DE2109144A1 - Vane pump with radially displaceable vanes arranged on a rotor - Google Patents
Vane pump with radially displaceable vanes arranged on a rotorInfo
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Description
V-29.998-01 t (/ * ;25.rFebruarί1971V-29.998-01 t (/ *; February 25th 1971
FLÜGELPUMPE MIT RADIAL VERSCHIEBBAR AUF EINEM ROTOR ANGEORDNETEN FLÜGELNVANE PUMP WITH RADIALLY SLIDING VANES ARRANGED ON A ROTOR
Bie Erfindung betrifft eine Flügelpumpe mit radial verschiebbar auf einem zylinderförmigen Rotor angeordneten Flügeln, deren äußere Kanten bei der Drehung d«s Rotors mit der inneren Zylinderfläche einer denThe invention relates to a vane pump with radial Slidably arranged vanes on a cylindrical rotor, their outer edges when rotating The rotor with the inner cylindrical surface of one of the
Rotor umgebenden Flügellaufbahn in Berührung sind, während der Rotor abwechselnd abdichtende und mit Öffnung·The rotor blade trajectory surrounding the rotor is in contact, while the rotor is alternately sealing and opening
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versehene Bereiche der Flüge11aufbahn überquert. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Verbesserungen in der Flügellaufbahn solcher Flügelpumpen, mit dem Ziel zu verhindern, daß eine merkliche nach außen gerichtete Bewegung eines Flügels erfolgt, während dieser einen abdichtenden Bereich der Flügellaufbahn überquert.marked areas of the flight pathway crossed. The invention relates in particular to improvements in the wings of such raceway vane pumps to prevent, with the aim that a noticeable a wing carried outward movement, during which crosses a sealing area of the wings raceway.
Die vorliegende Erfindung ist beispielsweise für hydrostatische Pumpen veränderlicher Verdrängung zum Betrieb von Turbinen hoher Geschwindigkeit gemäß den deutschen Patentanmeldungen P 16 53 8O9 und P 19 53 848 geeignet«The present invention is for example for hydrostatic Variable displacement pumps for running high speed turbines according to the German Patent applications P 16 53 8O9 and P 19 53 848 suitable «
Diese Petantacraeldiingen bez-iehen sich auf Zwei-Kammer« 5 i.si denen die Kammern vergrößert und verringertThese Petantacraeldiingen refer to two-chamber " 5 i.si which the chambers enlarged and reduced
l:Zcm<ant isa das Maß dar Verdrängung zu variisr'-n. Bsi.<£■■£- !-'---"."'sositiSicnieliiiiHgin off:*:n"b:firen ^!frartige Pumpfa, 'h ν . .-. ■ „jr.·'- "T;..;. - ■■■· "■;.';;(».;.' "::... . '»;■..· JI ■'-■>■·■ '■■ ■ rück -»TI, dv.i.·- -'Cl C;·:;-.:; .".-.:^' c:..t I::.rt-X'^ht- mxt .Anslaßöfftr-in^er. ovstrecken, ί· ^Äp^.oIj-'-Liiel^er-i'i1 BerrU-'1.^ in <:■·'■· Fi jgelbahu m±'':- ■:,.::.-'>*.;/-..·;;·^Λ.-.·^^ΐϋ.. j>C:;civ'Kf'rd^j1, Bfrtioh'1! :>rtunden sind, -.-/c-bei ■ .ν.;.,. 'V^IjSi:'*;!*:!-.!1 ΐ"βΐ*1;νίΉί" ü'; ^r die C-'-t : fische dejr FIy.^;."." lE-2i"'&i;tl:.r-*. satleng αί.η Stullen j >*n dene;a die Flügelkar.-:o:i l: Zcm <an t isa the measure of the repression to variisr'-n. . "." - Bsi <£ ■■ £ -'--- 'sositiSicnieliiiiHgin off: *: n "! B: f ^ irish frartige Pumpfa,' ν h .- ■.." Jr · '-'T.;..;. - ■■■ · "■;. ';;(».;.'" :: .... '»; ■ .. · JI ■' - ■> ■ · ■ '■■ ■ back - »TI, dv.i. · - -'Cl C; ·:; -.:;. ".-.: ^ 'c: .. t I :: .rt-X' ^ ht- mxt .Anslaßöfftr-in ^ er. ovstrecken, ί ^ Äp ^ .oIj -'- Liiel ^ er-i'i 1 BerrU- ' 1. ^ in <: ■ ·' ■ · Fi jgelbahu m ± '': - ■:,. :: .- '>*.; / - .. · ;; · ^ Λ .-. · ^^ ΐϋ .. j>C:;civ'Kf'rd ^ j 1 , Bfrtioh' 1 ! :> Round are, -.- / c-at ■ .ν.;.,. 'V ^ IjSi:'*;! *:! -.! 1 ΐ "βΐ * 1; νί Ήί" ü '; ^ r the C -'- t: fish dejr FIy. ^ ;. "." lE-2i "'& i ; tl: .r- *. satleng αί.η stullen j> * n dene; a the wing card .-: o: i
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Patentanmeldung beschreibt außerdem eine Flügelpumpe, bei der ein verformbarer Zylinder den Rotor umgibt und kontrollierbar verformt wird, um eine innere, zylindrische Flüge 11 auf bahn sbu schaffen, die von einem kreisförmigen bis zu einem etwa elliptischen Querschnitt verstellbar ist, um die Verdrängung zu variieren. Bei jeder Flügelpumpe, wie auch allgemein bei derartigen rotierenden Vorrichtungen, wird das Maß der Flüssigkeits-Verdrängung durch Veränderung der relativen Lagen des Rotors zijmindestens einem abgedichteten Bereich in der Flüge11aufbahn variiert. Ist der abdichtende Bereich im Querschnitt im wesentlichen kreisförmig, gleiten die Flügel in radialer Richtung, während sie den abdichtenden Bereich überqueren, und zwar bei allen Verdrängungseinstellungen, bis auf die eine, bei der der Drehungsmittelpunkt des Rotors mit dem Krümmungsmittelpunkt des abdichtenden Bereiches zusammenfällt. Bei bisher bekannten Pumpen mit veränderlicher Verdrängung ist das radiale Gleiten der Flügel jeweils etwa während einer halben Wegstrecke über den abdichtenden Bereich nach innen und nach außen gerichtet.Patent application also describes a vane pump, in which a deformable cylinder surrounds the rotor and is controllably deformed to form an inner, cylindrical one Flights 11 on bahn sbu create from a circular to an approximately elliptical cross-section is adjustable to vary the displacement. at any vane pump, as well as generally in such rotating devices, is the amount of liquid displacement by changing the relative positions of the rotor in at least one sealed area in the Flight career varies. Is the sealing area substantially circular in cross-section, the wings slide in the radial direction while they seal the Cross the area at all displacement settings except for the one in which the center of rotation of the rotor coincides with the center of curvature of the sealing one Area coincides. In previously known pumps with variable displacement, this is radial The wings slide inwards and in each case for about half a distance over the sealing area directed outwards.
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.4. * 2109U4.4. * 2109U4
Ein merklich nach außen gerichtetes Gleiten der Flügel im Dichtbereich erhöht den Leckverlust über der Außenkante des Flügels und führt zu einem plötzlichen Anstoßen des Flügels an die Flügellaufbahn. Wenn der Flügel eine drehbare Kante besitzt, kann diese unkontrollierbar rotieren, wodurch sowohl diese als auch der Ring der Laufbahn schnell abgenutzt werden. Spezielle Formgebungen in den abdichtenden Bereichen können vorgesehen werden, um ein radial nach außen gerichtetes Gleiten der Flügel zu vermeiden oder zu verringern, jedoch sind derartige Oberflächen mit Schwierigkeiten und hohem Aufwand mit der erforderlichen Genauigkeit herzustellen. Die vorliegende Erfindung vermeidet eine merkliche nach außen gerichtete Radialbewegung der Flügel, während diese einen abdichtenden Bereich überqueren, und zwar über sämtliche Verdrängungseinstellungen und sogar dann, wenn die innere Oberfläche in dem abdichtenden Bereich einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Auf diese Weise werden die Herstellungskosten verringert.A noticeably outward sliding of the wings in the sealing area increases the leakage loss over the outer edge of the wing and leads to a sudden impact of the wing on the wing's trajectory. If the wing is a possesses rotatable edge, this can rotate uncontrollably, whereby both this and the ring of the raceway wear out quickly. Special shapes in the sealing areas can be provided, to avoid or reduce a radially outward sliding of the wings, however, such are Surfaces with difficulties and a lot of effort with the the required accuracy. The present Invention avoids a noticeable outward radial movement of the wings, while this one sealing Cross the area over all displacement settings and even if the inner surface has a substantially circular cross-section in the sealing area. In this way, the Manufacturing costs reduced.
Außerdem können Pumpen mit konstanter Verdrängung ebenfalls nach der Erfindung mit geringerem Aufwand hergestellt werden,In addition, pumps with constant displacement can also be manufactured according to the invention with less effort,
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Der Querschnitt der Innenfläche der Laufbahn bei einer Ein-Kammer-Vorrichtung kann einfach kreisförmig sein, während bei einer Zwei-Kammer-Vorrichtung der Querschnitt nahezu eine Ellipse mit vier Kreisbögen darstellen kann, die an Tangentialpunkten miteinander verbunden sind.The cross-section of the inner surface of the raceway in a single-chamber device can be simply circular while in a two-chamber device the cross-section is almost an ellipse with four arcs of a circle can represent those at points of tangency with each other are connected.
Eine typische Flügelpumpe nach der vorliegenden Erfindung besitzt einen zylinderförmigen Rotor, auf dem im wesentlichen radial verschiebbare Flügel angeordnet sind, wobei die äußere Kante jedes Flügels mit der inneren Zylinderfläche einer Flügellaufbahn in Berührung bleibt, die den Rotor umgibt, der bei seiner Drehung abwechselnd abdichtende und mit Öffnungen versehene Bereiche in der Flügellaufbahn überquert. Die Innenfläche in jedem abdichtenden Bereich besitzt einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt. Der Drehungsmittelpunkt des Rotors befindet'sich auf einer Linie, die durch den Krümmungsmittelpunkt der Innenfläche in dem abdichtenden Bereich und durch ein Ende dieser Innenfläche bzw. dieses Bereiches hindurchgeht, so daß jede merkliche Radialverschiebung eines Flügels nach innen gerichtet ist, solange dieser den abdichtenden Bereich überquert, wobei eine Berührung mit der Innenfläche in diesem abdichtenden Bereich aufrechterhalten wird. Liegt der Drehungsmittelpunkt dichter alsA typical vane pump according to the present invention has a cylindrical rotor on which essentially radially displaceable vanes are arranged, the outer edge of each vane with the inner cylindrical surface remains in contact with a wing trajectory surrounding the rotor, which alternately seals as it rotates and traverses apertured areas in the wing path. The inner surface in each sealing Area has a substantially circular cross-section. The center of rotation of the rotor is on a line passing through the center of curvature of the Inner surface in the sealing area and through one end of this inner surface or this area passes, so that any noticeable radial displacement of a wing is directed inwards, as long as this is the sealing one Area crossed, maintaining contact with the inner surface in this sealing area will. If the center of rotation is closer than
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der Krümraungsmittelpunkt bei der Innenfläche eines abdichtenden Bereiches, befindet sich der Drehungsmittelpunkt auf dem zu der ablaufenden Kante des abdichtenden Bereiches weisenden Radius. Andererseits liegt der Drehungsmittelpunkt dort, wo er weiter als der Krütnmungsmittelpunkt von der Innenfläche eines Dichtbereiches entfernt ist, auf einer Verlängerung des zu der Anlaufkante des Dichtbereiches weisenden Radius.the center of curvature on the inner surface of a sealing area, the center of rotation is on that to the trailing edge of the sealing area pointing radius. On the other hand, the center of rotation is where it is further than the center of curvature is removed from the inner surface of a sealing area, on an extension the radius pointing to the leading edge of the sealing area.
Die erfindungsgemäße Flügelpumpe kann ferner über Vorrichtungen verfugen, mit denen die Flüssigkeitsverdrängung durch Verstellen der relativen Anordnung zwischen dem Rotor und einem abdichtenden Bereich (Dichtbereich) der Flügellaufbahn derartig veränderbar ist, daß bei sämtlichen Einstellungen jede merkliche Radialverschiebung eines Flügels nach innen gerichtet ist, sobald ein Flügel die Innenfläche des Dichtbereiche.? überquert und mit diesem Bereich in Berührung bleibt. Derartige Vorrichtungen erzeugen im allgemeinen eine Relativbewegung zwischen dem Drehungsmittelpunkt des Rotors und einem Dichtbereich, und zwar entlang eines Abschnittes des Durchmessers durch den Krümmungsmittelpunkt der Innenfläche-und durch ein Ende dieses abdichtenden bzw. Dichtbereiches. Kann der Drehungsmittelpunkt näherThe vane pump according to the invention can also have Have devices that allow the liquid displacement by adjusting the relative arrangement so changeable between the rotor and a sealing area (sealing area) of the wing runway is that at all settings any noticeable radial displacement of a wing is directed inward is once a wing is the inner surface of the sealing areas.? crosses and stays in contact with this area. Such devices generally produce a relative movement between the center of rotation of the Rotor and a sealing area, namely along a portion of the diameter through the center of curvature the inner surface - and through one end of this sealing or sealing area. Can the center of rotation closer
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als der Krütnmungsmittelpunkt an der Innenfläche des Dichtbereiches liegen, sollte die Relativbewegung im wesentlichen entlang des Radius erfolgen, der auf die ablaufende Kante des Dichtbereiches weist. Kann dagegen der Drehungsmittelpunkt weiter als der Krümmungsmifctelpunkt von der Innenfläche des Dichtbereiches entfernt sein, sollte die Relativbewegung im wesentlichen auf der Verlängerung des zu der Anlaufkante des Dxchtbereiches weisenden Radius erfolgen. Weitere Merlanale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung sowie aus den beigefügten Abbildungen von Ausführungsarten der Erfindung hervor.as the center of curvature on the inner surface of the The sealing area, the relative movement should be in take place essentially along the radius that points to the trailing edge of the sealing area. Can against it the center of rotation farther than the center of curvature be removed from the inner surface of the sealing area, the relative movement should be substantially the extension of the radius pointing to the leading edge of the dxcht area. More merlanale, advantages and Possible applications of the invention emerge from the following description and from the accompanying figures of embodiments of the invention.
Es zeigtIt shows
Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer typischen Zwei-Kammer- Flügelpumpe gemäß der Erfindung,Fig. 1 is a cross-sectional view of a typical two-chamber Vane pump according to the invention,
Fig. 2 im Querschnitt, vergrößert und weitgehend schematisiert einen Teil der Flügelpumpe nach Fig. 1, undFig. 2 in cross section, enlarged and largely schematized part of the vane pump according to Fig. 1, and
Fig. 3 im Querschnitt, vereinfacht und weitgehend schematisiert eine typische Ein-Kammer-Flügelpumpe gemäß der Erfindung*3 in cross section, simplified and largely schematized a typical single-chamber vane pump according to the invention *
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In Fig. 1 ist eine Flügelpumpe 10 mit veränderlicher Verdrängung dargestellt, die der Pumpe nach Fig. 13 der deutschen Patentanmeldung P 19 53 848 ähnlich ist, jedoch gemäß den Merkmalen der vorliegenden Erfindung abgewandelt ist. Der Offenbarung dieser Ausführungsart der Erfindung ist zu entnehmen, wie gleiche oder ähnliche Abwandlungen routinemäßig durchgeführt waden können, um die Merkmale der Erfindung bei anderen vergleichbaren Vorrichtungen zu verwirklichen, beispielsweise bei Flüssigkeitsmotoren und anderen Pumpen, wie Ein-Kammer-Pumpen mit veränderlicher Verdrängung und Doppel-Kammer-Pumpen, bei denen nur zwei der Dichtbereiche beweglich sind; wie in den Fig. 1-7 der deutschen Patentanmeldungen P 16 53 809 und P 19 53 848.1 shows a vane pump 10 with variable displacement, that of the pump according to FIG. 13 the German patent application P 19 53 848 is similar, but according to the features of the present invention is modified. The disclosure of this embodiment the invention shows how the same or similar modifications can be routinely carried out, in order to realize the features of the invention in other comparable devices, for example in Liquid motors and other pumps, such as single-chamber, variable displacement pumps and double-chamber pumps, in which only two of the sealing areas are movable; as in Figs. 1-7 of the German patent applications P 16 53 809 and P 19 53 848.
Ein zylinderförmiger Rotor 11 besitzt Flügel 12, die in diesem Rotor im wesentlichen in radialer Richtung gleitend bzw. beweglich angeordnet sind, wobei die äußere Kante jedes Flügels 12 mit der inneren, zylinderförmigen Fläche 13 einer den Rotor 11 umgebenden Flügellaufbahn in Berührung bleibt, während der Flügel 12 die abdichtenden bzw. Dichtbereiche 15, l6, 17, 18 und die mit Öffnungen versehenen Bereiche 20, 21, 22, 23 in der Flügellaufbahn abwechselnd überquert.A cylindrical rotor 11 has blades 12 which are arranged in this rotor to slide or move substantially in the radial direction, the outer Edge of each blade 12 with the inner, cylindrical surface 13 of a blade runway surrounding the rotor 11 remains in contact while the wing 12, the sealing or sealing areas 15, 16, 17, 18 and those with openings provided areas 20, 21, 22, 23 in the wing runway alternately crossed.
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Der Dichtbereich 15 erstreckt sich über die linke Hälfte eines Blockes 25» während der Dichtbereich l6 die untere Hälfte des Blockes 26 einnimmt. Entsprechend sind der Dichtbereich 17 auf der rechten Hälfte eines Blockes 27 und der Dichtbereich l8 auf der unteren Hälfte eines Blockes 28 angeordnet. Sämtliche Blöcke 25» 26, 27 und 28 sind radial beweglich. Flexible Schichten 30, die an einem Ende mit dem Block 25 und an dem anderen mit dem Block 26 verbunden sind, enthalten (nicht gezeigte) Öffnungen, die sich über den gesamten Bereich zwischen den Blöcken 25 und 26 erstrecken. In gleicher Anordnung sind Schichten 31» 32 und 33 vorhanden, die jeweils an ihren Enden mit den entsprechenden Blöcken 25, 26 bzw. 27, 28 bzw. 28,25 verbunden sind. Auch deren Offnungen sind nicht dargestellt.The sealing area 15 extends over the left half of a block 25 »during the sealing area l6 the lower half of the block 26 occupies. Correspondingly, the sealing area 17 is on the right Half of a block 27 and the sealing area 18 are arranged on the lower half of a block 28. All Blocks 25 »26, 27 and 28 are radially movable. Flexible layers 30 attached at one end to the Block 25 and connected to block 26 on the other contain openings (not shown) that extend over the entire area between blocks 25 and 26 extend. Layers 31 » 32 and 33 are present, each at their ends with the corresponding blocks 25, 26 and 27, 28 and 28,25 are connected. Their openings are also not shown.
Die Öffnungen in den Schichten 30 stehen in Verbindung mit einer Öffnung 35 in der rechten Hälfte des Blockes und mit einer Öffnung 36 in der oberen Hälfte des Blockes Somit erstreckt sich der mit Öffnungen versehene Bereich 20 von der Mitte des Blockes 25 bis zu der Mitte des BlockesThe openings in layers 30 are in communication with an opening 35 in the right half of the block and with an opening 36 in the upper half of the block Thus, the apertured area 20 extends from the center of the block 25 to the center of the block
26. Der mit Öffnungen versehene Bereich 21 befindet sich zwischen dem unteren Ende des Blockes 26 und dem rechten26. The apertured area 21 is located between the lower end of the block 26 and the right one
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Ende des Blockes 27. Die Offnungen in den Schichten 32 sind mit einer Öffnung 37 in der linken Hälfte des Blockes 27 sowie mit einer Öffnung 38 in der unteren Hälfte des Blockes 28 verbunden. Folglich erstreckt sich der mit Öffnungen versehene Bereich 22 von der Mitte des Blockes 27 bis zur Mitte des Blockes 28. Der Öffnungen aufweisende Bereich 23 dehnt sich von dem oberen Ende des Blockes 28 bis zu dem linken Ende des Blockes 25 aus. Die Blöcke 25 - 28 und die Schichten 30 - 33 sind derart ausgebildet und an ihren benachbarten Enden miteinander fest verbunden, daß die Innenfläche des Laufbahn-Ringes 13 einem vollkommen kreisförmigen, mit der Welle Ίθ und dem Rotor 11 koaxialen Zylinder entspricht, wenn die Blöcke 25 bis 28 in gleichen Abständen von der .Achse der Welle 40, um die der Rotor 11 rotiert, angeordnet sind» Somit sind die inneren Flächen der Blöcke 25 - 28, welche die abdichtenden Bereiche 15-l8 und deren entsprechende benachbarte Öffnungen 35 - 38 ausbilden, im Querschnitt Abschnitte des gleichen Kreises.End of block 27. The openings in layers 32 are with an opening 37 in the left half of the block 27 and with an opening 38 in the lower Half of the block 28 connected. Thus, the apertured area 22 extends from the center of the Block 27 to the middle of block 28. The openings having portion 23 expands from the upper end of block 28 to the left end of block 25. Blocks 25-28 and layers 30-33 are such formed and firmly connected to each other at their adjacent ends that the inner surface of the raceway ring 13 a perfectly circular one with the wave Ίθ and the rotor 11 corresponds to a coaxial cylinder when the blocks 25 to 28 are equidistant from the axis of the shaft 40, around which the rotor 11 rotates are arranged. Thus, the inner surfaces of the blocks 25-28, which are the sealing Areas 15-18 and their corresponding adjacent openings 35-38 form, in cross-section portions of the same circle.
Die Blöcke 25 - 28 sind radial beweglich, und zwar von den eben beschriebenen Positionen, in denen die Innenfläche der Flügellaufbahn l'i im Querschnitt kreisförmig ist,The blocks 25-28 are radially movable from the positions just described, in which the inner surface of the wing flight path l'i is circular in cross-section,
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'iber einen kontinuierlichen Bereich von Einstellungen bis zu der in Fig. 1 gezeigten Position, in der die oberen und unteren Blöcke 25» 27 näher zu der Mittellinie der Folie 4O als der linke und der rechte Block 28, 26 angeordnet sind. In der letztgenannten Lage nimmt die innere Fläche 13 der Fliigelbahn l4 einen nahezu elliptischen Querschnitt ein. In den Lagen zwischen den beiden Extremen ergibt sich ebenfalls ein nahezu elliptischer Querschnitt, der dann jedoch eine geringere Exzentrizität aufweist.Over a continuous range of attitudes to the position shown in Fig. 1 in which the upper and lower blocks 25 »27 are closer to the center line of the film 40 as the left and right blocks 28, 26 are arranged. In the latter situation takes the inner surface 13 of the panel l4 has an almost elliptical cross-section. In the layers between the Both extremes also result in an almost elliptical cross-section, which, however, then has a smaller eccentricity having.
Die radialen Lagen der Blöcke 25 - 28 können in einer geeigneten Weise überwacht und geregelt werden. Bei der in Fig. 1 gezeigten Pumpe wird der rechts dargestellte Block 26 mit Hilfe einer Druckfeder 42 nach außen gedrückt, die elastisch zwischen dem Gehätise 4l und einer Nut 43 auf einem Bolzen 44 angeordnet und mit dem Block 26 verbunden ist. In gleicher Weise wird der linke Block 28 von einer Druckfeder 45 nach außen gedrückt, die zwischen dem Gehäuse 4l und einer Nut 26 auf einem Bolzen 47 angeordnet und mit dem Block 28 verbunden ist. Durch unter Druck stehende Flüssigkeiten werden die äußeren Enden der oberen undThe radial positions of the blocks 25-28 can be in a appropriately monitored and regulated. In the case of the pump shown in FIG. 1, the one shown on the right is used Block 26 is pressed outward with the aid of a compression spring 42, which is elastic between the housing 4l and a groove 43 arranged on a bolt 44 and connected to the block 26. In the same way, the left block 28 of a Compression spring 45 pushed outward between the housing 4l and a groove 26 arranged on a bolt 47 and is connected to the block 28. Pressurized fluids remove the outer ends of the upper and
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unteren Blöcke 25, 27 über die Einlassöffnungen 48 und die Auslassöffnungen 49 in dem Gehäuse 4l sowie über die Leitungen 50* 51» 52 und 53» durch die Leitungen 50, 51, 52 und 53 beaufschlagt, um die Blöcke 25, 27 sicher in den geeigneten Stellungen zu halten und um die Vibration infolge der Drehung des Rotors 11 auf ein Minimum zu bringen.lower blocks 25, 27 via the inlet openings 48 and the outlet openings 49 in the housing 4l as well via lines 50 * 51 »52 and 53» through the lines 50, 51, 52 and 53 acted on to the blocks 25, 27 securely to hold in the appropriate positions and to reduce the vibration due to the rotation of the rotor 11 on Bring minimum.
Eine Quelle 55 liefert Flüssigkeit mit einem einstellbaren Druck durch eine Zuleitung 56 in eine flüssigkeitsdichte Kammer 57 an dem Gehäuse 41, von dort in die Umgebung der Feder 45, der Nut 46 und des Bolzens 47, von wo aus eine Verbindung mit dem äußeren Ende des linken Blockes 28 besteht. Die Quelle 55 liefert außerdem Flüssigkeit unter einstellbarem Druck durch eine Zuleitung 58 in eine flüssigkeitsdichte Kammer 59 an dem Gehäuse kl, zu der Feder 42, der Nut 43 und dem Bolzen 44, womit eine Verbindung mit dem äußeren Ende des rechten Blockes 26 hergestellt ist. Wenn die Kräfte gegen die Blöcke 28, 26 durch den Flüssigkeitsdruck aus der Quelle 55 in den Kammern 57» 59 geringer sind als die entgegengesetzt gerichteten Kräfte der Federn 45, 42 und der Flüssigkeitsdrücke bei 48, 49, dann wird die Flügellaufbahn 14 in ihrer Lage mit maximaler Exzentrizität und maximaler Verdrängung beibehalten, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist. Der FlüssigkeitsdruckA source 55 supplies liquid at an adjustable pressure through a supply line 56 into a liquid-tight chamber 57 on the housing 41, from there into the vicinity of the spring 45, the groove 46 and the bolt 47, from where a connection to the outer end of the left block 28 consists. The source 55 also supplies liquid under adjustable pressure through a supply line 58 into a liquid-tight chamber 59 on the housing kl, to the spring 42, the groove 43 and the bolt 44, whereby a connection with the outer end of the right block 26 is established. When the forces against the blocks 28, 26 by the fluid pressure from the source 55 in the chambers 57 »59 are less than the opposing forces of the springs 45, 42 and the fluid pressures at 48, 49, then the wing flight path 14 becomes in place maintained with maximum eccentricity and maximum displacement, as shown in FIG. The fluid pressure
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aus der Quelle 55 kann erhöht werden, um die Kräfte gegen die äußeren Enden der Blöcke 28, 26 in ausreichendem Maße zu erhöhen, um die Gegenkräfte zu überwinden, so daß die Blöcke 28 und 26 nach innen gedrückt und die Exzentrizität der Flügellaufbahn 14 verringert wird. . Dadurch wird die Flüssigkeitsverdrängung in der Pumpe 10 reduziert. Sobald die gewünschte Verdrängung erreicht ist, wird der Druck aus der Quelle 55 automatisch verringert, um ein Gleichgewicht einzustellen.from the source 55 can be increased to increase the forces against the outer ends of the blocks 28,26 sufficient to overcome the opposing forces so that the blocks 28 and 26 are forced inwardly and the eccentricity of the wing flight path 14 is reduced . . This reduces the liquid displacement in the pump 10. Once the desired displacement is achieved, the pressure from source 55 is automatically reduced to establish equilibrium.
Aus Fig. 2 ist zu entnehmen, wie mit der vorliegenden Erfindung eine merkliche nach außen gerichtete Radialbewegung eines Flügels vermieden wird, solange dieser die Innenfläche eines abdichtenden Bereiches überquert und dabei mit dieser Fläche in Berührung bleibt. Wenn der Druck aus der Quelle 55 auf einen solchen Wert eingestellt wird, daß die Verdrängung in der Pumpe 10 gleich 0 ist, nimmt die innere Fläche 13 der Flügellaufbahn 14 einen im wesentlichen kreiäTÖrmigen Querschnitt ein und verläuft konzentrisch mit dem Drehungsmittelpunkt 60, wie dies durch den strichpunktierten Kreisbogen 6l angedeutet ist.From Fig. 2 it can be seen how with the present invention a noticeable outward radial movement of a wing is avoided as long as it crosses the inner surface of a sealing area and remains in contact with this surface. When the pressure from the source 55 is adjusted to such a value that the displacement in the pump 10 is equal to zero, the inner surface 13 of the wing flight path 14 assumes a substantially circular cross-section and is concentric with the center of rotation 60, as through the dash-dotted circular arc 6l is indicated.
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Wird der Druck derart eingestellt, daß sich eine erhebliche Verdrängung ergibt, wird der obere Block 25 mit seinem Krümmungsmittelpunkt an einer Stelle 62, idp in Fig. 2 gezeigt, nach unten bewegt, so daß sich jetzt der Drehungsmittelpunkt 60 näher als der Krümmungsmittelpunkt 62 zu der inneren Fläche des Blockes 25 befindet. Gleichzeitig bewegt sich der Block 26 nach rechts, also weg ^^ von dem Drehungsmittelpunkt 60, so daß sich nunmehr dessen Krümmungsmittelpunkt 63 näher an der inneren Fläche als der Drehungsmittelpunkt 60 befindet.If the pressure is adjusted so that there is a considerable displacement, the upper block 25 is also its center of curvature at a point 62, idp in 2, moved downwards so that the center of rotation 60 is now closer than the center of curvature 62 to the inner surface of the block 25 is located. Simultaneously moves the block 26 to the right, so away ^^ from the center of rotation 60, so that it is now Center of curvature 63 closer to the inner surface than the center of rotation 60 is located.
Zur Erklärung enthält Fig. 2 eine Hilfslinie 64, die einen Bogen des um den Drehungsmittelpunkt 60 geschlagenen Kreises darstellt und die innere Fläche des Blockes 25 an dessen Mittelpunkt 68 berührt, der auf der ablaufenden Kante des ablaufenden Bereiches 15 an der Verbindungslinie mit dei~ Sk Öffnung 35 liegt. Eine andere Hilfslinie 65 bedeutet einen Bogen eines Kreises, dessen Kittelpunkt in dem Drehungsmittelpunkt 60 liegt und der an seinen Enden 70, 72 mit der inneren Fläche des rechten Blockes 26 zusammenfällt. Unter der Voraussetzung, daß der Rotor, vrie mit dom Pfeil angedeutet ist, sich im Uhrzeigersinne dreht, kann der Dotrnn 6k die Lage der Kante eines Flügels 12 wiedergeben, wenn diese während der Drehung des Rotors Ll in einer festen Position gehalten wird. Da Jeder Flügel 12 im wpsRiiti LehenFor explanation, Fig. 2 contains an auxiliary line 64, which represents an arc of the circle drawn around the center of rotation 60 and touches the inner surface of the block 25 at its center 68, which is on the trailing edge of the trailing area 15 at the connecting line with dei ~ Sk Opening 35 is located. Another auxiliary line 65 denotes an arc of a circle, the center point of which lies in the center of rotation 60 and which at its ends 70, 72 coincides with the inner surface of the right block 26. With the proviso that the rotor vrie, indicated by arrow dom, rotates in the clockwise direction, the Dotrnn can 6k the position of the edge reflect a wing 12 when it is held in a fixed position during rotation of the rotor Ll. Since each wing 12 in the wpsRiiti fief
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in radialer Richtung beweglich ist und durch den Flüssigkeitsdruck und die Zentrifugalkraft nach außen gedrückt wird, folgt dip Fingelspitze tatsächlich der inneren Fläche des oberen Blockes 25) während sie diese Flä'-he überstreicht. Somit bewegt sich die Spitze des Fl'igels 12, während sie den abdichtenden Bereich 15 überftreicht, von dem linken Eckpunkt 67 auf der Anlaufkante des abdichtenden Bereiches I5 bis zu dem Mittelpunkt 68 auf der ablaufenden Kante des abdichtenden Bereiches I5 nach innen, da die Innenfläche an dem Punkt 67 weiter als der Bogen 61I von dem DrehungsZentrum 60 entfernt ist, während der Bogen Sk an der Stelle 68 gerade den gleichen Abstand von dem Drellungsmittelpunkt 60 erreicht hat. Sobald dir Flügelkante ihren Weg nach rechts zu dem Endpunkt fortsetzt, bewegt sie sich von dem Bogen 64 nach außen. Folglich ist die Radialbewegunjr des Flügels nach innen gerichtet, solange dieser die innere Fläche des abdichtenden Bereiches 15 überstreicht und mit diesem im wesentlichen in Berührung· bleibt. Wenn sich der abdichtende Bereich über die rechte Hälfte des Blockes 25 erstreckt, würde sich der Flügel 12 merklich nach außen bewegen, während er diesen Teil der abdichtenden Bereiches überquert, was zu instabilem Betrieb und Beschädigung des Flügels 12 und der Flügellaufbahn l'l führen könnte.is movable in the radial direction and is pushed outward by the fluid pressure and centrifugal force, the fingertip actually follows the inner surface of the upper block 25) as it sweeps over this surface. Thus, the tip of the wing 12, while it extends over the sealing area 15, moves inward from the left corner point 67 on the leading edge of the sealing area I5 to the center point 68 on the trailing edge of the sealing area I5, as the inner surface at the point 67 further than the arc 6 1 I is removed from the center of rotation 60, while the arc Sk has just reached the same distance from the twist center 60 at the point 68. As soon as the wing edge continues its way to the right to the end point, it moves out of the arc 64. Consequently, the radial movement of the wing is directed inwards as long as it sweeps over the inner surface of the sealing area 15 and remains essentially in contact therewith. If the sealing area extends over the right half of the block 25, the wing 12 would move noticeably outwardly as it traverses this part of the sealing area, which could lead to unstable operation and damage to the wing 12 and the wing trajectory l'l .
. ^ϊ: ,1098 39/1101. ^ ϊ :, 1098 39/1101
Bei der Weiterdrehung des Flügels 12 über den mit Öffnungen versehenen Bereich 20 erfolgt weiterhin eine nach außen gerichtete Bewegung entlang der Innenfläche des flexiblen Teiles der Flügellaufbahn lh. Der Flügel bewegt pich mich nach außen, während er die obere HnIfte der Innenfläche des Blockes 26 von dem oberen Endpunkt 70 bis zu dem Mittelpunkt 71 auf der Anlaufkante des abdichtenden Bereiches l6 überquert. Wäre die Öffnung in diesem Gebiet nicht vorgesehen, würde der Flügel eine merkliche radiale Bewegung nach außen in einem abdichtenden Bereich ausführen. Somit wird durch die Öffnung eine solche unerwünschte Situation vermieden. Sobald der Flügel sich von dem Mittelpunkt 6l des Blockes 26 über den abdichtenden Bereich 60 bis zu dem unteren Endpunkt auf der ablaufenden Kante des abdichtenden Bereiches reiterdreht, erfolgt eine radial nach innen gerichtete Bewegung, wie dies durch den Bogen 65 in Fig. 2 deutlich wird, dessen Mittelpunkt mit dem Drehungrmittelmmkt zusamm e nf Π11«As the vane 12 continues to rotate over the area 20 provided with openings, an outward movement continues to take place along the inner surface of the flexible part of the vane track lh. The wing moves outward as it traverses the upper half of the inner surface of the block 26 from the upper end point 70 to the center point 71 on the leading edge of the sealing area 16. If the opening were not provided in this area, the wing would perform a noticeable radial movement outward in a sealing area. Such an undesirable situation is thus avoided by the opening. As soon as the wing rider rotates from the center 61 of the block 26 via the sealing area 60 to the lower end point on the trailing edge of the sealing area, a radially inward movement takes place, as is clear from the arch 65 in FIG , the center of which coincides with the center of rotation five Π11 «
A17f.- der obigen "rl:! iiruns ist zu entnehmen, daß das Maß der Fl-''.Γ cigicei tir'/erdräi.-.T-xmg durch Cinrt Ellung der relativenA17f.- the above "rl :! iiruns can be seen that the measure of the Fl- ". Γ cigicei tir '/ erdräi .-. T-xmg by Cinrt Ellung the relative
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
Lagen zwischen dem Rotor und den abdichtenden Bereichen in der Flügellaufbahn entlang eines Teiles des Radius variiert werden kann, der sich von dem Krümmungsmittelpunkt der Innenfläche bis zu einem Ende des abdichtenden Bereiches erstreckt, wobei der abdichtende Bereich eine Innenfläche aufweist, die im Querschnitt im wesentlichen kreisförmig ist. Wenn der Drehungsmittelpunkt 6O näher zu der Innenfläche des abdichtenden Bereiches I5 liegt als der Krümmungsmittelpunkt 62 dieses Bereiches, erfolgt die Relativbewegung im wesentlichen entlang des Radius 73, der durch die ablaufende Kante 68 des abdichtenden Bereiches hindurch führt. Kann dagegen der Drehungsmittelpunkt 60 weiter von der Innenfläche des abdichtenden Bereiches l6 entfernt sein als der Krümmungsmittelpunkt 63 dieses Bereiches; findet eine Relativbewegung im wesentlichen auf einer Verlängerung des Radixis 7k statt, der zu der Anlaufkante 71 des abdichtenden Bereiches l6 weist. Die abdichtenden Bereiche I7 und l8 sind in ihrer Form und Anordnung mit den Bereichen 15 bzw. l6 identisch, jedoch um l80° versetzt; somit gilt die Fig. 2 und die obige Erklärung anhand dieser Fig. im gleichen Maße auch für die versetzten Bereiche.Layers can be varied between the rotor and the sealing areas in the wing running web along a portion of the radius of up to one end of the sealing portion extends from the center of curvature of the inner surface, wherein the sealing region has an inner surface which circular in cross-section substantially is. If the center of rotation 60 is closer to the inner surface of the sealing area 15 than the center of curvature 62 of this area, the relative movement takes place essentially along the radius 73 , which leads through the trailing edge 68 of the sealing area. On the other hand, the center of rotation 60 can be further removed from the inner surface of the sealing area 16 than the center of curvature 63 of this area ; a relative movement takes place essentially on an extension of the radix 7k , which points to the leading edge 71 of the sealing area l6. The sealing areas 17 and 18 are identical in shape and arrangement to the areas 15 and 16, respectively, but offset by 180 °; thus FIG. 2 and the above explanation with reference to this FIG. also apply to the same extent to the offset regions.
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Fig. 1 kann außerdem herangezogen werden, um eine Pumpe mit konstanter Verdrängung zu erläutern, bei der die Flügellaufbahn 14 in der gezeigten Gestalt und Anordnung beibehalten wird. Tatssächlich kann der Aufbau ftark vereinfacht werden, wenn eine Veränderung der Verdrängung nicht vorgesehen ist.Fig. 1 can also be used to illustrate a constant displacement pump in which the Wing runway 14 in the shape and arrangement shown is retained. In fact, the structure can be greatly simplified be when a change in displacement fails is provided.
Fig. 3 zeigt eine Ein-Kammer-Pumpe 80 mit einem zylindrischen Rotor ί)1, der Flügel 82 aufweist (in Fig. 3 sind nur die vorspringenden Teile der Flügel schematisch angedeutet), welche im wesentlichen in radialen Richtungen gleiten, wobei dir äußeren Kanten jedes Flügels 62 mit der inneren Zylinderfläche 63 einer den Rotor 8l umgebenden Kurvenlaufbahn 84 in Berührung bleiben, wenn die Flügel die abdichtenden Bereiche 85» 86 und die mit Öffnungen versehenen Bereiche 87,88 in der FLügellaufbahn 84 abwechselnd bei der Rotation in Uhrzeigerrichtung um den Drehungsmittelpunkt 90 überstreichen. Die Drehrichtung ist mit dem Pfeil 89 angedeutet.Fig. 3 shows a single-chamber pump 80 with a cylindrical Rotor ί) 1, which has wings 82 (in Fig. 3 only the protruding parts of the wings are schematic indicated), which slide substantially in radial directions, the outer edges of each wing 62 with the inner cylindrical surface 63 of a surrounding the rotor 8l Cam track 84 remain in contact when the wings, the sealing areas 85 »86 and with Apertured areas 87, 88 in the wing path 84 alternate as it rotates in a clockwise direction sweep over the center of rotation 90. The direction of rotation is indicated by the arrow 89.
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Die Innenfläche 83 der Flügellaufbahn 81I ist im Quer F elin it t im wesentlichen krei Ff örmig , mit einem Hr iimmungFmitt alpunkt bei 91· Dor Drehungsmittelpunkt 90 de.'- Rotors 8l befindet sich auf dom Durchmesser 92, welcher durch den Krümmungsmittelpunkt 91 uird durch ein Ende 93 (auf der Anlaufkante) des abdichtenden Bereiches 85 Foivie durch eine- Ende 9^ (auf der Ablaufkante) des abdichtenden Bereichen 86 hindurch geht. Die Pumpe 80 kann entweder mit konstanter Verdrnngxmg betrieben werden, wobei sich der Drelnmgsmittelpunkt °<0 an 6er dn Fig. 3 gezeigten Stelle befindet, oder sie kann nip Pumpe mit veränderlicher Verdrängung ausgebildet pein, bei der zur Verringerung der Verdrängxmg der Drehungsmittelpunkt 90 auf dem Durchmesser 92 in Richtung zu dem Krümmungsmittelpimkt 91 verschoben werden kann.The inner surface 83 of the wing raceway 8 1 I is elin in cross-F it t shaped manner substantially krei Ff, with a Mr iimmungFmitt alpunkt at 91 · Dor center of rotation 90 de .'- rotor 8l is on dom diameter 92, which passes through the center of curvature 91 Foivie goes through one end 93 (on the leading edge) of the sealing area 85 through one end 9 ^ (on the trailing edge) of the sealing area 86. The pump 80 can either be operated with constant displacement, with the center point of rotation ° <0 being at the point 6 in FIG Diameter 92 can be shifted in the direction of the center of curvature 91.
Aus Fig. 3 i^t ersichtlich, daß sich eine Fl'igelkante 82, nach dein sie den Bereich C3 mit Flüssigkeit r -Einlaßöf fnungm überquert hr.t, beim Überstreichen der- abdichtenden Bereiches von dem linken Endpunkt 935 der puf -der AnJnuikmito liept uiic vrciter von dem Rotor 8l eiitftriit art, bir :tu dem rocliienFrom Fig. 3 it can be seen that a wing edge 82, after which it crosses the area C3 with liquid r inlet opening, when sweeping over the sealing area from the left end point 935 of the puf - the annuikmito Lies uiic vrciter from the rotor 8l eiitftriit art, bir: t u the rocliien
.20- 21091.20-21091
Endpunkt 95 t der rieh auf der ablaufenden Kante befindet und näher zu dem Rotor 81 hin angeordnet ist, nach innen bewegt. Es ist ebenfalls augenscheinlich, daß die Flügelkante 82. nach dem sie dei; mit Flüssigkeits-Ausiηfiöffnungen versehenen Bereich 87 verlasser hat, beim Überqueren des anderen abdichtenden Bereiches 86 eine nach innen gerichtete Bewegung von dem rechten Endpunkt 96 auf der AnIaufkante bis zu dem linken Endpunkt 9li auf der ablaufenden Kante ausführt. Somit ist jedes merkliche radiale Gleiten bzw. Verschieben eines Flügels 82 beim Überqueren der inneren Fläche jedes abdichtenden Bereichn? 85» 86 nach innen gerichtet, a-o daß eine Berührung zwischen Flügel und Innenfläche aufrechterhalten wird.End point 95 t, which is located on the trailing edge and is closer to the rotor 81, moves inward. It is also evident that the wing edge 82. after it dei; has left the area 87 provided with liquid outlet openings, executes an inward movement from the right end point 96 on the leading edge to the left end point 9 l i on the trailing edge when crossing the other sealing area 86. Thus, any noticeable radial sliding of a wing 82 as it traverses the inner surface of each sealing area? Directed 85 »86 inwardly, ao that contact between the wing and inner surface is maintained.
Der abdichtende Bereich 85 könnte in Uhrzeigerrichtung verschoben von der gezeigten Lage angeordnet sein, während der abdichtende Bereich 86 entgegen der Uhrzeigerrichtung bezogen ruf r'ie ±n Fig. 3 dargestellte Pocition in eeiner !.■r-rx geändert werdon l:öimto- , "aarirch ^-f.ii Spielraum für Ui?T'.;iiauigj:.ai'-:&n .c-j-rcliaffg;.- 'v"ir('e» Die T!r:XiT"tb<.--;.::«-h.i"""''3:j!r.Uji.2;Werdon changed the sealing portion 85 could be arranged displaced clockwise from the position shown, relative while the sealing portion 86 counterclockwise call r'ie ± n Fig Pocition shown 3 in the adaption ■ r-rx l:.!. Öimto-, "aarirch ^ -f.ii leeway for Ui? T '.; iiauigj: .ai' -: & n .cj-rcliaffg; .- 'v" ir (' e »Die T! r: XiT" tb <.-- .;: '- hi """''3: j r.Uji.2;!
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dariii, daß sich diese nicht wesentlich nach links über den Durchmesser 92 hinaus erstrecken dürfen, d.h. in den Bereich, in dem sich die Flügel 82 radial nach außen bewegen. Bei einigen Pumpen kann allerdings in geringem Maße eine nach außen gerichtete Bewegung stattfinden, ohne daß die Flügel oder die Flügellaufbahn beschädigt werden.dariii that this is not significantly left over allowed to extend beyond diameter 92, i.e. in the area in which the blades 82 move radially outward. With some pumps, however, can be in a small amount Dimensions an outward movement can take place without that the wings or the wing track are damaged.
In ähnlicher Weise können sich bei der Zwei-Kammer-Pumpe nach Fig. 1 die Öffnungen 35 - 38 in den Blöcken 25 - 28 über die entsprechenden vertikalen und horizontalen Achsen 73 j 7li (Fig. 2) hinaus erstrecken, wenn ein Spielraum für Ungenatiigkeiten erwünscht ist. Umgekehrt können sich die abdichtenden Bereiche I5 - l8 geringfügig über die entsprechenden Achsen 731 7!i bei solchen Pumpen atisdehnen, bei denen eine geringe Bewegung der Flügel 12 nach außen nicht zur Beschädigung der Flügel 12 oder der Flügellaufbahn Ik führt.Similarly, in the two-chamber pump of FIG. 1, the openings 35-38 in the blocks 25-28 can extend beyond the corresponding vertical and horizontal axes 73 j 7 l i (FIG. 2) if there is clearance for inaccuracies is desired. Conversely, the sealing areas I5 - 18 can slightly overlap the corresponding axes 731 7 ! i atisdehnen in such pumps in which a slight outward movement of the blades 12 does not damage the blades 12 or the blade trajectory Ik .
Die Erfindimg umfasst auch Abweichungen von den in den Zeichmingen wiedergegebenen relativen Anordnungen der einzelnen Teile der beschriebenen Flügelpumpe.The invention also includes deviations from those in the Drawings reproduced relative arrangements of the individual parts of the vane pump described.
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Die Zeichnungen sind nicht maßstäblich. Abrtänäc-, Exzentrizitäten usw. sind übertrieben darref--te3.lt, um das Verständnis zu erleichtern.The drawings are not to scale. Abrtänäc-, Eccentricities etc. are exaggerated darref--te3.lt to facilitate understanding.
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