DE19703116A1 - Hydraulische Flügelzellenmaschine - Google Patents
Hydraulische FlügelzellenmaschineInfo
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- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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- F04C15/0042—Systems for the equilibration of forces acting on the machines or pump
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Flügelzellen
maschine mit einem Rotor, der radial bewegliche Flügel
aufweist, und mit einem Stator, der eine Statorbohrung
aufweist, in der der Rotor drehbar angeordnet ist und
die als Führungskontur ausgebildet ist, die eine regel
mäßige Abfolge von mindestens zwei Arbeitsbereichen und
dazwischen angeordneten Ruhebereichen aufweist, wobei
der Rotor, die Flügel und die Führungskontur Flügelzel
len umgrenzen.
Eine derartige Maschine kann sowohl als Motor
(US 4 376 620, US 3 254 570) als auch als Pumpe
(US 3 255 704) ausgebildet sein.
Aus Gründen der Einfachheit soll die nachfolgende Er
läuterung aber am Beispiel eines Motors erfolgen.
Die Führungskontur hat in den Ruhebereichen einen
Durchmesser, der nur geringfügig größer ist als der
Durchmesser des Rotors. In den Arbeitsbereichen hinge
gen hat die Statorbohrung und damit die Führungskontur
einen größeren Durchmesser. Zwischen den Arbeitsberei
chen und den Ruhebereichen sind Kommutierungsbereiche
vorgesehen, in denen die Flügel radial aus- bzw. ein
fahren, wenn sich der Rotor dreht. In der Regel sind
Druckfedern vorgesehen, die die Flügel in Anlage an der
Führungskontur halten. Gegebenenfalls kann diese Anlage
auch noch durch hydraulische Drücke unterstützt werden.
Im einfachsten Fall sind zwei Arbeitsbereiche vorgese
hen, die einander diametral gegenüberliegen. Prinzi
piell werden dementsprechend zwei diametral einander
gegenüberliegende Flügelzellen auch gleichzeitig mit
Druck beaufschlagt, wenn sie in den Arbeitsbereich ein
treten. Tatsächlich läßt sich aber eine derart genaue
Kommutierung in der Praxis mit vertretbarem Aufwand nur
schwer erreichen. Fertigungstoleranzen bewirken, daß
sich der Beginn bzw. der Abschluß einer Überdeckung von
Steuerungsöffnungen einer Flügelzellen gegenüber denje
nigen der diametral gegenüberliegenden Flügelzelle un
ter Umständen kurzzeitig verzögern kann. Diese Kommu
tierungsfehler müssen aber nicht für alle Flügelzellen
paare gleich sein. Ihr Auftreten erfolgt in der Regel
auch von Maschine zu Maschine unterschiedlich nach dem
Zufallsprinzip.
Derartige Kommutierungsfehler führen dann zu einer un
gleichmäßigen Belastung des Rotors. Diese ungleichmäßi
ge Belastung kann zu einem unruhigen Lauf des Motors
führen, der mit Geräuschen verbunden ist. Darüber hin
aus führt sie zu der Gefahr eines erhöhten Verschlei
ßes. Die Flügelzellen müssen im Betrieb abgedichtet
werden. Hierbei werden neben den bereits genannten Tei
len Rotor, Flügel und Stator in der Regel auch Seiten
platten verwendet, die eine axiale Begrenzung der Flü
gelzellen bilden. Beim Abdichten der Flügelzellen ist
es besonders problematisch, daß man hier Dichtungszonen
in Bereichen hat, in denen sich Teile gegeneinander
bewegen. In diesen Bereichen müssen dann die gegenein
ander abgedichteten Teilen mit einem relativ hohen
Druck aneinander gepreßt werden. Ferner muß man sie so
ausbilden, daß sie möglichst flächig aneinander anlie
gen. Es liegt auf der Hand, daß ungleichmäßige Be
lastungen dazu führen, daß die Flächenpressung in die
sen Bereichen ungleichmäßig wird, so daß sich Abnutzun
gen in Teilbereichen der Flächen ergeben, die über kurz
oder lang zu einer verschlechterten Dichtigkeit führen.
Dieses Problem ist insbesondere dann kritisch, wenn man
Hydraulikflüssigkeiten verwendet, die schlechter
schmieren als die bislang verwendeten synthetischen
Hydrauliköle oder sogar praktisch keine schmierenden
Eigenschaften aufweisen, wie beispielsweise Wasser. In
diesem Fall ist der Verschleiß bei Reibung besonders
hoch. Man muß also darauf achten, daß ein zusätzlicher
Verschleiß, der durch eine ungleichmäßige Belastung des
Rotors hervorgerufen wird, möglichst vermieden wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Betriebs
verhalten der Maschine zu verbessern.
Diese Aufgabe wird bei einer hydraulischen Flügelzel
lenmaschine der eingangs genannten Art dadurch gelöst,
daß die Flügelzellen, die sich an einander entsprechen
den Positionen der Führungskontur befinden, durch den
Rotor hindurch miteinander verbunden sind.
Bei einer Maschine mit zwei Arbeitsbereichen sind dem
entsprechend einander diametral gegenüberliegende Flü
gelzellen durch den Rotor hindurch miteinander verbun
den. Bei einer Maschine mit drei Arbeitsbereichen sind
die miteinander verbundenen Flügelzellen um 120° zuein
ander versetzt. Allgemein kann man die Flügelzellen
miteinander verbinden, die bei n Arbeitsbereichen um
360°/n zueinander versetzt sind. Auch wenn Kommutie
rungsfehler auftreten, ist durch die Verbindung der
entsprechenden Flügelzellen miteinander sichergestellt,
daß die Drücke in den entsprechenden Flügelzellen
gleichbleiben. Der Druck kann sich nämlich durch die
Verbindung im Rotor fortpflanzen. Diese Verbindung exi
stiert ständig, d. h. sie kann durch eine Relativbewe
gung von zwei Teilen nicht verschlossen werden. Damit
werden Kommutierungsfehler zwar nicht beseitigt. Ihre
negativen Auswirkungen im Hinblick auf eine ungleichmä
ßige Belastung und sogar Schieflage des Rotors wird
aber drastisch vermindert. Man kann dementsprechend die
Produktionstoleranzen etwas größer machen, wodurch sich
bei verbesserten Betriebsverhalten die Kosten vermin
dern. Unter Rotor sollen hier alle gemeinsam rotieren
den Teile verstanden werden. Wenn sich also Seitenplat
ten gemeinsam mit dem Rotor drehen, dann gehören sie in
diesem Zusammenhang auch zum Rotor. Da einander ent
sprechende Flügelzellen immer mit dem gleichen Druck
beaufschlagt sind, gibt es auch praktisch keine radia
len Kräfte auf dem Rotor. Dies führt wiederum zu einer
kleinen Lagerbelastung, wobei ein größeres Moment bei
geringerem Verschleiß erzielt werden kann. Gleichzeitig
wird eine kleinere Momentvariation ohne Ruckeln oder
Trippeln erzielt.
Hierbei ist besonders bevorzugt, daß zur Verbindung der
Flügelzellen mehrere Kanäle in unterschiedlichen axia
len Positionen angeordnet sind. Damit wird ein kreu
zungsfreies und damit relativ einfaches Positionieren
der Kanäle möglich. Beispielsweise können die Kanäle in
parallelen Ebenen angeordnet sein, die axial gegenein
ander versetzt sind. Eine derartige Anordnung hat den
Vorteil, daß die Kanäle kurzgehalten werden können und
einen geringen Strömungswiderstand aufweisen.
Vorzugsweise weist jeder Kanal einen inneren Abschnitt
auf, der um eine zentrische Öffnung im Rotor herumge
führt ist. Man verlängert zwar hierdurch den Kanal. Es
ergibt sich aber der Vorteil, daß der Kanal um eine
Welle herumgeführt werden kann, so daß die Welle durch
den Kanal nicht geschwächt wird. Der Rotor kann für
sich gefertigt werden und später mit der Welle zusam
mengebaut werden. Insgesamt ergibt sich auch für den
Betrieb die Möglichkeit, die Welle vom Rotor in gewis
ser Hinsicht zu entkoppeln.
Hierbei ist besonders bevorzugt, daß in der Öffnung
eine Buchse angeordnet ist, die eine Bohrung zur Auf
nahme einer Welle aufweist und in deren Oberfläche für
jeden Kanal mindestens eine Umfangsnut angeordnet ist.
Dies erleichtert die Fertigung des Rotors. Die Kanäle
können durch einfache Bohrungen im Rotor gebildet wer
den, die bis zu der Öffnung führen. In die Öffnung wird
dann die Buchse eingesetzt, so daß die Kanäle geschlos
sen sind. Durch die Bohrung in der Buchse wird nach wie
vor sichergestellt, daß eine Welle auch durch den Rotor
hindurchgeführt werden kann.
Mit Vorteil verlaufen die Umfangsnuten zwischen Stegen,
wobei zwischen den Stegen und dem Rotor Dichtungen an
geordnet sind. Mit dieser einfachen Maßnahme kann man
nach wie vor eine Druckentkopplung zwischen unter
schiedlichen Zellen erhalten und dennoch gleichartige
Zellen miteinander verbinden.
Vorteilhafterweise weist die Buchse zumindest auf einem
Teil ihrer Länge an den axialen Enden ein Spiel zur
Welle auf. Dadurch wird eine gewisse Beweglichkeit der
Welle gegenüber der Buchse und damit gegenüber dem Ro
tor zugelassen. Die Übertragung des Drehmoments zwi
schen Welle und Rotor kann dann an anderer Stelle er
folgen, beispielsweise durch eine entsprechende Kupp
lung, die sich an einer axialen Stirnseite des Rotors
oder in einer gewissen Entfernung davon befindet. Eine
derartige Beweglichkeit der Welle muß nicht groß sein.
Es reicht aus, wenn ihre Größenordnung im Bereich eines
Lagerspiels liegt, d. h. im Bereich von wenigen hundert
stel bis etwa 3/10 mm. Insbesondere dann, wenn die Wel
le einseitig belastet ist, beispielsweise wenn sie eine
Kette oder einen Riemen antreibt, besteht die Gefahr,
daß sie sich im Rahmen des Lagerspiels schiefstellt.
Wenn eine derartige Schiefstellung der Welle auf den
Rotor übertragen wird, dann besteht die Gefahr, daß
insbesondere im Bereich der stirnseitigen Berührungs
flächen von Rotor, Stator und Seitenplattenanordnung
eine einseitige erhöhte Reibung auftritt, die in diesen
Bereichen zu einem erhöhten Verschleiß führt. Durch die
Zulassung des Spiels wird dieses Problem weitgehend
entschärft.
Vorzugsweise weist jeder Kanal einen äußeren Abschnitt
auf, der parallel zu einem Flügel verläuft. Die Flügel
verlaufen in Radialrichtung. Die Außenabschnitte der
Kanäle verlaufen dann nicht mehr in Radialrichtung,
sondern parallel dazu. Auf diese Weise kann man eine
Bohrung erzeugen, die zwischen notwendigen anderen Ele
menten des Rotors hindurchgeht, nämlich zwischen den
Flügeln und Bolzen, die den Rotor und gegebenenfalls
die Seitenplatten in Axialrichtung zusammenhalten.
Hierbei ist besonders bevorzugt, daß der äußere Ab
schnitt unter einem stumpfen Winkel in den inneren Ab
schnitt mündet. Hierdurch werden Strömungswiderstände
beim Übergang zwischen dem äußeren und dem inneren Ab
schnitt kleingehalten. Man wird zwar in den meisten
Fällen ein tangentiales Einmünden nicht vollständig
erreichen können, durch den stumpfen Winkel wird aber
ebenfalls ein schneller Druckausgleich zwischen ent
sprechenden Zellen möglich.
Vorzugsweise sind die äußeren Abschnitte eines Kanals
V-förmig zueinander ausgerichtet. Die vorteilhaften
kleinen Strömungswiderstände ergeben sich also beim
Übergang des inneren Abschnitts zu beiden äußeren Ab
schnitten des Kanals.
Alternativ oder zusätzlich dazu kann in einer bevorzug
ten Ausführungsform mindestens eine Seitenplatte dreh
fest mit dem Rotor verbunden sein, wobei mindestens ein
Kanal einen Kanalabschnitt aufweist, der in der Seiten
platte verläuft. Insbesondere bei kleineren Rotoren
kann es problematisch sein, mehrere Verbindungen zwi
schen den Flügelzellen axial gestaffelt nebeneinander
unterzubringen. Wenn man allerdings über eine Seiten
platten ausweicht, stehen zusätzliche Räume zur Unter
bringung des Verbindungskanals zwischen einander gegen
überliegenden Flügelzellen zur Verfügung. Natürlich
kann man auch alle Verbindungen in den Seitenplatten
unterbringen.
Hierbei ist besonders bevorzugt, daß der Kanalabschnitt
als Oberflächennut in der Seitenplatte ausgebildet ist,
die von der Stirnseite des Rotors oder einer Abdeck
platte abgedeckt ist. Dies erleichtert die Fertigung.
Der Kanalabschnitt kann beim Erzeugen der Seitenplatte
gleich miterzeugt werden, beispielsweise dann, wenn die
Seitenplatte gegossen wird oder einen Überzug aus
Kunststoff erhält.
Hierbei ist besonders bevorzugt, daß der Rotor durch
axiale Bohrungen geführte Bolzen aufweist, wobei minde
stens eine Verbindung vom Umfang des Rotors zu der Boh
rung vorhanden ist. Damit stellt man eine axiale Ver
bindung zwischen den Flügelzellen und den Seitenplatten
her. Zusätzliche Maßnahmen sind nicht erforderlich.
Zwischen den Bolzen und der Bohrungswand steht ein aus
reichend großer Spalt zur Verfügung, durch den der
Druckausgleich erfolgen kann.
Auch ist bevorzugt, daß die Verbindung in der Stirnsei
te des Rotors ausgebildet ist. Auch dies erleichtert
die Fertigung. Man kann hier beispielsweise ebenfalls
eine Oberflächennut einbringen.
Mit Vorteil beginnt und/oder endet der Kanalabschnitt
an einer Bohrung. Damit stehen definierte Punkte zur
Verfügung. Andererseits ergeben sich so gut wie keine
Toträume.
Vorzugsweise weist jede Seitenplatte zwei Kanalab
schnitte auf. Man kann dann insgesamt vier Paare von
Flügelzellen miteinander verbinden. Zwei Kanalabschnit
te kann man kreuzungsfrei in einer Seitenplatte führen.
Hierbei ist besonders bevorzugt, daß beide Seitenplat
ten gleich ausgebildet sind. Dies erleichtert die Fer
tigung.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten
Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung
erläutert. Hierin zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch einen Flügelzellenmotor,
Fig. 2 einen Schnitt II-II nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Stirnseitenansicht eines Rotors einer ande
ren Ausgestaltung und
Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Seitenplatte.
Ein Flügelzellenmotor 1 weist einen Stator 2 und einen
Rotor 3 auf. Der Stator 2 weist eine Statorbohrung auf,
deren Innenwand als Führungskontur 4 ausgebildet ist.
Die Führungskontur weist zwei einander diametral gegen
überliegende Arbeitsbereiche 5 und dazwischen zwei ein
ander ebenfalls diametral gegenüberliegende Ruheberei
che 6 auf. Die Arbeitsbereiche 5 und die Ruhebereiche 6
sind durch Kommutierungsbereiche 7a, 7b voneinander
getrennt. Bei dem sich in Richtung des Pfeiles 8 (Fig.
2) drehenden Rotor 3 wird Druckflüssigkeit über Druck
anschlüsse P, die sich an beiden Enden des Kommutie
rungsbereichs 7a befinden, der Statorbohrung zugeführt.
An den beiden Enden des anderen Kommutierungsbereichs
7b sind Tankanschlüsse T vorgesehen, durch die die
Flüssigkeit wieder abfließen kann.
Im Rotor 3 sind acht Flügel 9 radial verschiebbar an
geordnet. Die Flügel 9 werden durch Druckfedern 10 ra
dial nach außen gepreßt und liegen an der Führungskon
tur 4 an. Der Anpreßdruck der Flügel 9 an der Führungs
kontur 4 wird im Betrieb durch hydraulische Drücke ver
stärkt, wobei die unter Druck stehende Hydraulikflüs
sigkeit über nicht näher dargestellte Kanäle an die
Basis 11 der Flügel 9 geführt wird.
Die Flügel 9, der Rotor 3 und der Stator 2 mit seiner
Führungskontur 4 umgrenzen Flügelzellen 12 in radialer
und in Umfangsrichtung. In axialer Richtung werden die
Flügelzellen 12 durch Seitenplattenanordnungen 13 be
grenzt. Die Seitenplattenanordnungen 13 sind mit dem
Rotor 3 über Bolzen 14 verbunden und drehen sich ge
meinsam mit dem Rotor 3 gegenüber dem Stator 2.
In der Mitte des Rotors 3 ist eine Buchse 15 angeord
net, durch die mit Spiel eine Welle 16 geführt ist. Die
Welle 16 ist auf beiden Seiten des Rotors 3 im Gehäuse
17 gelagert. Der zwischen Buchse 15 und Welle 16 beste
hende Spalt ist so klein, daß er in Fig. 1 und in Fig.
2 nicht erkennbar ist. Zwischen der Welle 16 und der
Buchse 15 ist ein O-Ring 18 angeordnet. Dieser bildet
ein "Kippgelenk" für die Welle 16 gegenüber der Buchse
15 und damit gegenüber dem Rotor 3. Aufgrund seiner
Elastizität läßt er aber auch kleine Versatzbewegungen
zu. Sowohl die Kippbewegungen als auch die Versatzbewe
gungen der Welle gegenüber dem Rotor beschränken sich
auf sehr kleine Strecken im Bereich von unter 3/10 mm.
Über eine Kupplung 19 wird eine Übertragung des Drehmo
ments von dem Rotor 3 auf die Welle 16 ermöglicht.
Die beiden Arbeitsbereiche 5 und die beiden Ruheberei
che 6 sowie die Kommutierungsbereiche 7a, 7b sollen
jeweils paarweise gleich ausgebildet sein. Auch sollen
die einzelnen Flügel 9 in regelmäßigen Abständen um den
Rotor herum verteilt sein. Dementsprechend müßten ein
ander diametral gegenüberliegende Flügelzellen 12 auch
immer zeitgleich mit genau dem gleichen Druck beauf
schlagt werden.
Aufgrund von praktisch unvermeidbaren Fertigungstole
ranzen ist dies aber nicht zu gewährleisten. Üblicher
weise lassen sich kleine zeitliche Unterschiede beim
Kommutieren, d. h. beim Überschreiten der Druckanschlüs
se P bzw. der Tankanschlüsse T bei gegenüberliegenden
Flügeln 9 nicht vermeiden.
Dies kann einerseits zu einem etwa unruhigen Lauffüh
ren. Zum anderen besteht aber auch die Gefahr, daß auf
grund einseitiger Belastungen ein größerer Verschleiß
auftritt. Dies gilt insbesondere dann, wenn als Hydrau
likflüssigkeit nicht ein gut schmierendes synthetisches
Öl, sondern eine schlecht oder gar nicht schmierende
Flüssigkeit verwendet wird, beispielsweise Wasser.
Um diesem Nachteil abzuhelfen, sind einander diametral
gegenüberliegende Flügelzellen 12 durch Kanäle mitein
ander verbunden.
Um die Erläuterung zu vereinfachen, sind die Flügelzel
len mit den Buchstaben A bis H markiert, die innerhalb
der Flügelzellen auf den Querschnitt des Rotors 3 ge
schrieben sind.
Der Kanal, der die Flügelzellen C und G verbindet, ist
in Fig. 2 teilweise im Aufbruch dargestellt. Er weist
zwei äußere Kanalabschnitte 20, 21 auf, die als gerade
Bohrungen parallel zu den Flügeln ausgebildet sind. Die
beiden äußeren Kanalabschnitte 20, 21 münden in einen
Ringkanal 22, der als umlaufende Nut in der äußeren
Oberfläche der Buchse 15 ausgebildet ist. Zusammen mit
dem Rotor 3 wird der Kanal 22 umschlossen. Der Kanal 22
bildet einen inneren Abschnitt des Kanals zwischen den
Flügelzellen C und G.
Da die äußeren Kanalabschnitte 20, 21 nicht genau radi
al ausgerichtet sind, sondern parallel zur Radialrich
tung verlaufen, d. h. parallel zu den Flügeln, münden
sie auch nicht radial, d. h. senkrecht in den inneren
Kanalabschnitt 22, sondern schließen mit diesem einen
stumpfen Winkel ein. Dies hält Strömungswiderstände
klein, so daß der Kanal 20, 21, 22 insgesamt einen re
lativ kleinen Strömungsquerschnitt aufweist, der einen
Druckausgleich zwischen den Flügelzellen C und G sehr
schnell, praktisch ohne Zeitverzögerung, ermöglicht.
Die beiden äußeren Kanalabschnitte 20, 21 stehen etwa
V-förmig zueinander, so daß der geringe Strömungswider
stand in beide Richtungen und bei beiden Übergängen von
den äußeren Kanalabschnitten 20, 21 zum inneren Kanal
abschnitt 22 erhalten bleibt.
Die Kanäle, die die anderen Flügelzellen miteinander
verbinden, sind in anderen axialen Ebenen angeordnet.
Dies ist in Fig. 1 erkennbar, wo für die einzelnen Ebe
nen Ringnuten 23, 24, 25 in der Oberfläche der Buchse
15 eingebracht sind. Um dies auch in Fig. 2 deutlich zu
machen, ist die Verbindung zwischen den Kanälen A und E
mit strichpunktierten Linien eingezeichnet, die Verbin
dung zwischen den Flügelzellen B und F mit gestrichel
ten Linien und die Verbindung zwischen den Flügelzellen
D und H mit gepunkteten Linien. Ansonsten entspricht
der Aufbau der Kanäle demjenigen der Verbindung zwi
schen den Flügelzellen C und G.
Um die einzelnen Kanäle gegeneinander abzudichten, sind
zwischen der Buchse 15 und dem Rotor 3 zwischen den
einzelnen Kanälen 22-25 und zwischen den äußeren Kanä
len 22, 25 und den Stirnseiten jeweils O-Ringe 26 an
geordnet.
Die Kanäle 20, 21, 22 sind vollständig im Rotor 3 bzw.
der Buchse 15 aufgenommen. Sie können daher nicht durch
das Zusammenwirken von sich gegeneinander verdrehenden
Teilen verschlossen werden.
Der Motor 1 arbeitet wie folgt: Durch die Druckan
schlüsse P wird hydraulische Flüssigkeit, beispielswei
se Wasser, unter Druck in den Raum innerhalb der Füh
rungskontur 4 eingespeist. Zwischen den Druckanschlüs
sen P und den Tankanschlüssen T entsteht dabei eine
Druckdifferenz, die die Flügel 9, die sich im Arbeits
bereich 5 befinden, in Richtung auf die Tankanschlüsse
T schiebt. Sobald ein Flügel den ersten Pumpenanschluß
überstreicht, sieht er sich auf beiden Seiten dem glei
chen Druck ausgesetzt. Die Feder 10 und zusätzliche
hydraulische Kräfte können ihn dann problemlos nach
außen verschieben, ohne daß er unter einer größeren
Belastung am Rotor 3 reiben muß. Auch dann, wenn bei
spielsweise ein Flügel 9 den Pumpenanschluß etwas frü
her passiert, als der gegenüberliegende Flügel, ent
steht keine ungleichmäßige Belastung auf den Rotor 3,
weil sich ein Druckausgleich sofort ergibt.
Fig. 3 zeigt eine Stirnseitenansicht eines Rotors 3',
bei dem die Verbindung gegenüberliegender Flügelzellen
anders ausgebildet ist. Man kann aber die zuvor be
schriebene Ausbildung der Verbindungen und die im fol
genden beschriebene Ausbildung problemlos miteinander
kombinieren.
In Fig. 3 ist der Rotor 3' ohne Flügel dargestellt.
Ersichtlich sind nur Schlitze 27, die zur Aufnahme der
Flügel dienen. Ferner sind acht Bohrungen 28 erkennbar,
durch die Bolzen 14 (Fig. 1) geführt werden, wenn der
Rotor 3' montiert wird, d. h. mit Seitenplatten 13' ver
sehen wird, wie sie beispielsweise in Fig. 4 darge
stellt sind.
Der Rotor 3' weist nun an seiner Stirnseite, die in
Fig. 3 zu sehen ist, drei Oberflächennuten 29 auf, die
jeweils die Umfangsfläche zwischen zwei Schlitzen 27
mit den jeweiligen Bohrungen 28 verbinden. Eine weitere
Oberflächennut 30 in der Stirnseite erstreckt sich ra
dial von der Umfangsfläche über die Bohrung 28 weiter
nach innen. Sie endet radial etwa auf dem gleichen Ra
dius, auf dem auch die Schlitze 27 enden.
In der in Fig. 4 dargestellten Oberfläche der Seiten
platte 13' sind nun zwei Kanalabschnitte 31, 32 einge
bracht. Diese sind als Oberflächennuten ausgebildet und
werden im montierten Zustand von einer Außenplatte ab
gedeckt. Der Kanalabschnitt 31 beginnt und endet an
einer Bohrung 28', durch die auch der Bolzen 14 geführt
wird. Der Kanalabschnitt 32 steht an einem Ende eben
falls in Verbindung mit einer Bohrung 28'. Am anderen
Ende steht er jedoch mit einer axial weiter innen lie
genden Bohrung 33 in Verbindung, die dort angeordnet
ist, wo die Oberflächennut 30 auf der Stirnseite des
Rotors 3' endet.
Damit wird eine Verbindung der beiden Flügelzellen D
und H durch die entsprechenden Oberflächennuten 29, die
ihrerseits wieder von der Stirnplatte 13' abgedeckt
werden, die Axialbohrungen 28, 28' und den Kanalab
schnitt 31 hergestellt. Die Verbindung zwischen den
Flügelzellen A und E ergibt sich über den Kanalab
schnitt 32, die Bohrung 33 und die Oberflächennut 30
auf der einen Seite und die Axialbohrung 28, 28' und
die Oberflächennuten 29 auf der anderen Seite.
Man kann erkennen, daß die Bohrungen 28' in der Seiten
platte 13' einen größeren Durchmesser als im Rotor 3'
aufweisen. Dementsprechend steht hier genügend Platz um
die Bolzen herum zur Verfügung, so daß sich ein Druck
ausgleich zwischen gegenüberliegenden Flügelzellen re
lativ rasch ergeben kann.
Wenn man die Oberflächennuten auf der gegenüberliegen
den Stirnseite des Rotors 3' so ausbildet, daß sich die
gleiche Ansicht wie bei der dargestellten Stirnseite
ergibt, dann kann man dort genau die gleiche Seiten
platte 13' verwenden, um die übrigen Flügelzellen B und
F bzw. C und G miteinander zu verbinden.
Natürlich kann man auch die in den Fig. 3 und 4 darge
stellte Verbindungsart mit der in den Fig. 1 und 2 dar
gestellten Verbindungsart kombinieren, so daß man auch
mehr als die acht dargestellten Flügelzellen paarweise
oder gruppenweise miteinander verbinden kann.
Claims (16)
1. Hydraulische Flügelzellenmaschine mit einem Rotor,
der radial bewegliche Flügel aufweist, und mit ei
nem Stator, der eine Statorbohrung aufweist, in der
der Rotor drehbar angeordnet ist und die als Füh
rungskontur ausgebildet ist, die eine regelmäßige
Abfolge von mindestens zwei Arbeitsbereichen und
dazwischen angeordneten Ruhebereichen aufweist,
wobei der Rotor, die Flügel und die Führungskontur
Flügelzellen umgrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß
die Flügelzellen (12), die sich an einander ent
sprechenden Positionen der Führungskontur (4) be
finden, durch den Rotor (3) hindurch miteinander
verbunden sind.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Verbindung der Flügelzellen (12) mehrere
Kanäle (20, 21, 22; 23; 24; 25) in unterschiedli
chen axialen Positionen angeordnet sind.
3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Kanal einen inneren Abschnitt (22, 23,
24, 25) aufweist, der um eine zentrische Öffnung im
Rotor (3) herumgeführt ist.
4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Öffnung eine Buchse (15) angeordnet ist,
die eine Bohrung zur Aufnahme einer Welle (16) auf
weist und in deren Oberfläche für jeden Kanal min
destens eine Umfangsnut (22-25) angeordnet ist.
5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Umfangsnuten (22-25) zwischen Stegen ver
laufen, wobei zwischen den Stegen und dem Rotor (3)
Dichtungen (26) angeordnet sind.
6. Maschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Buchse (15) zumindest auf einem
Teil ihrer Länge an den axialen Enden ein Spiel zur
Welle (16) aufweist.
7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder Kanal einen äußeren Ab
schnitt (20, 21) aufweist, der parallel zu einem
Flügel (9) verläuft.
8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der äußere Abschnitt (20, 21) unter einem
stumpfen Winkel in den inneren Abschnitt (22) mün
det.
9. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die äußeren Abschnitte (20, 21) eines Kanals
V-förmig zueinander ausgerichtet sind.
10. Maschine nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens eine Seitenplatte
(13') drehfest mit dem Rotor (3') verbunden ist,
wobei mindestens ein Kanal einen Kanalabschnitt
(31, 32) aufweist, der in der Seitenplatte (13')
verläuft.
11. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kanalabschnitt (31, 32) als Oberflächennut
in der Seitenplatte (13') ausgebildet ist, die von
der Stirnseite des Rotors oder einer Abdeckplatte
abgedeckt ist.
12. Maschine nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Rotor (3') durch axiale Bohrungen
(28, 28') geführte Bolzen (14) aufweist, wobei min
destens eine Verbindung vom Umfang des Rotors (3')
zu der Bohrung (28) vorhanden ist.
13. Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindung in der Stirnseite des Rotors
(3') ausgebildet ist.
14. Maschine nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Kanalabschnitt (31, 32) an einer
Bohrung (28') beginnt und/oder endet.
15. Maschine nach einem der Ansprüche 10 bis 14, da
durch gekennzeichnet, daß jede Seitenplatte (13')
zwei Kanalabschnitte (31, 32) aufweist.
16. Maschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß beide Seitenplatten (13') gleich ausgebildet
sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997103116 DE19703116A1 (de) | 1997-01-29 | 1997-01-29 | Hydraulische Flügelzellenmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997103116 DE19703116A1 (de) | 1997-01-29 | 1997-01-29 | Hydraulische Flügelzellenmaschine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19703116A1 true DE19703116A1 (de) | 1998-07-30 |
Family
ID=7818626
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997103116 Ceased DE19703116A1 (de) | 1997-01-29 | 1997-01-29 | Hydraulische Flügelzellenmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19703116A1 (de) |
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DE102006047510A1 (de) * | 2006-10-07 | 2008-04-17 | Zf Lenksysteme Gmbh | Flügelzellenpumpe |
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