DE2124006A1 - Rotary piston machine for liquids - Google Patents
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Description
Rotationskolbenmaschine für FlüssigkeitenRotary piston machine for liquids
Die Erfindung bezieht sich auf eine Rotationskolbenmaschine für Flüssigkeiten mit einem Zahnrad und einem dieses umschließenden, einen Zahn mehr aufweisenden und mit dem Zahnrad Verdrängungskammern bildenden Zahnring, mit einem zwei Teile aufweisenden Verteilerventil, von denen der eine Teil mit einem der Zahnelemente gekuppelt ist und mit ersten Steueröffnungen zweite Steueröffnungen im anderen Ventilteil übersteuert, und mit Kanälen, die von den zweiten Steueröffnungen zu den Verdrängungskammern führen.The invention relates to a rotary piston machine for liquids with a toothed wheel and a surrounding, one tooth having more and with the gear wheel forming displacement chambers toothed ring, with one having two parts Distribution valve, one part of which is coupled to one of the toothed elements and the second to first control openings Control openings in the other valve part overridden, and with channels leading from the second control openings to the displacement chambers to lead.
Eine solche beispielsweise aus dem deutschen Patent 1 198 750 bekannte Rotationskolbenmaschine hat die Eigenschaft, daß die Drehzahl, mit der ein vollständiger Steuerzyklus umläuft, erheblich größer ist als die Drehzahl, mit der der Zahnring oder das Zahnrad umläuft. Daher erhält man ein großes Drehmoment im Motorbetrieb bzw. eine große Flüssigkeitsförderung im Pumpenbetrieb. Der bewegliche Teil des Verteilerventils hat die gleiche geringe Drehzahl wie das Zahnrad oder der Zahnring. Man benötigt daher eine spezielle Ausgestaltung dieses Ventils, damit trotzdem die Verteilung des eintretenden und austretenden Mediums im Sinne des schneller umlaufenden Steuerzyklus erfolgt. Aus diesem Grund sind in beiden Teilen zahlreiche Steueröffnungen vorgesehen, deren Zahl der Zähnezahl der zugehörigen Elemente oder demSuch a rotary piston machine known for example from German Patent 1,198,750 has the property that the The speed at which a complete control cycle rotates is considerably greater than the speed at which the toothed ring or the gear rotates. Therefore, one obtains a large torque in motor operation or a large liquid delivery in pump operation. The moving part of the distribution valve has the same low speed as the gear or the toothed ring. You need therefore a special design of this valve, so that the distribution of the entering and exiting medium is still possible takes place in the sense of the faster circulating control cycle. For this reason, numerous control openings are provided in both parts, the number of teeth of the associated elements or the
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- 2 Doppelten dieser Zähnezahl entspricht.- corresponds to 2 double this number of teeth.
Damit die Rotationskolbenmaschine einen optimalen Wirkungsgrad hat, müssen die Steueröffnungen im Verteilerventil mit großer Genauigkeit hergestellt werden. Die Umfangslänge der Steueröffnungen und ihr Umfangsabstand muß sehr genau eingehalten werden, weil andernfalls der Steuerzyklus gestört wird. Hinzu kommt, daß eines der Zahnelemente kreist und daher den zugehörigen Teil des Verteilerventils nur über eine Kupplung, z. B. eine Gelenkwelle, mitnehmen kann. In dieser Kupplung tritt notwendigerweise ein Spiel auf. Insbesondere bei in beiden Drehrichtungen betriebenen Rotationskolbenmaschinen ist dieses Spiel erheblich. Selbst bei genauer Herstellung des Verteilerventils wird hierdurch der Wirkungsgrad der Maschine beeinträchtigt.In order for the rotary piston machine to have optimum efficiency, the control openings in the distributor valve must be large Accuracy can be established. The circumferential length of the control openings and their circumferential spacing must be adhered to very precisely otherwise the control cycle will be disturbed. In addition, one of the tooth elements revolves and therefore the associated one Part of the distribution valve only via a coupling, e.g. B. a cardan shaft, can take. In this clutch necessarily occurs a game on. This game is particularly important in the case of rotary piston machines operated in both directions of rotation considerable. Even if the distribution valve is manufactured precisely, the efficiency of the machine is impaired as a result.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rotationskolbenmaschine der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei der das Verteilerventil wesentlich unproblematischer ist.The invention is based on the object of a rotary piston machine specify the type described above, in which the distribution valve is much less problematic.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch fest an einem der Zahnelemente angebrachte Hilfskanäle gelöst, die auf jeder Seite der Symmetrielinie zwischen Eintritts- und Austritts-Verdrängerkammern jeweils die benachbarten Verdrängerkammem verbinden, diese Verbindung aber im Bereich der Symmetrielinie vom anderen Zahnelement im wesentlichen unterbrochen wird.According to the invention, this object is achieved by being fixed to one of the tooth elements attached auxiliary channels loosened on each side of the Line of symmetry between the inlet and outlet displacement chambers each connect the adjacent displacement chambers, but this connection in the area of the symmetry line of the other Tooth element is essentially interrupted.
Diese Hilfskanäle bilden zusammen mit dem anderen Zahnelement ein sekundäres Verteilerventil. Das primäre Verteilerventil braucht daher nur eine Grobverteilung zu übernehmen, während die Feinverteilung durch das sekundäre Verteilerventil bewirkt wird. Diese Feinverteilung ist ohne große Schwierigkeiten zu erreichen, weil den Hilfskanälen eine genaue Form gegeben werden kann und die Zahnelemente ohnehin Präzisions-Bauteile sind. Das sekundäre Verteilerventil bewirkt einen Ausgleich zwischen benachbarten Verdrängerkammern, die vom primären Verteilerventil unvollkommen gefüllt oder entleert werden. Lediglich im Bereich der Symmetrielinie, also zwischen Druck- und Niederdruck- bzw.These auxiliary channels, together with the other tooth element, form a secondary distribution valve. The primary distribution valve therefore only needs to take on a coarse distribution, while the fine distribution is effected by the secondary distribution valve will. This fine distribution can be achieved without great difficulty because the auxiliary channels are given a precise shape can and the tooth elements are precision components anyway. The secondary distribution valve effects a balance between adjacent ones Displacement chambers that are imperfectly filled or deflated by the primary distribution valve. Only in the area the line of symmetry, i.e. between pressure and low pressure or
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Saugseite wird ein solcher Ausgleich verhindert. Besonders wichtig ist es, daß die Teile des sekundären Verteilerventils durch die Zahnelemente selbst oder durch fest daran angebrachte Steuerelemente gebildet werden. Daher besteht keine Gefahr, daß im sekundären Verteilerventil ein von der Kupplung hervorgerufenes störendes Spiel auftritt.Such a compensation is prevented on the suction side. Particularly important it is that the parts of the secondary distribution valve are controlled by the tooth elements themselves or by means of control elements permanently attached to them are formed. Therefore, there is no danger that a clutch caused in the secondary distribution valve disturbing game occurs.
Unter Berücksichtigung des Erfindungsgedankens ist es sogar zweckmäßig, den ersten Steueröffnungen des (primären) Verteilerventils einen größeren Umfangsabstand zu geben als die Umfangslänge der zweiten Steueröffnungen. Der größere Abstand verschlechtert die normale Arbeitsweise des primären Verteilerventils; dies kann aber wegen der nachgeschalteten Hilfskanäle in Kauf genommen werden. Die größeren Umfangsabstände lassen aber ein Spiel zwischen dem ersten und zweiten Teil des Verteilerventils zu, ohne daß bereits eine zweite Steueröffnung mit einer "falschen" ersten Steueröffnung in Berührung kommt.Taking into account the idea of the invention, it is even expedient to give the first control openings of the (primary) distribution valve a larger circumferential distance than the circumferential length of the second control openings. The larger distance worsens that normal operation of the primary distribution valve; but this can be accepted because of the downstream auxiliary channels will. The larger circumferential distances, however, allow a game between to the first and second part of the distributor valve without a second control opening with a "wrong" first Control opening comes into contact.
Besonders günstig ist es, wenn sowohl die ersten als auch die zweiten Steueröffnungen gegenüber ihrer maximal möglichen Länge verkürzt sind. Wenn diese Verkürzung auf beide Ventilteile verteilt wird, ergibt sich die geringstmögliche Vergrößerung des StrömungswiderStandes.It is particularly favorable if both the first and the second control openings are compared to their maximum possible length are shortened. If this shortening is distributed over both valve parts the smallest possible increase in flow resistance results.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Hilfskanäle in einer mit dem Zahnring verbundenen Seitenwand angeordnet und werden von der Seitenfläche des Zahnrades übersteuert. Die Form der Hilfskanäle und der Umriß des Zahnrades bestimmen dann die Funktion dieses sekundären Verteilerventils.In a preferred embodiment, the auxiliary channels are arranged in a side wall connected to the toothed ring and are overridden by the side surface of the gear. Determine the shape of the auxiliary channels and the outline of the gear then the function of this secondary distribution valve.
Insbesondere können die Hilfskanäle, die Seitenwand, der Zahnring und die zweiten Steueröffnungen feststehen. Ferner können das Zahnrad eine Dreh- und Kreisbewegung sowie die ersten Steueröffnungen eine Drehbewegung durchführen. In particular, the auxiliary channels, the side wall, the toothed ring and the second control openings can be fixed. Furthermore can the gearwheel performs a rotary and circular movement and the first control openings perform a rotary movement.
Eine besonders einfache Herstellung ergibt sich, wenn die Hilfskanäle durch Tangentialnuten gebildet sind, die jeweils symmetrisch zu *den Zahngründen des Zahnringes angeordnet sind, etwaA particularly simple production results when the auxiliary channels are formed by tangential grooves which are each arranged symmetrically to the tooth bases of the toothed ring, for example
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auf einer die Mitten benachbarter Zahnköpfe verbundenen Linie verlaufen und mit etwas Abstand von diesen Mitten enden. Solche Tangentialnuten können beispielsweise durch Fräsen mit einem Scheibenfräser erzeugt werden. Wenn die Nuten mit etwas Abstand von den Zahnkopfmitten enden ,werden sie dann, wenn ein Zahnkopf oder ein Zahngrund des Zahnrades am Zahnkopf des Zahnringes anliegt, so überdeckt, daß die Verbindung zwischen den benachbarten Kammern unterbrochen ist.run on a line connected to the centers of adjacent tooth tips and end some distance from these mids. Such tangential grooves can for example by milling with a side milling cutter be generated. If the grooves end with a little distance from the tooth tip centers, then if a tooth tip or a tooth base of the gear rests on the tooth tip of the toothed ring, covered so that the connection between the adjacent chambers is interrupted.
Zweckmäßigerweise ist die Länge der Tangentialnut so gewählt, daß sie in der Stellung kleinsten Volumens der zugehörigen Verdrängungskammer im wesentlichen vollständig vom Zahnrad abgedeckt ist. Hierdurch wird auch in diesem Bereich eine Trennung zwischen Eintritts- und Austrittsseite erzielt.The length of the tangential groove is expediently chosen so that it is in the position of the smallest volume of the associated displacement chamber is essentially completely covered by the gear. This creates a separation in this area as well achieved between entry and exit side.
Des weiteren kann der Querschnitt der Tangentialnuten an den Enden vermindert sein. Insbesondere sollte die Tangentialnut in der Stellungfltleinstvolumens der zugehörigen Verdrängungskammer mit einem Teil verminderten Querschnitts in die benachbarten Kammern ragen. Diese Kammer kleinsten Volumens erleidet einen Druckwechsel. Von der Hochdruckseite wird über die Drosselstelle, die am Ende der Tangentialnut gebildet wird, Flüssigkeit nachgefüllt, wobei bereits geringe Mengen ausreichen, so daß kein Drucksprung entsteht, wenn die genannte Kammer anschließend an das druckseitige System gelegt wird.Furthermore, the cross-section of the tangential grooves can be reduced at the ends. In particular, the tangential groove in the position of the smallest volume of the associated displacement chamber with a part of reduced cross-section into the neighboring one Chambers protrude. This chamber with the smallest volume suffers a pressure change. From the high pressure side, via the throttle point, which is formed at the end of the tangential groove, topped up with liquid, even small amounts being sufficient, so that no pressure jump occurs when the said chamber is then placed on the pressure-side system.
Des weiteren kann an jede Tangentialnut eine bis etwa zum Zahngrund reichende Radialnut anschließen. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß auch eine Kammer kleinen Volumens über die Tangentialnut mit der Nachbarkammer verbunden werden kann.Furthermore, one up to about the tooth base can be attached to each tangential groove Connect a sufficient radial groove. In this way it is ensured that even a small volume chamber over the Tangential groove can be connected to the adjacent chamber.
Selbstverständlich können die Hilfskanäle auch eine andere Form haben, z. B. durch ein Dreieck gebildet sein, deren Grundseite der Tangentialnut und deren Höhe der Radialnut entspricht.Of course, the auxiliary channels can also have a different shape have e.g. B. be formed by a triangle whose base corresponds to the tangential groove and whose height corresponds to the radial groove.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel sind die Hilfskanäle in der Umfangsflache des Zahnrades ausgebildet und werden von der Umfangsfläche des Zahnringes übersteuert. Bei dieser KonstruktionIn another embodiment, the auxiliary channels are formed in the peripheral surface of the gear and are of the Circumferential surface of the toothed ring overridden. With this construction
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brauchen lediglich am Zahnrad Hilfskanäle vorgesehen zu werden; alle anderen Bauelemente können unverändert bleiben.only need auxiliary channels to be provided on the gear; all other components can remain unchanged.
Zweckmaßigerweise ist hierbei je ein Hilfskanal symmetrisch in beiden Zahnflanken jedes Zahnradzahnes vorgesehen, der am Zahnkopf und im Zahngrund Dichtflächen zum Zusammenwirken mit dem Zahnring beläßt. Dieser Hilfskanal kann durch Abdichtung am Zahnkopf und durch Abdichtung am Zahngrund unwirksam gemacht werden.Appropriately, an auxiliary channel is provided symmetrically in both tooth flanks of each gear tooth, which is on the Tooth head and in the tooth base leaves sealing surfaces to interact with the toothed ring. This auxiliary channel can be sealed can be made ineffective at the tooth tip and by sealing at the tooth base.
Vorzugsweise besteht jeder Hilfskanal aus zwei an der Umfangskante des Zahnrades angeordneten Nuten.Each auxiliary channel preferably consists of two on the peripheral edge of the gear arranged grooves.
Eine Vereinfachung der Fertigung ergibt sich, wenn der Grund der Nuten an einander zugewandten Flanken benachbarter Zähne auf einem Kreisbogen liegt. Man kann dann nämlich zwei dieser Nuten jeweils in einem Fräsarbeitsgang herstellen.Manufacturing is simplified if the base of the grooves is on mutually facing flanks of adjacent teeth lies on an arc. You can then produce two of these grooves in one milling operation.
Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated below with reference to the drawing Embodiments explained in more detail. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels in der Betriebsstellung mit kleinstem Kammervolumen, 1 shows a schematic representation of a first exemplary embodiment in the operating position with the smallest chamber volume,
Fig. 2 die Ausführungsform der Fig. 1 in einer Stellung größten Kammervolumens,FIG. 2 shows the embodiment of FIG. 1 in a position with the largest chamber volume,
Fig. 3 einen Teilschnitt längs der Linie A-A in Fig. 1, Fig. 4 einen Teilschnitt längs der Linie B-B in Fig. 1,Fig. 3 is a partial section along the line A-A in Fig. 1, Fig. 4 is a partial section along the line B-B in Fig. 1,
Fig. 5 eine zweite Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung in einer Betriebsstellung mit kleinstem Kammervolumen,5 shows a second embodiment of the invention in schematic form Representation in an operating position with the smallest chamber volume,
Fig. 6 die Ausführungsform der Fig. 5 in einer Betriebsstellung6 shows the embodiment of FIG. 5 in an operating position
,Πι,- ·.;: ..^-:a 209848/0478, Πι, - ·.;: .. ^ -: a 209848/0478
größten Kammervolumens und
Fig. 7 einen Teilschnitt längs der Linie C-C in Fig. 6.largest chamber volume and
FIG. 7 shows a partial section along the line CC in FIG. 6.
In allen Figuren arbeitet ein feststehender Zahnring 1, der sieben Zähne 2 aufweist, mit einem Zahnrad 3 zusammen, das sechs Zähne 4 aufweist. Der Mittelpunkt M-1 des Zahnrades vollführt eine Kreisbahnbewegung um den Mittelpunkt Mp. Gleichzeitig dreht sich das Zahnrad in Richtung des Pfeiles P in entgegengesetzter Drehrichtung und zwar für einen Umlauf des Mittelpunktes M1 um eine Zahnteilung. Zwischen den Zähnen von Zahnring und Zahnrad sind sieben Verdrängerkammern 5, 6, 7,8, 9, 10 und 11 gebildet. Wenn angenommen wird, daß die Maschine der Fig. 1 als Motor betrieben wird, stehen die Verdrängungskammern 5, 6 und 7 auf der einen Seite einer Symmetrielinie S unter dem Eintritt sdruck, die Verdrängung skamme rn 8, 9, 10 auf der anderen Seite der Symmetrielinie S unter dem niedrigeren Aüstrittsdruck und die Kammer 11 kleinsten Volumens ist eine neutrale Kammer, die gerade einem Druckwechsel unterliegt.In all the figures, a stationary toothed ring 1, which has seven teeth 2, works together with a toothed wheel 3, which has six teeth 4. The center M -1 of the gear performs a circular path movement around the center Mp. At the same time, the gear rotates in the direction of arrow P in the opposite direction of rotation, namely for one revolution of the center M 1 by one tooth pitch. Seven displacement chambers 5, 6, 7, 8, 9, 10 and 11 are formed between the teeth of the toothed ring and gear. If it is assumed that the machine of Fig. 1 is operated as a motor, the displacement chambers 5, 6 and 7 are on one side of a line of symmetry S under the inlet pressure, the displacement skamme rn 8, 9, 10 on the other side of the Line of symmetry S under the lower exit pressure and the chamber 11 of the smallest volume is a neutral chamber which is currently subject to a pressure change.
Zur besseren Veranschaulichung ist ein Verteilerventil am äußeren Umfang des feststehenden Zahnringes dargestellt. In der Praxis sind diese Verteilerventile axial gegenüber, den Zahnelementen 1, 3 versetzt. Das Verteilerventil besteht aus einem feststehenden Teil 12 und einem drehbaren Teil 13. Der Teil 13 läuft in der gleichen Richtung wie das Zahnrad 3 und mit der gleichen Drehzahl um, sein Mittelpunkt fällt aber mit Mp zusammen, läuft also nicht wie der Mittelpunkt M^ des Zahnrades um. Die Kupplung zwischen Zahnrad und Verteilerventilteil 13 kann beispielsweise über eine nicht veranschaulichte Gelenkwelle erfolgen. Der Ventilteil 13 besitzt erste Steueröffnungen 14 und 15, die abwechselnd mit dem höheren Eintrittsdruck und mit dem niedrigeren Austrittsdruck verbunden sind und daher mit dem Zeichen "+" und "-" gekennzeichnet sind. Die Zahl der ersten Steueröffnungen ist gleich dem Doppelten der Zähnezahl des Zahnrades 3. Der andere Ventilteil 12 hat zweite Steueröffnungen 16, die ,jeweils über einen Kanal 17 mit dem Zahngrund im Zahnring 1, also jeweils mit einer Verdränger-For better illustration, a distribution valve is shown on the outer circumference of the stationary toothed ring. In practice, these distributor valves are axially offset with respect to the toothed elements 1, 3. The distribution valve consists made up of a fixed part 12 and a rotatable part 13. The part 13 runs in the same direction as the gear 3 and at the same speed, but its center point coincides with Mp, so it does not run like the center point M ^ of the gear. The coupling between the gear wheel and the distributor valve part 13 can, for example, via a non-illustrated PTO shaft take place. The valve part 13 has first control openings 14 and 15, which alternate with the higher Inlet pressure and are connected to the lower outlet pressure and are therefore marked with the signs "+" and "-" are. The number of first control openings is twice that the number of teeth of the gear 3. The other valve part 12 has second control openings 16, each via a channel 17 with the tooth base in the toothed ring 1, i.e. each with a displacement
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kammer 5-11 verbunden sind. Wie man aus den entsprechenden Verbindungen zwischen den ersten und zweiten Steueröffnungen erkennt, sind die Steueröffnungen 16, die zu den Verdrängungskammern 5, und 7 führen, mit dem höheren Druck und die zweiten Steueröffnungen 16, die zu den Verdrängungskammern 8, 9 und 10 führen, mit dem niedrigeren Druck verbunden. Die mit der Verdrängungskammer 11 verbundene zweite Steueröffnung 16 ist mit keiner der ersten Steueröffnungen in Verbindung.chamber 5-11 are connected. How to get from the appropriate links recognizes between the first and second control openings, the control openings 16, which lead to the displacement chambers 5, and 7 lead, with the higher pressure and the second control ports 16, which lead to the displacement chambers 8, 9 and 10, connected to the lower pressure. The one with the displacement chamber 11 connected second control opening 16 is not in communication with any of the first control openings.
Die bis hierher beschriebene Rotationskolbenmaschine ist bekannt. ■The rotary piston machine described up to this point is known. ■
Mit dem feststehenden Zahnring 1 ist eine Seitenwand 21 verbunden. In diese Seitenwand sind Tangentialnuten 18 und Radialnuten 19 eingearbeitet, z. B. eingefräst. Diese Nuten bilden Hilfskanäle, die zusammen mit dem Umfang des Zahnrades 3 ein sekundäres Verteilerventil darstellen. Jede Tangentialnut 18 verläuft symmetrisch zu einem Zahngrund des Zahnringes 1. Sie verläuft auf einer geraden Linie, die die Zahnköpfe benachbarter Zähne 2 miteinander verbindet und endet kurz vor der Mitte dieser Zahnköpfe. Die Enden 20 sind schräg derart ausgearbeitet, daß die Enden benachbarter Tangentialnuten 18 parallel zueinander verlaufen. Die Radialnuten 19 reichen etwa von der Tangentialnut 18 bis zum Zahngrund der zugehörigen Verdrängungskammer.A side wall 21 is connected to the stationary toothed ring 1. Tangential grooves 18 and radial grooves 19 are incorporated into this side wall, e.g. B. milled. These grooves form auxiliary channels, which together with the circumference of the gear 3 represent a secondary distribution valve. Each tangential groove 18 runs symmetrical to a tooth base of the toothed ring 1. It runs on a straight line that connects the tooth tips of adjacent ones Teeth 2 connects with each other and ends just before the middle of these tooth tips. The ends 20 are worked out at an angle in such a way that that the ends of adjacent tangential grooves 18 run parallel to one another. The radial grooves 19 extend approximately from the tangential groove 18 to the tooth base of the associated displacement chamber.
Infolge dieser Ausgestaltung sind die Kammern 5, 6 und 7 über die Hilfskanäle, also die Tangentialnuten 18 und Radialnuten 19, untereinander verbunden und die Kammern 8, 9 und 10 sind über die Hilfskanäle ebenfalls untereinander verbunden. Wie Fig. 1 zeigt, überdeckt aber das Zahnrad 3 im Bereich der Symmetrielinie im Bereich der kleinsten Kammer 11 die gesamte Tangentialnut 18, während auf der gegenüberliegenden Seite die Fläche zwischen zwei benachbarten Tangentialnuten 18 überdeckt wird. Hier ist also eine Verbindung zwischen benachbarten Kammern unterbrochen. Ähnliche Verhältnisse ergeben sich in Fig. 2, wo sich die Symmetrielinie um 180° gedreht hat und die Kammer 11, in der der Druckwechsel stattfindet, nunmehr das größte Volumen hat. Hier sind die Verdrängungskammern5, 6 und 7, dieAs a result of this configuration, the chambers 5, 6 and 7 are via the auxiliary channels, i.e. the tangential grooves 18 and radial grooves 19, connected to one another and the chambers 8, 9 and 10 are also connected to one another via the auxiliary channels. Like Fig. 1 shows, but covers the gear 3 in the area of the line of symmetry in the area of the smallest chamber 11 the entire tangential groove 18, while on the opposite side the surface is covered between two adjacent tangential grooves 18. So here is a connection between neighboring chambers interrupted. Similar relationships arise in Fig. 2, where the line of symmetry has rotated 180 ° and the chamber 11, in which the pressure change takes place, now has the largest volume. Here are the displacement chambers 5, 6 and 7, the
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mit der Austrittsseite verbunden sind, untereinander über die Tangential- und Radialnuten miteinander verbunden, die Kammern 8, 9 und 10, die mit der Eintrittsseite verbunden sind, stehen über die genannten Nuten miteinander in Verbindung, während die Kammer 11 zu beiden Nachbarkammern hin abgesperrt ist und auf der gegenüberliegenden Seite die Verbindung zwischen den benachbarten Tangentialnuten durch das Zahnrad 3 abgedeckt ist.are connected to the exit side, with each other via the Tangential and radial grooves connected to one another, the chambers 8, 9 and 10, which are connected to the inlet side, are in communication with one another via the above-mentioned grooves, while the chamber 11 is closed off from both adjacent chambers and is open the connection between the adjacent tangential grooves is covered by the gear 3 on the opposite side.
Aus dieser Anordnung ergibt es sich, daß es nicht mehr auf die genaue Zuordnung der Steueröffnungen 14, 15 und 16 ankommt, weil die Hilfskanäle 18, 19 für einen Ausgleich zwischen den benachbarten Verdrängungskammern auf der Eintrittsseite bzw. auf der Austrittsseite sorgen, aber im Bereich der Symmetrielinie eine Unterbrechung zwischen diesen Hilfskanälen erfolgt. Dies ergibt eine sehr genaue Arbeitsweise.From this arrangement it follows that it no longer depends on the exact assignment of the control openings 14, 15 and 16, because the auxiliary channels 18, 19 for a balance between the neighboring Displacement chambers on the inlet side or on the outlet side ensure, but one in the area of the symmetry line There is an interruption between these auxiliary channels. This gives a very precise way of working.
In den Fig. 1 und 2 ist bei den oberen Steueröffnungen 14, 15 und 16 gestrichelt gezeigt, welche Umfangslänge die Öffnungen bisher haben mußten. Denn während des Druckwechsels in der Verdrängung skamme r 11 sollte, sobald die Steueröffnung 15 die Steueröffnung 16 verlassen hat, die Steueröffnung 14 wirksam werden. Damit ist auch die zum normalen Betrieb übliche Umfangslänge der Steueröffnungen vorgegeben. Der Abstand zwischen benachbarten ersten Steueröffnungen 14 und 15 sollte gleich der Umfangslänge der zweiten Steueröffnung 16 sein. Wegen des unvermeidlichen Spiels zwischen dem Zahnrad 3 und dem Ventilteil 13 geschah es aber häufig, daß der Ventilteil 13, z. B. bei einem Motor, nacheilte. Dann war die Kammer 11 kleinsten Volumens noch an den niedrigen Ausgangsdruck angeschlossen, obwohl sie für einen optimalen Betrieb bereits mit dem höheren Eintrittsdruck gespeist werden sollte. Beim Anmeldungsgegenstand sind sämtliche Steueröffnungen 14, 15 und 16 gegenüber ihrer maximal möglichen Länge verkürzt, wie es in vollausgezogenen Linien dargestellt ist. Die Verkürzung ist gleichmäßig auf die ersten Steueröffnungen 14 und 15 und auf die zweiten Steueröffnungen 16 verteilt. Tritt nunmehr infolge des Spiels eine Nacheilung des Ventilteils 13 auf, so istIn FIGS. 1 and 2, the upper control openings 14, 15 and 16 show in dashed lines which circumferential length the openings had to have so far. Because during the pressure change in the displacement skamme r 11 should as soon as the control opening 15 the Control opening 16 has left, the control opening 14 take effect. This is also the usual circumferential length for normal operation of the control openings. The distance between adjacent first control openings 14 and 15 should be equal to Be the circumferential length of the second control opening 16. Because of the inevitable backlash between the gear 3 and the valve part 13 but it often happened that the valve part 13, z. B. at an engine, lagged. Then the chamber 11 of the smallest volume was still connected to the low outlet pressure, although it should already be fed with the higher inlet pressure for optimal operation. With the subject of the registration are all control openings 14, 15 and 16 opposite their maximum possible length is shortened, as shown in full lines. The shortening is even distributed on the first control openings 14 and 15 and on the second control openings 16. Now occurs as a result of the game a lag of the valve part 13, so is
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dies für die Arbeitsweise der Maschine ohne Belang. Zwar wirdthis is irrelevant for the operation of the machine. True will
SQifortSQifort
die Kammer 11 nicht/von der zugehörigen Steueröffnung 16 gespeist; dafür ergibt sich aber, sobald sich die Symmetrielinie S etwas aus der veranschaulichten Lage im Uhrzeigergegensinn verdreht hat eine Verbindung zwischen der Kammer 5 über die Hilfskanäle 18, 19 zur Kammer 11. Infolgedessen ergibt sich eine sehr genaue Steuerung. Dieser Effekt tritt in beiden Drehrichtungen der Maschine auf. Er gilt sowohl für den Motorbetrieb als auch für den Pumpenbetrieb.the chamber 11 is not fed by / from the associated control opening 16; however, this results as soon as the line of symmetry S is twisted somewhat in the counterclockwise direction from the illustrated position has a connection between the chamber 5 via the auxiliary channels 18, 19 to chamber 11. As a result, there is very precise control. This effect occurs in both directions of rotation the machine on. It applies to both motor operation and pump operation.
Wegen der schräg ausgebildeten Enden der Tangentialnuten 18 ergibt sich in der Stellung der Fig. 1 keine restlose Abtrennung der Kammer 11 kleinsten Volumens von den beiden Nachbarkammern 5 und 10; vielmehr verbleibt eine Verbindung über einen kleinen Drosselquerschnitt. Dieser hat zur Folge, dai3 kleine Volumenänderungen der Kammer 11, die während der Abtrennung der zugehörigen zweiten Steueröffnung 16 von den ersten Steueröffnungen 14, 15 auftreten, keine unzuträglichen Druckänderungen mit sich bringen. Vielmehr kann ein Überdruck über die eine Drosselstelle in die Nachbarkammer 10 abgebaut werden und ein Unterdruck über die andere Drosselstelle von der Kammer 5 her aufgefüllt werden. Unabhängig von einer solchen Volumenänderung wird die Kammer 11 über die Drosselstelle von der Kammer 5 allmählich auf den höheren Eintrittsdruck gebracht, wozu sehr geringe Flüssigkeitsmengen ausreichen, so daß, wenn die erste Steueröffnung 14 höheren Drucks mit der zweiten Steueröffnung 16 für die Kammer 11 in Berührung kommt, kein störender Drucksprung auftritt .Because of the inclined ends of the tangential grooves 18, there is no complete separation in the position of FIG. 1 the chamber 11 of smallest volume from the two adjacent chambers 5 and 10; rather, a connection remains through one small throttle cross-section. This has the consequence that small changes in volume of the chamber 11, which occur during the separation of the associated second control opening 16 from the first control openings 14, 15, no unacceptable pressure changes occur entail. Rather, an overpressure can be reduced via the one throttle point in the adjacent chamber 10 and a negative pressure be filled up from the chamber 5 via the other throttle point. Regardless of such a change in volume the chamber 11 gradually brought to the higher inlet pressure via the throttle point from the chamber 5, including very low Sufficient amounts of liquid, so that when the first control port 14 higher pressure with the second control port 16 for the Chamber 11 comes into contact, no disruptive pressure jump occurs .
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6 sind für die gleichen Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet worden. Diesmal sind die Hilfskanäle nicht in der Seitenwand 21, sondern in der Umfangsfläche des Zahnrades 3 ausgebildet und sie werdenvon der Umfangsfläche des Zahnringes Ί übersteuert. Je ein Hilfskanal 22 und 23 ist symmetrisch in beiden Flanken jedes Zahnes 4 vorgesehen, wobei zu beiden Seiten jedes Kanals eine Dichtfläche 24 und 25 verbleibt, die mit dem ZahnringIn the embodiment of FIGS. 5 and 6 are for The same parts have been given the same reference numerals. This time the auxiliary channels are not in the side wall 21, but formed in the peripheral surface of the gear 3 and they are overridden by the peripheral surface of the ring gear Ί. Ever an auxiliary channel 22 and 23 is provided symmetrically in both flanks of each tooth 4, on both sides of each channel a sealing surface 24 and 25 remains with the toothed ring
209848/0478209848/0478
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zusammenwirkt. Auch hier ist erkennbar, daß die Kammern. 5, 6 und 7 auf der einen Seite der Symmetrielinie durch die Hilfskanäle untereinander verbunden sind und daß die Kammern 8, 9 und 10 auf der anderen Seite der Symmetrielinie ebenfalls, durch die Hilfskanäle untereinander verbunden sind. In Fig. 5 bilden die Dichtflächen 24 einen Abschluß für die Kammer 11, während die Dichtfläche 25 die Kammern 7 und 8 gegeneinander abdichtet. In Fig. 6, in der wiederum die Symmetrielinie um 180° gedreht hat, ist ersichtlich, daß diesmal die Dichtfläche 25 die Kammer 11 nach beiden- Seiten absperren, während die Dichtfläche 24 die Kammern 7 und 8 voneinander trennen. Auch in diesem Fall bilden die Hilfskanäle 22 und 23 jeweils Verbindungen zwischen den Kammern ' 5, 6 und 7 einerseits und den Kammern 8, 9 und 10 andererseits.cooperates. Here, too, it can be seen that the chambers. 5, 6 and 7 on one side of the line of symmetry through the auxiliary channels are interconnected and that the chambers 8, 9 and 10 on the other side of the symmetry line also, through the auxiliary channels are interconnected. In Fig. 5, the sealing surfaces 24 form a closure for the chamber 11, while the sealing surface 25 seals the chambers 7 and 8 from one another. In Fig. 6, in which the line of symmetry has again rotated 180 °, is it can be seen that this time the sealing surface 25 shut off the chamber 11 on both sides, while the sealing surface 24 closes the chambers Separate 7 and 8 from each other. In this case too, the auxiliary channels 22 and 23 each form connections between the chambers '5, 6 and 7 on the one hand and the chambers 8, 9 and 10 on the other hand.
Aus Fig. 7 ist erkennbar, daß die Kanäle 22 lediglich an den Seitenkanten des Zahnrades 2 verlaufen. Die Kanäle 22 und 23 an den einander zugewandten Flanken benachbarter Zähne haben einen aif einer Kreisbahn liegenden Grund und können daher in einem Arbeitsgang mit einem Fräser hergestellt werden.From FIG. 7 it can be seen that the channels 22 run only on the side edges of the gearwheel 2. Channels 22 and 23 on the mutually facing flanks of adjacent teeth have a base lying on a circular path and can therefore be in can be produced in one operation with a milling cutter.
Der Erfindungsgedanke eignet sich auch für solche Rotationskolbenmaschinen, bei denen ein hülsenförmiger Drehschieber axial neben den Zahnelementen 1, 3 angeordnet ist. Sie ist auch dann brauchbar, wenn ein scheibenförmiger Drehschieber die Steueröffnungen an seiner Stirnfläche trägt.The idea of the invention is also suitable for such rotary piston machines, where a sleeve-shaped rotary valve is arranged axially next to the tooth elements 1, 3. It can also be used when a disk-shaped rotary valve carries the control openings on its end face.
Das Verteilerventil kann auch zwei Paar Ventilflächen aufweisen, von denen an der einen Ventilfläche erste und zweite Steuer öffnungen für den Eintritt sdruck und an der anderen Ventilfläche erste und zweite Steueröffnungen für den Austrittsdruck vorgesehen sind.The distributor valve can also have two pairs of valve surfaces, of which first and second on the one valve surface Control openings for the inlet pressure and on the other valve surface first and second control openings for the outlet pressure are provided.
209843/CU 78209843 / CU 78
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