DE1776238A1 - Axial beaufschlagte rotationsfluidmaschine - Google Patents

Description

DlPL-PHYS. DR. MANITZ DIPL-CHEM. DR. DEUFEL DlPL-ING. F I N STE R WALD

PATENTANWÄLTE

Seelbergstraße 2V25

7 STUTTGART 50 (BAD CANNSTATT) MOfiKXXMttmt

Gr/Bt 2/5

Ausscheidung aus P 15 28 379.1-15 Anmelder; 19. Januar 1973

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

Erfinder:

Karl Eickmann, 2420 Isshiki Hayama-machi, Kanagawa-ken, Japan f "Axial beaufschlagte Rotations-Fluidmaschine"

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

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Bel der üblichen Ausführung von Rotatlonsrad}.alkolbenmaschinen ist ein stationärer Steuerkörper in zylindrischer Formgebung in einer zentralen Rotorbohrung angeordnet, wobei die Flüssigkeit oder das Gas durch den zylindrischen Steuerkörper hindurch in die Arbeitskammern hinein und aus ihnen heraus geleitet wird.

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

Der Erfindung liegt vor allem die Aufgabe zugrunde, den Wirkungsgrad der Maschine und somit die Leistung der Maschine zu steigern. Des weiteren wird eine gedrängte Bauart sowie eine solche Bauart angestrebt, daß die Leckverluste, insbesondere auch bei hohen Drücken, zwischen dem Rotor und den , stationären Steuerteilen gering sind. Des weiteren soll auch die Reibung zwischen dem Rotor und den Steuerteilen auf ein Mindestmaß beschränkt werden.

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Insbesondere soll dieses bei einer Maschine erreicht werden, die in axialer Richtung durch ein Pluidum beaufschlagt wird, das durch einen axial an einem Rotorende angeordneten, im wesentlichen stationären Steuerkörper gesteuert wird.

Demgemäß besteht ein wesentliches Merkmal der Erfindung darin, daß das eine axiale Ende des Rotors als Steuerfläche ausgebildet ist, an der die Statorsteuerfläche einesSteuerkörpers anliegt und der Steuerkörper in axialer Richtung gegen die Rotorsteuerfläche des Rotors oder entgegengesetzt gedrüokt wird, während die Zuführung und Abführung des Fluidums durch entsprechende Steuerfenster im Steuerkörper erfolgt.

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

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

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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der an einer Seite des Rotors angeordnete Steuerkörper so ausgebildet, daß aus seinen Steuerfenstern heraus ein Druck in axialer Richtung durch die Flüssigkeit oder das Gas auf den Rotor ausgeübt wird, der so groß ist, daß der Rotor an die gegenüberliegende Steuerfläche des Stator-Steuerkörpers. am anderen Axialende des Rotors gedrückt wird.

P Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der axial zum Rotor angeordnete Steuerkörper flexibel aufgehängt, so daß- er sich sphärisch oder radial bewegen kann, wodurch er in der Lage ist, Rundlauffehlern des Rotors zu folgen und dabei Reibung zwischen dem Stator und dem Rotor und auch Leckagen zwischen dem stationären Steuerkörper und dem Rotor einzuschränken oder zu vermeiden.

Ein anderes AusfUhrungsbeispiel der Erfindung betrifft ^ Rotationsradialkolbenmaschinen mit zwei radialen Zylindergruppen und zwei Radialkolbengruppen darin, durch die zwei Förderströme erzeugt werden können, oder in die zwei Druckströme geleitet werden können, so daß der eine Druckstrom von der einen Axialrichtung her in die eine Zylindergruppe des Rotors und der andere Förderstrom von der anderen Axialrichtung her in die andere Zylindergruppe des Rotors geleitet wird und entsprechende Ableitungen der Flüssigkeit oder des Gases vorgesehen sind.

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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind in einer Radialkolbenmaschine vier Radial-Zylindergruppen mit vier Radialkolbengruppen darin angeordnet, so daß die Maschine als Vierstromkompressor oder als Vierstrompumpe arbeiten oder als Vierstrommotor laufen kann. Bei der Vierstromausführung wird jeweils einer jeden Zylindergruppe aus einer Axialrichtung gesondert voneinander Flüssigkeit zugeführt oder aus ihr abgeführt. Bei der Vierstromausführung der Radialkolbenmaschine ist zwischen zwei Rotoren ein stationäres Gehäuseteil angeordnet, durch das zwei Fluidführungen und zwei Fluidableitungen führen, je eine zu einer Zylindergruppe in einem der beiden Rotoren.

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

Auch können gemäß der Erfindung Vielstrommaschinen gebaut werden, in denen man anstatt zwei Rotoren axial hintereinander drei oder mehrere hintereinander anordnet und dadurch eine entsprechend größere Anzahl von Fluidströmen durch die Radialkolbenmaschine erhält.

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BAD ORfOINAL

Die Rotations-Radialkolbenmaschinen mit axialer Fluidbeaufschlagung nach der Erfindung können mit konstanten FiJrder- oder Sohluokvolumen ausgeführt sein. Auch können sie mit Regelvorrichtung zur stufenlosen Fördermengenverstellung oder zur stufenlosen Schluckmengenverstellung ausgerüstet werden. '

Die Mehrstromausführungen von Rotations-Radialkolbenmaschinen gemäß der Erfindung haben den Vorteil, daß sie Zweiradantriebe für Fahrzeuge oder Vierradantriebe bzw. Vielradantriebe für Fahrzeuge bewirken können und daß sie auch Vierpropeller oder Mehrpropellerantriebe für Flugzeuge bewirken können. Die Mehrstromausführung gestattet es, zu erreichen, daß alle Räder oder Propeller, die von einer Mehrstrompumpe angetrieben werden, mit im wesentlichen gleicher oder verhältnisgleicher Drehzahl laufen.

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

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Von besonderem Vorteil ist die flexible Ausführung der Steuerkörper, die es ermöglicht, daß die axial zum Rotor angeordneten Steuerkörper allen Rundlauffehlern des Rotors folgen können, so daß Verkantungen, Reibungen und Leckagen infolge Rotorverkantungen oder Rotorumlauffehlern relativ zwischen Rotor und Statorsteuerkörper vermieden sind.

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

Ferner betrifft die Erfindung eine Rotoranordnung in Fluidmaschinen, die einen Flüssigkeitsstrom oder Gasstrom erzeugen, oder die durch einen Fluidstrom, wie FlUssigkeits- oder Gasstrom getrieben werden bzw. bei denen durch Verwandlung des durch die Maschine strömenden Fluidums eine Umwandlung von mechanischer in der Bewegungsenergie der Maschine erfolgt.

Die Rotoranordnung 1st deshalb besonders geeignet für Kompressoren, Pumpen, Verbrennungsmotoren, Luftmotoren, Gasmotoren, Hydropumpen, Hydromotoren usw.

Wenn derartige Fluidmaschinen die Zuführung oder Ableitung · des Fluidums ungefähr oder ganz in axialer Richtung erhalten,

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so besteht das Problem eines richtig bemessenen Andrückens des Rotors und seiner Rotorsteuerfläche an die Statorsteuerfläche. Wird die Andrückkraft richtig bemessen, so arbeitet die Maschine einwandfrei. <

Die Erfindung sieht daher des weiteren Mittel vor, um einen Drucküberschuß zu vermeiden, der den Rotor relativ zu stark andrückt, und zwar insbesondere in dem Gebiet der Niederdruckdurchführung von Fluidum vom Stator zum Rotor oder in umgekehrter Richtung. Es wurde schon vorgeschlagen, jenseits des Rotors eine mitrotierende Druckkammer anzuordnen, die mit Hochdruck gefüllt ist und den Rotor mit seiner Steuerfläche gegen die Statorsteuerfläche drückt. Der aus der mitrotierenden Druckkammer gegen den Rotor wirkende Druck ist dabei aber so groß, daß er die im Steuerspiegel der Hochdruckzone in entgegengesetzter Richtung auf den Rotor wirkende Kraft gerade überwiegt. Die aus dem Niederdruckteil des Steuerspiegels her wirkende Kraft des Fluidums gegen den Rotor ist jedoch kleiner als in der Hochdruckzone.

Die Differenz des Pluidkammerndruckes minus dem Gegendruck aus dem Saugteil des Steuerspiegels ergibt folglich einen höheren Anpreßdruck des Rotors gegen die Statorsteuerfläche im Niederdruckbereich des Steuerspiegels, als notwendig wäre. Dieser höhere Anpreßdruck erzeugt daher einen Reibungsüberschuß, der vermieden werden sollte.

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Um diesen überschüssigen Druck zu reduzieren, so daß der Rotor im ganzen Umlaufbereich mit dem gerade idealen Druck an die Statorsteuerfläche gedrückt wird, und dadurch weitere Reibung zu sparen und den Wirkungsgrad der Maschine noch weiter zu erhöhen, ist gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung das mitrotierende Druckkammernfeld durch eine Anzahl einzelner Druckkammern ersetzt, von denen jeweils eine je einer Arbeitskammer zugeordnet ist, wobei diese Druckkammern während dem Rotorumlauf periodisch nacheinander abwechselnd mit Hochdruck und.Niederdruck beaufschlagt werden.

Pluid-Ein/Durchlaß von der betreffenden Arbeitskammer zu der betreffenden zugeordneten Druckkammer wird erfindungsgemäß angeordnet, um die periodische Veränderung des Druckes in der Druckkammer sofort dem periodischen anderen Druck in der Arbeitskammer anzupassen. Der Fluiddurchlaß kann auch als Raum ausgebildet sein, der vorzugsweise so groß bemessen ist, daß die Arbeitskammer, z.B. der Zylinder, unmittelbar in den Raum mündet. Das dient zur Herstellungsvereinfachung des Rotors und verbilligt die Maschine.

Die erfindungsgemäß vorgesehenen einzelnen Druckkammern.sind vorzugsweise in der der Rotormitte abgekehrten axialen Richtung des Rotors durch Druckkammerndeckel verschlossen, die sich rückwärtig auf einem Axiallager, vorteilhafterweise einem Axialdruckwälzlager, abstützen.

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Durch eine solche Ausführung der Erfindung lassen sich besonders kompakte, leicht und unabhängig voneinander regelbare Mehrstrompumpen hohen Wirkungsgrades und einfacher Handhabung verwirklichen.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung betrifft eine einfache Radialkolbenmaschine mit axialfluidstromentlastetem Rotor. Es sind Radialkolbenmaschinen bekannt« die radial von innen durch Steuerkörper ihre Fluidzuführung erhalten und bei denen aus dem Zylinder heraus Fluiduni dem radial innerhalb der Zylinder angeordneten Steuerkörper zugeführt wird.

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

Die beschriebenen Nachteile werden durch die Erfindung überwunden und eine Radialkolbenmaschine geschaffen, die einen axial praktisch nahezu vollständig entlasteten Rotor hat, so daß' dadurch wesentliche Reibungen und Verluste eingespart

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werden können, und die darüber hinaus noch den Vorteil aufweist,.daß sie von äußerst einfacher Bauart ist.

Die erfindungsgemäfien Vorteile werden vor allem dadurch erreicht, da3 von jedem Radialzylinder aus zwei Bohrungen oder Kanäle in axialer Richtung durch den Rotor hindurch erstreckend angeordnet sind, und zwar einer in der einen Axialrichtung und der andere in der anderen Axialrichtung.

An der einen Seite läuft der Rotor mit einer entsprechenden Rotor-Steuerfläche an einer stationären Statorsteuerfläche oder einem stationären Steuerkörper entlang, in dem die Zuführungs- und Abführungskanäle untergebracht und in dem die Zuführungs- und Abführungs-Steuerfenster angeordnet sind,

Aus den mit Druck beaufschlagten Steuerfenstern wird in bekannter Weise auf den an der Steuerfläche entlanglaufenden Rotor ein Fluiddruck ausgeübt,und zwar besonders dort, wo der Rotor keine Pluidzuführungs- oder Abführungsbohrungen hat. Dieser Axialdruck würde dazu führen, daß der Rotor von der Steuerfläche weggedrückt wird. Wenn aber der Rotor von der Steuerfläche weggedrückt wird, bildet sich ein Spalt zwischen der Statorsteuerfläche und der Rotorsteuerfläche, durch dendas Druckmittel aus dem Rotor und aus dem Hochdrucksteuerfenster als Leckage entweichen würde. Das muß verhindert werden.

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Erfindungsgemäß wird das dadurch· erreicht, daß in der die Steuerfläche abgekehrten Axialrichtung des Rotors Bohrungen oder Kanäle angeordnet werden. Der dem betreffenden Zylinder zugeordnete Kanal wird dabei in seinem Querschnitt Jedoch so groß bemessen, daß sein Querschnitt größer ist als der Querschnitt des Kanales, der von dem Zylinder aus der Steuerfläche zugerichtet ist. Er muß darüber hinaus so viel größer sein, daß der aus dem Balanzierungskanal heraus auf den Rotor aus-P geübte Fluiddruck so stark wird, daß er den im entsprechenden zugeordneten Bereich vom Steuerfenster auf den Rotor ausgeübten Fluiddruck ausgleicht oder diesen sogar etwas überwiegt.

Wenn er den Fluiddruck im zugeordneten Zylinderbereich aus dem Steuerfenster her auf den Rotor überwiegt, dann kann der Rotor nicht mehr von der Steuerfläche abgehoben werden und

steuer-

die Dichtung zwischen der Stato^tläche und der Rotorsteuerfläche der Maschine ist einwandfrei gewährleistet.

In axialer Richtung bringt man erfindungsgemäß am anderen Ende des Rotors einen ebenfalls vorteilhaftere! se stationären, z.B. plattenartigen Steuergehäuseteil an, und bemißt den Abstand zwischen diesem Steuergehäuseteil und der Gehäuse wand am anderen Ende des Roters so, daß der Rotor mit engem Spiel zwischen den beiden Stirnflächen der Wände laufen kann.

Vorteilhafterweise werden die Rotorkanäle und die Rotorfenster so bemessen, daß überhaupt keine Axialkräfte aus dem Rotor mehr ausgeübt werden und der Rotor somit in axialer

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Richtung vollkommen druckentlastet zwischen den beiden Stirnflächen des Gehäuses oder der Stirnfläche und der die Balanzierungskanäle verschließenden Gehäusewandstirnfläche schwimmen kann.

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

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft eine als Zweistrompumpe ausgebildete Maschine, wobei in dem Rotor zwei Radialkolbengruppen axial hintereinander angeordnet sind und von jedem Zylinder aus ein Rotorkanal in einer Axialrichtung sich durch den Rotor hindurch erstreckt, derart, daß von der einen Radialzylindergruppe aus die Rotorkanäle sich in der einen Axialrichtung und von der anderen Radialzylindergruppe aus die Rotorkanäle sich in der anderen Axialrichtung durch den Rotor erstrecken.

Wenn dabei alle Rotorfenster den gleichen Radialquerschnitt haben und die entsprechenden Zylinder mit gleichem Druck beaufschlagt sind, gleichen sich in derartigem Rotor die axialen Fluiddruckkräfte gegeneinander aus und der Rotor

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schwimmt entsprechend jzwisehen den benachbarten Steuerflächen und den entsprechenden Steuerkörpern oder Gehäuse-

Stirnflächen. ' »

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist in der einen Gehäusewand ein axial beweglicher Körper-angeordnet und jenseits desselben sind Fluiddruckkammern*angeordnet, die den axial beweglichen Körper in Richtung auf de« Rotor zudrücken und dadurch die Anpressung der stationären Steuer fläche an die eine Rotorstirnfläche und die Anpressung des Rotors an die gegenüberliegende Steuerfläche bewirkt.

Die besondere Einfachheit einer solchen Maßnahme besteht darin, daß von den Steuerfenstern aus, die in dem axial beweglichen Körper angeordnet sind, je eine einfache Bohrung oder mehrere Bohrungen zur zugeordneten Fluiddruckkammer jenseits des axial beweglichen Körpers gesetzt werden kann bzw. können. '

Ein weiteres Merkmal der Erfindung betrifft eine sphärische flexible Lagerung des Rotors auf einer Welle oder einen Treibwellenschaft bzw. vereinfachte Mittel zur Kupplung des Rotors mit deren Welle od.dgl.

Noch eineandere Ausführungsform der Erfindung betrifft eine mehrfach regelbare Mehrstrompumpe oder einen mehrfach regelbaren Kompressor für Plüssigkeits- oder Gasbetrieb.

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Stufenlos regelbare Mehrstrompumpen sind besonders geeignet, um Baumaschinen oder Werkzeugmaschinen anzutreiben, und auch geeignet, um Fahrzeuge und die mehreren Räder oder Propeller von Fahrzeugen und Flugzeugen oder dgl. anzutreiben.

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

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

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht ferner in einer solchen Lagerung der Verdrängerkolbengleitschuhe, daß die Sphärolager Rundlauf fehler relativ zueinander beweglicher Teile ausgleichen.

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Ein weiterer, durch die Erfindung erzielbarer Vorteil liegt darin, daß auch dann, wenn die Regelvorrichtungen für die verschiedenen Druckmittelströme in Rotorachsrichtung so zu den Arbeitskamraern versetzt angeordnet werden, trotzdem eine kompakte und stabile Anordnung der Arbeitskammern und der Verdrängerkolben im zentralen Rotorteil ermöglicht wird.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann Jeder einzelfc ne von mehreren Förderströmen wiederum in zwei verschiedene Richtungen durch ein Steuerventil umgesteuert werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung arbeiten die jeweils zugeordneten Umsteuerkolben für die Umsteuerung der Förderströme durch ein Transmissionsmittel auf das Regelorgan, das die Fördermenge des betreffenden Förderstromes regelt.

Zur Verkürzung dieser Beschreibung werden solche Teile, die aus meinem Patentgesuch vom 11. Mal bereits bekannt sind, ' in diesem Gesuch fortgelassen.

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

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

Fig.2 einen Querschnitt durch Fig. 1 entlang der Schnittlinie II-II,

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Pig. 3 einen Längsschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das ebenfalls eine Rotati onsradialkolbenmaschine mit axialer Fluidbeaufschlagung zeigt,

Fig. 4 einen Querschnitt durch Fig. 3 entlang der Schnittlinie IV-IV,

Fig. 5 einen Querschnitt durch Fig. 3 entlang der Schnittlinie V-V,

Fig. 6 einen Querschnitt durch Fig. 3 entlang der Schnittlinie VI-VI,

Fig. 7 einen Querschnitt durch Fig. 3 entlang der Schnittlinie VII-VII,

Fig. 8 einen Querschnitt durch Fig. 3 entlang der Schnittlinie VIII-VIII,

Fig. 9 einen Querschnitt durch Fig. 3 entlang der Schnittlinie IX-IX,

Fig. 10 einen Querschnitt durch Fig. 3 entlang der Schnittlinie X-X,

Fig. 11 einen Querschnitt durch Fig. 3 entlang der Schnittlinie XI-XI,

Fig. 12 einen Querschnitt durch Fig. 3 entlang der Schnittlinie XII-XII,

Fig. 13 einen Längsschnitt duroh noch ein anderes Ausführungsbeisoiel der Erfindung, und zwar durch eine Vierstrom-Rotations-Radialkolbenmaschine mit axialer
Fluidbeaufschlagung,

Fig. 14 einen Querschnitt durch Fig. 13 entlang der Schnittlinie XIV-XIV,

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Fig. 15 einen Längsschnitt durch ein AusfUhrungsbeisplel einer Pluidmaschine mit einer erfindungegemäßen Rotoranordnung,

Fig. 16 und 17 je einen Querschnitt durch Pig. 15 und 18 entlang der Schnittlinien XVI-XVI und XVII-XVII,

Fig. 18 einen Längsschnitt durch· ein anderes Ausführungsbeispiel einer Fluidmaschine mit einer erfindungsgemäßen Rotoranordnung,

fc Fig. 19 einen Längsschnitt durch eine beispielhafte erfindungsgemäße Radialkolbenmaschine,'

Fig. 20 einen Querschnitt durch Fig. 19 entlang der Schnittlinie H-II,

Fig. 21 einen Längsschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Radialkolbenmaschine, und zwar in diesem Fall einer Zweistrom-Radialkolbenmaschine,

Fig. 22 einen Querschnitt durch Fig. 21 entlang der Schnittlinie IV-IV,

Fig. 23 einen Längsschnitt durch noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der ein axial beweglicher Körper an einer Seite des Rotors angeordnet ist,

Fig. 24 einen Querschnitt durch Fig. 23 entlang der Schnittlinie VI-VI,

Fig. 25 einen Längsschnitt durch eine beispielhafte Ausführungsart einer erfindungsgemäßen, mehrfach regel- j baren Mehrstrompumpe,

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

Fig. 27 einen Längsschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel einer mehrfach regelbaren Mehrstrompumpe.

In den Figuren sind Teile, die gleiche Funktionen erfüllen, mit gleichen Bezugsziffern versehen. In Fig. 3 bis 12 haben Bezugsziffern von Teilen, die bereits in Fig. 1 und 2 vorgesehen sind« die Vorziffer 1 erhalten. In Fig. 13 haben die ^ Bezugsziffern aller der Fig. 1 entsprechenden oder sinngemäß wirkenden Teile die Vorziffer 2 erhalten.

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

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Erfindungsgemäß erstreckt sich von jeder Arbeitskammer oder Zylinderkammer 3 aus mindestens ein Rotordurchlaß 15 in einer axialen Richtung durch den Rotor hindurch. An einem mindestens axialen Ende des Rotors ist eine Fläche, die konisch

die

sphärisch oder plan sein kann, ausgebildet,/als Rotorsteuerfläche 24 bezeichnet sei.

Im Ausführungsbeispiel der Pig. 1 ist die Rotorsteuerfläche 24 konisch ausgebildet. Am axialen Ende des Rotors 1 ist mit dem Gehäuse 2 verbunden oder am Gehäuse 2 gelagert oder befestigt ein Steuerkörper 10 gemäß der Erfindung angeordnet. Der Steuerkörper 10 ist mit einer Statorsteuerfläche 23 versehen. Durch den Steuerkörper 10 hindurch erstrecken sich die Steuerfenster 11 und 12. Eines der Steuerfenster 11 oder 12 dient der Fluidzuführung, während das andere Steuerfenster 11 oder 12 der Fluidabführung dient. Während des Betriebes der Maschine sind der Rotor 1 und der Steuerkörper 10 gegeneinander gedrückt, so daß zwischen der Statorsteuerfläche 23 und der Rotorsteuerfläche 24 nur ein sehr kleiner oder gar kein Zwischenraum verbleibt. Die Statorsteuerfläche 23 und die Rotorsteuerfläche 24 bilden zusammen den Steuerspiegel 22 der Rotations-Radialkolbenmaschine, der die Steuerung bewirkt.

Während des Rotorumlaufes laufen die Rotordurchlässe 15 jeweils einmal über das Steuerfenster 11 und einmal über das Steuerfenster 12 des Steuerkörpers 10. Dabei wird ihnen aus dem el-

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nen Steuerfenster Fluidum zugeführt, und durch das andere Steuerfenster geben sie Pluidum ab.

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

Im Betrieb der Maschine wird Fluidum, z.B. Flüssigkeit oder Gas, durch den Fluidanschluß 16 und den Fluiddurchlaß 13 hinein in das Steuerfenster 11 geleitet. Aus dem Steuerfenster 11 tritt es durch die entsprechenden Rotordurchlässe 15 in die betreffenden Arbeitskammern 3 ein, während es in der anderen Hälfte der Umlaufperiode aus der betreffenden Arbeitskammer 3 durch entsprechende Rotordurchlässe 15 heraustritt und durch das Steuerfenster 12 und den Fluiddurchlaß 14 zum Fluidanschluß 17 geleitet wird. Der Fluß des Fluidums kann auch in umgekehrter Richtung erfolgen.

In der Rotorsteuerfläche oder in der Statorsteuerfläche oder in den Axialwänden des Steuerkörpers 10, insbesondere in der Statorsteuerfläche 23 und in der rückwärtigen Fläche des Steuerkörpers 10, können Ausnehmungen 20, 21 bzw. 18,19 für den Druckausgleich angeordnet sein. In die Ausnehmungen 18, 19, und 21 leitet man entweder Fluidum unter hohem Druck oder unter

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niederem Druck, je nach konstruktiver Ausführung, mit dem Ziel, aus den Steuerfenstern oder vom Rotor oder aus anderen Teilen der Maschine her angreifenden Pluiddrücken "bzw. Fluiddruck-Resultierenden oder Komponenten entgegenwirken und diese ganz oder teilweise auszugleichen.

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

Das kann man nach dem Ausführungsbeispiel der Pig. I vorteilhafterweise dadurch erreichen, daJs am anderen, dem Steuerkörper 10 gegenüberliegenden Ende des Rotors 1 eine vorteilhafterweise mitrotierende Druckkammer 27 angeordnet wird. Die Druckkammer 27 kann durch einen vorteilhafterweise ebenfalls mitrotierenden Druckkammerdeckel 28 verschlossen sein, der in der Druckkammer 27 axial beweglich angeordnet ist.

Zwischen dem Druckkammerdeckel 28 und den Wänden der Druckkammer 27 kann man vorteilhafterweise plastische Dichtungen J>0 anordnen, so daß keinerlei Fluid aus der Druckkammer 27 entweichen kann. Im Rotor kann man schlie31ich Fluiddurchlässe anordnen, durch die Fluidum aus jeder einzelnen oder mehreren

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BAD ORfGJNAU

der Arbeitskammern 3 heraus in die Druckkammer 27 herein geleitet wird. Zwischen der betreffenden Pluidleitung 99 und der Druckkammer oder der mitrotierenden Druckkammer kann man vorteilhafterweise Ventile oder Rückschlagventile anordnen, die man beispielsweise durch Federmittel spannen oder in ihre Sitze drücken kann. Ist nun in einem oder in einigen Zylinderräumen oder Arbeitskammern 3 ein höherer Druck als in der mitrotierenden Druckkammer 22, so kann Druck aus den betreffenden oder der betreffenden Arbeitskammer 3 über das oder die Ventile 32 in die mitrotierende Druckkammer 27 eintreten und in der Druckkammer 27 ein Druckfeld bauen» Der Pluidumsdruck in der Druckkammer 27 drückt in der einen Axialrichtung auf den Rotor und in der anderen Axialrichtung auf den Druckkanunemdeckel 28.

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

Der Druckkammerndeckel 28 ist vorteilhafterweise durch das Drucklager 31 im Gehäuse 2 abgestützt. Der Druckdeckel 28 kann daher in der einen Axialrichtung nur bis in die Lage ausweichen, in der er durch das Drucklager 31 getragen wird. Die Reafcktionskraft aus der Druckkammer 31 drückt dementsprechend auf den Rotor 1 und preßt somit den Rotor 1 gegen den Steuerkörper 10.

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Es ist wichtig, daß sich der Druckkammerndeckel 28 axial bewegen kann, damit dieser Effekt erzielt wird. Ferner ist wichtig, daß der Querschnitt der Druckkammer 27 so bemessen ist, daß der Rotor 1 nicht zu stark, aber doch ausreichend stark genug gegen den Steuerkörper 10 gedrückt wird, um den richtigen.Passungsspalt im Steuerspiegel 22 zu erzeugen.

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

In den Figuren ist das Gehäuse 2, 102 oder 202 Jeweils einteilig gezeichnet, um die Erfindung klar zu demonstrieren. In der praktischen Ausführung ist es Jedoch erforderlich, das Gehäuse zu teilen oder das Gehäuse 2, 102 oder 202 mit Deckeln zu versehen, so daß man die Maschinenteile im Gehäu- * se montieren kann.

In Fig. 1 sind ferner die Kolben 4 mit Kolbenschuhhaltern 34 versehen. Die Kolbenschuhhalter J55 greifen in entsprechende Kolbenschuhschlitze y\ ein und verhindern dadurch, daß der Kolbenschuh 6 sich relativ zum Kolben 4 in axialer Richtung bewegen kann. An den Axialenden der Kolbenschuhe 6 ist schließlich Spielrlaum vorgesehen oder auch eine Ausnehmung in den Kolbenschuhführungen 5 eingearbeitet, so daß der

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Kolbenschuh β sich etwas in axialer Richtung bewegen kann, ohne an der Kolbenschuhführung 5 und ohne am Zylinder 1 anzustoßen. Diese Maßnahme ist wichtig, damit eine kleine axiale Beweglichkeit des Rotors 1 innerhalb der Maschine gewährleistet ist. Wäre eine solche geringe Spielfreiheit nicht gegeben, könnten Wärmeausdehnungen der Teile zum Pestklemmen zwischen dem stationären Steuerkörper 10 oder zwischen den Kolbenschuhen und dessen Führung führen.

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

Es isc vorteilhaft, den Steuerkörper 10 am Gehäuse 2 so zu befestigen, daß er sich entweder nicht oder nur im geringen Ausmaß um seine Achse drehen kann, damit eine einwandfreie Steuerung der Fluidzuführung und -abführung in den oberen und unteren Totpunkten der Kolben gewährleistet ist.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 bis 12 arbeiten das Gehäuse 102, die Arbeitskammern 103, die Kolben 104, die Kolbenschuhführungen 105, die Kolbenschuhe 105, der Schaft 107, die Lager 1θ8 und 109 und einige andere Teile, sinngemäß wie in Fig. 1 und 2.

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Das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 bis 12 unterscheidet . sich vom AusfUhrungsbeispiel der Fig. 1 und 2 insbesondere dadurch, daß in dem Rotor 101 nicht nur eine Zylindergruppe, sondern zwei Zylindergruppen und daß dementsprechend zwei Kolbengruppen in diesen Zylindergruppen, je eine Kolbengruppe in je einer Zylindergruppe, angeordnet sind.

Die Kolbenschuhe 106 haben deshalb eine etwas andere Formgebung. Sie erstrecken sich durch entsprechende Schlitze in den Teil des Rotors 101, der die andere Zylindergruppe enthält, bis in den jenseitigen Teil der Kolbenschuhführungen 105·

Entsprechend der Anordnung von zwei Zylindergruppen ist dieses erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel mit Rotordurchlässen 115 versehen, die sich von der einen Zylindergruppe aus in einer Axialsrichtung durch den Rotor 101 erstrecken, sowie mit anderen Rotordurchlässen 115# die sich von der ) anderen Zylindergruppe aus in der anderen Axialrichtung durch den Rotor 101 erstrecken.

Jede Kammer 103 der linken Zylindergruppe hat also mindestens einen Rotordurchlaß 115 in der einen Axialrichtung und jede Kammer 10J der anderen Zylindergruppe mindestens

in
einen Rotordurchlaß 115/der anderen Axialrichtung.

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

Am einen axialen Ende ist das Gehäuse 102 direkt als Steuerkörper 110 ausgebildet oder mit einem Steuerkörper 110 versehen. Vom Pluidanschluß 116 her wird Fluldum, Flüssigkeit oder Gas durch das Gehäuse 102 und durch den Steuerkörperteil 110 in das Steuerfenster 111 geleitet und fließt durch μ die entsprechenden Rotordurchlässe 115 in die entsprechenden Kammern 103 der einen Zylindergruppe, während es aus den Kammern dieser Zylindergruppe 103 durch entsprechende Rotordurchlässe 115 heraus in das andere Steuerfenster 112 und von dort aus durch die Fluiddurchlässe 115 zum Fluidanschluß 117 fließt.

Der Fluß des Mediums kann auch in umgekehrter Richtung erfolgen. Zwischen dem Steuerfenster 111 und dem Fluidanschluß 116 ist ein Fluiddurchlaß 113 angeordnet. Am Gehäuse 102 oder dem I Steuerkörperteil 110 befindet sich die Statorsteuerfläche 123. Die Statorsteuerfläche 123 und die Rotorsteuerfläche 124 bilden zusammen den Steuerspiegel 122. Im Betrieb der Maschine wird der Rotor 101 mit einer angemessenen Kraft gegen den Steuerkörper oder den Steuerkörperteil 110 gedrückt, so daß der Passungsspalt zwischen der Statorsteuerfläche 123 und der Rotorsteuerfläche 124 entsprechend klein, aber ausreichend . bemessen ist. Druckausgleichsfenster oder Ausnehmungen 118

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und/oder II9 für den Druckausgleich können in den Steuerkörperteil 110 oder auch in den Rotorteil 101 zum Zwecke des insbesondere axialen Druckausgleichs am Rotor oder am Stator eingearbeitet sein. Im Ausführungsbeispiel iHt der Steuerspiegel plan ausgebildet, doch könnte er auch konisch oder sphärisch ausgebildet sein und, anstatt den Steuerkörperteil 110 fest aus einem Stück mit dem Gehäuse 102 oder dessen Deckel herzustellen, könnte man ihn auch getrennt davon ausführen und/oder flexibel daran aufhängen.

Am anderen Ende.des Rotors 101 befindet sich die Rotorsteuerfläche 155. Auf der Steuerfläche 155 aufliegend ist der zweite Steuerkörper 156 angeordnet. Der Steuerkörper weist eine Statorsteuerfläche 15^ auf, derart, daß die Statorsteuerfläche 154 und die Rotorsteuerfläche 155 zusammen den zweiten Steuerspiegel 153 bilden. Im Steuerkörper 156 sind die Steuerfenster Γ33 und 139 angeordnet. In einer der Steuerflächen, oder in beiden, können schließlich Ausnehmungen für den Druckausgleich oder Druckausgleichsfenster angeordnet sein, um einseitige Axialkräfte oder einseitige Fluidkräfte aufzuheben oder weitgehend auszubalanzieren oder ihnen entgegenzuwirken.

Axial nach außen mündet das Steuerfenster I38 in entsprechende Fluiddurchlässe oder unter Zwischenschaltung von entsprechenden Fluiddurchlässen in den Fluidanschluß I36, das Steuerfenster I39 unter Zwischenschaltung von entsprechenden Fluiddurchlässen in den Fluidanschluß 137.

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Fluid, wie Flüssigkeit oder Gas, wird aus dem Fluidanschluß 1^6 durch das Steuerfenster 138 und entsprechende Rotordurchlässe II5 in die entsprechenden, sich vergrößernden Arbeitskammern 103 geleitet und aus ihnen heraus, wenn sie sich verkleinern, durch entsprechende Rotordurchlässe 115 in das Steuerfenster 139 und von dort aus heraus aus der Maschine durch den Fluidanschluß 157 geleitet. Der Fluidfluß kann auch in umgekehrter Richtung erfolgen.

Um das Andrücken des Rotors 101 an den Steuerkörper 110 und das Andrücken des Steuerkörpers 156 an den Rotor 101 zu gewährleisten, sollen sowohl der Rotor 101 als auch der Steuerkörper I56 in einem kleinen Ausmaß in axialer Richtung beweglich sein. Ferner soll axial außerhalb des Steuerkörpers 156 ein Druckmittel angeordnet werden, um den Steuerkörper 156 gegen den Rotor 101 zu drücken. Ein solches Druckmittel kann z.B. eine Feder sein. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 bis 12 wird der Steuerkörper I56 durch Fluidumsdruck gegen den Rotor 101 gedrückt. Dadurch kommt der Steuerkör- " per 156 mit seiner Statorsteuerfläche 154 auf der Rotorsteuerfläche 155 des Rotors 101 zum Anliegen und entsprechend wird der Steuerspiegel 153 zwischen Rotor 101 und Steuerkörper 156 abgedichtet.

Zwischen dem Steuerkörper 156 und dem Gehäuse 102 bzw. den Fluidanschlüssen 136 und I37 sind in axialer Richtung bewegliche und in diesem Ausführungsbeispiel auch sphärisch bewegliche und flexible Fluiddurchlaßkörper angeordnet. Diese

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Pluiddurchlaßlcorper sind relativ zum Gehäuse 102 in axialer Richtung beweglich, so daß sie zu jeder Zeit gegen entsprechende Teile, die mit dem Steuerkörper 156 kooperieren, gepreßt werden. Zu dem Zweck sind schließlich Federmittel 149 axial auswärts der Pluidpassagekörper 171 und 172 angeordnet und drücken diese in axialer Richtung "zum Steuerkörper 150 und damit zum Rotor hin.

Die Fluiddurchlaßkörper 171 und 172 befinden sich in entsprechenden Bohrungen im Gehäuse 102 und sind in diesem in axialer Richtung beweglich gelagert. Gegenüber dem Gehäuse 102 sind sie vorteilhafterweise durch die plastischen Dichtungen 166 abgedichtet. Am einwärt^Sn Ende der Fluiddurchlaß-r körper 171 sind beispielsweise plane Endflächen ausgebildet, auf denen der sphärische Ring 147 mit entsprechenden planen Flächen aufliegen kann, so daß sich die sphärischen Ringe relativ zu den Pluiddurchlässen 171 in begrenztem Ausmaß in radialer Richtung bewegen können, aber gegenüber diesen abdichten. Das an dere Ende des betreffenden Sphäroringes 147 ist vorteilhafterweise mit einer sphärischen Fläche versehen, und mit dieser sphärischen Endfläche liegt der entsprechende Sphäroring 147 auf einer entsprechend sphärischen auswärtigen Endfläche eines Pluidpassagenkorpers I69 oder I70 auf. Die Fluiddurchlaßkörper I69 oder 170 sind in entsprechenden Bohrungen im Steuerkörper 15β angeordnet. Gegenüber dem Steuerkörper 156 sind sie vorteilhafterweise durch die plastischen Dichtungen I65 abgedichtet.

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Die Fluidpassagenkörper 169,170,171 und 172 sowie die Sphäroringe 147 sind mit entsprechenden Fluiddurchlässen vorteilhafterweise in Form von Bohrungen oder Kanälen I4o, 142,141,143 oder 145 versehen, so daß das Fluidum durch diese Körper hindurchfließen kann, und zwar von den entsprechenden Fluiddurchlässen im Gehäuse 102 oder dessen Deckeln oder von den Fluidanschlüssen I36 oder 137 her in die Steuerfenster I38 oder I39 oder aus diesen heraus.

Infolge des sphärischen Aneinanderliegens der sphärischen Flächen zwischen den betreffenden Fluiddurchlaßkörpern I69 und den Sphäroringen 147 oder den Fluiddurchlaßkörpern 170 und den Sphäroringen 147 können beide Teile sich sphärisch gegeneinander und dabei trotzdem gleichzeitig dichten.

Durch die Federmittel 149 sind die Fluiddurchlaßkörper 171, die Sphäroringe 147, die Fluiddurchlaßkörper I69 und der Steuerkörper I56 aneinandergedrückt und ebenso sind durch andere Federmittel 149 die Fluiddurchlaßkörper 172, die Sphäroringe 147 und die Fluiddurchlaßkörper 170 sowie der Steuerkörper 156 gegeneinander gedrückt, so daß Leckagen zwischen diesen Teilen vermieden sind.

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

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

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

Die Fluiddurchlässe 140 stehen in kommunizierender Verbindung mit den Durchlässen im Steuerkörper Γ38, so d&ß zwischen dem Steuerfenster 138 und dem oder den Fluiddurchlässen I4o ein freier Pluiddurchfluß gewährleistet ist. ' Der oder die Pluiddurchlässe 141 stehen stehen schließlich mit dem Steuerfenster 139 in Verbindung, so daß ein freier Fluiddurchfluß vom Steuerfenster 139 in die Pluidpassage oder die Fluidpassagen l4l und in umgekehrter Richtung gewährleistet ist.

Im Ausführungsbeispiel sind jeweils drei Fluiddurchlaßkörper I69 dem Steuerfenster 138 zugeordnet und drei Fluiddurchlaßkörper 170 dem Steuerfenster 139 zugeordnet. Dadurch ergibt sich eine einfache Herstellungsweise und eine gut

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verteilte Fluid zu führung zu dem Steuerfenster Ij5<3 bzw. 139 oder Fluidabführung aus diesen heraus. Anstelle mehrerer

Steuerfenster solcher Fluiddurchlaßkörper jedem einzelnen/zuzuordnen, würde es je nach konstruktiven Überlegungen und je nach der Ausführungsart auch genügen, einen einzigen Fluiddurchlaßkörper anzuordnen.

Für die Erfindung ist es jedoch wichtig, daß der Querschnitt durch die Fluiddurchlässe 14O und 141 so groß bemessen wird, daß der aus ihnen heraus auf den Steuerkörper 15δ wirkende Druck größer ist als der in umgekehrter Richtung aus dem Steuerspiegel gegen den Steuerkörper 156 wirkende Fluiddruck, so da J das axiale Andrücken des Steuerkörpers 156 unter dem Fluiddruck aus den Fluiddurchlässen 140 oder 141 her gewährleistet ist.

Ferner· ist es wichtig, dad der Querschnitt durch die Fluiddurchla;3körper 171 bzw. 172 so groß bemessen wird, daß der aus dem axial jenseitigen Raum, also aus den Fluidanschlüssen 136, 137 her auf das rückwärtige Ende der Fluiddurchlaßkörper 171 bzw. 172 wirkende Fluiddruck so groß bemessen ist, daß er größer ist als der aus der anderen Axialrichtung her angreifende, so daß das Andrücken der Fluiddurchlaßkörper 171 und 172 gegen die übrigen Körper in axialer Richtung einwandfrei gewährleistet ist.

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BAD OR!£HNAfc;:>

Bei der Bemessung der Querschnitte mui man sich das Druckgefälle in der Flüssigkeit in den Spalten zwischen den Teilen oder im Steuerspiegel mitberücksichtigen,'um eine einwandfreie Wirkungsweise zu erzielen.

Da in Rotationsfluidmaschinen gelegentlich kleine Verlagerungen oder Rundlaufungenauigkeiten der Rotationsteile vorkommen, ist es vorteilhaft, den Steuerkörper 15β nicht k nur axial, sondern auch sphärisch und radial in gewissem Umfang beweglich aufzuhängen.

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

Ferner ist der Steuerkörper 156 im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 bis 12 vermittels des Kardankörpers 146 sphärisch beweglich und gelenkig zum Gehäuse 102 oder dessen Deckel ' aufgehängt. Wie aus Fig. J5 und Fig. 10 ersichtlich ist, ist der Steuerkörper 156 mit entsprechenden Schlitzen, und zwar mit einem Schlitzpaar 149 versehen. Die Schlitze des Schlitzpaares 149 liegen diametral gegenüber. In die Schlitze 149 des Steuerkörpers 156 greifen Eingreifteile 151, die Fortsätze oder Einsätze des Kaoankörpers 148 sind, ein. Schließlich ist auch das Gehäuse 102 mit dem Schlitzpaar versehen und in jeden Schlitz des Rotorschlitzpaares 150, das inj den Kardankörper 148 eingreift, greifen entsprechende

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Eingreifteile 152 als Gehäuseteile oder Einsätze im Gehäuse 102 ein. Die Eingreifteile 151 und ,152 sind in den betreffenden Schlitzen 149 und 150 in gewissem Umfang in radialer Richtung beweglich, so da.3 der Kardankörper 148 in begrenztem Ausmaß sich in radialer Richtung und der Steuerkörper ebenfalls in begrenztem Ausmaß relativ zum Kardankörper 148 bewegen kann. Die Schlitze und Eingreifteile 149 und 152 könnten auch in umgekehrter Anordnung getroffen werden, so daß sich die Schlitze bzw. die Eingreifteile an oder in den entsprechenden anderen benachbarten Teilen oder Körpern, wie Gehäuse, Steuerkörper, Kardankörper od.dgl. befinden würden.

Ein weiteres, im AusfUhrungsbeispiel der Fig. 3 bis 12 dargestelltes Erfindungsmerkmal ist die Anordnung der Fluidkammern 127 im Steuerkörper 156. Die Fluidkammern 127 erstrecken sich von axial auswärts in den Steuerkörper 156 herein. Die Fluidkammern 127 sind durch die entsprechenden Fluidkammerdeckel 128 verschlossen. Die Fluidkammerndeckel 128 sind in den Fluidkammern 125 in axialer Richtung beweglich. Erfindungsgemäß wird Fluidum unter Druck in die Fluidkammern 127 geleitet, so daß der aus ihnen herauswirkende Druck den Steuerkörper 156 zusätzlich gegen den Rotor 101 drückt.

Anstatt die Fluidkammern 127 im Steuerkörper 156 anzuordnen,. kann man sie auch im Gehäuse 102 oder einem Deckel dessel-·

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ben anordnen und dann die Druckkammerndeckey, je nach Aus-

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führungsart, in axialer Richtung gegen den Steuerkörper I56 drücken lassen.

Wichtig ist, daß der aus den Druckkammern 127 her wirkende Druck (Fluiddruck) direkt oder indirekt auf den Steuerkörper 156 übertragen wird, um diesen gegen den Rotor 101 zu drücken. Um das zu bewirken, sind, wie aus Fig. 12 ersichtlich, Umsteuerkammern 157 angeordnet, in denen die Umsteuerkörper beweglich sind. Zu den Umsteuerkammern 157 führen die Flulddurchlässe I6l,l62,159,l63,l6o und 164. Die Fluiddurchlässe 160 oder 159 führen direkt oder indirekt von der Mitte der Umschaltkammern 157 in die Fluiddruckkammern 127. Die Fluiddurchlässe 161 und 163 stellen die Verbindung direkt oder indirekt zwischen der oder den Umsteuerkammem 157 und dem Fluidanschluß 136 her, während die Fluiddurchlässe 162 und 164 die Verbindung zwischen dem anderen Ende der Fluidkammer 127 und dem Fluidanschluß 137 direkt oder indirekt herstellen. Je nachdem, ob höherer Druck im Fluidanschluß 136 oder herrscht, bewegen sich daher die betreffenden Umsteuerkörper 158 in die eine oder andere Endlage der Umsteuerkammer 157 und geben dadurch jeweils eine freie Verbindung zwischen dem Fluidanschluß höheren Druckes über die Umsteuerkammer 157 mit den betreffenden Druckkammern 127 frei.

Dadurch ist gewährleistet, daß jeweils hoher Druck, der in einem der Fluidanschlüsse wirksam ist, auch in den Fluiddruckkammern 127 vorhanden und wirksam 1st. Die Umsteuerkam-

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' ^CAS

mern und Umsteuerkörper 156 könnten auch in anderen Steuerkörpern zu einem sinngemäß gleichen Zweck angeordnet werden.

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

In den Figuren sind jeweils die Fluidanschlußteile mit den Steuerfenstern und den Statorsteuerspiegeln sowie den eventuellen darin befindlichen Druckausgleichfeldern oder Ausnehmungen für den Belastungsausgleich um 90 verdreht gezeichnet. Das ist deshalb geschehen, um in jeweils einem Längsschnitt sowohl die Fluidzuführung und Abführung zu verdeutlichen, als auch die Stellung der Arbeitskammern größten Volumens und der Arbeitskammern.kleinsten Volumens zu zeigen.

In Fig. 13 und 14 ist eine stufenlos regelbare Vierstrom-Rotations-Radialkolbenmaschine mit axialer Fluidbeaufschlagung als ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, bei dem zwei Rotoren 201 in dem gleichenGehäuse 202

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untergebracht sind. Im Zentralteil des Gehäuses 202 erstreckt sich ein Gehäuseteil radial einwärts, indem die Welle 207 und somit auch die von der Welle getragenen Rotoren 201 in Lagern 208 gelagert sind.

Durch den zentralen mittleren Gehäuseteil des Gehäuses 202 sind Pluiddurchlässe geführt, die den Fluidanschluß 236 mit dem Steuerfenster 211, den Fluidanschluß 237 mit dem Steuerfenster 212, den Fluidanschluß 278 mit einem anderen Steuerfenster 211 und den Fluidanschluß 279 mit'einem weiteren Steuerfenster 212 verbinden. Die entsprechenden Steuerkörperteile 210 sind in diesem Ausführungsbeispiel mit dem Zentralteil des Gehäuses 202 aus einem Stück hergestellt. Sie wirken sinngemäß wie der Steuerkörperteil 110 der Fig. 3 bis 12. Anstatt einteilig mit dem Gehäuse 202 zu sein, könnten sie auch von diesem getrennt ausgeführt und an diesem aufgehängt, z.B. sphärisch an diesem befestigt sein.

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

In den Rotoren 201 befinden sich in jedem einzelnen der Rotoren 201 zwei Radialzylindergruppen 203 mit darin arbeitenden Kolbengruppen 204. Die Kolben sind wiederum mit Kolbenschuhen

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und KolbenschuhfUhrungen sowie Kolbenschuhschlitzen und Kolbenschuhhaltern ausgerüstet. Die Kolbenschuhführungen sind ebenfalls mitumlaufend und in Lagern 209 gelagert.

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

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

An jedem axial äußeren Ende der beiden Rotoren 201 ist ein Steuerkörper 256 angeordnet. Die Steuerkörper 256 entsprechen in ihrer Ausführung den Steuerkörpern I56 der anderen Figuren. In oder axial zu den Steuerkörpern 256 sind Steuerfenster 238 und 239 sowie zugeordnete Fluiddurchlaßkörper 269,' 270, 271 und 272 und Sphäroringe 2Vf angeordnet. Ebenfalls

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. - 4o -

sind in den Fluiddurchlaßkörpern entsprechende Fluiddurchlässe vorgesehen, und die Verbindung zwischen den betreffenden Steuerfenstern 238 oder 239 und den zugeordneten Fluidanschlüssen ist wie in den anderen Figuren sinngemäß hergestellt.

Die Rotations-Radialkolbenmaschine des Ausführungsbeispieles der Fig. 13 und 14 hat folglich 8 Fluidanschlüsse, die mit 216,236,278,280,217,237,279 und 281 bezeichnet sind. Je vier dieser Anschlüsse arbeiten jeweils als Zuführungsanschlüsse und je vier der Anschlüsse jeweils als Ableitungsanschlüsse. Entsprechend der Vierstromausführung hat das Ausführungsbeispiel der Fig. I3 und 14 auch Steuerfenster, und zwar die Steuerfenster 238,239,211 und 212 je zweimal, so daß vier der Steuerfenster als Fluidzuführungssteuerfenster und vier der Steuerfenster als Fluidabführungssteuerfenster dienen.

Im Ausführungsbeispiel sind die Rotoren 201 jeweils durch die entsprechenden axial wirkenden Fluiddrücke in ähnlicher Weise wie in den Ausführungsbeispielen der Fig. 3 bis 12 gegen den Statorsteuerkörper 210, d.h. zur Maschinenmitte, gedrückt.

Es wäre jedoch auch möglich, die starren Teile oder die starren Steuerkörper an den Enden oder Enddeckeln der Maschine anzuordnen und in der Maschinenmitte flexible Steuerkörper, die axial beweglich sind, anzuordnen, so daß die Rotoren

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dann jeweils in axialer Richtung nicht zur Maschinenmitte hin, sondern zum jeweiligen Maschinenende hin gedrückt werden.

Es ist wiederum vorteilhaft, entweder alle Steuerkörper oder bevorzugterweise die Steuerkörper 256 sphärisch und axial beweglich aufzuhängen und zu diesem Zweck wiederum Kaoankörper 248 anzuordnen. Die Anordnung der Kardankörper

248 ist jedoch nur beispielhaft. Bei einfachen Maschinen %

können bewegliche Stauerkörper gegebenenfalls durch starre ersetzt werden.

Ein weiterer Vorteil des Ausführungsbeispieles der Fig. 1J> und 14 besteht darin, daß der eine Rotor 201 vom anderen Rotor 201 abgekuppelt werden kann. Zu diesem Zweck ist die Welle 207 zweiteilig ausgeführt, so daß der eine Rotor 201 durch die Welle 207 und der andere Rotor 201 durch die Welle 507 getragen wird. Die Welle j>07 ist mit einem ent- * sprechenden Durchlaß versehen, durch den der Kupplungsantrieb 277 geführt ist. Das einwärts gerichtete Ende der Welle 207 ist mit einer Kupplungsausnehmung 275 versehen, mit der ein Kupplungskörper 276 im Eingriff steht. Der Kupplungsantrieb 277 ist mit seinem Kupplungskörper 276 · in der Fluidmaschine in axialer Richtung verschiebbar, und zwar so, daß der Kupplungskörper 276 entweder in eine entsprechende Ausnehmung 282 in der Welle 307 zurückgezogen ist oder in die Kupplungsausnehmung 275 der Welle 207 zusätzlich miteingreift.

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Ist im dargestellten Ausführungsbeispiel der Kupplungsantrieb 277 nach rechts verschoben, so kuppelt.der Kupplungskörper 276 die Wellen. 207 und' 307 zusammen^ so daß beide zusammen umlaufen und beide Rotoren 201 der Maschine arbeiten. Es fließen demzufolge vier Fluidströme durch die Maschine, wenn die Pluidmengenregler 273 und 274 exzentrisch eingestellt sind.

Wird andererseits der Kupplungsantrieb 277 in der Pig. 13 nach links verschoben, so sind die Wellen 307 und 207 voneinander entkuppelt. Der Kupplungskörper 276 Hegt dann ganz im Kupplungsraum 27.8,282. Es läuft dann lediglich der

und

von der Welle 207 getragene Rotor 201 um/die Maschine arbeitet dann als ZweiStrommaschine.

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

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

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Andererseits kann das Fahrzeug im Gelände auf Vierradantrieb oder auf Vierpropeller-Antrieb angewiesen sein, z.B. beim Start oder bei der Landung oder bei sehr schnellem Flug oder bei trübem Wetter oder beim Steigflug. In solchen Fällen kann man die Wellen 307 und 207 zusammenkuppeln, somit also die Vierstrommaschine in Tätigkeit setzen, so daß dann vier Räder oder vier Propeller des Fahrzeuges oder des Flugzeuges angetrieben sind.

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

Das letztere ist besonders von Vorteil bei proportional fördernden Zweistrompumpen, wie sie z.B. in Baumaschinen, Baggern; Kränen, Schiffswinden, Zweietromflugzeugen oder ZweiStromfahrzeugen Verwendung finden. Die Möglichkeit, jeweils zwei Förderströme mit einer anderen Fördermenge arbeiten zu lassen als die beiden anderen Förderströme der VierStrommaschine nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 13 und 14, ist ein weiterer bedeutender Vorteil der erfihdungsgemäßen Ausführung, der sich besonders beim Vierstromantrieb von Baumaschinen, Flugzeugen und Fahrzeugen, wie z.B. beim Antrieb von Baggern, Kränen, Allrad-Fahrzeugen, Zweistrom- oder Vierstromflugzeugen und deren Propellern, Raupen, Rädern, Winden, Hubzylindern od.dgl., besonders vorteilhaft bewährt.

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Die Möglichkeit, die beiden Fluidmengenregler 273 und 274 zusammenzukuppeln, so daß beide nur die gleichen Bewegungen ausführen können, schafft schließlich den Vorteil, bei Vierstromflugzeugen vier Propeller oder bei Serienschaltung eine größere Anzahl von Propellern, z.B. 8, 12 od.dgl., mit jeweils im wesentlichen verhältnisgleicher Drehzahl anzutreiben. Die gleiche Möglichkeit hat man bei diesem Ausführungsbeispiel auch beim Vieiradantrieb von Fahrzeugen, indem man vier Räder von Fahrzeugen mit jeweils im wesentlichen gleicher oder verhältnisgleich regelbarer Geschwindigkeit antreiben kann, oder indem man bei Serienschaltung von mehreren Rädern auch noch mehr Fahrzeugräder, z.B. 8 oder 12, mit jeweils gleicher Geschwindigkeit aller Räder antreiben kann.

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

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

Insbesondere können anstatt ein, zwei oder Vierstrompumpen usw. auch Sechs-, Acht- oder Vielstrompumpen, -kompressoren oder -motoren gebaut werden. Auch können die sphärischen Lagerungen oder Aufhängungen der Steuerkörper in anderer, aber sinngemäßer Weise durch konstruktive Modifikationen verwirklicht werden, ohne das Wesen der Erfindung zu verlassen. Auch das axiale Aneinanderdrückeη der Rotorteile und der Steuerkörperteile kann man je nach verschiedenem Anwendungsfall und Überlegung konstruktiv abändern, ohne dabei das Wesen der Erfindung zu verlassen.

In Fig. 15 ist mit 1 ein Rotor gemäß der Erfindung, mit 2 ein Gehäuse bezeichnet. Es bezeichnen ferner: 3 einen Arbeitszylinder, 4 einen Arbeitskolben, 5 einen Umlaufring, 6 einen Kolbenschuh, 7 eine Welle, 8 ein Rotorlager, 9 ein Leitkörperlager, 31 ein Axialdrucklager, 36 einen Spielraum axial zu den Kolbenschuhen, 11 und 12 Steuerfenster, IJ> und Fluidäurchlässe zwischen den Steuerfenstern 11 bzw. 1? unQ den Fluidanschlüssen l6 und 17 und 22 den aus Statorsteuerfläche 2) und Rotorsteuerfläche 24 gebildeten Steuerspiegel.

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Die Kolben 4 mit ihren Kolbenschuhen 6 werden durch die aus UmIaufring und Supportringen bevorzugt zusammengesetzte Leitanordnung 5 periodisch während dem Rotorumlauf in den betreffenden Radiallylindern 3 auswärts und einwärts bewegt, wodurch die Radi al zylinder 3 ihr .Volumen pro Rotormnlauf periodisch einmal vergrößern und einmal verkleinern und dabei Fluid durch die Anschlüsse l6 oder 17, die Durchlässe 13 oder 14, die Steuerfenster 11 oder 12 und die Rotordurehlässe 15 oder einzelne derselben in sich aufnehmen oder aus sich abgeben.

Im Steuerspiegel 22 liegen die Statorsteuerfläche 23 und die Rotorsteuerfläche 24 aufeinander und pleiten ,relativ zueinander, wenn der Rotor 1 umläuft. Zwischen der StatorSteuerfläche und der Ro tor Steuer fläche befindet sich ein" sehr enger, mit Fluid gefüllter Spalt. Der Abstand der Statorsteuerfläche von der Rotorsteuerfläche muß so bemessen sein, daß nur wenig , Fluidum durch den Spalt dazwischen entweichen kann. Ein zu, großer Spalt verursacht Wirkungsgradverminderungen durch Leckagen. Zu enger Spalt führt zu Reibungsverlusten. Zu starke Anpressung der Statorsteuerfläche und der Rotorsteuerfläche gegeneinander verursacht ebenfalls Reibungsverluste* Die Statorsteuerfläche und die Rotorsteuerfläche können jenach konstruktiven Überlegungen plan, radial plan» konisch oder sphärisch ausgebildet sein. Im Ausführungsbelep^el der Pig- I sind sie konisch, Im Ausführungsbeispiel der Fig· 5 oder 13 plan und im Ausführungsbeispiel der Fig. 15 sphärisch dargestellt. 409809/00 13

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Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 15 bis l8 ist erfindungsgemäß jedöm Zylinder oder jeder Arbeitskammer 3 bzw. 103 oder 203 eine Druckkammer 37 bzw. 137 oder 237 zugeordnet. Diese kann einfachheitshalber eine zylindrische Bohrung sein. Die einzelnen Druckkammern, z.B. 37 in Fig. 15* erstrecken sich vom einen Ende des Rotors 1 her axial in den Rotor hinein. Von der jeweiligen Druckkammer 37 aus erstreckt sich ein Fluiddurchlaß herein in die Arbeitskammer 3 ·« oder den zugeordneten Zylinder. Gegebenenfalls erstreckt sich ™ die Druckkammer 37 sogar ein Stückchen durch die Arbeitskammer 3 hindurch oder bis in sie hinein. Dann ist der Fluiddurchlaß zur Verbindung der Arbeitskammer 3 mit der zugeordneten Druckkammer 37 überflüssig, da die Druckkammer 37 dann selbst diese Verbindung bewirkt. In axialer Richtung von der Rotormitte fort ist jede einzelne Druckkammer 37 durch einen Deckel 39 verschlossen, der vorzugsweise in die Druckkammer 37 eingesetzt und in ihr axial bewegungsfähig angeordnet ist. Zwischen Druckkammer 37 und λ Deckel 39 kann eine plastische Dichtung 40 vorgesehen werden. Mit einem Ende liegt jeder Deckel 39 auf einem Axialdrucklager, z.B. einem Axialdruckwälzlager 31 auf. Der dem Rotor zugekehrte Teil des Axialdrucklagers 31 rotiert zusammen mit dem Rotor, da die Deckel 39 diesen Teil beim Rotorumlauf mitnehmen. Zwischen den Deckeln 39 und dem rotorzugekehrten Teil des Lagers 31 findet deshalb keinerlei Relativbewegung und folglich kein Verlust statt. Das begünstigt den Wirkungsgrad der Maschine ganz erheblich.

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Die Druckkammer yj kann man so ausführen, daß der eigentliche wirksame Druckkammerteil in seinem Querschnitt so bemessen ist, dai3 der Fluiddruck aus der Druckkammer 39 heraus gerade so groß bemessen ist, daß der Rotor 1 ausreichend stark an die Statorsteuerfläche gedrückt wird. Der Fortsatz 38 der Druckkammer 37 kann dann anderen Querschnitt als der eigentliche wirksame Druckkammerteil haben.

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

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Dadurch wird der durch die Erfindung angestrebte reibungssoarende Effekt erreicht, indem nunmehr in der Niederdruckphase der Umlaufperiode auch Niederdruck in der Fluiddruckkammer 37 und ferner in jedem Teil der Umlaufphase jeweils nur der Druck in der Fluiddruckkammer 37 herrscht wie in dem zugeordneten Arbeitsraum 3 in dem zugeordneten Rotorkanal 15 und in dem jeweils dem betreffenden Umlaufperiodenteil zugeordneten Pluidkanal oder Steuerfenster 11 oder 12 bzw. über dem betreffenden Steuersteg. Dementsprechend herrscht in jedem einzelnen Teilgebiet des Steuerspiegels jeweils gerade der örtlich notwendige Anpreiidruck. Die bisherige übermäßige Anpressung der Rotorsteuerfläche an die Statorsteuerfläche, vor allem im Niederdruckteil des Steuerspiegels, ist durch die Erfindung daher vermieden, und der Wirkungsgrad, die Betriebssicherheit und die Leistung der Pluidmaschine ist erhöht. Insbesondere sind auch die früher üblich gewesenen Anpressangen zwischen Statorsteuerfläche und Rotorsteuerfläche vermieden. Infolge der Axialverschiebbarkeit der Deckel 39 in den Druckräumen 37 ist der Rotor 1 auch in Axialrichtung elastisch abgestützt. Das ist vorteilhaft, denn es verhindert Pestfressen der Steuerflächen aneinander. Gerät z.B. Schmutz zwischen die beiden Steuerflächen 23 und 24, kann der Schmutz den Rotor 1 etwas axial fortdrücken, was dann zwar zu momentanen Leckagen führt, aber den Festfreßvorgang verhindert und somit die Maschine schont.

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Im Ausführungsbeispiel der Fig. l8 sind zwei erfindungsgemäiie . Rotoren 101 und 201 in einer Maschine angeordnet und durch eine gemeinsame Welle angetrieben. Zwischen beiden Rotoren 101 und 201 befindet sich ein statischer Gehäuseteil mit den Pluid-Zu- und -Ableitungen. Die Rotoren 101 und 201 mit ihren darin befindlichen Teilen, deren .Bezugszeichen sich nur durch die Vorziffern 1, 10, 2 oder 20 von denen der Fig. 1 unterscheiden, sind gleich denen in Fig. 1 und 2-mit den Ausfc nahmen, da.3 die Steuerflächen anders geformt sind und daß die beiden Rotoren 101 und 201 spiegelbildlich angeordnet sind. Die Wirkungsweise der Teile der Maschine nach Fig. 17 ist sinngemäß wie im Beispiel der Fig. 1 und 2, so daii deren detaillierte Beschreibung gespart werden kann.

Der Vorteil der Ausführungsart nach Fig. 18 besteht vor allem darin, da3 die Maschine zwei räumlich voneinander getrennte Förderströme gleicher Liefermenge erzeugen kann, oder von zwei Förderströrnen getrieben werden- kann. Das schließt die Vereinigung beider Ströme außerhalb der Pumpe nicht aus. Wenn man das Ausführungsbeispiel regelbar ausführt, so daß der Kolbenhub oder der VerdrMngerhub verstellt werden kann, so kann man durch diese Maschine die beiden durch die Maschine strömenden Fluidströme geawinöaai oder beide unabhängig voneinander in Hinsicht auf die Fördermenge regeln. Dadurch werden ganz neue Antriebsarten von Maschinen, Fahrzeugen und Plugzeugen möglich, wie teilweise bereits in meinen Patentgesuchen vom 11. Juni 1964 beschrieben. .

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Erfindungsgemä3 ist es ratsam oder dringend, entweder die Welle 7 axial verschiebfähig anzuordnen, oder aber den Rotor 1, 101 bzw. 201 auf der Welle 7, 107 oder 207 in Axialrichtung verschiebbar anzuordnen, so da3 sich der Rotor in begrentem Ausmaß relativ zur Statorsteuerfläche 23,123,223 und somit zum Gehäuse 2 verschieben oder verlagern kann. Andernfalls könnten sich die erfindungsgemäß angestrebten Anpressungen der Rotorsteuerfläche an die Statorsteuerfläche nicht verwirlichen lassen, und es wären die einzelnen Druckkammern 37 mit ihren zugeordneten Teilen nur begrenzt wirksam.

In den weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung nach Pig. 19 bis 24 ist der Rotor 1 auf dem Treibwellenschaft 2, und zwar vorteilhaft in begrenztem Ausmaß in axialer Richtung beweglich gelagert.

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

Anstatt den Rotor 1 auf dem Wellenschaft in axialer Richtung beweglich zu lagern, ist es auch möglich, die Lager 3 so auszuführen, daß der Wellenschaft mit dem an,ihm befestigten oder

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mit ihm aus einem Stück hergestellten Rotor 1 innerhalb der Lager in begrenztem Ausmaß'axial beweglich ist. Eine gewisse axiale Beweglichkeit ist wünschenswert, damit der Rotor 1 frei zwischen den Gehäuseteilen 12 und 14 rotieren kann.

Im Rotor'befindet.sich eine Anzahl von radialen Zylindern " oder Arbeitskammern 6, in denen die Kolben 7 auswärts und einwärts gleiten, und dadurch das Volumen der Arbeitskammern ο während des Umlaufes des Rotors 1 periodisch vergrößern und verkleinern und dadurch den Pumpvorgäng, Kompressionsvorgang oder den Motorvorgang der Maschine bewirken. Die Hin- und Herbewegung der Kolben 7 wird beispielsweise durch eine Kolbenführung 8 bewirkt, die mit einer Verstellvorrichtung 9 versehen sein kann. Diese kann beispielsweise in den Segmenten 10 gelagert sein und die Maschine von Null bis zur maximalen Pluidflußmenge regeln, gegebenenfalls auch derart, daß die Förderrichtung und die Durchflußrichtung der Maschine auch umgekehrt werden kann.

Das Gehäuse der Maschine weist die Gehäuseteile 11, 12, 15 auf. An einem Ende des mittleren Gehäuseteiles 11 ist das Steuergehäuseteil 12 angeordnet, in dem sich die Fluld-Zu- oder -Abführungskanäle 14 und 15 bfefinden, von denen je einer in das Steuerfenster Io oder in das Steuerfenster 17 mündet. Ferner befindet sich am Steuergehäuseteil 12 die Steuerfläche 20. Die Steuerfläche 20 ist die stationäre Steuerfläche, in der sich die Steuerfenster 16 und 17

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befinden. Eines der Steuerfenster ist das Hochdrucksteuerfenster und das andere das Niederdrucksteuerfenster. Am anderen Ende des Mittelgehäuseteiles 11 befindet sich die äußere Gehäusewand 13, die mit der Gehäusewandplanfläche 21 ausgerüstet ist. Der Rotor 1 ist so lang bemessen, daß er mit seinen planen Stirnflächen mit engem Laufspiel zwischen der Steuerfläche 20 und der Gehäusestirnfläche 21 umlaufen kann, und die Spalte zwischen den Rotorstirnflächen und den Flächen 20 und 21 sind so bemessen, daß durch sie nur geringe Leckage entweicht. Von jedem Zylinder oder jeder Arbeitskammer β aus geht mindestens ein Rotorfenster 18 in axialer Richtung durch den Rotor hindurch zum Steuergehäuseteil 12. Jedes Rotorfenster IS läuft pro Rotorumlauf einmal am Niederdrucksteuerfenster und einmal am Hochdrucksteuerfenster 16 bzw. 17 vorbei. Erfindungsgemäß ist nun von jedem Zylinder oder jeder Arbeitskammer 6 aus ein Ausgleichskanal 19 in der anderen Axialrichtung durch den Rotor hindurch angeordnet, so daß er auf die Stirnfläche 21 der Gehäusewand 15 mündet.

Ferner ist erfindungsgemäß der Querschnitt des Ausgleichskanals 19 größer als der Querschnitt des Aqsgleichskanals

Von jedem Steuerfenster 16 oder 17 aus w^r^t ein, gewisser . Fluiddruck auf die Stirnwand des Rotors 1. Xm Radialquerschnitt des Rotorfensters 18 kann der Fluiddruck aus den Steuerfenstern heraus jedoch keinen Drupk auf den Rotor ausüben, so daß ein Axialdruck auf den Rotor nur auf den Teilen

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

Erfindungsgemaß ist der Radialquerschnitt der Ausgleichskanäle 19 nun so groß bemessen, daß sich aus diesen Kanälen heraus ein axial entgegengesetzt gerichteter- Reaktipnsdruck auf einen Teil der Innenwand des Zylinders $ej|eF der Arbeit§ kammer 6 ausbildet und dieser Reaktionsdruck 4en Rotor in Axialrichtung gegen die Steuerfläche 20

Wenn sich der Druck aus den Steuerfenster- %6 urid %f der Fluiddruck aus den Ausgleichskanälen 19Ä& Was&P

dann schwimmt der Rotor 1 erfindungsgemä§ in axiale?

tung vollkommen druckentlastet zwischen d§r Steuerfläche 20

und der Stirnfläche 21. '

Auf diese Art ist ^^
herstellbar und vollkom^fin. von

entlastet, so d,aß sie mit ^φ i keinerlei zusätzlich,? ax.i§le ^usgl^it^illlflm*t jnittel benötigt.

Man kann ,Jedoch die S^f^tmffcf*? ν$ΜΨ «IHliVI« If groß beinessen, da.ß d.^r- $$%οψ ^% eiRfffl gegen αΐβ SteuernHolü 3Θ ^ri|^^ ι$ψ%. . arten hängen von konstrAAlct^yen tftw^tgVMgtB Ifö verschiedenen Modifikationen ^

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bad omr^^o om

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

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

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Maschine ist, daß das Gehäusemittelteil 11, der Rotor 1, das Steuergehäuseteil 12 und die Gehäuseendwand 13 einfach plangefräst oder plangeschliffen werden können, so daß die Massenherstellung besonders einfach ist. Maschinen gemäß der Erfindung können daher auch besonders billig hergestellt werden.

Erwähnt sei noch, daß die erfindungsgemäßen Radialkolbenmaschinen sowohl für konstante Förder- oder Schluckmenge als auch selbstverständlich für variable Fördermenge oder Schluekmenge ausgeführt werden können. Sie können ferner als Pumpen oder Kompressoren und ebenso als Hydromotoren oder als Gas- oder Luft-Motoren arbeiten, je nach Ausführungsart.

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In den Ausführungsbeispielen der Pig. 19 bis 24 sind besonders einfache Kolben 7 eingezeichnet. Doch ist es auch möglich, anders geartete, z.B. an sich bekannte oder in meinen anderen Erfindungen offenbarte Radialkolben in den entpsechenel ausgebildeten Zylindern oder Arbeitskammern 6 anzuordnen. Anstelle der Regelanordnung nach den Ausführungsbeispielen entsprechend den Bezugszeichen 8 oder 9 oder 10 können auch alle beliebigen anderen Arten von Regelungen vorgesehen werden. Schließlich kann der axialfluiddruckentlastete Rotor nicht nur in den Ausführungsbeispielen der Figuren -dieses Patentgesuches angeordnet werden, sondern auch in anderen Radialkolbenmaschinen-Bauarten, wenn sie sinngemäß konstruiert werden; und es ist deshalb beansprucht, daß alle derartigen Radialkolbenmaschinen unter den Schutz dieser Erfindung fallen, wenn sie die Merkmale des Rotors nach dieser Erfindung haben. Insbesondere, wenn sie mit den Rotorfenstern 18 und den Ausgleichsfenstern oder -kanälen 19 versehen sind und die Ausgleichsfenster oder -kanäle 19 durch eine entsprechende Stirnfläche 21 an einem kooperierenden Teil verschlossen sind.

In dem Ausführungsbeispiel der Pig. 21 und 22 arbeiten Teile, die die gleichen Bezugszeichen haben wie in Pig, 19 und 20 sinngemäß wie im Ausführungsbeispiel nach diesen Figuren. Als Besonderheit der Ausführung nach Fig. 21 und 22 weist der Rotor 51 zwei Radialzylindergruppen oder Arbeitskammergruppen 6 und 36 auf, wobei in jedem Zylinder entsprechende Kolben 7

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radial auswärts und einwärts gleiten. Von der Zylinderoder Arbeitskammergruppe 6 aus erstreckt sich wieder, wie im vorher beschriebenen Ausführungsbe!spiel, von jedem einzelnen Zylinder oder jeder Arbeitskammer 6 aus eine entsprechende Rotor bohrung l8 i>n einer Axialrichtung durch den Rotor. Durch die Steuerfenster 16 und 17 wird Fluidum zu- bzw. aus ihnen abgeführt. In der entgegengesetzten Axialrichtung erstreckt sich von jedem einzelnen Zylinder der ZyIIndergruppe oder Arbeitskammergruppe 36 aus ein entsprechender Rotorkanal 38 in der anderen Axialrichtung durch den Rotor 51 hindurch. Die Rotorkanäle 38 sind dabei sinngemäß von gleichem Querschnitt wie die Rotorkahäle 18.

Axial entgegengesetzt zum Gehäusesteuerteil 12 befindet sich das Gehäuseteil 35* das in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls als Steuergehäuseteil ausgebildet und mit den Steuerfenstern 32 und 33 versehen ist. Durch die Rotorkanäle 38 wird 'durch die Steuerfenster 23 oder 33 Zylindern der entsprechenden Zylindergruppen 36 Fluidum zu- oder aus ihnen abgeführt. Das rückwärtige Gehäuseteil 12 ist mit der Steuerfläche 20 versehen und das vordere Gehäuseteil 35 mit der Steuerfläche 120 versehen. Der Rotor gleitet mit seinen Endstirnflächen zwischen den Steuerflächen 20 und 120. Von den Steuerfenstern 16,17,32 und 33 aus gehen entsprechende Fluidkanäle zu den Fluldanschlüssen 23,24 bzw. 26.

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Die Maschine arbeitet als Zweistrommaschine, und zwar wird Fluidum durch die Anschlüsse 23 und 25 der Maschine zugeführt und durch die Anschlüsse 24 und 26 aus der Maschine abgeführt; oder die Maschine arbeitet in umgekehrter Flußrichtung. Die Maschine kann auch in eine Einstrommaschine verwandelt werden, indem "man die Zuführungskanäle miteinander und die Ableitungskanäle miteinander -kommunizierend verbindet.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Rotor in axialer Richtung vollkommen.druckentlastet, da die Druckkräfte aus den Steuerfenstern 16 und 32 sowie diejenigen aus den Steuerfenstern 17 und 33 sich gegenseitig aufheben und da außerdem die Fluidkräfte aus den Rotorkanälen 18 und >8 sich gegenseitig aufheben.

Auch diese Maschine zeichnet sich durch besondere einfache Ausführung der Steuerung und der Rotoraxialbälanzlerungen aus. Sie hat darüber hinaus den Vorteil, daß sie besonders betriebssicher ist und daß der Rotor vollkommen frei von Axialdruckkraften rotieren und mit hohem Wirkungsgrad ar-

zusätzliche beiten kann, ohne daß weitere/steuerungsmittel benötigt

werden.

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In dem Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Fig. 23 und24 bezeichnen wiederum gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 19 und gleiche, bzw. sinngemäß in gleicher Weise arbeitende Teile. Soweit die Teile gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 21 und 22 haben, arbeiten sie sinngemäß wie in diesen Figuren und stellen gleiche oder entsprechende Teile dar. Der Rotor 41 in Fig. 23 und 24 entspricht dem Rotor 51 in Fig. 21 und 22.

Die Besonderheit des Ausführungsbeispieles nach Fig. 23 und 24 besteht darin, daß innerhalb des einen Oehäusewandteiles 34 ein Raum angeordnet ist, der einen axial beweglichen Körper enthält. Der axial bewegliche Körper 27 trägt entsprechende Fluiddruckleitungen und die Steuerfenster 32 und 33· Axial vom Rotor weggekehrt befinden sich jeweils auf einer Seite des axial beweglichen Körpers 27 oder in ihn eingelassen die Fluiddruckkammern 30, in die die Druckkörper 29 eingesetzt sind, und in denen sich vorteilhaft ferner die Federn 28

befinden, die sich gegen den Fluiddruckkörper 29 und den *

axial beweglichen Körper 27 abstützen können.

Zwischen dem Steuerfenster 32 bzw. dem Steuerfenster 33 und der jeweils zugeordneten Fluiddruckkammer 30 befindet sich jeweils ein Kanal 31* der die Verbindung zwischen der betreffenden Fluiddruckkammer 28 und dem betreffenden Steuerfenster 32 bzw. 33 herstellt, so daß die Fluiddruckkammer 30 jeweils mit dem Druck beaufschlagt wird, der im benachbarten Steuerfenster herrscht. Die Druckkörper .29 sind auf dem äuße-

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ren Wandteil des Gehäusewandteiles 34 gelagert. Der Querschnitt der Fluiddruckkammern 30 ist größer als der Querschnitt der zugeordneten Steuerfenster 32 bzw. 33* und deshalb wird der Körper 37 durch den Fluiddruck in den Fluiddruckkammern 30 in axialer Richtung gegen den Rotor gedrückt. Dadurch wird der Rotor 41 seinerseits gegen die Steuerfläche 20 gedrückt. Der Vorteil dieses Ausführungsbeispieles besteht darin, daß die Spalte zwischen den Steuerflächen 20 und 120 einerseits und den Rotorstirnflächen andererseits umso fester gehalten werden, je höher der Druck in der Maschine ist, und daß deshalb die Leckagen bei dieser Maschine besonders gering.sind. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß jeweils nur der Teil des axial beweglichen Körpers 27 mit hohem Druck beaufschlagt ist, in dem sich ein mit Hochdruck beaufschlagtes Steuerfenster befindet, während der Teil des axial beweglichen Steuerkörpers 27, in dem sich ein mit Niederdruck beaufschlagtes Steuerfenster befindet, entsprechend auch mit Niederdruck beaufschlagt ist.

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

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

Weitere Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß man den Rotor auf der Welle axial verschiebbar und gegebenenfalls auch sphärisch, in begrenztem Ausmaß auch schwing- ■ fähig, lagern kann, z.B. durch ein Sphärolager, so daß jegliche Verkantungen zwischen dem Rotor und den Steuerflächen ausgeschaltet sind. Zu diesem Zweck kann man z.B., wie in Fig. 23 gezeigt, zwei Sphäro-Buchsen 52 und 53 auf der Welle 2 befestigen und auf diesen Sphärobuchsen den Rotor 41 lagern. Die Sphärobuchsen haben vorteilhafterweise kugelförmige Außenflächen.

Der Rotor kann sich dann sowohl in axialer Richtung verschieben als auch sphärisch schwingen und somit alle gege- f benenfalls auftretenden Rundlauffehler der Welle ausgleichen, ohne daß irgendwelches Pressen zwischen den RotorStirnflächen und den Steuerflächen 20 oder 120 entstehen könnte.

Die Radialzylinder können auch schräg angeordnet sein, so daß ihre Achse in einem Winkel zwischen Radial und Axial verläuft.

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Die in den Pig. 19 bis 24 beschriebenen Ausführungsbeispiele zeigen nur einige Möglichkeiten der praktischen Ausführung der Erfindung. Doch ist die Erfindung nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt.

Die mehrfach regelbare Mehrstrompumpe der ELg. 25 wird durch die Welle Ij5 angetrieben, die mit deia Rotor 1 aus einem Stück besteht oder an den der Rotor X angekuppelt ist. Im Rotor 1 befinden sind die Arbeitskanmergruppen, die vorteilhafterweise Jede aus mehreren Arbeitskammern bestehen. Die Arbeitskammern der einen Arbeitskammerngruppe sind mit 2 bezeichnet und die Arbeitskamraern der anderen Arbeitskammergruppe sind mit 3 bezeichnet. In den Arbeitskammern 2 bzw. 3 laufen die Verdrängerkolben 4, durch die während des Rotorumlaufes das Volumen der betreffenden Arbeitskammern periodisch vergrößert und verkleinert wird, wodurch die betreffenden Arbeitskaimnern durch die ihnen zugeordneten Rotordurchlässe 14 Fluidu» in sich aufnehmen oder Pluidum aus sich abgeben.

Von den Leitungsanschlüssen I4,15*l6 und 17 gehen entsprechende Pluidieitungen für die Zuführung und Ableitung des Fluiduns zu den Rotordurchlässen 14. Der Rotor 1 1st mittels der Rotorlager 6 im Gehäuse 10 gelagert. Die Ver drängerkolben 4 sind ait Gleitschuhen 5 versehen. Die Gleitschuhe 5 laufen an Leitringen 12. Die Leitringe 12 haben

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vorteilhaft, jedoch nicht in allen Fällen notwendigerweise, eine sphärische Außenfläche, mit der sie in den Sphäroringen 11 gelagert sind. Die Sphäroringe haben entsprechend geformte, vorteilhaft sphärische Innenflächen zur Aufnahme und Lagerung der Außenflächen der Leitringe 12. Die Sphäroringe 11 sind ferner vorzugsweise einmal oder mehrmals geschlitzt, so daß sie in radialer Richtung abnehmbar oder dehnbar sind, damit man sie um die entsprechenden Leitkörper 8 bzw. 9 herumlegen kann. Die Verdrängerkolben 4 der Arboitskammerngruppe 2 werden durch die Leitkörper 8 angetrieben, während die Leitkörper 9 die Verdrängerkolben 4 der Arbeitskamme rngruppe η J5 antreiben.

Die Leitringe 12 sind vorteilhaft und erfindungsgemäß in den entsprechenden Leitkörpern gelagert oder gehalten. Die Leitkörper für den Verdrängerkolben 4 dessen Antrieb der Arbeitskammerngruppe 2 sind mit 8 bezeichnet. Die Leitkörper 9 hingegen wirken für den Antrieb der Verdrängerkolben 4 in der Arbeitskammerngruppe 3. Die Leitkörper 8 bzw. 9 sind in den Regelringlagern 7 gelagert.

Erfindungsgemäß sind die Lager 7» die den Leitkörper 8 lagern, in dem Regelkörper 19 angeordnet, darin gelagert und darin gehalten. Der Regelkörper 19 ist mit dem Regelanschluß versehen, durch den der Regelkörper 19 im Pumpengehäuse 10 verstellt werden kann. Durch die Verstellung des Regelkörpers 19 im Pumpengehäuse 10 wird die Fördermenge des

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Förderstromes, der in der Arbeitskammerngruppe 2 erzeugt wird, stufenlos veränderlich geregelt. Bei Neutralstellung in der Mitte 1st die Fördermenge Null. Bei Verstellung in der einen Richtung verläuft die Förderung in einer Richtung, während bei Verstellung des Regelkörpers 19 in der anderen Richtung die Förderung in umgekehrter Richtung erfolgt. Gegebenenfalls können mehrfach regelbare Mehrstrompumpen dieser Erfindung in beiden Förderrichtungen über Null hinaus bis zum Maximum geregelt werden. Die Förderung aus der Arbeitskammerngruppe 2 erfolgt im Ausführungsbeispiel durch die Leitungsanschlüsse 14 oder 15.

Der Leitkörper 9 ist in den Regelringlagern 7 des Regelkörpers 20 gelagert. Der Regelkörper 20 ist mit dem Regelungsanschluß 22 versehen, durch den der Regelkörper 20 im Gehäuse 10 verstellt werden kann. Der Regelkörper 20 dient demgemäß zur Regelung der Fördermenge und auch zur Umkehrung zur Förderrichtung des Fluidstromes, der in den Arbeitskammern 2 der Arbeitskammerngruppe 3 erzeugt wird. Die Zuleitung und Abführung des Fluidums zu den Arbeitskammern der Arbeitskammerngruppen 3 erfolgt durch die Fluldleitungsanschlüsse 16 oder 17. Auch die Arbeitskammern der Arbeitsgruppe 3 sind also stufenlos regelbar und der Förderstrom, der in den Arbeitskammern der Arbeitsgruppe 3 erzeugt wird, ist durch den Regelkörper 20 mit seinem Regelungsanschluß von Null aus nach beiden Förderrichtungen bis zum Maximum regelbar und umkehrbar.

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Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 27 arbeiten die Teile mit gleichen Bezugszeichen wie in vorhergehendem Ausführungsbeispiel sinngemäß in gleicher Weise wie dort.

Die Zuleitungsanschlüsse sind in Fig. 27 mit 23 bezeichnet. Einer der Zuleitungsanschlüsse 23 führt zu einer Vordruckpumpe 24. In der Vordruckpumpe 24 wird das Fluidum unter einen gewissen.Vordruck gesetzt und durch die Vordruckleitung 30 in den Vordruckraum 3I gepreßt.

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

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 27 ist Vordruck, der durch die Vordruckpumpe 24 erzeugt wird, vorteilhaft, damit die Arbeitskammern 102 bzw. 103 entsprechend zwangsweise gefüllt werden können. Die Füllung der Arbeitskammern 102 bzw. 103 erfolgt über Einlaßventile 25, wenn die entsprechenden Arbeitskammern 102 oder 103 während des Umlaufes ihr Volumen

vergrößern. Das Herausdrücken des Fluidums aus den Arbeitskammern 102 oder 103 erfolgt durch Auslaßventile 26, wenn die Arbeitskammern 102 bzw. 103 ihr Volumen verkleinern.

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Von den Arbeitskammern 102 der Arbeitskammerngruppe 102 aus über die entsprechenden Auslaßventile 26 wird, das geförderte Pluidum durch die eine Förderleitung 27 aus dem Rotor 101 durch den Rotorfortsatz 29 und über das stationäre Maschinengehäuse 110 durch den weiteren Teil der Förderleitung 27 aus dem Gehäuse der Pumpe heraus abgeleitet.

Aus den Arbeitskammern 103 der zweiten Arbeitskammerngruppe 103 wird über die Auslaßventile 26 der zweite Förderstrom durch die andere Förderleitung 28 im Rotorfortsatz 29 und über das stationäre Gehäuse 110 durch die weitere Förderleitung 28 aus dem Gehäuse 110 herausgeleitet.

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

Die Pumpe wird durch die Welle 113 angetrieben. Die Arbeitskammern 102 bilden die Arbeitskammern der ArbeitskaiBmerngruppen 102, die während des Umlaufes der Maschine periodisch ihr Volumen vergrößern und verkleinern und dadurch das Fluidum in sich aufnehmen oder aus sich abdrücken. Die Arbeitskammern 103 bilden zusammen die Arbeitskammerngruppe 103 und die genannten Arbeitskammern nehmen wiederum periodisch während des Rotorumlaufes Fluidum in sich auf, wenn sie ihr Volumen vergrößern, und drücken Fluidum aus sich ab, wenn sie ihr Volumen verkleinern.

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In der Pumpe werden wiederum zwei Fluidströme, vorteilhafterweise Fluidströme unter Druck, erzeugt. Der erste Fluidstrom, der die Maschine durch die eine Fluidleitung verläßt, wird in den Arbeitskammern der Förderkammerncruppe 102 erzeugt und die Regelung dieses Förderstromes ist wiederum stufenlos von Null bis zum Maximum durch den Regelkörper 119 mit dem daran befindlichen Regelanschluß 21 regelbar.

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

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Die Umsteuerung der Förderrichtung der einzelnen Förderströme erfolgt deshalb nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 27 vorteilhaft durch Umsteuerventile. Das Umsteuerventil 34 steuert den zweiten Förderstrom der zweiten Förderleitung 28 um und zwar entweder in den Fluidleitungsanschluß 115 oder in den Fluidleitungsanschluß II6 hinein.

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

In den Umsteuerventilen 3^ und 35 sind Steuerkolben 32 angeordnet, die in den Gehäusen der Umsteuerventile 3^ bzw. 35 in axialer Richtung vorwärts und rückwärts beweglich sind.

Die Steuerkolben 32 sind erfindungsgemäß an ihren rückwärtigen Enden mit Steuertransmissionen 33 ausgerüstet. Die Steuertransmissionen 33 wirken über ein Verbindungsglied oder direkt auf die entsprechenden Regelanschlüsse 121 oder 122 der Regelkörper 119 bzw. 120. Der Steuerkolben 32 des Steuerventiles 34 steuert daher nicht nur den aus der Förderleitung 28 geförderten Fluidstrom in die entsprechenden Fluidleitungsanschlüsse 115 bzw. II6 um, sondern die Steuertransmission 33 bewirkt gleichzeitig die Aufwärtsoder Abwärtsbewegung des Regelkörpers I9 und dadurch die Verstellung der Fördermenge des Förderstromes aus der Arbeite-

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kammerngruppe 102 von Null bis zu einem Maximum. Bei Mittelstellung des Umsteuerkolbens 32 ist der Regelkörper 19 auf Neutralstellung gestellt, so daß die Fördermenge Null ist. Bei Bewegung des Steuerkolbens 32 in der einen oder anderen Axialrichtung wird je nach Größe und Richtung der Axialbewegung die Fördermenge durch die Steuertransmission auf größtes Maximum gestellt, indem die Steuertransmission den Regelkörper 19 entsprechend anstellt und dadurch die Fördermenge aus den Arbeitskammern vergrößert.

Sinngemäß erfolgt die Verstellung des Regelkörpers 120 durch den Steuerkolben 32 bzw. die daran angeordnete Steuertransmission 33 am Steuerkolben 32 des Umsteuerventiles 35· Es ist also möglich, beide ForderStromrichtungen stufenlos zu regeln und auch umzusteuern.

Die Umsteuerung des Förderstromes aus der Förderkammerngruppe 103 erfolgt durch das Steuerventil 3^> während die Um- | steuerung des Förderstromes aus der Förderkammerngruppe durch das Umsteuerventil 35 erfolgt.

Zur leichteren Bedienung der Umsteuerung ist es vorteilhaft, einen Steuerverstärker 36 im oder an dem entsprechenden Steuerventil 34 oder 35 oder einer sonstigen Stelle der Regelanordnung anzuordnen. Vorteilhaft ist der Steuerverstärker als hydraulischer Kolben ausgebildet, der in einem entsprechenden Zylinder axial beweglich ist und an dessen beiden Enden die Zylinderräume 37 und 38 gebildet werden. Das Steuer-

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- το - (776238

ventil 34 wird durch den Steuerventilkolben 39 und das Steuerventil 35 durch den Steuerventilkolben 40 gesteuert. Die Steuerventilkolben 39 oder 40 sind kleine und in axialer Richtung leicht bewegliche Kolben, die dazu dienen, Fluidum unter Druck herein in den einen oder anderen der Zylinderräume am Steuerungsverstärker 36 zu leiten.

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

Auch der Rückfluß des Fluidums von den Verbraucherstellen der Pumpe kann durch die entsprechenden Fluidleitungsan-Schlüsse II5, 116,117 oder II8 durch die betreffenden Umsteuerventile 34 oder 35 erfolgen. Rücklaufleitungen sind in Fig. 27 nicht gezeichnet, um die Figur übersichtlich zu lassen und da vorausgesetzt wird, daß Fachleute die Anordnung solcher Rückleitungen verstehen werden. Die Anordnung der Rückflußleitungen kann beliebig erfolgen, muß jedoch sinngemäß mit den entsprechenden Umeteuerventilen 34 oder 35 bzw. dem Steuerverstärker zusammenarbeiten.

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Das rückgeführte Fluidum, das von den Arbeitsstellen zurückkommt, führt man am zweckmäßigsten durch den Zuleitungsanschluß 23 wieder in das Pumpengehäuse oder in den Vordruckraum 31 hinein.

Um die Steuerkräfte für das Ausführungsbeispiel der Fig. 25 und 26 klein zu halten, kann man an den Regelanschlüssen 21 bzw. 22 auch Verstärker, z.B. hydraulische Verstärker, anordnen. Z.B. wäre es möglich, sinngemäß Steuerverstärker entsprechend Fig. 27 vorzusehen.

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

Die Verdrängerkolben 4,104 können auch als Flügel in Flügelzellenpumpen ausgebildet werden. Die Erfindung ermöglicht ferner besonders kompakte Bauweisen solcher Mehrstrommaschinen und eine besonders wirtschaftliche Ausbildung und Arbeitsweise derselben.

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Durch die erfindungsgemäße Anordnung, insbesondere durch die vorteilhafte Ausbildung der Leitkörpersphäroringe, Leitringe, Regelkörper usw. werden Verkantungen beim Antrieb der Verdrängerkolben vermieden und relativ reibungsfreie Pumpen oder Kompressoren verwirklicht. Das Ausführungsbe!spiel der Fig. 27 ermöglicht es außerdem, solche Mehrstrompumpen mit Ventilen zu versehen, so daß in den Pumpen nahezu keine LeckageVerluste mehr auftreten. Zu dem Zweck können z.B. die Dichtungen 41 die Durchtritte des Fluiduras zwischen dem mitrotierenden Rotorfortsatz 29 und dem Statorgehäuse 110 ebenfalls dicht abgedichtet werden.

Verschiedene Erfindungsmerkmale sind auch einzeln oder kombiniert in Fliümaschinen verwendbar, deren Arbeitskammern nicht als Radialzylinder ausgebildet sind. Im übrigen ist die Erfindung nicht auf die dargestellten und beschriebenen AusführungsbeispieIe beschränkt.

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Claims (1)

1. E 62 -A

   Auss ehe idung aiis^P 15 28 379.1■

   Auss ehe idung aus ^15 28 379.:

   19. Januar 1973 Ansprüche:

   1. Rotations-iluidmaschine, insbesondere Rotations-Radialkolbenmaschine mit axialer Fluidbeaufschlagung, bei der ein Rotor in einem Gehäuse umlaufend gelagert,ist und Kammern im Betrieb der Maschine unter Last ihr Volumen μ

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

   2. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der SteuerktJrper flexibel aufgehängt ist (Fig.1,3,13»15,18,23).

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

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   -*- 1776235

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

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

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

   7. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche,

   f dadurch gekennzeichnet, daß in dem Rotor zwei Radialzylindergruppen angeordnet sind'(Fig.3* 13* 1&, 21, 23, 25, 27).

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

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   BAD ORIGINAL

   y. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine zwei Arbeitskammergruppen hat und von der einen Arbeitskammergruppe aus Rotordurchlässe in der einen axialen Richtung sich durch den Rotor erstrecken und von der anderen Arbeits-Kammer gruppe aus sich Rotordurchlässe in der anderen Axialrichtung durch den Rotor erstrecken (Fig.3,13,18,21,23,25)

   10. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden axialen Enden des Rotors Rotorsteuerflansche angeordnet sind (Fig.1,3*25)·

   11. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden axialen Enden des Rotors Steuerkörper angeordnet sind (Fig.1,3,13,19,21,23).

   12. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor von beiden Seiten in axialer Richtung mit Fluidum beaufschlagt ist, so daß aus beiden axialen Richtungen dem Rotor Fluidum zugeführt und vom Rotor Fluidum abgeführt wird (Fig.3,13,21,23,25).

   13. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einem von beiden axialen Enden des fluidbeaufschlagten Rotors ein starrer Steuerkörper und am anderen axialen Ende ein axial beweglicher Steuerkörper angeordnet ist (Fig.3, 13).

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   l4. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche« dadurch gekennzeichnet, daß in einem axial zum Rotor angeordneten Steuerkörper oder axial außerhalb desselben ein Fluiddruck oder ein Federmitteldruck aufgebaut wird bzw. vorgesehen ist, durch den der Steuerkörper gegen den Rotor gedrückt wird (Fig. 1,3,13,15,18,19).

   15· Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Axialenden des Rotors Steuerkörper angeordnet sind, von denen der eine stationär, der andere beweglich ist, und daß an dem beweglichen Steuerkörper oder axial außerhalb desselben ein Fluiddruckkraftfeld oder mehrere Fluiddruckkammern aufgebaut sind, die den Steuerkörper gegen den Rotor und den Rotor gegen den anderen Steuerkörper drücken (Fig. 3,19,21,23).

   l6. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Rotorende eine rotie· rende Druckkammer angeordnet ist, die durch einen vorzugsweise mitrot^xerenden Drückdeckel verschlossen ist, der Druckkammerdeekel vorzugsweise axial beweglich und rückwärtig vorzugsweise abgestützt ist, so daß aus der Druckkammer heraus ein Fluiddruck in axialer Richtung gegen den Rotor wirksam wird, wodurch der Rotor gegen einen jenseits des Rotors angeordneten Steuerkörper gedrückt wird (Fig.1,15,18).

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   17. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekenngelehnet, daß axial zu den Kolbenschuhen (6,106,206) Spielraum (z.B. 36 in Fig.15,18) vorgesehen ist, um eine gewisse axiale Spielfreiheit der Kolben oder der Kolbenschuhe oder des Rotors und der Steuerkörper zu gewährleisten.

   18. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens vier Fluidströme durch die Maschine fließen.

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

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

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   - •-

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

   22. Rotationsmaschine nach mindestens einen) der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere.der Forderströme

   • -

   miteinander kommunizieren und jeweils zu einem oder einigen Fluidströmen vereint sind.

   23* Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Gehäusemittelteil

   ι ■ ■ -

   oder in oder an einem äußeren Gehäuseteil zwei Steuer- körper angeordnet sind, die zwei verschiedene Rotoren mit der Zuführung und Abführung von Fluid versorgen (Fig. 13,18).

   24. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kupplungeanordnung zwischen zwei Schäften oder zwei Rotoren der Maschine angeordnet ist, durch die innerhalb der Maschine die beiden Rotoren oder Wellen miteinander kuppelbar oder voneinander entkuppelbar sind (Fig·13)·

   25. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotoren und mindestens einige der Steuerkörper in begrenztem Ausmaß axial bewegungsf ihlg

   26. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche,

   mit Rotoranordnung in einer Fluidmaechine, insbesondere in einer Rotations-Radialkolbenmaschine mit Zuführung und Abführung des Fluidums in im wesentlichen axialer Richtung und einem aus Statorsteuerfläche und Rotorsteuerfläche bestehenden,axial an einem Rotorende gebildeten Steuerspiegel, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich jedes einzelnen Arbeitsraumes ein Fluiddruckmittel angeordnet ist, durch das der betreffende örtliche Teil des Rotors an die StatorSteuerfläche angedrückt wird (Fig.1,15,18,19).

   27. Rotoranordnung nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Fluiddruckmittel beim Rotorumlauf periodisch wechselnd mit dem Druck beaufschlagt ist, der im zugeordneten Arbeitsraum herrscht (Fig.1,3,13,15,18,19).

   28. Rotüranordnung nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zu jedem Arbeitsraum, mit diesem kommunizierend, in axialer Richtung am Arbeitsraum eine besondere Druckkammer angeordnet und in dieser ein relativ zur Kammerwand beweglicher, axial verschiebbarer Deckel angeordnet ist (Fig.l,15,l8).

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   29. Rotoranordnung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet« daß der Deckel auf einem AxIaldrucklager abgestützt ist (Flg.1,15,18).

   30. Rotoranordnung nach mindestens einem der Ansprüche 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer durch den Arbeitszylinder hindurchragt (Fig.l5»l8).

   31. Rotationsmaschine, insbesondere nach mindestens einem der Ansprüche, in Anwendung auf eine einfache Radialkolbenmaschine mit axial fluiddruck-entlastetem Rotor, dadurch gekennzeichnet, daß von jedem Zylinder im Rotor aus ein Rotorfenster in der einen Axialrichtung durch den Rotor hindurchgeführt und in der anderen Axialrichtung durch den Rotor hindurch ein Ausgleichsfenster mit einem Radialquerschnitt, der größer als der Radialquerschnitt des Rotorfensters ist, angeordnet und durch eine entsprechende Stirnwand eines kooperierenden Teiles verschlossen ist (Fig.19,21,23).

   32. Rotationsmaschine, insbesondere nach mindestens einem der Ansprüche, bei einfacher Radialkolbenmaschine mit axial fluiddruckentlastetem Rotor, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Rotor zwei radial gerichtete Zylindergruppen angeordnet sind und von jedem Zylinder aus in je einer axialen Richtung sich ein Rotorfenster durch den Rotor hindurch erstreckt, und zwar derart, daß von der einen

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   Zylindergruppe aus alle Rotorfenster in der einen Axialrichtung durch den Rotor hindurchgehen, während von der anderen Zylindergruppe aus alle Rotorfenster sich in der anderen Axialrichtung durch den Rotor hindurcherstrecken (PigO* 18*21,23,25).

   33· Rotationsmaschine, insbesondere nach mindestens einem der Ansprüche, bei einfacher Radialkolbenmaschine mit axial druckentlastetem, mit Ausgleichskanalen versehenem Rotor, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Steuerkörper abgewandten Ende des Rotors ein in axialer Richtung auf den Rotor zu begrenzt beweglicher Körper mit einer daran angeordneten Stirnfläche angeordnet ist, die Stirnfläche die Ausgleichskanäle des Rotors verschließt, und daß an dem dem Rotor zugewandten Ende des axial beweglichen Körpers eine Pluidkammer angeordnet ist.

   34. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, f dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits der axialen Stirnflächen des Rotors plane Stirnflächen an entsprechenden stationären Gehäuseteilen oder Steuerteilen angeordnet sind, der Rotor zwischen diesen Stirnflächen umläuft und die genannten Ausgleichskanäle durch eine der Stirnflächen verschlossen sind (Fig.3,13,19,21,23,25).

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   35. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor in radialer Richtung von einem Gehäusemittelteil umschlossen ist, während das Maschinengehäuse aus drei ßlattenartigen Teilen hergestellt ist, die beiden äußeren plattenartigen Gehäuseteile das Mittelgehäuseteil umschließen und der Rotor zwischen den Stirnflächen der äußeren Gehäuseteile umläuft oder zwischen diesen gehalten

   ™ ist (Fig.19,21,23). .

   36. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der aus den Ausgleichsfenstern auf den Rotor ausgeübte axiale Druck dem aus den Steuerfenstern her auf den Rotor ausgeübten Druck etwa gleich groß oder etwas größer,, aber entgegengesetzt gerichtet ist (Fig.19).

   37· Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine an Jedem axialen Ende des Rotors Je einen stationären Steuerkörper mit darin angeordneten Niederdruck- und Hochdruck-Steuerfenstern bzw. Zuleitungs- und Abieltungs-Steuerfenstern aufweist (Fig.21,23,25).

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   58. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine als Zweistrommaschine ausgebildet ist, bei der durch jede einzelne der beiden Radialzylindergruppeη ein getrennter Fluiddruckstrom fließt (Fig.3,18,21,22,25,27).

   39. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche mit zwei Zylindergruppen, dadurch gekennzeichnet, daß sich durch beide Zylindergruppen hindurch ein entsprechender Kanal durch den ganzen Rotor in axialer Richtung hindurcherstreckt.

   40. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor zwischen axial beiderseits des Rotors angeordneten Stirnflächen von Gehäuseteilen schwimmt (Pig.3,13,19,21,23,25).

   41. Rotationsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluiddruckkammer durch zugeordnete Kanäle zeitweilig mit den Ausgleichskanälen des Rotors verbunden ist, so daß durch den Druck im Pluidum der Fluidkammer der axial bewegliche Körper mit entsprechend bemessenem Druck gegen die Stirnfläche des Rotors gedrückt und der Rotor selbst mit entsprechend bemessenem, Jedoch nicht zu starkem Druck gegen die am anderen Ende des Rotors angeordnete Steuerfläche gedrückt wird (Pig.3,15,18).

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   42. Fluidmaschine, insbesondere Rotationsmaschine nach einem der Ansprüche, in Anwendung auf Mehrstrompumpe oder Mehrstromkompressor, dadurch gekennzeichnet, daß jeder einzelne der Förderströme oder die Kombination oder Verbindung einzelner Förderströme einer Vielzahl von Förderströmen unabhängig von dem anderen Förderstrom oder von den anderen Förderströmen in ihrer Fördermenge verstellbar ist (Fig.15,25,27).

   43. Pumpe oder Kompressor nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß zwei selbständige Förderströme erzeugt werden, die beide unabhängig voneinander regelbar sind (Fig.13,25,27).

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

   ,23,25).

   45. Pumpe oder Kompressor nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Einlaß- und Auslaß ventile zu oder von jeder einzelnen Arbeitskammer angeordnet sind (Fig.27).

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   46. Pumpe oder Kompressor nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Verdrängerkolben mit Gleitschuhen versehen sind, die mit ihren Außenflächen in Leitringen gelagert sind, während die Leitringe in Sphäroringen gelagert und die Sphäroringe ihrerseits in Leitringen gehalten und gelagert sind (Fig.25,27).

   47. Pumpe oder Kompressor nach mindestens einem der Ansprüche mit in Leitringen gelagerten Gleitschuhen ™ für Verdrängerkolben, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitkörper (8 oder 9) seitwärts in Axialrichtung zum Rotor versetzt in Wälzlagern gelagert sind und alle Wälzlager in Regelkörpern angeordnet sind.

   48. Pumpe oder Kompressor nach mindestens einem der Ansprüche mit mehreren Regelkörpern für eine Mehrstrompumpe oder einen Mehrstromkompressor, dadurch gekennzeichnet, daß jeder einzelne der Regelkörper mit einem entsprechenden | Regelungsanschluß versehen ist, der aus dem Maschinengehäuse herausragt und unabhängig von anderen Regelanschlüssen von außerhalb des Maschinengehäuses betätigt werden kann (Pig.13,25,27).

   49. Pumpe oder Kompressor nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere aus der Pumpe herausgeleitete Druckmittelströme durch entsprechende Umsteuerventile umgjfeteuert werden (Fig.27).

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   50. Pumpe oder Kompressor nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Steuerkolben des Utesteuerventils eine Steuertransmission angeordnet ist, die auf den entsprechenden Regelanschluß des betreffenden Regelkörpers wirkt.

   51. Pumpe oder Kompressor nach mindestens einem der Ansprüche mit Steuerkolben und Regelanschluß, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Steuerkolben oder an dem Regelanschluß eine Steuerverstärkung angeordnet ist (Fig.27).

   52. Pumpe oder Kompressor nach Anspruch 51» dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerverstärker durch einen Steuerventilkolben gesteuert wird.

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