above

kann natürlioh auch als Pumpe und mit einem beliebigen Strömungsmittel arbeiten, insbesondere Druckluft.can of course also be used as a pump and with any fluid work, especially compressed air.

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Claims (2)

- 7 - " 170325?- 7 - "170325? PatentansprücheClaims M .') Hydraulische Maschine mit einem zylindrischen Rotor mit zwei diametral gegenüberliegenden Hüten mit parallelen Planken, in welchen radial zwei echaufeiförmige Kolben gleiten können, welche unter dem Druck von eich an dem Boden dieser Hüten abstutzenden Federn stehen, wobei sich das aussere Ende dieser Kolben an der Innenflache eines Stators abstützt, welcher einen zu dem Rotor konzentrischen zylindrischen Abschnitt besitzt, wobei dieses aussere Ende der Kolben den gleichen Krümmungshalbmeeser wie der zylindrische Abschnitt φ des Stators hat, wobei der Krümmungshalbmesser des Stators symmetisch beiderseits des zylindrischen Abschnitts abnimmt, bis er praktisch gleich dem des Rotors wird, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Abschnitt der Oberflache des Stators (1), welcher durch die Hantellinien (4, 5) seiner Berührung mit den Rotor (2) abgegrenzt wird, eine längsnut (27) mit Rechteckquer schnitt ausgebildet ist, in welcher radial zu dem Rotor ein sich über die ganze Lange des Rotors und des Stators erstreckende a Diohtungsstück (28) aus einem beliebigen geeigneten Werkstoff glei- « ten kann, dessen mit dem Rotor in Berührung stehende Fläche den gleichen Krümmungshalbmeeeer wie dieser hat, wahrend seine entgegengesetzte Seite mit dem Boden dieser Hut einen Hohlraum (29) abgrenzt und in der Mitte ihrer Breite wenigstens eine zylindrische Ausnehmung (30) aufweist, welche durch zwei kleine schräg zu ihrer Achse liegende Kanäle (31, 32) mit den den Rändern der Hut benachbarten Enden der Kammern (7, 8) in Terbindung steht, welche zwischen dem Stator und dem Rotor gebildet und an die Hochdruck- bzw. Hiederdruckleitungen (9 bzw. 10) ange-M. ') Hydraulic machine with a cylindrical rotor with two diametrically opposed hats with parallel planks in which two radially echaufeif-shaped Pistons can slide under the pressure of calibration on the At the bottom of these hats there are feathers supporting the the outer end of this piston is supported on the inner surface of a stator, which has a cylindrical concentric with the rotor Has section, this outer end of the piston having the same half-meter of curvature as the cylindrical section φ of the stator, the radius of curvature of the stator being symmetrical decreases on both sides of the cylindrical section until it becomes practically equal to that of the rotor, characterized in that, that in the section of the surface of the stator (1), which through the dumbbell lines (4, 5) of its contact with the rotor (2) is delimited, a longitudinal groove (27) with a rectangular cross-section is formed, in which a Diohtungsstück extending radially to the rotor over the entire length of the rotor and the stator (28) made of any suitable material whose surface in contact with the rotor has the same half-sea of curvature as this, while its opposite Side with the bottom of this hat delimits a cavity (29) and in the middle of its width at least one cylindrical Has recess (30) which through two small channels (31, 32) lying obliquely to its axis with the edges the hat adjacent ends of the chambers (7, 8) is connected, which is formed between the stator and the rotor and connected to the high pressure or low pressure lines (9 or 10) 209821/0097209821/0097 schlossen sind, wobei die Wand dieser zylindrischen Ausnehmung innen mit einer zylindrischen Haffe (33) aus einem elastischen Werkstoff überzogen ist, welche als Ventil für die Offnungen der kleinen schragen Kanäle (31, 32) dient.are closed, the wall of this cylindrical recess is covered inside with a cylindrical Haffe (33) made of an elastic material, which serves as a valve for the openings of the small inclined channels (31, 32) are used. 2 . ) Haschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kolben (13, 14) in seiner Berührungsfläche mit dem Stator wenigstens eine radiale Öffnung (17,1 β) aufweist, welche in einen zylindrischen Kanal (19, 2O) grosseren Durchmessers mündet) welcher mit der durch den Kolben und den Boden der ihn aufnehmenden Ausnehmung bestimmten Kammer in Verbindung steht und über zwei senkrecht su. seiner Achse ausgebohrte Kanäle (23, 24 - 25, 26) in die Räume mundet, welche zwischen dem Stator und dem Rotor anschliessend an seine beiden Flächen gebildet sind, wobei eine elastische Muffe (21, 22) die Wand des zylindrischen Kanals übersieht und als Ventil für die Offnungen der Kanäle (23, 24 - 25, 26) dient.2. ) Machine according to claim 1, characterized in that each piston (13, 14) in its contact surface with the stator has at least one radial opening (17,1 β) which opens into a cylindrical channel (19, 2 O) of larger diameter) which communicates with the chamber determined by the piston and the bottom of the recess receiving it and opens into the spaces between the stator and the rotor via two channels (23, 24-25, 26) drilled out vertically below its axis are formed on its two surfaces, an elastic sleeve (21, 22) overlooking the wall of the cylindrical channel and serving as a valve for the openings of the channels (23, 24-25, 26). 209821/0097209821/0097
DE19681703256 1967-04-25 1968-04-24 Hydraulic or pneumatic machine Pending DE1703256A1 (en)

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