DE1703485A1 - Kraftuebertragungseinrichtung - Google Patents
KraftuebertragungseinrichtungInfo
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- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
- F04C2/30—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
- F04C2/34—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members
- F04C2/344—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
- F04C2/3441—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surface substantially parallel to the axis of rotation
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Description
Sperry Rand Corporation I f U 3 H W ν
Troy, Michigan, V. St. A.
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Kraftübertragung und
insbesondere auf eine solche, die zwei oder mehr Druckmittel-Energieübertragungseinrichtungen
umfaßt, von denen eine als Pumpe und die andere als Flüssigkeitsmotor wirkt. Insbesondere betrifft die Erfindung
eine Verbesserung von Gleitflügelpumpen und -motoren, wie sie in dem US-Patent 1 989 900 offenbart sind.
Bei Einrichtungen dieser Art ist es allgemein üblich einen hohen Druck
an die gesamte Unterseite der Flügel zuzuführen, um die Flügel in Berührung mit der Flügelbahn zu halten. Ein Faktor der die Lebensdauer
solcher Einrichtungen begrenzt, ist die extreme Abnutzung zwischen den Flügeln und der Flügelbahn unter extremen Betriebsbedingungen.
Das ist aufgrund der Tatsache so, daß die die Saugrampe durchquerenden Flügel in keiner Weise ausbalanciert sind, indem sie
an ihren Außenenden nur einen niedrigen Druck haben, während die inneren Enden fortlaufend einem hohen Druck ausgesetzt sind.
Obgleich tin gewisser Betrag an Abnutzung akzeptabel ist, ohne daß
der Wirkungsgrad der Pumpe beeinträchtigt wird, ist beim Überschrei-
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ten gewisser Geschwindigkeiten und Drucke die Abnutzung so groß, daß sie wirtschaftlich nicht vertretbar ist.
Aufgrund dieser Beschränkungen sind andere Konstruktionen geschaffen
worden, die die Hochdruckseite der Einrichtung mit den inneren
Enden der Flügel nur in der Hochdruck- oder Abflußphase verbinden und eine Verbindung der Niederdruckseite der Einrichtung zu den
inneren Enden der Flügel während der Niederdruck- oder Saugphase herstellen. Während das eine relativ zufriedenstellende Einrichtung
ergab, führten praktische Überlegungen zu einer Maximalbetriebs geschwindigkeit.
Bei höheren Geschwindigkeiten wurden die Flügel nicht richtig ausbalanciert und nicht nur der volumetrische Wirkungsgrad
der Einrichtung, sondern in gelicher Weise ihre Pumpkapazität nahmen ab. Wenn die Geschwindigkeit der Einrichtung ansteigt, drängen
die Zentrifugalkräfte die Flügel gegen die Bahn, während dieser Erscheinung durch ein vergrößertes Druckdifferential entgegengewirkt
wurde, das die Neigung hat die Flügel von der Bahn zu trennen. Wenn die Geschwindigkeit des Rotors ansteigt, steigt das Druckdifferential
an, das erforderlich ist, um zu bewirken, daß die Flügel die Flüssigkeit auspumpen und bei gewissen höheren Geschwindigkeiten wird es
so groß, daß die Flügel nicht ausbalanciert sind und sich nach innen von der Bahn wegbewegen..
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Es sind andere Einrichtungen konstruiert worden, um einen sachgemäß
ausbalancierten Zustand herzustellen und den Erfordernissen einer so hohen Geschwindigkeit und eines hohen Betriebsdrucks Rechnung
zu tragen. Dies wurde erreicht durch eine Zwischendruckkammer, die mit einer verhältnismäßig kleinen druckwirksamen Fläche an jedem
Flügel zugeordnet ist, zusätzlich zu den Kammern, die mit den inneren Enden der Flügel in Verbindung stehen und durch einen druckübertragenden
Durchgang zu beiden Kammern, wie in den US-Patentschriften 2 967 488 und 2 919 561 gezeigt ist. ™
Andere die Lebensdauer beschränkende Faktoren solcher Einrichtungen
bestehen in der Entwicklung lokalisierter Abnutzungspunkte zwischen den Flügeln und den Wänden der Schlitze, in denen sie geführt
sind. Das beruht teilweise auf das große Biegemoment, das an den Flügeln durch das Druckdifferential quer angreift, wenn die Flügel
in ihrer ausgefahrenen Lage sich befinden. Die herkömmlichen Konstruktionen besitzen einen Flügel von im wesentlichen gleichförmiger ^
Dicke, so daß sie mit den Seiten der die Flügel aufnehmenden Schlitze in Berührung stehen und sich von diesen erstrecken, um mit der Flügelbahn
ebenfalls in Berührung zu kommen. In Pumpen, die diese herkömmliche Konstruktion aufweisen, ist eine sehr starke Abnutzung
der Flügelbahn des Rotors und der einzelnen Flügel bemerkt worden. Diese Oberflächenbeeinträchtigung unterbricht die weiche Kontur der
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Bahn, wodurch Lärm und ein Betrieb mit schlechtem Wirkungsgrad verursacht werden. Weiterhin kann eine innere Leckage in solchen
Einheiten die akzeptablen Grenzen überschreiten, wenn die herkömmlichen Flügel nicht genau in den Flügelschlitzen sitzen.
Aufgrund dieser Nachteile sind andere Konstruktionen bekannt geworden,
um die beschriebene Abnutzung zu verringern, wie durch das auf den Anmelder zurückgehende US-Patent 2 821 143. Obgleich diese
Konstruktion Vorteile mit sich bringt, werden nicht alle frontalen Tangentialkräfte aufgenommen, denen die Flügel ausgesetzt sind,
wodurch Berührungsspannungen zwischen dem Flügel und dem Rotorsegment an dem unteren Ende des Flügels entstehen, die eine Verschlechterung
der Flügel und Schlitze während sehr hoher Betriebsdrucke und -ge sch windigkeiten bewirken.
Ein weiterer Faktor, der die Lebensdauer solcher Einrichtungen begrenzt,
besteht in der schnellen Verschlechterung der Fläche des ffotors und der Seitenplatte, wenn mit extrem hohen Geschwindigkeiten
und Drucken gearbeitet wird. Wie in den genannten Patenten gezeigt ist, wird Druckflüssigkeit von der Druckplatte durch di§ Rotor Zwischenkammern
zu den öffnungen auf der entgegengesetzten Seite des Rotors geführt, worauf die Flüssigkeit in den Zwischenraum
zwischen Rotor und Abnutzungsplatte fließt, wodurch ein Flüssigkeits-
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film erzeugt wird, um eine Berührung zwischen Rotor und Abnutzungsplatte
zu verhindern. Bei extrem hohen Geschwindigkeiten und Betriebs drucken entsteht ein bemerkenswerter Druckabfall über dem Rotor,
wodurch bewirkt wird, daß der Rotor in Richtung auf die Abnutzungsplatte
verschoben wird und mit dieser in Kontakt kommt, was zu Ge- . rauschen und einer ungebührlichen Abnutzung führt.
Die Erfindung umfaßt eine Drehkraftübertragungseinrichtung mit gleitenden
Flügeln^ wobei eine Vielzahl abgestufter Schlitze und Flügel vorgesehen sind, mit einem Druckglied, das für eine Drehbewegung
zwischen jedem Flügel Und Schlitz vorgesehen ist, mit getrennten Druckkartiniern in jedem Schlitz, wobei eine der auf Druck ansprechenden
Fläche an dein Druckglied zugeordnet ist und die andere der
attf Druck ansprechenden Fläche an dem Flügel, und mit einem Druck-Übertragungsdurchgang
zu beiden Kammern, wobei die beiden Flächen wirksam unter Druck stehen, um die Flügel in Berührung mit der
Bahil zu drängen.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung eine Druckmittelenergieübertragungseinrichtung
mit gleitenden Flügeln verfügbar zu macheh, die in verbesserter Weise den Flügeln eine Vorspannung erteilt.
Ein anderes Ziel der Erfindung besteht in der Verfügbarmachung einer
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Druckmittelenergieübertragungseinrichtung, die eine verbesserte Flügelkonstruktion und eine verbesserte Flügelvorspannungsanordnung
aufweist, die die Abnutzung zwischen den Flügeln und den Führungsschlitzen verringert.
' Ein weiteres Ziel besteht in der Verfügbarmachung einer Einrichtung
der genannten Art mit Doppeldruckkammern, die einem jeden Flügel zugeordnet sind und mit einer verbesserten Druckübertragung zu diesen
Kammern, so daß ein sachgemäßes Rotorgleichgewicht bei hohen Drucken und hohen Betriebsgeschwindigkeiten sichergestellt ist und
Geräusche und Abnutzung zwischen dem Rotor und Seitenplatte verringert werden.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, bei einer solchen Einrichtung
ein kontrolliertes, sicheres und wirkungsvolles Druckdifferential zu bilden, das die Flügel in Berührung mit der Flügelbahn bringt.
Außerdem ist es ein Ziel der Erfindung, bei einer Einrichtung der genannten
Art die Herstellungskosten zu verringern, sowie den Wirkungsgrad,
die Laufhöhe und die Lebensdauer zu erhöhen.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. In diesen zeigen;
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Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Druckmittelenergieübertragungseinrichtung
gemäß der Erfindung längs der Linie 1-1 in Fig. 2;
Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie 2-2 in Fig. 1; Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie 3-3 in Fig. 1;
Fig. 4 eine Teilschnittansicht längs der Linie 4-4 in Fig. 3; Fig. 5 eine vergrößerte Teilschnittansicht der Flügel nach Fig. 2.
In den Fig. 1, 2 und 3 ist eine rotierende Flüssigkeitspumpe dargestellt
und allgemein mit 10 bezeichnet. Das Gehäuse umfaßt einen Ringteil 12, der zwischen einem Gehäuseteil 14 mit einer Abnutzungsplatte 16 und
einer Endabdeckung 18 angeordnet ist, die alle in geeigneter Weise durch Schrauben 20 miteinander verbunden sind. Das Gehäuseteil 14
ist mit einer Einlaßöffnung 22 versehen, von der ein Durchgang 24 ausgeht, der sich teilt und in zwei Durchgängen endet, von denen einer
in Fig. 1 zu sehen ist, wobei diese Durchgänge mit zwei gegenüberliegenden Durchgängen 26 und 27 fluchten, die sich durch die Abnutzungsplatte
16 erstrecken und die in Fig. 3 dargestellt sind.
An der Endabdeckung 18 ist eine Auslaßöffnung 28 angebracht, die von
einer Druckzufuhrkammer 30 abgeht, die als vergrößerte Bohrung 32 in der Endabdeckung 18 ausgebildet ist. Eine Druckplatte 34 ist schwimmend
in der Bohrung 32 angebracht. Die Druckplatte 34 und die Ab-
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nutzungsplatte 16 sind jede mit einer ebenen Fläche versehen, die
mit 36 bzw. 38 bezeichnet sind und an gegenüberliegenden Flächen 40 und 42 des Ringteiles 12 zur Auflage kommen, und zwar in abdichtender
Berührung für die unmittelbar benachbarten Flächen des Rotors 44, der innerhalb des Ringteils 12 gelagert ist. Die Druckplatte wird gegen
die ebene Fläche 40 des Ringteiles 12 gedrängt und in abdichtende Berührung mit dem Rotor durch den Druck in der Druckkammer 30.
Eine Feder 45 drängt die Druckplatte zu dem Rotor, bis sich in der Druckkammer ein Druck aufgebaut hat.
Der Rotor 44 wird durch eine Welle 46 angetrieben, die mit einer Dichtung 47 versehen ist und sich von dem Gehäuseteil 14 nach außen
erstreckt, um mit einem nichtdar ge stellten Antrieb verbunden zu werden. Die Welle ist an den Rotor bei 48 festgekeilt und durch die Lager
50 und 52 in dem Gehäuseteil 14 drehbar gelagert. O-Dichtungen 54 und 56 verhindern eine Leckage an der Verbindung der Endabdeckung
18 und der Abnutzungsplatte 16 mit dem Ringteil 12, während eine O-Ringdichtung 58 eine Leckage an der Verbindung des Gehäuseteils
und der Abdeckungsplatte 16 verhindert.
Die Innenfläche des Ringteiles 12 bildet eine Bahn von etwa elliptischer
Gestalt, ,die mit 60 bezeichnet ist. An der Bahn 60 fahren die Außenspitzen
62 der Flügel 64 entlang, die verschiebbar in den Schlitzen 66
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des Rotors 44 sitzen und in Berührung mit der Bahn 60 gehalten werden.
Die Bahnkontur und der Außenumfang des Rotors bilden zwei sich gegenüberliegende Arbeitskammern, die mit 80 und 70 bezeichnet sind.
Jede dieser Kammern kann in eine Druckmitteleinlaß- und Druckmittelzuführzone
unterteilt werden. Die Druckmitteleinlaßzonen sind die Teile der Arbeitskammern 68 und 70, die mit den gegenüberliegenden
Druckmitteleinlaßöffnungen 26 und 27 in der Abnutzungsplatte 16 fluchten.
Die Druckmittelzufuhrzonen sind die Teile der Arbeitskammern
68 und 70, die mit den entsprechenden gegenüberliegenden bogenförmigen Druckmittelzufuhr Öffnungen 72 und 74 in der Druckplatte 34
fluchten, wie in gestrichelten Linien in Fig. 2 dargestellt ist. Die Zuführöffnungen
72 und 74 sind über Durchgänge 7 5, von denen einer in Fig. 1 zu sehen ist, mit der Druckkammer 3 0 verbunden.
Die Druckmitteleinlaßöffnungen 26 und 27, die sich vollständig durch
die Abnutzungsplatte 16 erstrecken, sind ebenfalls durch die spiegelbildlichen
Öffnungen 76 und 78 in der Fläche 36 der Druckplatte verdoppelt und die Druckmittelzufuhr Öffnungen 72 und 74 in der Druckplatte
34 erfahren ihre entsprechende Verdoppelung durch die spiegelbildlichen Drucköffnungen 80 und 82 in der Fläche 38 der Abnutzungsplatte
16, so daß ein sachgemäßes Auffüllen und Gleichgewicht auf den gegenüberliegenden Seiten des Rotors erzeugt wird.
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Die Flügelbahn 60 umfaßt eine Einlaßzonenrampe, die sich von "a"
bis "b" erstreckt, ein echtes Bogenteil von "b" bis "c", eine Zuführzonenrampe,
die sich von "c" bis "d" erstreckt, und ein anderes
echtes Bogenteil, das von "d" bis "e" verläuft. Die Bahn ist in Bezug
auf ihre Haupt- und Nebenachse symmetrisch, so daß jede der Rampen und die echten Bogenteile von "a" bis "e" in dem unteren Teil der
Bahn verdoppelt sind. Wenn die Enden der Flügel die Einlaßrampen überqueren, bewegen sich die Flügel in Bezug auf den Rotor radial
nach außen und während die Enden die Zuführrampen überqueren, be wegen sich die Flügel radial nach innen. In den echten Bogenteilen
wird den Flügeln keine radiale Bewegung erteilt.
Die inneren Enden der Flügelschlitze 66 sind vergrößert, um mit den
inneren Enden 84 der Flügel 64 Druckkammern 86 zu bilden, die eine
zyklische Kontraktion und Expansion während der Drehung des Rotors durchmachen.
Ein Gleitschuh 88, der wie später erläutert werden soll, die Funktion
eines Druckgliedes ausübt, besteht im wesentlichen aus einer halbrunden Stange, die in ihrer Länge gleich der Flügelbreite ist und in
dem Flügel 64 in einer entsprechend geformten halbrunden Nut 90 sitzt, die die Funktion einer Lagerpfanne in dem Flügel 64 hat, um
eine Drehbewegung zum Flügel zu ermöglichen. Jeder Gleitschuh
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besitzt eine ebene Außenfläche 92 und eine auf Druck ansprechende Zwischenfläche 93, wobei sich die flache Außenendfläche von dem
Flügel weg erstreckt, um in eine verschibbare Gegenlagerung mit der Seitenwand 65 in einem jeden Schlitz 66 zu kommen. Die Wand 65
eines jeden Schlitzes 66 ist mit einer Abstufung 94 versehen, die zusammen
mit der Gleitschuhfläche 93 in jedem Schlitz eine eingeschlossene dazwischenliegende ausdehnbare Druckkammer 96 bildet. Die
Zwischendruckkammer 96 öffnet nach außen zu jeder Seitenfläche des Rotors, während eine zyklische Expansion und Kontraktion stattfindet,
wenn der Rotor sich dreht.
Obgleich die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung mit einem einzigen Gleitkörper am Flügel in jedem Schlitz dargestellt ist, können
zwei Gleitkörper jedem Flügel in jedem Schlitz zugeordnet werden, um die gewünschte nach außen gerichtete Kraft zu erzielen. Eine solche
Konstruktion ist in gestrichelten Linien in Fig. 5 dargestellt, wo ein Gleitkörper 88a an einem Ende drehbar in dem Flügel 64 montiert
ist und mit seinem anderen Ende verschiebbar an der Wand des Schlitzes 66 anliegt, in der eine ausdehnbare Kammer 96a zwischen
einer Zwischendruckfläche 93a und einer Stufe 94a ausgebildet ist.
Die Doppelgleitkörperkonstruktion arbeitet in der gleichen Weise wie ein einziger Gleitkörper, wie es hier beschrieben ist.
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In der dargestellten Einrichtung ist eine Fließbahn ausgebildet, die
die Hochdruckseite der Einrichtung mit den sich ausdehnenden Zwischenkammern verbindet. Die Fließbahn ist durch diametral gegenüberliegende
Durchgänge 98 in der Fläche 38 der Abnutzungsplatte ausgebildet, die benachbart der Einlaßrampen und den echten Bogenteilen
sind und mit den Drucköffnungen 80 und 82 über gebohrte Durchgänge 100, 102 und 104 verbunden sind, wie in den Fig. 3 und 4 zu
sehen ist. Die öffnungen 98 sind ebenfalls durch die Drucköffnungen
106 in der Fläche 36 der Druckplatte 34 verdoppelt und durch gebohrte
Durchgänge 108 mit der Druckkammer 30 verbunden. Die Druckkammer 30 bildet somit den Druckplattenauslaß oder den Zuführöffnungen 72
und 74 und den Durchgängen 75 einen durchgehenden Auslaß, der zu der Auslaßöffnung führt und mit den diametral gegenüberliegenden
öffnungen 98 und 106 eine Fließbahn zur Verbindung der Hochdruckseite
der Einrichtung mit den sich ausdehnenden Zwischenkammern bildet. In der Seite 38 der Abnutzungsplatte sind diametral gegenüberliegende
blinde öffnungen 110 und in der Fläche 36 der Druckplatte diametral gegenüberliegende blinde öffnungen 112 vorgesehen, die
an den Auslaßrampen liegen, zu einem Zweck der nachfolgend noch erläutert werden soll.
Die Einlaßrampe "a-b" und ihr doppelüberquerenden Flügel befinden
sich in einer ausgefahrenen Stellung und bewirken eine Ausdehnung
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ihrer zugeordneten Zwischenkammern 96. Die Zwischenkammern der ausgefahrenen Flügel stehen in Verbindung mit den diametral
gegenüberliegend angeordneten Öffnungen 98 und 106 während der ausgefahrenen Phase und das unter Hochdruck stehende Druckmittel
fließt von den Öffnungen 98 und 106 und füllt diese Kammern aus. Wenn in gleicher Weise die Flügel die Auslaßrampe "c-d" und ihr
Doppel überqueren, werden sie zurückgeschoben und bewirken eine Kontraktion ihrer zugeordneten Zwischenkammern 96 und die gleichen
Kammern verdrängen das Druckmittel in die diametral gegenüberliegenden blinden Öffnungen 110 und 112.
Während der Entlastungsphase der Einrichtung dienen die Blindöffnungen,
von denen das Druckmittel nur in den Zwischenraum zwischen der Rotorseitenfläche und den Flächen der gegenüberliegenden Seitenplatten
16 und 34 fließen kann, zur Erzeugung eines Drucks in den Zwischenkammern, der größer als der Druck ist, der in der Auslaßzone
herrscht, durch die die äußeren Enden der Flügel gehen.
Wie nachfolgend erläutert wird, ist der Druck in den Druckmittelzuführzonen
und den zugeordneten inneren Flügelkammern gleich und daher erzeugt der höhere Druck in den Zwischenkammern eine vorteilhafte,
nach außen gerichtete Kraft, um die Flügel in Berührung mit der Flügelbahn während der Auslaßphase zu halten. Der wirksame
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Bereich der auf die Gleitkörper 88 wirkenden Zwischenfläche 93 ist
so gewählt, daß er eine resultierende Kraft entwickelt die genügend ist, die Spitezen der Flügel in Berührung mit der Flügelbahn während
aller Phasen in einem Zyklus der Einrichtung zu halten, aber gering genug ist, um eine zu starke Ringabnutzung während der Saugphase
zu verhindern.
Wie erwähnt wurde, fließt der Druckmittelüberschuß, der von der Zwischenkammer in die Blindöffnungen während der Auslaßphase gelangt,
in den Zwischenraum zwischen den benachbarten Flächen von Druckplatte, Rotor und Abnutzungsplatte, um auf beiden Seiten des
Rotors einen Druckmittelfilm zu erzeugen. Mit einer Druckmittelzufuhr in die Kammern auf beiden Seiten des Rotors wird das bereits
erwähnte nachteilige Druckdifferential quer über den Rotor vermieden und der Rotor wird zwischen der Druckplatte und der Abnutzungsplatte
zentriert.
Um den Druck an den inneren und äußeren Enden der Flügel auszugleichen,
ist der Rotor mit einer Vielzahl von ringlich gebohrter Durchgänge 114 versehen, für jeden Flügelschlitz einer, die von dem
Umfang des Rotors zwischen den Flügeln zu einer vergrößerten Kammer 86 am inneren Ende eines jeden Flügelschlitzes führen. Das
äußere Ende eines jeden Flügels ist mit einer nach hinten verlaufenden
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Abschrägung 116 versehen und eine verhältnismäßig kleine vorn liegende Abschrägung 118 bildet eine Kuppe 62, die die Berührung
mit der Flügelbahn herstellt. Die Außenfläche der Flügel, die die Abschrägungen 116 und 118 umfaßt, ist den Drucken in den sich ausdehnenden
und sich verringernden Zwischenräumen aufgesetzt und durch die winkligen Durchgänge 114 wird der sich zyklisch verändernde
Druck zu den Innenkammern 86 geleitet.
Um das Auffüllen der Kammern 86 während des Saughubs und während
des Betriebs mit hoher Geschwindigkeit zu erleichtern, ist die Abnutzungsplatte 16 außerdem mit Hilfseinlaßöffnungen 120 und 122 versehen,
die mit dem Einlaßdurchgang der Einrichtung und mit dem Raum zwischen der Welle und dem Rotor durch Schlitze 124 und 126 verbunden
sind. Doppelte Hilfseinlaßöffnungen 128 und 130 sind an der Fläche der Druckplatte am Rotor vorgesehen und in entsprechender Weise
durch Schlitze 132 und 134 mit einer Ausnehmung 136 in der Druckplatte verbunden. Das Einlaßdruckmittel wird daher von den Hilfs einlaßöffnungen
in der Abnutzungsplatte der Einrichtung durch den Zwischenraum zwischen der Welle und dem Rotor zu der Ausnehmung
136 und durch die Schlitze 132 und 134 zu den Doppelhilfsöffnungen
und 130 der Druckplatte geleitet. Es sind Zapfen 138 vorgesehen, um eine sachgemäße Ausfluchtung der öffnungen in der Druckplatte und
der Druckschlitze mit den Arbeitskammern der Einrichtung herzustellen.
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Der auf die Gleitkörper 88 wirkende Druck drückt sie in Berührung mit den Flügeln, um irgendeinen freien Zwischenraum zu verhindern,
so daß eine Ungenauigkeit der Flügel und Rotorschlitze in ihren Bearbeitungstoleranzen
unschädlich ist. Die relative Schwenkbewegung der Gleitkörper 88 und Flügel 64 bewirkt eine mechanische Abdichtung,
die nicht nur die Leckage zwischen den Zwischenkammern und den Arbeitskammern verringert, sondern auch das Erfordernis genaue
Abmessungen von Flügel, Gleitkörper und Stufe vermeidet.
Die relative Drehbewegung der Gleitkörper und Flügel erlaubt es auch,
daß die Gleitkörper als selbstfluchtende Lagerkissen zum Ausgleich der Flügelverkantung wirken, wodurch Flügelberührungsspannungen
vermieden werden, wie sie durch Biegekräfte sich ergeben, die auf die Flügel wirken.
Die Einrichtung gemäß der Erfindung arbeitet mit beträchtlich höherem
Druck und Geschwindigkeiten als herkömmliche Einrichtungen dieser Art, wodurch die Abnutzung stark vermindert ist während ein höchstmöglicher
Wirkungsgrad und eine lange Lebensdauer erzielt werden.
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Claims (10)
- PatentansprücheXl Druckmittelenergie-Übertragungseinrichtung mit Nieder- und Hochdruckdurchgängen, die einen Einlaß und einen Auslaß bilden, mit einem Stator, der eine Flügelbahn aufweist und mit einem Rotor, der mit einer Vielzahl von Schlitzen versehen ist, in denen verschiebbar Flügel angeordnet sind, die mit ihren äußeren Enden mit der Flügelbahn in Berührung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze Abstufungen aufweisen, daß zwischen den Schlitiaen und den Flügeln Mfür eine Drehbewegung Druckkörper angeordnet sind, wobei jeder Flügel und jeder Druckkörper eine Fläche aufweist, die unter Druck die Flügel zur Bahn drängt, daß in jedem Schlitz abgetrennte Zwischendruckkammern ausgebildet sind, von denen eine der Druckkörper fläche zu geordnet ist und die andere einer Flügelfläche, und daß Durchgänge vorgesehen sind, die die Hochdruckseite der Einrichtung wenigstens mit einer der Zwischendruckkammern verbinden, um die Zentrifugalkraft zu unterstützen, die die Außenenden der Flügel in Beruh- m rung mit der Flügelbahn hält.
- 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Durchgänge vorgesehen sind, die den zyklisch sich an den Flügeln ändernden Druck zu einer der Kammern abgestimmt mit den Expansions- und Kontraktionsphasen der Flügelarbeitskammern&if-uv.109848/0356
- 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine gedrosselte Fließbahn vorgesehen ist, die die Hochdruckseite mit der anderen Kammer verbindet während der Kontraktions phase der Arbeitskammer, um einen Druck in der anderen Kammer während der Kontraktionsphase zu erzeugen, der größer ist als der in dem Hochdruckdurchgang.
- 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel und die Druckkörper in jedem Schlitz eine Druckkammer und eine Zwischendruckkammer bilden, wobei die unter Druck wirksamen Flächen der Flügel und der Druckkörper die äußeren Enden der Flügel in Berührung mit der Flügelbahn bringen.
- 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Seitenwand der Schlitze eine Abstufung vorgesehen ist und daß auf den gegenüberliegenden Seiten an den Flügeln Druckkörper sitzen, die zwischen diesen und den Wänden der Schlitze eine Drehbewegung ausführen.
- 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Seitenplatten vorgesehen sind, zwischen denen der Rotor angeordnet ist.1098A8/0356
- 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckarbeitsdurchgänge durch beide Seitenplatten mit den Druckkammern in jedem Schlitz verbunden sind, wenn die Flügel die Niederdruckrampe überqueren.
- 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Seitenplatte auf der dem Rotor gegenüberliegenden Seite Blindöffnungen vorgesehen sind, die mit den Druckkammern fluchten, wenn die Flügel die Auslaßdruckrampe überqueren, daß die Blindöffnungen nur zu dem Zwischenraum an den gegenüberliegenden Seiten des Rotors öffnen und in der anderen Kammer einen Druck erzeugen, der größer ist als der, der in dem Hochdruckdurchgang existiert, um eine nach außen gerichtete Kraft zu erzeugen, die die Flügel in Berührung mit der Flügelbahn hält und um den Druck auf den gegenüberliegenden Seiten des Rotors auszugleichen.
- 9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkörper eine äußere Endfläche und eine innere halbrunde Fläche aufweist, die in einer Flügelausnehmung für eine Drehbewegung zu diesen angeordnet ist.
- 10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkörper eine auf Druck ansprechende Zwischenfläche aufweist,109848/0356die mit einer Stufe in der Wand des Schlitzes eine ausdehnbare Zwischenkammer bildet, die nach außen zu wenigstens einer Seite des Rotors öffnet.109848/0356
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