DE2609023C2 - Flügelzellenmaschine für Flüssigkeiten - Google Patents
Flügelzellenmaschine für FlüssigkeitenInfo
- Publication number
- DE2609023C2 DE2609023C2 DE2609023A DE2609023A DE2609023C2 DE 2609023 C2 DE2609023 C2 DE 2609023C2 DE 2609023 A DE2609023 A DE 2609023A DE 2609023 A DE2609023 A DE 2609023A DE 2609023 C2 DE2609023 C2 DE 2609023C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- housing
- outlets
- inlets
- rotor
- machine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 20
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 8
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 2
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 claims 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 235000013601 eggs Nutrition 0.000 description 1
- 230000010006 flight Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
- F01C21/18—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B4/00—Drives for drilling, used in the borehole
- E21B4/02—Fluid rotary type drives
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
- F01C1/30—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
- F01C1/40—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and having a hinged member
- F01C1/44—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and having a hinged member with vanes hinged to the inner member
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03C—POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
- F03C2/00—Rotary-piston engines
- F03C2/30—Rotary-piston engines having the characteristics covered by two or more of groups F03C2/02, F03C2/08, F03C2/22, F03C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
- F03C2/308—Rotary-piston engines having the characteristics covered by two or more of groups F03C2/02, F03C2/08, F03C2/22, F03C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in F03C2/08 and having a hinged member
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Hydraulic Motors (AREA)
Description
Zeichnung näher beschrieben. In dieser zeigt
F i g. 1 eine schematisierte Seitenansicht des unteren Endes eines mit einem Werkzeugantrieb versehenen
Bohrgestänges,
Fig.2A und 2B entlang den Liniwi Y-Y(in diesen
beiden Figuren) getrennte Teil-Längsschnitte durch die in F i g. 1 dargestellte Antriebseinrichiung in vergrößertem
Maßstab,
F i g. 3 eine abgerollte Teildarstellung der Ein- und Auslaßancrdnung des in F i g. 2A und 2B gezeigten Motors,
Fig.4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in
F ig. 2 A,
F i g. 5 einen F i g. 4 entsprechenden Schnitt einer besonders als Pumpe geeigneten Ausführungsform,
F i g. 6 eine vergrößerte Ansicht eines Trennstegs in der Ausführungsform nach F i g. 5 und
Fig.7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. 6.
F i g. 1 zeigt in stark schematisierter Darstellung das untere Teil eines Bohrgestänges. Dieses sitzt in einem
Bohrloch 1, welches eine durch die Arbeit eines drehbaren Bohrwerkzeugs 3 geschaffene Umfangswand 2 hat
Die dargestellte Anordnung hat ein Kopfteil A für die Verbindung mit einem komplementären Teil am unteren
Ende eines (nicht gezeigten) Bohrgestänges und ein Ventil B, welches bei pneumatischem Antrieb des Bohrwerkzeugs
ein Druckregelventil und bei Flüssigkeitsantrieb ein Ablaßventil ist Im letzteren Falle ist das Ventil
B normalerweise geschlossen und öffnet bei Unterbrechung der Strömung, um das hohle Bohrgestänge beim
Absenken ins Bohrloch zu füllen oder es beim Aufziehen zu entleeren. Jeder Motor D hat ein Paar Lager C, E.
Eine Motorkupplung Fernhält eine Druckfeder, welche eine Axialbewegung einer Welle G ermöglicht, wenn
das Bohrwerkzeug 3 aus Unebenheiten am Boden des Bohrlochs 1 stößt. Die Welle G trägt am unteren Ende
ein Anschlußteil H mit einem eine konische Gewindebohrung 6 für die Aufnahme des Bohrwerkzeugs 3 aufweisenden
zylindrischen Teil 5.
Ein für den Antrieb verwendetes Strömungsmittel gelangt vom Bohrgestänge über eine axiale Bohrung 7 in
das Kopfteil A, umströmt das normalerweise geschlossene Ventil B und fließt in einen Ringraum 8 zwischen
dem Gehäuse eines Motors D und einem Rohrmantel 9. Von hier strömt es über im Gehäuse vorhandene Einlasse
in den Motor und verläßt diesen anschließend über im Gehäuse vorhandene, durch eine Dichtungsanordnung
von den Einlassen getrennte Auslässe. Schließlich durchströmt das Strömungsmittel eine Axialbohrung
10, 11 der Welle G bzw. des Anschlußteils H und tritt
durch das Bohrwerkzeug 3 hindurch aus. Von hier aus steigt das Strömungsmittel, vorzugsweise eine Flüssigkeit,
unter Mitnahme des mittels des Bohrwerkzeugs 3 vom Boden der Bohrung 1 gelösten Bohrguts in einem
zwischen dem Rohrmantel 9 und der Wandung 2 des Bohrlochs vorhandenen ringförmigen Rajm 12 zurück
zur Oberfläche.
Der in F i g. 4 dargestellte Motor umfaßt ein zylindrisches Gehäuse 13 mit einer zylindrischen Bohrung 14
und einem darin angeordneten zylindrischen Läufer 15. Der Läufer 15 ist von einer Axialbohrung 16 durchsetzt,
welche gegebenenfalls als Umströmleitung verwendet werden kann. Der Läufer 15 hat einen kleineren Durchmesser
als die Bohrung 14, so daß dazwischen ein ringförmiger Raum vorhanden ist. Dieser ist durch zwei
einander diametral gegenüber mittels Schrauben an der Wandung der zylindrischen Bohrung 14 befestigte, in
Längsrichtung verlaufende und bis nahe an den Umfang des Läufers 15 hervorstehende Trennstege 19, 20 in
zwei gleich große Kammern 17,18 unterteilt Jede Kammer 17,18 hat eine Anzahl von Einlassen und Auslassen
22 bzw. 24, welche jeweils in einer Reihe mit gegenseitigen Längsabständen die Wandung des Gehäuses 13
durchsetzen und die betreffenden Kammern 17,18 mit dem ringförmigen Raum 8 zwischen dem Gehäuse und
dem Mantelrohr 9 verbinden. In Fig.2A und 2B ist
ίο jeweils nur eine Reihe von Eir'.ässen 22 und eine Reihe
Auslässe 24 sichtbar, während die Ansicht in F i g. 3 jeweils die beiden Ein- und Auslaßreihen für die beiden
Kammern 17 und 18 zeigt In den Reihen haben die Ein- und Auslässe die in F i g. 2A, 2B und 3 ersichtlichen Abis
stände in Längsrichtung des Motors, dessen Bohrung 14 eine Länge von vorzugsweise etwa 508 mm hat
Der Ringraum 8 zwischen dem Gehäuse 13 und dem Rohrmantel 9 ist durch eine elastische Dichtung 30 in in
Längsrichtung verlaufende Einlaßkammern 8a und Auslaßkammern Bb unterteilt. Die Dichtung30 sitzt in einer
außen am Gehäuse 13 angeschweißten, U-förmiges Profil aufweisenden Halterung 32 und befindet sich mit Unterstützung
des beiderseits davon herrschenden Druckunterschieds in abdichtender Anlage an der Innenseite
des Rohrmantels 9. Die Dichtung 30 ist ein geschlossener Ring und hat über ihre gesamte Länge eine konstante
Querschnittsform. Sie hat einen zwischen den einander zugeordneten Reihen von Einlassen 22 und Auslassen
24 und parallel zu diesen geradlinig in Längsrichtung verlaufenden Abschnitt 30a, einen am oberen Ende
des Motors über die Reihe der Auslässe hinweg geführten gekrümmten Abschnitt 306, von welchem aus sie mit
zunehmendem Abstand zur Reihe der Auslässe 24 schräg abwärts verläuft, und einen um das untere Ende
der Einlaßreihe 22 geführten gekrümmten Abschnitt 30c. Eine von oben her zugeführte Flüssigkeit strömt
entlang der sich stetig verengenden Einlaßkammer 8a den Einlassen 22 zu und verläßt die Auslässe 24 über die
sich abwärts erweiternde Auslaßkammer Sb. Die Abnähme der Breite der Ein- und Auslaßkammern 8a bzw.
Sb in Umfangsrichtung ergibt sich aus dem Verlauf der
Dichtung 30 zwischen den Reihen der in ein und derselben Kammer des Motors mündenden Ein- und Auslässe
22 bzw. 24 (Fig. 3). Die Dichtung 30 beschreibt also,
anders ausgedrückt, ein sägezahnförmiges Wellenprofil.
Die Dichtung 30 ist äußerst wirksam, wirtschaftlich
herstellbar und mühelos anbring- und auswechselbar.
An der Zuströmseite des Motors dem ringförmigen Raum 8 zugeführte Flüssigkeit wird zwischen den beiden
Einlaßkammern 8a aufgeteilt und strömt über die im wesentlichen entlang der gesamten Länge des Motors
verteilten Einlasse 22 in die Bohrung 14. Die Abnahme der Breite der Einlaßkammern 8a gewährleistet,
daß der Flüssigkeitsdruck an allen Einlassen 22 einer Längsreihe im wesentlichen gleich ist, so daß die Flügel
34 des Läufers im wesentlichen über ihre gesamte Länge von einem gleichmäßigen Druck beaufschlagt sind. In
entsprechender Weise bewirkt die Zunahme der Breite der Auslaßkammern Sb in Strömungsrichtung, daß der
Druck an allen Auslässen 24 einer Reihe im wesentlichen gleich ist, so daß auch an den Rückseiten der Flügel
im wesentlichen über ihre gesamte Länge ein gleichmäßiger Druck herrscht. Dadurch verringert sich die Gefahr
eines Verdrehens der Flügel aufgrund von in Längsrichtung auftretenden Druckunterschieden. Außerdem
braucht die über jeweils einen Einlaß 22 einströmende Flüssigkeit nur in Umfangsrichtung um die Achse
des Läufers zu strömen, bis sie zu einem Auslaß 24
gelangt, womit durch eine Strömung der Flüssigkeit in Längsrichtung hervorgerufene Energieverluste vermieden
sind.
Der Läufer 15 hat vier in gleichmäßigen Umfangsabständen in Längsrichtung verlaufende Nuten 36, in denen
jeweils ein im wesentlichen V-förmiges Profil aufweisender Flügel 34 befestigt ist. Jede Nut 36 hat einen
den betreffenden Radius des Läufers im wesentlichen rechtwinklig schneidenden, im wesentlichen ebenen Boden
38, an dessen in der Drehrichtung des Läufers vorderen Seite sich eine ausgerundete Seitenwand 40 der
Nut anschließt. Die ausgerundete Seitenwand 40 endet am Umfang des Läufers 15 in einer in die betreffende
Nut 36 hineinragenden Anschlagleiste 42 mit einer ebenen Anschlagflächc 44, an welcher sich der Flüge! 34 -.5
abstützt, während er sich mit seinem äußeren Rand in gleitender Anlage an der Wand der Bohrung 14 befindet.
Die Flügel 34 sind im wesentlichen aus einem vorzugsweise gewebeverstärkten gummielastischen Material
und haben im eingebauten Zustand ein im wesentlichen V-förmiges Profil mit einer gerundeten Biegung.
Jeweils der eine Schenkel 34a jedes Flügels 34 ist von einer mittels Schrauben 50 befestigten Halteleiste 48
aus Metall in fester Anlage am Boden der betreffenden Nut 36 festgehalten. Die Halteleiste 48 hat einen gerundeten
oder wulstigen Rand 48a, welcher entlang dem ausgerundeten Innenwinkel des Flügels 34 verläuft. Der
das wirksame bzw. druckübertragende Teil des Flügels 34 dargestellende äußere Schenkel 34fc desselben hat
zum freien Rand hin eine größere Stärke und hat eine Versteifung aus an der Vorder- und Rückseite mittels
einer Reihe von den Schenkel durchsetzenden Nieten 56 befestigten Blechstreifen 52, 54. In der auswärts geschwenkten
Arbeitsstellung des Schenkels 34i> kommt der an seiner Vorderseite befestigte Blechstreifen 54 in
Anlage an der Anschlagleiste 42 und schützt damit das gummielastische Material des Flügels vor Verschleiß.
Die Anschlagleiste 42 ist so angeordnet, daß sie den auswärts in die Arbeitsstellung geschwenkten Schenkel
34b im wesentlichen an seinem Druckmittelpunkt abstützt, so daß der Schenkel 34b nicht durch den Flüssigkeitsdruck
über den Anschlag 42 hinweg umgeschlagen werden kann.
Wie man in Fig.4 erkennt, ist jeder Auslaß 24 in
einem geringen Umfangsabstand 62 vor dem zugeordneten Trennsteg 19 oder 20 angeordnet, und die Trennstege
haben einen abgeschrägten vorderen Rand 64, an welchem die Flügel auflaufen können. Bei Annäherung
eines Flügels 34 an einen Auslaß 24 kann die Flüssigkeit durch den Auslaß entweichen, bis sich der vordere Rand
des Flügels darüber hinweg bewegt hat. In diesem Augenblick
ist dann zwischen der Vorderseite des Schenkels 346, dem Trennsteg 19 oder 20 und dem Läufer 15
eine im wesentlichen geschlossene Kammer 66 gebildet, in welcher eine gewisse Flüssigkeitsmenge eingeschlossen
ist Bei der weiteren Bewegung des Läufers 15 und des Schenkels 34b steigt der Flüssigkeitsdruck in der
Kammer 66. Da der Schenkel 34i> den Auslaß 24 inzwischen freigegeben hat und an seiner Rückseite nicht
mehr von dem erhöhten Druck beaufschlagt ist, wird er
von dem zunehmenden Flüssigkeitsdruck in der Kammer 66 nun stetig einwärts gefaltet, bevor noch der Verstärkungsstreifen
54 am abgeschrägten Rand 64 des Trennstegs aufläuft Dadurch werden sowohl der Verschleiß
der Flügel als auch Schwingungen des Motors beträchtlich herabgesetzt
Wie man in Fig. 2A und 2B erkennt hat das Motorgehäuse 13, welches in der beschriebenen Ausführungsform eine Länge von ca. 508 mm hat, pro Reihe jeweils fünf Einlasse 22 und fünf Auslässe 24, welche die Kammern 17 und 18 im Inneren des Gehäuses mit den durch die wellenförmig angeordnete Dichtung 30 voneinander getrennten Einlaß- bzw. Auslaßkammern 8a bzw. Sb zwischen dem Gehäuse 13 und dem Mantelrohr 9 verbinden.
Wie man in Fig. 2A und 2B erkennt hat das Motorgehäuse 13, welches in der beschriebenen Ausführungsform eine Länge von ca. 508 mm hat, pro Reihe jeweils fünf Einlasse 22 und fünf Auslässe 24, welche die Kammern 17 und 18 im Inneren des Gehäuses mit den durch die wellenförmig angeordnete Dichtung 30 voneinander getrennten Einlaß- bzw. Auslaßkammern 8a bzw. Sb zwischen dem Gehäuse 13 und dem Mantelrohr 9 verbinden.
Zur koaxialen Ausrichtung des oberen Endes des Motors im Mantelrohr 9 dienen in gegenseitigem Umfangsabstand
am Gehäuse 13 angeschweißte Abstandhalter
78, und zur Sicherung in Axialrichtung dient eine sich auf den Abstandhaltern 78 abstützende Abstandsbuchse
79. Die Abstandhalter 78 sind vorzugsweise oberhalb der oberen Krümmungen der Dichtung 30 angeordnet
und haben eine solche Form, daß sie de." Strömung im oberen Ende des ringförmigen Raums 8 möglichst wenig
Widerstand entgegensetzen.
Am unteren Ende hat der Läufer einen kugelgelagerten Wellenstumpf 80 mit einem Schraubgewinde, welches
eine mittels einer Klemmschraube 82 feststellbare Druckmutter 81 trägt.
Für die Übertragung des vom Motor entwickelten Gegendrehmoments auf den Rohrmantel 9 dienen am
zylindrischen Gehäuse 13 angebrachte Keile 83, welche jeweils in eine Nut eines am Mantelrohr 9 angeschweißten
Anschlagteils 84 greifen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in Fig.2B nur ein Keil 83 und ein eine
Nut aufweisendes Anschlagteil 84 in einer in Umfangsrichtung versetzten Stellung gezeigt.
Zwei oder mehr der beschriebenen Motoren können hinter- bzw. übereinander angeordnet und über eine in
F i g. 2B dargestellte Anordnung miteinander verbunden sein. Der Wellenstumpf 80 des jeweils oberen Motors
ist an seinem unteren Ende 85 über eine zylindrische Muffe 88 mit einer Eingangswelle des unteren Motors
verbunden. Die Muffe 88 ist über in Nuten sitzende Keile 86 antriebsübertragend mit dem unteren Teil 85
des Wellenstumpfs 80 verbunden und entgegen der Belastung durch eine Schraubenfeder 89 in Axialrichtung
verschiebiich. Am unteren Ende ist die Muffe 88 antriebsübertragend
mit der Welle 90 des unteren Motors verbunden und stützt sich auf dessen Druckmutter 81
ab. Um das Mantelrohr 9 je nach Bedarf verlängern oder verkürzen zu können und den Ein- und Ausbau der
Motoren zu erleichtern, ist das Mantelrohr an einer mit 91 bezeichneten Stelle teilbar. Dieses Merkmal gehört
jedoch nicht zur vorliegenden Erfindung und wird im einzelnen in einer anderen Patentanmeldung beschrieben.
Die unter Druck aus den Auslaßkammern 8b des oberen
Motors ausströmende Flüssigkeit fließt an der Kupplungsmuffe 88 vorüber abwärts in die Einlaßkammern
8a des unteren Motors.
Die Anzahl der Ein- und Auslässe sowie die Halteeinrichtungen des Motors können von der beschriebenen
Ausführung abweichen.
Die vorliegende Erfindung ist zwar hauptsächlich für die Anwendung an einem Motor bestimmt sie ist jedoch
mit geringfügigen Abänderungen auch für eine Pumpe anwendbar. Eine solche Ausführungsform ist in F i g. 5
bis 7 dargestellt Das Mantelrohr 9, das Gehäuse 13 und die Dichtung 30 haben hier im wesentlichen die gleiche
Form wie in der Ausführung nach Fig.2 bis 4. Der
Läufer 15' hat einen größeren Durchmesser als der Läufer 15 der zuerst beschriebenen Ausführung, so daß der
ringförmige Zwischenraum zwischen ihm und dem Gehäuse schmäler ist Dadurch stehen die Flügel in ihrer
Arbeitsstellung in einem flacheren Winkel hervor und brauchen nur in einem kleineren Winkel einwärts gefaltet
zu werden. Außerdem ist das Auflaufen der Flügel auf die Trennstege dadurch erleichtert. Die hier verwendeten
Trennstege 19' und 20' sind dünner als die zuerst beschriebenen und haben eine andere Form. Der abgeschrägte
Rand 64' hat im wesentlichen die gleiche Form wie in Fig.4, während sich der andere, flach abgeschrägte
Rand 93 über den bei der Ausführung als Pumpe als Auslaß wirksamen Durchlaß 22' hinweg erstreckt,
um dem Trennsteg eine möglichst große Breite zu verleihen. Der Trennsteg hat eine Reihe von Durchlässen
94für den Zutritt der Flüssigkeit zu den Durchlässen 22' des Gehäuses. Die Nuten 36' des Läufers 15' und die
darin befestigten Flügel 34' haben im wesentlichen die gleiche Form wie in der Ausführung nach F i g. 4, wobei
jedoch der eine Verstärkungsstreifen 96 einen abgerundet aufgebogenen äußeren Rand 95 hat.
Im Betrieb als Pumpe dreht sich der Läufer 15' in F i g. 5 im Gegenzeigersinn. Bei Annäherung der Flügel
34' an die Durchlässe 22' läuft der aufgebogene Rand 95 auf dem flach abgeschrägten Rand 93 des Trennstegs
auf, so daß der Flügel einwärts gefaltet wird, ohne daß
ίο zunächst Flüssigkeit eingeschlossen wird, da die Ausschnitte
94 des Trennstegs zu den Durchlässen 22' führen. Im Betrieb als Motor dreht sich der Läufer 15' im
Uhrzeigersinn, wobei die Arbeitsweise die gleiche ist wie die anhand von F i g. 4 erläuterte.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Flügelzellenmaschine für Flüssigkeiten mit einem eine zylindrische Bohrung aufweisenden Gehäuse
und einem das Gehäuse unter Bildung eines Ringraums umschließenden Mantel, einem koaxial
im Gehäuse angeordneten Läufer, dessen Durchmesser kleiner ist als der der Bohrung, so daß zwischen
Läufer und Bohrung ein ringförmiger Raum gebildet ist, wenigstens zwei in gleichem gegenseitigem
Umfangsabstand an der Wand der Bohrung angebrachten,
in deren Längsrichtung verlaufenden Trennstegen, welchen den ringförmigen Raum in ei-ne
entsprechende Anzahl von in Längsrichtung verlaufenden Kammern unterteilen, eine Anzahl von
am Läufer angebrachten, sich in seiner Längsrichtung erstreckenden und in die Kammern hineinragenden,
elastisch nachgiebigen Flügeln, welche beim Passieren der Trennstege einwärts faltbar sind, das
Gehäuse durchsetzende, in die einzelnen Kammern mündende Einlasse für die Zufuhr eines Strömungsmittels und von den Kammern ausgehend das Gehäuse
durchsetzende Auslässe für den Austritt dieses Strömungsmittels, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Reihe der Einlasse (22) in Längsrichtung im Abstand voneinander in Längsrichtung
des Gehäuses (13) angeordnet ist, und eine Reihe der Auslässe (24) in Längsrichtung im Abstand
voneinander in Längsrichtung des Gehäuses angeordnet ist derart, daß die Einlasse und die Auslässe
abwechselnd im Abstand voneinander über den Umfang des Gehäuses angeordnet sind, daß im Ringraum
(8) zwischen dem Gehäuse und dem Mantel (9) eine Dichtungseinrichtung (30) vorgesehen ist, die
sich in Längsrichtung zwischen den Einlassen und den Auslässen erstreckt und die Einlasse gegenüber
den Auslassen sowie gegenüber einem Gehäuseende abdichtet, wobei diese Dichtungseinrichtung umfaßt:
einen sich geradlinig erstreckenden Abschnitt (3Oa^ zwischen der Reihe der Einlasse und der Reihe
der Auslässe, einen sich um den Einlaß an einem Gehäuseende herumziehenden und von den Auslassen
hinweg zum anderen Gehäuseende erstreckenden gekrümmten Abschnitt (30b), welcher eine Einlaßkammer
(Sa) definiert, deren Breite sich in Umfangsrichtung von dem anderen Gehäuseende zu
dem einen Ende vermindert und welche den Ringraum abschließt, sowie einen um den Auslaß am anderen
Ende gekrümmten Abschnitt (30c/ welcher sich von den Einlaßöffnungen in Richtung zu dem
einen Gehäuseende hinweg erstreckt und den Ringraum schließt, um eine Auslaßkammer (&b) zu bilden,
deren Breite in Umfangsrichtung von dem anderen Ende zu dem einen Ende zunimmt, und daß die beiden
gekrümmten Dichtungsabschnitte (306,30c) mit dem geradlinigen Dichtungsabschnitt (3OaJ verbunden
sind.
2. Flügelzellenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungseinrichtung (30)
ein am Gehäuse (13) oder am Mantel (9) angeschweißtes U-förmiges Halteglied (32) besitzt, welches
eine auf das Gehäuse bzw. den Mantel gerichtete Öffnung aufweist, in welcher ein elastisches Glied
aufgenommen ist.
Die Erfindung geht aus von einer Flügelzellenmaschine für Flüssigkeiten der im Oberhegriff des Patentanspruchs
1 angegebenen Gattung. Eine derartige Flügelzellenmaschine ist bereits aus der US-PS 35 94 106 bekanni.
Diese bekannte Flügelzellenmaschine für Flüssigkeiten besitzt zuströmseitig angeordnete Einlasse
und abströmseitig im Gehäuse angeordnete Auslässe für als Strömungsmittel verwendeten Bohrschlamm.
Weil zwischen den Einlassen und den Auslässen ein
ίο Druckabfall über die Länge der Maschine auftritt, werden
die Läuferflügel im Bereich der Einlasse mit einem stärkeren Moment beaufschlagt als im Bereich der Auslässe.
Außerdem ist bei der bekannten Flügelzellenmaschine nachteilig, daß das abströmseitige Rotorende
dem Gegendrehmoment des angetriebenen Bohrwerkzeuges unterworfen ist Ein weiterer Nachteil der bekannten
Flügelzellenmaschine ist darin zu sehen, daß bei dieser der Bohrschlamm am zuströmseitigen Ende
eintritt und am abströmseitigen Ende austritt Daraus folgt, daß sich der Bohrschlamm in Längsrichtung vom
zuströmseitigen Ende zum abströmseitigen Ende der Maschine bewegen muß, was zu Energieverlusten führt,
da diere Bewegung nicht zum Antrieb des Läufers ausgenutzt wird.
Aus der US-PS 29 84 219 ist eine Flügelzellenmaschine für Flüssigkeiten bekannt, bei welcher die Ein- und
Auslässe mit Hilfe einer im Inneren des Läufers vorgesehenen Einrichtung voneinander getrennt sind. Diese
Einrichtung stellt eine beträchtliche Schwächung der mechanischen Belastbarkeit des Läufers dar, so daß mit
Hilfe des bekannten Läufers lediglich vergleichsweise geringe Drehmomente übertragen werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flügelzellenmaschine
für Flüssigkeiten der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung so auszubilden,
daß im Bereich der Einlasse und im Bereich der Auslässe eine im wesentlichen gleichmäßige Beaufschlagung
der Läuferflügel und eine Verbesserung des Wirkungsgrades erreicht wird.
Diese Aufgabe wird bei einer Flügelzellenmaschine des im Oberbegriff des Anspruchs i angegebenen Gattung
durch die im Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Der mit Hilfe der Erfindung erzielbare technische Fortschritt ergibt sich in erster Linie daraus, daß die
Einlasse und die Auslässe in Längsrichtung der Maschine in einer Linie und nicht versetzt zueinander, wie im
Stand der Technik üblich, angeordnet sind. Ferner sind erfindungsgemäß die Abschnitte der Dichtungseinrichtung
in Längsrichtung zwischen den Einlassen und den Auslässen angeordnet, wobei sich verjüngende bzw.
sich erweiternde Einlaß- bzw. Auslaßkammern gebildet sind, wodurch innerhalb der Maschine verbesserte Strömungsbedingungen
gebildet sind.
Die erfindungsgemäße Ausbildung einer Flügelzellenmaschine für Flüssigkeiten führt dazu, daß der Läufer
praktisch über seine gesamte Länge mit einem im wesentlichen konstanten Drehmoment beaufschlagt wird,
was den Wirkungsgrad der Maschine erhöht. Eine noch weitere Steigerung des Maschinen-Wirkungsgrades ist
jedoch dadurch erreicht, daß der das Strömungsmedium bildende Bohrschlamm nicht durch die gesamte Maschine
vom eintrittsseitigen Ende bis zum austritisseitigen Ende hindurchgefördert werden muß.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Flügelzellenmaschine nach der Erfindung ist im Patentanspruch 2
beschrieben. Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles und unter Bezug auf die
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/556,079 US3966369A (en) | 1975-03-06 | 1975-03-06 | Inlet and outlet ports and sealing means for a fluid driven motor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2609023A1 DE2609023A1 (de) | 1976-09-16 |
DE2609023C2 true DE2609023C2 (de) | 1984-04-19 |
Family
ID=24219815
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2609023A Expired DE2609023C2 (de) | 1975-03-06 | 1976-03-04 | Flügelzellenmaschine für Flüssigkeiten |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3966369A (de) |
JP (1) | JPS51115304A (de) |
AU (1) | AU503942B2 (de) |
CA (1) | CA1039110A (de) |
DE (1) | DE2609023C2 (de) |
FR (1) | FR2303184A1 (de) |
GB (1) | GB1545583A (de) |
IT (1) | IT1057307B (de) |
NL (1) | NL7602321A (de) |
NO (1) | NO760715L (de) |
SE (1) | SE416985B (de) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4086788A (en) * | 1977-03-09 | 1978-05-02 | Empire Oil Tool Company | Drive having a plurality of thrust bearings |
DE3108507A1 (de) * | 1981-03-06 | 1982-09-23 | Benedikt 3400 Burgdorf Bern Strausak | Mit einer fluessigkeit antreibbare turbine |
US4553611A (en) * | 1984-04-20 | 1985-11-19 | Lyons William C | Pressure drop regulator for downhole turbine |
EP0457796A1 (de) * | 1989-02-09 | 1991-11-27 | ROE, John Richard Neville | Flügelverdrängungsmotor |
US5098258A (en) * | 1991-01-25 | 1992-03-24 | Barnetche Gonzalez Eduardo | Multiple stage drag turbine downhole motor |
US5112188A (en) * | 1991-01-25 | 1992-05-12 | Barnetche Gonzalez Eduardo | Multiple stage drag and dynamic turbine downhole motor |
US5290145A (en) * | 1991-01-25 | 1994-03-01 | Barnetche Gonzales Eduardo | Multiple stage drag and dynamic pump |
US5833444A (en) * | 1994-01-13 | 1998-11-10 | Harris; Gary L. | Fluid driven motors |
US5785509A (en) * | 1994-01-13 | 1998-07-28 | Harris; Gary L. | Wellbore motor system |
EP0736128B1 (de) * | 1994-01-13 | 1998-08-12 | Hector Drentham Susman | Bohrlochmotor für bohrgeräte |
GB2292186A (en) * | 1994-07-29 | 1996-02-14 | John Richard Neville Roe | Hinged vane motor |
US5697773A (en) * | 1994-08-23 | 1997-12-16 | Denticator International, Inc. | Rotary fluid reaction device having hinged vanes |
US5791888A (en) * | 1997-01-03 | 1998-08-11 | Smith; Clyde M. | Static seal for rotary vane cartridge pump assembly |
GB9816607D0 (en) * | 1998-07-31 | 1998-09-30 | Drentham Susman Hector F A Van | Turbine |
AUPQ479199A0 (en) * | 1999-12-21 | 2000-02-03 | Merlin Corporation Pty Ltd | A rotary apparatus |
US6499976B1 (en) * | 2001-08-17 | 2002-12-31 | Mcphate Andrew J. | Downhole roller vane motor |
CA3020769A1 (en) | 2016-04-14 | 2017-10-19 | Monashee Pumps Inc. | Rotary drive |
CN107091188A (zh) * | 2017-07-11 | 2017-08-25 | 宁波市普世达泳池用品有限公司 | 一种液压马达扇叶结构及具有该结构的液压马达 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2733663A (en) * | 1956-02-07 | Deep well pumping apparatus | ||
GB167188A (en) * | 1920-07-29 | 1921-07-29 | Fabius Laiter | Improvements in or relating to turbines, rotary pumps and the like |
US1995755A (en) * | 1933-07-17 | 1935-03-26 | George H Smith | Rotary motor |
US2984219A (en) * | 1958-06-10 | 1961-05-16 | Mitchell Michael | Turbodrill |
US3076514A (en) * | 1958-12-01 | 1963-02-05 | Empire Oil Tool Co | Deep well motor drill |
DE1277635B (de) * | 1965-12-27 | 1968-09-12 | Schmid & Wezel | Druckluftdrehkolbenmotor mit umsteuerbarer Drehrichtung |
US3594106A (en) * | 1969-05-09 | 1971-07-20 | Empire Oil Tool Co | Variable speed motor drill |
US3976408A (en) * | 1975-01-31 | 1976-08-24 | Empire Oil Tool Company | Fluid driven motor having improved blade construction |
-
1975
- 1975-03-06 US US05/556,079 patent/US3966369A/en not_active Expired - Lifetime
-
1976
- 1976-03-02 AU AU11566/76A patent/AU503942B2/en not_active Expired
- 1976-03-02 GB GB8358/76A patent/GB1545583A/en not_active Expired
- 1976-03-03 NO NO760715A patent/NO760715L/no unknown
- 1976-03-04 DE DE2609023A patent/DE2609023C2/de not_active Expired
- 1976-03-04 IT IT48412/76A patent/IT1057307B/it active
- 1976-03-05 FR FR7606391A patent/FR2303184A1/fr active Granted
- 1976-03-05 CA CA247,405A patent/CA1039110A/en not_active Expired
- 1976-03-05 SE SE7603050A patent/SE416985B/xx unknown
- 1976-03-05 NL NL7602321A patent/NL7602321A/xx not_active Application Discontinuation
- 1976-03-06 JP JP51024554A patent/JPS51115304A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU503942B2 (en) | 1979-09-27 |
GB1545583A (en) | 1979-05-10 |
SE416985B (sv) | 1981-02-16 |
JPS5754638B2 (de) | 1982-11-19 |
DE2609023A1 (de) | 1976-09-16 |
FR2303184A1 (fr) | 1976-10-01 |
US3966369A (en) | 1976-06-29 |
SE7603050L (sv) | 1976-09-07 |
FR2303184B1 (de) | 1981-08-07 |
AU1156676A (en) | 1977-09-08 |
JPS51115304A (en) | 1976-10-09 |
NO760715L (de) | 1976-09-07 |
CA1039110A (en) | 1978-09-26 |
IT1057307B (it) | 1982-03-10 |
NL7602321A (nl) | 1976-09-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2609023C2 (de) | Flügelzellenmaschine für Flüssigkeiten | |
DE2728971C3 (de) | Einsatz für ein Wärmetauscherrohr | |
DE1703139B1 (de) | Regeleinrichtung fuer eine Radialkreiselpumpe | |
DE2732948C2 (de) | Pumpenlaufrad | |
EP1528225A1 (de) | Strömungsmaschine und Verfahren zum Herstellen eines Leitgitters | |
DE10304692A1 (de) | Gewellter Einsatz für ein Wärmetauscherrohr | |
DE2352370A1 (de) | Drehschieberventil | |
DE2653630C2 (de) | Vorrichtung zum Pumpen von Fluiden | |
DE2803283A1 (de) | Ueberdruckventil fuer hydraulische grubenstempel | |
EP0061415A1 (de) | Ventil für hydraulische Systeme | |
DE2814468C2 (de) | ||
DE3434501A1 (de) | Fluegelzellenpumpe | |
DE4019699C2 (de) | ||
DE2615950A1 (de) | Getriebe | |
DE2710236C3 (de) | Schraubenpumpe | |
DE1453435C3 (de) | Hydraulische Radialkolbenmaschine | |
DE102016219220B4 (de) | Hydraulikantrieb | |
DE2603649C2 (de) | Rotationskolbenmaschine | |
AT396800B (de) | Einrichtung zur beseitigung von verstopfungen in abflussrohren | |
DE3015695A1 (de) | Bohrgestaenge fuer ein senkbohrwerkzeug | |
DE2532203C3 (de) | Vorrichtung zum Fällen von Bäumen | |
DE3816040A1 (de) | Schneidrollenanordnung fuer das drehbohren im erdreich | |
DE1503424C3 (de) | Ventilsatz für Kolbenverdichter | |
DE1944686C3 (de) | Vorrichtung zum Einbringen eines Bohrloches in das Erdreich für ein Fundierungselement und Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung | |
DE2932879C2 (de) | Vorrichtung zur kraftschlüssigen, drehmomentübertragenden Verbindung einer Welle mit einem Nabenteil |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |