DE2100032A1 - Selbstandruckendes, axialbestromtes von Druckfluid durchstromtes Zellenaggre gat - Google Patents

Description

DiPL-ING. GRÄMKOW dr. MCLLiR-BORE 2100032

DlPL-PHYS. DR. MANlTZ DIPL-CHEM. Dft. DEUFcL DIPL-ING. FINSTERWALD

PATENTANWÄLTE
7 STUTTGART 50 (BAD CANNSTATT) MARKTSTRASSE 3 ^O. 12 .1970

E 63 Gr/Bt 2/5

Anmelder;

Karl Eickmann, 2420 Isshiki, Hayama-machi, Kanagawa-ken / Japan

"Selbstandrückendes, axialbeströmtes, von Druckfluid durchströmtes Zellenaggregat"

Die Erfindung betrifft ein selbstandrückendes, axialbeströmtes, von Druckfluid durchströmtes Zellenaggregat mit zwischen einem Rotor, einem Verschlußkörper, einer Rotorendwand und einem Steuerkörper gebildeten, von Fluid durchströmten Arbeitskammern .

Solche von Druckfluid durchströmte Zellenaggregate sind insbesondere Flügelpumpen, Flügelkompressoren, Flügelmotore, Flügelgetriebe, Zahnradpumpen, Zahnradmotore, Troehoidzellenpumpen, Trochoidzellenmotore oder Flügelzellenaggregate bzw. Schlitzzellenaggregate, in welchen die die Arbeitszellen enthaltende Rotoranordnung mittels im Rotoraggregat angeordneter Druckmittel gegen ein die Rotoranordnung lagernden Steuer- körperteil angedrückt wird und dadurch die Lackageverluate im Steuerspalt zwischen Rotoranordnung und Steuerkörperteil minimal gehalten werden.

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Es soll nun ein derartiges Zellenaggregat geschaffen werden, welches einerseits besonders einfach herzustellen ist und bei dem andererseits die Regelung der Anpressung der Rotoranordnung an den Steuerkörperteil selbsttätig und zuverlässig erfolgt.

Das Aggregat hat deshalb besonders hohen volumetrisehen und Gesamt- Wirkungsgrad und folglich hohe Leistung. Zellenaggregate haben sich als Pumpen, Motoren, Getriebe und auch als Kompressoren in der Praxis ausgezeichnet bewährt. Ihre volumetrisehen Verluste waren jedoch infolge von Leckagen noch hoch. In meinem USA-Patent Nr. 2 975 716 ist zwar ein Rotoraggregat offenbart, das hochdruckfähig und dicht ist. Doch hat auch dieses noch hohe volumetrische Verluste in dem fluiddurchströmten Steuerspalt des Aggregates. Auch meine ältere Patentanmeldung hat noch Mangel, und zwar treten in dem Aggregat nach dieser älteren Patentanmeldung Leckagen deshalb auf, weil die Flügel nicht einwandfrei an den die Arbeitskammer umgebenden Verschlußring (Kapselring) gedrückt werden. Dieser Mangel beruht, wie durch die gegenwärtige Erfindung erkannt wird, auf einem Mangel der Steuerung der Schlitzbeaufschlagung und der Andrückung des Rotoraggregates an den Steuerkörper.

Durch die Erfindung werden die Mängel der Vortechnik einge schränkt oder überwunden und es wird ein dichtes und leistungsfähiges Aggregat geschaffen.

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Die Erfindung besteht demgemäß darin, daß in einem Rotoraggregat, welches zwischen einem Rotor, Rotorendwänden und einem umgebenden Verschlußkörper gebildete Arbeitskammer aufweist, in den einen Endwänden des Aggregates Rotorkanäle zur Verbindung der Steuerkörperkanäle mit den Arbeitskammern angeordnet sind und im Rotoraggregat Pluiddruckkammern mit axialen fluiddruckbeaufschlagten Druckkörpern angeordnet sind. Dadurch wird die Rotoranordnung oder Rotoreinheit mit ihrer rotierenden Endfläche an die Statorsteuerfläche des Statorsteuerkörpers gedrückt und der Leckverlust zwischen Rotor und Stator eingeschränkt.

Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal sind auch den Schlitzkammern der Flügel Rotorkanäle und fluidbeaufschlagte Druckkörper zugeordnet und verbunden.

Ein weiteres Erfindungsmerkmal besteht darin, daß im stationären Steuerkörper gesonderte Steueröffnungen für die Beaufschlagung der Schlitzkammern im Rotoraggregat und neben Steueröffnungen für die Beaufschlagung der Arbeitskammern angeordnet sind; ein weiteres Merkmal der Erfindung ferner darin, daß im Rotoraggregat zwei verschiedene Fluidkammersysteme angeordnet sind, von denen eines, mit den HauptsteuerÖffnungen *d€s Steuerkörpers periodisch verbundenes Fluldkammersystem die eigentlichen Arbeitskammern, die damit verbundenen Rotorka-

das näle und die damit verbundenen Fluiddruckräume einschließt und/

andere, mit den Öffnungen zur Schlitzsteuerung im Steuerkörper

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verbundenes Fluidkammernsystem die die Flügel beinhaltenden Schlitzkammern, die damit verbundenen Rotorkanäle und die damit verbundenen Fluiddruckkammern beeinschließt.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung werden ersichtlich anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele.

Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zellenaggregates,

Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen fluiddurchströmten Zellenaggregates,

Fig. 3 zeigt einen Teil der Fig. 2 in gesonderter Darstellung, Fig. 4 bis 9 zeigen ebenfalls Teile der Fig. 2 in gesonderter Darstellung,

Fig. 10 und 11 sind schematisehe Darstellungen zur Veranschaulichung des Kräfteangriffs an die Flügel eines Flügelzellenaggregates,

Fig. 12 ist ein Querschnitt durch Fig. 1 entlang XII-XII, Fig. 13 ist ein Querschnitt durch Fig. 1 entlang XIII-XIII, Fig. 14 und Fig. 15 sind Querschnitte durch Fig. 1 entlang der Schnittlinie XV-XV und

Fig. 16 ist ein Querschnitt durch Fig. 1 entlang der Schnittlinie XVI-XVI.

Im erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel eines von Druckfluid durchströmten Zellenaggregates nach Fig. 1 und 16 sind die ein-

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zelnen Arbeitskammern zwischen dem Rotor 21, dessen Endwänden 21 und 22 und dem umgebenden Verschlußkörper (Kapselring) 18 angeordnet. Die einzelnen Kammern sind mit den Positionsnummern 23,24,25*26,27,28 versehen und können je nach Type des Zellenaggregates Troehoidkammern, Zahnradkammern, Innenzahnradkammern oder auch Flügelzellen sein. Im Ausführungsbeispiel sind es Flügelzellen, die durch die Flügel 19 voneinander getrennt sind. Der Verschlußkörper ist exzentrisch zum Rotor 18 angeordnet, und dadurch werden die einzelnen fluiddurch- w strömten Zellen beim Rotorumlauf periodisch vergrößert und verkleinert. Die Vergrößerung und Verkleinerung der Zellen kann aber auch durch mehrfache Ausbauchung des zentrisch angeordneten Verschlußkörpers erfolgen, wie bekannt. Der Rotor 20 ist zusammen mit seinen Endwänden 21 und 22 auf einer Welle 12 gelagert, während eine Welle 12 in Lagern 13 im Gehäuse oder dessen Deckeln 11 umlauffähig gelagert ist.

Im Heckdeckelteil des Gehäuses 11 befinden sich in beispiel- A hafter Weise die Fluidleitungsanschlüsse 128 und 129 für die Zuleitung und Ableitung des Arbeitsfluids von und zu dem Aggregat 11. Am Gehäusedeckelteil 11 ist der stationäre Steuerkörper 30 angeordnet, der auch mit dem Deckelteil aus einem Stück bestehen kann, und die dem Aggregat zugekehrte Endfläche des Steuerkörpers 30 ist die stationäre Steuerfläche, auf der der Rotor umläuft. Im Steuerkörper 30 befinden sich die Steueröffnungen 36 und 37»Am anderen Aggregatende befinden sich vom Gehäusefrontdeckel nach innen,dem Aggregat zugekehrt,die Axialdruckla-

20,21,22 gerteile 14,15,16. Die Rotoranordnung/ist zwischen den Steuer-

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körper 30 und das Axial-Drucklager Ι4,15,1β eingesetzt und dadurch in dem Aggregatgehäuse 11 gehalten. Der die Arbeitskammern oder Flügelzellen, Zahnradzellen oder Trochoidzellen 23 bis 28 umschließende Verschlußkörper 18 kann als umlaufender Kapselring ausgebildet werden, wie aus meinen älteren Patenten bekannt, oder er kann auch, wie in Pig. I, im Gehäuse 11 direkt gelagert und/oder gehalten sein. Beispielsweise ist er im Gehäuse 11 durch den Keil 17 gegen Verdrehung gesichert, aber seine axiale Beweglichkeit relativ zum Gehäuse

da

11 bleibt/durch erhalten und gesichert, daß sein Sitz im Gehäuse, entsprechend axiale Bewegungsfreiheit zulassend, ausgebildet ist. Falls das Aggregat als Plügelzellenaggregat ausgebildet ist, wie nach den jetzt beschriebenen Figuren, dann laufen die Flügel 19 in den Schlitzen 78 auswärts und einwärts und unterteilen dabei den Arbeitsraum zwischen Rotor 20, Rotorendwand 21, Rotorendwand 22 und Verschlußkörper 18 in die einzelnen Flügelzellen 23 bis 28. Beim Rotorumlauf vergrößern und verkleinern sich die Flügelzellen oder Arbeitskammern 23 bis 28 periodisch und dabei strömt Fluid teilweise unter Druck in bekannter Weise durch das Zellenaggregat.

Die erfindungsgemäße Besonderheit und Neuheit des Zellenaggregates nach Fig. 1 und 12 bis Io besteht nun darin, daß in der Rotorendwand 22 die Pluiddruckkammern 31 sowie ferrit die Verbindungskanäle 33 zwischen einer Arbeitszelle und einer zugeordneten Fluiddruckkammer 33.» die Zelle und die Kammer verbindend, angeordnet sind, in den Fluiddruckkammern 33 in diesen

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axial verschiebbar aber dichtend Verschluß-Druckkörper 39 gegebenenfalls mit Dichtungen eingesetzt sind, die genannten Verschluß-Druckkörper rückwärtig auf dem umlaufenden Teil 15 des Axial-Drucklagers 14,15*16 gelagert sind und eine Rotorpassage (Rotorkanal) 35 von jeder einzelnen Arbeitszelle aus durch die Rotorendwand 21 angeordnet ist und während dem Rotorumlauf periodisch wechselnd mit den Steueröffnungen 36 und 37 im Steuerkörper 30 verbunden ist. Dadurch ist sichergestellt, daß zu gleichen Zeiten gleicher Druck in den Räumen 129,36,35,in äk den verbundenen Zellen 23 bis 28 teilweise und in den Räumen 33 und 31 herrscht. Während einer anderen Umlaufhalfte herrscht entsprechend gleicher Druck zu gleicher Zeit in einem Teil der Zellen 23 bis 28 sowie in den Räumen 128,37,35,31 und 33. Aus den Räumen 31 drückt der Fluiddruck in einer Axialrichtung gegen den Verschluß 39 und diesen gegen den Lagerring 15* in der anderen Axialrichtung aber gegen die Rotorendwand 22. Die Rotorendwand 22 wird dann ihrerseits gegen den Rotor 20 gedrückt und der Rotor 20 wird, dadurch gegen die Rotorendwand 21 gedrückt, während die Rotorendwand 21 gegen den Steuerkörper 30 gedrückt wird. Der Passungsspalt zwischen der Rotorendwand 21 und dem Steuerkörper 30 wird dadurch so klein gehalten, daß die Leckage durch ihn minimal wird. Es kommt lediglich darauf an, die Lage und die Abmessung der Pluiddruckkammern 31 richtig zu •bemessen. Gegebenenfalls kann die Abmessung der Pluiddruckkammern 31 in ihren Querschnitten so groß gewählt werden, daß die Teile des Rotoraggregates dann nicht einmal mehr durch Bolzen zusammengehalten werden müssen. Auch die Spalte zwischen Plü-

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geln 19 und Endwänden 21-22, sowie die Spalte zwischen Verschlußkörper 18 und Rotorendwänden 21-22 sowie zwischen Rotor 20 und Rotorendwänden 21-22 können dadurch klein oder zu Null gehalten werden.

Im Schnitt der Fig. 15 ist die Normalausführung gezeigt, bei der die Bolzen 77 durch den Rotor 20 und die Rotorendwände 21 und 22 angeordnet sind und dadurch die Teile des Rotoraggregates zusammengeschraubt sind. Die Querschnitte durch die Fluiddruckkammem 3I und/oder 32 brauchen dann nur relativ klein zu sein, da der Querschnitt durch den Steuerspalt zwischen den Teilen 21 und 30 dann auch relativ klein sein kann. Im Gegenteil dazu ist in Pig. 14 gezeigt, daß man die Bolzen 77 zur Zusammenhaltung des Rotoraggregates erfindungsgemäß auch fortlassen kann. Das ist aber nur dadurch möglich, daß man die Querschnitte durch die Fluiddruckkammern 3I und/oder 32 entsprechend groß ausbildet. Und zwar müssen die Querschnitte durch die Pluiddruckkammern 3I und/oder 32 dann so groß ausgebildet

werden, daß ihre Querschnittssumme einen Anpreßdruck bewirkt, der größer ist als der axiale Fluiddruck im Steuerspalt zwischen dem Steuerkörper 30 und dem Rotorteil 21. Dann wird das Zusammendrücken der Teile lediglich durch den Fluiddruck in den Fluiddruckkammern 31 und/oder 32 möglich und die Bolzen 77 können dann erfindungsgemäß fortgelassen werden. Es ist deshalb in den Fig. 1.4 und 15 gezeigt, daß große Pluiddruckkammernquerschnitte 3I-32 notwendig sindm wenn keine Bolzen 77 gesetzt werden,und daß kleinere Querschnitte durch die Fluiddruckkammern 3I und/oder

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32 ausreichend sind, wenn Bolzen 77 zwecks Zusammenschrauben oder Zusammenhalten der Rotorteile angeordnet sind.

Der in der Zeichnung als Flügelzellenrotor dargestellte Rotor 20 kann natürlich auch als Trochoidrotor ausgebildet werden, und der Verschlußring 18 kann als umlaufender, innen mit Trochoidformen versehener Rotor ausgebildet werden, so daß sich zwischen dem dann umlaufenden Trochoidrotor 20 und dem umlaufenden Trochoidrotor 18 die bekannten Trochoidkammern ausbilden und ihr Volumen periodisch vergrößern und verkleinern, wenn die Rotoren umlaufen. Die Rotorendwand 21 bleibt dann angeordnet oder sie kann auch fortgelassen werden, da ja die Trochoidkammern dann direkt mit den Steueröffnungen 36 und 37 des Steuerteiles 30 periodisch verbunden werden können. Das Andrücken der Rotoranordnung an den Steuerkörperteil 30 erfolgt dann in beiden Fällen mit oder ohne Endwand 21 mittels der Andruck-Fluiddruckkammern 3I i*¹ der Endwand 22. Der Rotor 20 kann auch als Zahnradrotor ausgebildet sein. Der Verschlußkörper l8 kann als Innenzahnkranz umlaufend angeordnet, ausgebildet werden. Dann erhält man eine Zahnradpumpe oder einen Zahnradmotor, bei dem das Andrücken der Rotorteile an die Statorsteuerfläche des Steuerkörpers 30 mittels der Fluiddruckkammer^ 31 und/oder 32 in der Rotorendwand 22 erfolgt. Wenn man den Rotor 20 als Zahnradrotor ausbildet, den Versohluß teil 18 umlaufend und als Zahnring mit Innenverzahnung ausbildet, erhält man eine Innenzahnradpumpe oder einen Innenzahnradraotor, bei dem die umlaufenden Teile mittels der Fluiddruck-

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kammern 31 und/oder 32 gegen den Statorsteuerteil 30 gedrückt werden. Im letzteren Falle kann man wiederum die Rotorendwand 21 gegebenenfalls fortlassen, da die Innenzahnradkammern dann direkt periodisch beim Umlauf mit den Steueröffnungen 36 und 37 abwechselnd verbunden werden. Ein Teilerkörper, der dann den Hochdruck und den Niederdruckraum des Innenzahnradzellenaggregates voneinander trennt, kann zwischen Rotor 20 und Verschlußrotor l8 dann eingepaßt und am Steuerkörperteil 30 befestigt werden.

In einer meiner älteren Patentanmeldungen war bereits vorgesehen, einen Rotor mit Endhauben zu versehen, zwischen dem Rotor und den Endhauben Rotorendwände anzuordnen und in einer der Endhauben Pluiddruckkammern anzuordnen und deren Verschlüsse auf dem umlaufenden Teil eines Axialdrucklagers zu lagern und so das Rotoraggregat gegen den Steuerkörper zu drücken. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die in meiner älteren Patentanmeldung beschriebene Ausführung nicht ausreichend bei hohen Drücken funktioniert. Das ältere Ausführungsbeispiel ist deshalb nur begrenzt einsatzfähig gewesen. Und zwar treten in dem älteren AusfUhrungsbeispiel Leckagen um die Flügelaußenkanten herum, zwischen Flügeln und Verschlußring auf. Durch die gegenwärtige Erfindung werden die Ursachen dieses Mangels der älteren Erfindung erkannt und beseitigt. Der Mangel der älteren Erfindung beruhte auf einer unzulänglichen Behandlung der Schlitz räume im Aggregat, wodurch unstabile oder unkontrollierte Druckverhältnisse in den Schlitzräumen entstanden.

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Zwecks Überwindung dieses Nachteils wird nunmehr erfindungsgemäß jedem Schlitzraum 78 eine durch die Rotorendwand 21 erstreckte Rotorpassage 38 zugeordnet und diese wird beim Rotorumlauf periodisch mit den Steueröffnungen, die der Steuerung der Schlitzräume dienen, verbunden. Im S teuer teil j50 werden entsprechend Steueröffnungen angeordnet, die der Verbindung der Schlitzräume 78 über die Rotorkanäle 58 mit Fluiddruckräumen im Steuerteil J5O dienen. Die einfachste Ausführung solcher Steueröffnungen zur Steuerung der Schlitzkammern 78 w ist ein nicht gezeichneter Ringkanal im Steuerkörper j50, in den die Rotorkanäle 38 während des ganzen Rotorumlaufs münden und der durch den Kanal 4j der Fig. 12 immer mit einem Räume unter hohem Fluiddruck verbunden sein kann. Die Schlitzräume sind in diesem (nicht gezeichneten) erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel dann zu allen Zeiten mit hohem Fluiddruck gefüllt und die Flügel 19 werden dann permanent nach außen gegen den Verschlußring 19 gedrückt, so daß die einzelnen Flügelzellen 23 bis 28 durch die Flügel 19 immer einwandfrei voneinander getrennt sind und Leckage über die Flügelaußenkanten vermiföen ist.

Die beschriebene Ausführung ist sicher im Betrieb und dauerhaft anwendbar. Im Ausführungsbeispiel der Steueröffnungen nach der Fig. 12 ist eine noch rationellere beispielhafte Ausführung gezeigt, bei der die Schlitzräume 78 nur während eines Teiles des Rotorunifetufs unter Hochdruck gehalten sind, Zum Verständnis dieser Anordnung ist in der Schnittfigur 13 gezeigt, wie

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die Rotorkanäle 35 und 38 dann angeordnet sind. Die Rotorkanäle 35 in der Rotorendwand 21 sind die, die zu den Flügelzellen 23 bis 28 führen und die Rotorpassagen 38 in der Rotorendwand 21 sind die, die in die betreffenden Schlitze im Rotoraggregat münden. Wenn die Rotorendwand 21 über die Steuerfläche des Steuerkörpers 30 umläuft und an ihm dichtend gleitet, dann sind die Rotorkanäle 35 während etwa eines halben Rotorumlaufs mit der Steueröffnung 36 verbunden und während des anderen etwa halben Umlaufs sind sie mit der Steueröffnung 37 verbunden. Das ist insoweit eine durchaus normale Ausführung zur Beaufschlagung der Flügelzellen 23 bis 28. Erfindungsgemäß sind aber noch die Rotorpassagen zu den Schlitzräumen 78 angeordnet und diese sind, wie aus Fig. 13 besonders deutlich sichtbar, radial zu den Rotorkanälen 35 versetzt, und zwar entweder radial einwärts oder radial nach auswärts. In Fig. 13 sind sie radial einwärts versetzt gezeichnet. Zwecks Beaufschlagung der Schlitzräume 78 abwechselnd mit Hochdruckfluid und abwechselnd mit Niederdruckfluid sind nun erfindungsgemäß die Steueröffnungen mit radialen Ausbauchungen, radialen Erweiterungen 51 und 52 versehen, die so weit radial ausgedehnt sind, daß die Steuerfenster 38 über sie gleiten, wenn das Rotoraggregat umläuft. Während erfindungsgemäß ein Rotorkanal 38 über die Ausbauchung 51 gleitet, hat der betreffende Schlitz 78 den Druck der Steueröffnung 36,und während ein betreffender Rotorkanal 38 über die Steuerausbauchung 52 gleitet, hat der betroffene, verbundene Schlitzraum 78 den Druck der Steueröffnung 37. Dadurch sind während

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dieser Perioden die Flügel 19 radial innen und außen von gleich hohen Drücken beaufschlagt und die Reibung zwischen Flügeln 19 und Verschlußkörper 18 ist dadurch verringert. Es ist nun erfindungsgemäß auch notwendig, während der Zeiten, da eine betreffende Arbeitszelle 23 bis 28 über einen oberen oder inneren Totpunkt zwischen den Steueröffnungen 36 und 37 läuft, die benachbarten Schlitzräume 78 mit Hochdruckfluid zu beaufschlagen, damit die Flügel radial von innen her einen höheren Fluiddruck erhalten, als aus den Arbeitszellen radial von außen her. Zu dem Zwecke sind erfindungsgemäß im Steuerkörper 30, Fig. 12, die Schlitzraum-Umsteuerbogen - Steueröffnungen 53 und 54 angeordnet. Sie liegen radial gesehen in gleicher Höhe wie die Rotorkanäle 58,und die Rotorkanäle 38 gleiten beim Rotorumlauf über sie. Die Umsteuer-Steueröffnungen 53 und 54 sind, wie beispielhaft im Schnitt der Fig.12 gezeigt, jeweils mit der Steueröffnung des höheren Fluiddruckes verbunden; beispielsweise über die aus meinem älteren US-Patent 2 975 716 bekannte Umsteueranordnung eines Kolbens in einem Zylinder 65, wodurch mittels Kanäle 55>43 oder 58

jeweils eine Verbindung zwischen dem Raum 36 oder 37* der gewird rade den höheren Fluiddruck hat,und dem Raum 43 hergestellt, der mit den Steueröffnungen 53 und/oder 54 verbunden ist. Die Rotorkanäle 38, die zu den Schlitzräumen 78 verbunden sind, gleiten also beim Rotorumlauf periodisch nacheinander über die Steueröffnungen 51,54,52,53 oder in umgekehrter Reihenfolge, und die Flügel und die Schlitzräume 19 und 78 werden dadurch während drei Umlaufphasen mit Hochdruck und während einer Umlaufphase mit Niederdruck beaufschlagt. Erflndungsge-

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maß werden also während des Rotorumlaufs Schlitzraumgruppen gebildet, die abwechselnd aus Schlitzraum 78, Rotorfeanä]si38, Verbindung 34, Druckkammer 32 und Steueröffnung 51j dann aus Schlitzraum 78, Rotorkanal 38, Verbindung 34, Druckkammer 32 und Steueröffnung 54; dann aus Schlitzraum 78, Rotorkanal 38, Verbindung 34, Druckkammer 32 und Steueröffnung 52 und dann aus Schlitzraum 78, Rotorkanal 38, Verbindung 34, Druckkammer 32 und Steueröffnung 53 bestehen. Die jeweiligen Verbindungen sind den Druckkammern 32 und diese den betreffenden Schlitzkammern 78 zugeordnet. Durch die durchgehende, erfindungsgemäße Verbindung der Steueröffnungen 51 bis 54 über die Rotorkanäle 38, die Schlitzräume 78 und die Verbindungsfluidleitungen 34 zu den Druckkammern 31 wird ein richtiges Andrücken der Flügel 19 an den Verschlußring, ein richtiges Andrücken des Rotoraggregates an den Steuerkörper und ein richtiges Andrücken des Rotoraggregates an den Steuerkörper 30 erfindungsgemäß sichergestellt. Die Mängel des Aggregates der älteren Erfindung und die Mangel der bisherigen Einrichtungen sind dadurch völlig eingeschränkt oder teilweise sogar gänzlich überwunden worden.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 bis 9 ist ein Flügelzellenaggregat gezeigt, in dem an den Rotor 481 die Rotorendwände und 485 und die Rotorendhauben 96 und 485 angeordnet sind und mit ihm zusammen umlaufen. Die Schlitzkammern 93 erstrecken sich zwecks Lagerung der Flügel 79 in die Endwände 84 und 483 hinein und durch diese hindurch. Die den Arbeitszellen zugeordneten Fluiddruokkammern 53 befinden sich in der Rotorendhaube 96 und

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enthalten die Druckkörper 55· Die Druckkammern 53 sind mittels der auch durch die Rotorendwand 84 gehenden Verbindungskanale 58 mit den betreffenden Arbeitskammern oder Rotorkanälen 97 verbunden. Die Rotorkanäle 97 sind durch die die Rotorendwand 48^ und die Rotorendhaube 485 durchsetzende RotorkanalVerlängerungen 98 abwechselnd mit der Steueröffnung 482 oder 583 des Steuerkörpers 58I verbunden, und dadurch werden die betreffenden Arbeitszellen abwechselnd mit den Fluidleitungsanschlüssen 482 oder 583 verbunden und das Arbeitsfluid durch das Aggregat geleitet. Erfindungsgemäß ist nun der Schlitzraumanordnung 93 zur Lagerung der Flügel 79 jeweils mindestens eine Fluiddruekkammer 99 in der Endhaube 9β zugeordnet und durch den Verbindungskanal 52 mit dem Schlitzraum 93 verbunden, wobei durch die Rotorendhaube 485 hindurch sich erstreckend eine Rotorkanalverlängerung 42 angeordnet und mit dem betreffenden Schlitzraum 93 verbunden ist. Der Rotorkanal 42 zum Schlitzraum 93 ist Jeweils radial versetzt relativ zu den benachbarten, zu der Arbeitszelle führenden Rotorkanalverlängerungen 98. Die SteuerÖffnungen des Steuerkörpers 58I müssen entsprechend sinngemäß ausgebildet werden, wie die in Zusammenhang mit den anderen Figuren beschriebenen Steueröffnungen. Fig. 3 bis 9 zeigen die Teile des Aggregates nach Fig. 2 in gesonderter Darstellung zum besseren Verständnis derselben. Das Aggregat nach den genannten Figuren ist besonders hochdruckfähig.

Das ist einmal dadurch erreicht, daß die Flüge!anordnungen 79 in aus meinem US-Patent 2 975 716 bekannter Weise auch in den

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Rotorendwänden gelagert sind und zum anderen dadurch, daß die Rotorteile aus den Pluiddruckkararaern 53 heraus und aus den Fluiddruckkammern 99 heraus gegen die Steuerfläche des Steuerkörpers 53l gedrückt sind und zum anderen aber auch dadurch, da£ erfindungsgemäß die Schlitzräume 99 richtig und zweckdienlich mit Pluiddruckräumen im Steuerkörper 58I und den Andruckkammern 99 verbunden sind und dadurch die Flügelanordnungen 79 zu allen Zeiten mit dem richtigen Anpreßdruck gegen den Verschlußkörper 7 gedrückt werden. Lackagen an den Flügeln und Leckagen im Steuerspalt sind dadurch erfindungsgemäß auf ein Minimum reduziert und die Reibungen auch. Der Verschlußkörper 7 kann, wie bekannt, in Lagern 5 im Gehäuse 1, 5 umlauffähig gelagert sein.

Bei den Ausführungsbeispielen können die Schlitzräume 79 oder 93 jeweils als reine Räume zur Lagerung der Flügel verwendet werden, oder sie können als Motoraggregat oder Pumpaggregat mit Verwendung finden, z.B. mittels der Ausbildung nach Fig. 12 und 13· Diese Ausführung kann auch für Fig. 2 gewählt werden. Die Durchflußmenge Fluid, die dann durch die Schlitzräume strömt wird dann der Durchflußmenge durch die Zellen zuaddiert, und ent sprechend ist die Leistung des fluiddurchströmten Aggregates dann vergrößert. Auch für die Ausführung nach Fig. 2 usw. ist es wahlweise möglich, das Rotoraggregat mittels Bolzen, Büchsen, Nieten od.dgl. zusammenzuhalten, oder aber die Querschnitte durch die Fluiddruckkammern 53 und 93 so groß zu wählen, daß der Druck aus ihnen heraus auf die betreffende Endhaube 96 alle Roto: teile zusammendrückt und die Rotorteile gegen die Steuerfläche

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des Steuerkörpers 58I drückt. Eine genaue Abstimmung der Summen der Druckkräfte aus den Andrückkammern 53 und 99 einerseits und aus den den Steueröffnungen und dem Steuerspalt zwischen Rotorendwand 485 und Steuerkörper 581 ist dann jedoch notwendig. Denn die Summe des Übergewichts der Anpreßkräfte aus den Fluiddruckkammern 53 und 99 darf nicht zu groß werden, um ein Heißlaufen der Steuerflächen zu vermeiden. w

Die in meiner genannten älteren Patentanmeldung beschriebenen Fig. 10 und 11 verdeutlichen in schematischer Darstellung, wie die großen Fluiddruckkräfte auf die Flügel das Rotoraggregat zu zerbrechen suchen oder zu verbiegen suchen und wie mittels der Anordnung der ununterbrochenen Außenstege 91 und Paßstifte 89 das Rotoraggregat gegen tangentiale Durchbiegung der Rotorsegmente bzw. Rotorsektoren verstärkt werden kann.

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Claims (1)

1. - 18 - E 63

   Ansprüche;

   .y Fluiddur.chströmtes Aggregat mit zwischen einem Rotor, einem Verschlußkorper, einer Rotorendwand und einem Steuerkörper gebildeten, von Fluid durchströmten Arbeitskammern, dadurch gekennzeichnet, daß in der genannten Rotorendwand (z.B. 22) fluidbeinhaltende Druckkammern (z.B. 31) angeordnet, mit einer Arbeitskammer (z.B. bis 28), z.B. mittels einer Verbindung (z.B. 33)* verbunden und durch in ihnen axial bewegliche, auf einem Lagerteil (z.B.15) gelagerte Verschlüsse (z.B. 39) verschlossen sind.

   2ο Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem genannten Steuerkörper (z.B. 30) und dem genannten Rotor (z.B. 20) eine Rotorendwand (z.B. 21) angeordnet und mit Rotorkanälen (z.B. 36) durchsetzt ist.

   3. Aggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (z.B. 20) mit Schlitzen (z.B. 78) und darin gelagerten Flügeln (z.B. 19) versehen und jedem Schlitz (zoB. 78) ein die Rotorendwand (z.B. 21) durchsetzender Rotorschlitzkanal (z.B. 38) zugeordnet ist.

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   4. Aggregat nach Anspruch 1, 2 oder 3* dadurch gekennzeichnet, daß in dem genannten Steuerkörper (z.B. 30 oder 58I) außer den Steueröffnungen (z.B. 36,37,482,583) für die Steuerung der Arbeitszellen zusätzlich noch Steueröffnungen (z.B. 51,52,53,54) für die Pluidleitende Verbindung zu den Schlitzräumen (z.B. 78,93) über die RotorSchlitzkanäle (z.B. 38,42) angeordnet sind.

   5. Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der anderen Rotorendwand, z.B.mittels Verbindungskanäle (z.B. 3^*52), mit einer Schlitzkammer (z.B. 78,93) verbundene Fluiddruckkammern (z.B. 32,99) angeordnet und mit Verschlußkörpern (z.B. 39*55) versehen sind, die auf einem Axiallager lagern.

   6. Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem genannten Rotor (z.B.51*481) und den genannten Rotorendhauben (z.B. 96 und 485) Rotorendwände (z.B. 84,483) angeordnet und mit Schlitzen (z.B.93) zur Lagerung der Flügel· (z.B. 79) versehen sind; die Rotorschlitzkanäle (z.B. 42) sich durch die Rotorendhaube· (z.B. 485) und die Rotorendwand (z.B. 483) erstrecken,

   die Rotorkanäle (z.B. 97*98), die mit den Arbeitszellen • verbunden sind, durch die Rotorendwand (z.B. 483) und die Rotorendhaube (z.B. 485) sich erstrecken und jeweils ein Schlitzraum zusammen mit dem zugeordneten Rotorschlitzraumkanal (z.B. 42), der Verbindung (z.B. 52) und der Fluiddruckkammer (z.B. 99) eine Raurnmeinheit bildet

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   und jeweils eine Arbeitszellenkammer (z.B. 23 Ms 28 usw.) zusammen mit einem Rotorkanal (z.B. 97*98,55)* einer Verbindung (z,B₀ 33*58) und einer Fluiddruckkammer (z.B. 51,53) eine Raumeinheit bildet und die beiden Raumeinheiten beim Rotorumlauf periodisch oder mindestens zeitweilig mit Steueröffnungen (z.B.36, 37,51,52,53,54,482,583) verbunden sind.

   7. Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte durch die Fluiddruckkammern (z.B. 31) so groß ausgeführt sind, daß der Fluiddruck aus ihnen heraus die Rotoranordnung zusammen und gegen den Steuerkörper (z.B. 3O,58l) drückt.

   8. Aggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte durch die Fluiddruckkammern (z.B. 53 und 99) so groß bemessen sind, daß die Summe der Fluiddruckkräfte aus ihnen heraus größer ist als die Summe der Fluiddruckkräfte im Passungsspalt zwischen dem ^Rotoraggregat (z.B. 481,485) und dem Steuerkörper (z.B.58l)

   9. Aggregat nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Lager (z.B. 9 oder 15) und einem Steuerkörper (z.B. 30 oder 485) ein aus mehreren Teilen bestehendes Rotoraggregat (z.B. 20,21,22,96,84,481,483,485) umlauffähig angeordnet und zwischen diesen Teilen zusammengedrückt ist.

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   Aggregat nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke des Zusammendrückens des genannten Rotoraggregates im Rotoraggregat auf dem genannten Lager gelagerte Drückkörper angeordnet und im Rotoraggregat begrenzt axial verschiebbar eingepaßt sind.

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