DE2921594A1

DE2921594A1 - Neue anordnungen in hydrostatischen aggregaaten, insbesondere radialkolben- aggregaten und deren teilen

Info

Publication number: DE2921594A1
Application number: DE19792921594
Authority: DE
Inventors: Karl Eickmann
Original assignee: BREINLICH RICHARD DR
Current assignee: BREINLICH RICHARD DR
Priority date: 1978-05-30
Filing date: 1979-05-28
Publication date: 1980-02-28
Also published as: DE2921765A1

Description

Neue
Anordnungen in hydrostatischen Aggregaten, i insbesondere Radialkolbenaggregaten und deren Teilen.
Es sind hydrostatische Pumpen, Motoren, Getriebe und pneumatische Aggregate bekannt, die mit ihre Volumen in radialer oder achsialer Richtung veraendernden Kammern versehen sind, die Fluid in sich aufnehmen und aus sich abgeben. Diese Aggregate haben im Laufe der Zeit immer hoehere Leistungen und Wirkungsgrade erreicht und arbeiten weitgehend aeusserst zufrieden stellend.
Doch werden die Anforderungen an Maschinen und Fahrzeuge, in die die hydrostatischen Aggregate eingesetzt werden, immer hoeher und die hydrostat schen Aggregate koennten weitere Änwendungsgebiete in weiteren Maschinen und Fahrzeugen finden, wenn ihre Leistung pro Raum und Gewicht noch weiter gesteigert wuerde oder die Wirkungsgrade noch wei erhoeht wuerden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher die Leistungen oder die Wirkungsgrade hydrostatischer Aggregate noch weiter zu steigern, ohne deren aeussere Abmessungen oder Gewichte zu erhoehen.
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch geloest, dass an Teilen, die in den hydrostatischen Aggregaten angeordnet sind, Verbesserungen vorgenommen oder neue Elem3:l.e angeordnet werden, durch die Einzelheiten der Arbeitsweise oder des Zusammenwirkens mit anderen Teilen der Aggregate verbessert oder vervollkommnet werden.
Je nach Anwendungsfall oder Aufgabe koennen die Massnahmen der Erfindung einzein oder zusammen mit anderen Massnahmen der Erfindung angeordnet werden.
Figur 1 ist ein Laencsschnitt durch einen Teil eines Steuerkoerpers und eines Rotors eines hydrostatischen Aggregates,worin einigen Teilen Massnahmen der Erfindung zugeordnet sind.
Figur 2 ist ein Querschnitt durch Figur 1 entlang der Linie II-II.
Figur 3 ist ein teilweiser Laengsschnitt durch der Figur 1 verwandte Teile,worin eine andere Loesung der Erfindung angeordnet ist.
Figuren 4 bis 6 sind Erklaerungs-Skizzen, die zur Berechnung der erfindungsgemaessen Massnahmen verwendet werden keennen.
Figur 7 ist ein Laenegsschnitt durch ein der Figur 1 verwandtes Aggregat, wobei weitere, andere Massnahmen der Erfindung eingezeichnet sind.
Figur 8 ist ein Querschnitt durch Figur 7 entlang der Linie VII-VII.
Figur 9 ist ein Laenegsschnitt durch ein der Figur 7 verwandtes Aggregat,worin andere Ausfu ehrungsbeispiele der Erfindung ' eingezeichnet sind.
Figur 10 ist ein Querschnitt durch Figur 9 entlang der Linie X-X.
Figuren 11 bis 13 zeigen Einzelheiten als Ausschnitte aus einer der obigen Figuren,um solche Einzelheiten gesondert darzustellen, damit sie besser sichtbar werden.
Figur 14 ist ein Laenegsschnitt durch einen Teil eines Rotors eines hydrostatischen Aggregates mit Ansicht eines Teiles eines in dem Rotor angeordnetem Steuerkoerpers.
Figur 16 zeigt der Figur 15 verwandte Teile mit einer eingezeichneten, anderen Loesung im Sinne der Erfindung.
Figur 15 ist eine Ansicht eines Steuerkoerpers der Erfindung.
Figur 17 ist ein Querschnitt durch Figur 14 entlang der Linie XVII-XVII.
Figur 18 ist ein Laengsschnitt durch einen Teil eines Rotors mit darin angeordnetem Steuerkoerperteil, wobei die Figur andere Ausfuehrungsbeispiele der Erf indung enthaelt.
Figur 19 ist ebenfalls ein Laengsschnitt durch einen beispielhaften Rotor mit darin angeordnetem Steuerkoerperteil, wobei auch in dieser Figur wieder andere Ausfuehrungsarten der Erfindurg eingezeichnet sind.
Figur 20 ist ebenfalls ein Laengsschnitt durch ein Rotorteil mit darin angeordnetem Steuerkoerperteil und zeigt eine weitere Ausfuehrungsart der Erfindung.
Figur 21 zeigt ebenfalls ein Rotorteil mit Steuerkoerperteil mit Ausfuehrungsbeispielen der Erfindung.
Figur 22 ist eine schematische Erklaerung der Druckverhaeltnisse in der Figur 21.
Figur 23 ist ein Querschnitt durch Figur 24 entlang der Line XXIV-XXIV.
Figur 24 ist ein Laengsschnitt durch einen Rotor und Teile eines Rotor-Antriebes,sowie teilweise eine Ansic ht eines im Rotor angeordneten Steuerkoer>pers, wobei durch die Figuren 23 und 24 ein weiteres Ausfuehrungsbeispiel der Erfindung gezeigt wird.
Figur 25 ist ein Laengsschnitt durch fine obere Haelfte eines Radia 1 kammernaggregates der Erfindung.
Figur 26 ist ein Laenegsschnitt durch eine untere Haeifte eines der Figur 25 verwendten Aggregates mit einer anderen Rotor lagerung nach der Erfindung.
Figur 27 ist ein Querschnitt durch Figur 28 entlang der Linie XXVII-XXVII.
Figur 28 ist ein Laengsschnitt durch ein Kolben-und Schuh -Assembly der Erfindung, eingebaut in einen teilweise dargestellten Rotor und diese Figur ent -spricht auch dem Schnitt durch Figur 27 entlang der Linie XXVII-XXVIII.
Figur 29 zeigt eine andere Kolben - und Kolbenschuh - Anordnung der Erfindung im Laenegsschnitt.
Figur 30 ist ein Schnitt durch Figur 29 entlang der Linie XXX-XXX.
Figur 31 ist ein Schnitt durch Figur 31 entlang der Linie XXXI-XXXI.
Figur 32 ist eine Ansicht der Figur 29 gesehen vom Pfeil XXXII.
Figur 36 zeigt den Teil 231 der Figur 29 entlang der Linie II-II in separierter Darstellung.
Figur 33 ist ein Querschnitt durch eine Kolbenschuh-Schwenkwalze mit einer Ausbildung nach der Erfindung.
Figur 34 zeigt die Schwenkwalze der Figur 33 in der Ansicht in Richtung des Pfeiles XXXIV Figur 35 zeigt die Ansicht der Figur 34 in Richtung des Pfeiles XXXV.
Figur 37 zeigt die Ansicht einer Gelenkverbindung dreier Teile mit Hilfe der R-3ngteile der Figuren 29 bis 31 und 36.
Figur 38 zeigt einen Laenegsschnitt durch einen Teil eines Rotors mit eingesetzter Steuerwelie und Anordnungen nach der Erfindung.
Figur 39 ist ein Querschnitt durch Figur 38 entlang der Linie XXXIX-XXXIX.
Figur 40 zeig einen Querschnitt durch Figur 38 jedoch nur in systematischer Darstellung ur Erklaerung der Formenmaess igen Wirkung.
Figur 41 ist eine Darstellung, aehnlich der Figur 40 und dient ebenfalls der formenmaessigen Rrklaerung der technischen Zusammenhaenge und Wirkungen.
Figur 42 ist ein Laengsschnitt durch einen Teil eines Lagers nach der Erfindung.
Figur 43 ist ein Laenegsschnitt durch einen Teil eines anderen Lagers nach der Erfindung.
Figur 44 ist ein Querschnitt durch Figur 43 entl ang der Schnittlinie IV-IV.
Figur 45 ist ein Querschnitt durch Figur 43 entlang der Schnittlinie V-V.
Figur 46 ist ein Laenegsschnitt durch einen Teil einer anderen Lagerausfuehrung der Erfindung.
Figur 47 zeigt eine Lagerrolle der Erfindung in gesonderter Ansicht.
Figur 48 zeigt eine andere Lagerrolle der Erfindung in einer gesonderten Ansicht.
Figur 49 zeigt ei nen Laenegsschnitt durch Lagerkaefigteile der Erfindung.
Figur 50 ist ein Laenegsschnitt durch eine Rotorstuetzlagerung nach der Erfindung.
Figur 51 ist ein Schnitt durch Figur 50 entlang der Schnittlinie XXXXXI-XXXXXI.
Figur 52 zeigt einen Laenegsschnitt durch ein hydrostatisches Aggregat, in das das Rotorstuetzlager der Figuren 50 und 51 fuer zwei diametrale Richtungen eingebaut ist.
Figur 53 ist ein Querschnitt durch Figur 52 entlang der Schnittlinie XXXXXIII-XXXXXItI.
Figur 5w , ist ein Querschnitt durch Figur 55 entlang der Schnittlinie A.
Figur 55 ist ein Querschnitt durch einen Kolben mit schwenkbar angesetztem Kolbenschuh nach der Erfindung, und dabei ein Schnitt durch Figur 54 entlang der Linie B Figur 56 ist eine Draufsicht auf den Kolbenschuh der Figur 55.
Figur 57 ist eine Draufsicht auf einen anderen Kolbenschuh der Erfindung.
Figur 58 ist eine Draufsicht auf einen weiteren Kolbenschuh nach der Erfindung.
Figur 59 ist eine Draufsicht auf noch ein anderes Ausfuehrungsbeispiel eines Kolbenschuhes nach der Erfindung.
Figur 60 ist ein Laenegsschnitt durch ein Achsialkolben Aggregat nach der Erfindung.
Figur 61 zeigt einen Umsteuerteil der Erfindung.
Figur 62 zeigt eine weitere Ausfuehrung eines Steuerteiles nach der Erfindung, und Figur 63 zeigt Schnitte durch weitere Ausfuehrungsbeispiele der Erfindung zur Halterung von Kolbens Kolbenschuhen.
In Figuren 1 und 2 ist der Steuerzapfen in dem Gehaeuseteil 91 fest gelagert und als den Rotor 9 tragender Steuerkoerper 5 ausgebildet, dessen den Rotor 9 tragendes Ende in die zentrische Rotorbohrung eingreift.Der Rotor mag mittels dem Treibteil 10 angetrieben werden.
Im Rotor befinden sich die Zylindergruppen 6 und 7 mit den darin radial oszyllierenden Kolben 8. Die Zylinder 6 und 7 der jeweils mehrere Zylinder beinhaltenden Zyl i ndergruppen 6 und 7 sind radial nach innen, der zentralen Rotorbohrung zu kommunizierend, mit den Zyli nderfenstern 16 bzw. 17 versehen, die im Querschn tt kl einer sind, als die Zylinderdurchmesser. Die Zylinderfenster laufen ueber die Steuermuendungen 13 bzw. 14 des Steuerkoerpers 5 und werden durch die Steuermuendungen mit Fluid beaufschlagt oder es wird durch die Steuermuendungen Fluid aus den Zyli nderfenstern abgenommen. Insoweit arbeiten die Teile, wie aus der Radialkolben-Aggregate Technik bekannt.
In Figur 3 ist prinzipiell das gleiche dargestellt, wie in der Figur 1, jedoch mit dem Unterschiede, dass im Rotor 9 eine zylindrische Laufbuchse 1016 angeordnet ist. Diese Buchse 1016 enthaelt die Zylinderfenster 16 und 17.Die Zylinder 6 und 7 des Rotors 9 koennen daher als Bohrungen mit durchgehend gleichem Durchmesser ausgebildet werden, wodurch man die Herstellung der Sackbohrungen 6 und 7 der Figur 1 sparen kann, um die Zylinderherstellung zu vereinfachen. Die Figur 3 unterteilt also die rotierenden Teile in einen Rotor 9 mit vollen Zylinderdurchmessern 6 und 7 und eine Laufbuchse mit engeren Rotorfenstern 16 und 17.
In Figur 4 ist in schematischer Weise gezeigt, d9ss die Zylinder 6 oder 7 einen groesseren Durchmesser haben, als die Zylinderfenster 16 oder 17. Figur 4 ist insofern im Prinzip ein Schnitt durch die Zylinder 6 und Zyiinderfenster 16 der Figuren 1 und 3 kombiniert entlang den Schnittlinien x und y,wobei jedoch in Figur 4 nur die geometrischen Verhaeltnisse dargestellt sind, also keine Schnitt-Schraffierungen, da die Figur 4 der Erklaerung der mathematischen Verhae 1 tnisse dient.
Im Aggregat entweicht Fluid durch den Steuerspalt zwischen dem Rotor 9 und dem Steuerkoerper 5,15. Um diese Leckage im Hochdruckbereich des Aggregates einzudaemmen, bestand die Absicht, auf der Hochdruckseite den Rotor gegen den Steuerkoerper 5,15 zu druecken. um hier den Steuerspalt zu verengen und dadurch die Leckage durch den Steuerspalt einzuschraenken. Das die Absicht, auf der Hochdruckseite den Rotor 9 gegen den Steuerkoer per 5 oder 15 zu druecken, um hier den Steuerspalt zu verengen und dadurch die Leckage einzuschraenken. Das sollte in an sich bekannter Weise dadurch geschehen, dass die Querschni ttsdifferenz zwischen Zylindern 6,7 und Zylindermuendungen 16,17 so gross bemessen wuerde, dass sich zwischen den Zylindern und den Zylinderfenstern, also auf den Zylinderboeden durch den Druck im betreffendem Zylinder eine so hohe radial nach innen auf den Steuerkberper 5,15 zu gerichtete Kraft aufbauen wuerde, dass der Rotor auf dem Hochdruckhaelftenteil eng an den Aussendurchmesser des Steuerkoerpers 5,15 gedrueckt wuerde.
Durch die Erfindung wird erkannt, dass diese Anordnung in Aggregaten mit mehreren Zylindergruppen nicht wirken kann. Denn bei Aggregaten mit mehreren Zylindergruppen baut sich im Steuerspalt zwischen Rotor 9 und Steuerkoerper 5,15, ein Druckfeld auf, das in Laenegsrichtu ng der Rotor und Steuerkoerper-Achsen zwischen den Zy lindergruppen 6 und 7 gelegen ist und dadurch zwischen den Zylinderfenstern 16 und 17 gelegen ist. Dieses Druckfeld ist so gross, dass es den radial einwaerts gerichteten Druck der Differenzen 6 minus 16 und 7 minus 17 uebersteigt. Der Rotor wird daher nicht, wie beabsichtigt gewesen, gegen den Steuerkoerper 5,15 gedrueckt1 sondern in der Hochdruckhaelfte vom Steuerkoerper 5,15, weggedrueckt.
In den Aggregaten mit mehreren Zylindergruppen wirkt das, was bei Aggregaten mit einer Zylindergr uppe funktionierte, also nicht mehr und es entsteht gerade das Gegenteil des gewuenschten Effektes.
Anstatt abzudichten, wie angestrebt, wird geoeffnet und dadurch statt einer verringerten Leckage eine Leckage-Erhoehung bewirkt. Dies ist eine wichtige Erkenntnis der Erfindun g.
Um diesen unerwarteten, gegenteiligen Effekt zu ueberwinden, wird erfindungsgemaess in Figuren 1 bis 2 die mittlere Abfluss tasche 1 zwischen den Steuermuendungen 13 und 14 im Steuerkoerper 5 angeordnet.
Diese mittlere Abflusstasche wird vorteilhafterweise durch den Steuerkoerper 5 mittels der Passage 2 mit einem Raum im Aggregat, der mit niederem Druck gefuellt ist, zum Beispiel mit dem Gehaeuse-Inneraum verbunden. Dadurch wird eine Zone niederen Druckes im Bereich der Tasche 1 und teilweise um diese herium, zwischen den Zylindergruppen 6 und 7 und den Zylindertaschen 16 und 17 des Aggregates mit mehreren Zylinder Zylindergruppen aufgebaut. Diese erfindungsgemaesse Anordnung verringert die Summe der Druckkraft im Spalt zwischen Rotor und Steuerkoerper des Hochdruckteiles des Aggregates mit mehreren Zylindergruppen derartig stark und wirksam, dass der beschriebene, entgegen dem beabsichtigtem gerichtet gewesene Effekt voll aufgehoben wird und nunmehr der Rotor im Druckbereicht wirksam auf die Steuerwelle gedrueckt wird. Erfindungsgemaess ist also die Leckage-Erhoehung aufgehoben und durch eine wirksqme Verringerung der Leckage durch wirksame Andrueckung des Rotors auf der Druckseite auf die Steuerwelle erreicht worden. Zweckdienlicherweise ordnet man bei Aggregaten mit zwei Foerderrichtungen die Tasche 1 auch diametral gegenueber an und zwar zusammen mit der beschriebenen Verbindungsleitung 2.
Es ist zweckdienlich, dem Rotor eine lange Fuehrung auf der Steuerwelle 5 zu geben, damit der Rotor 9 auf der Steuerwelle 5,15 nicht verkanten kann Da dann ein zu lang ausgedehntes Halbdruckfeld jenseits der Steuertaschen 13,14, dem Rotorende zu entsteht, ist es dann erfindungsgemaess zweckdienlich auch di e Abflussnuten 4 so nahe den Steuertaschen 13,14 anzuordnen, dass die Halbdruckgebiete in achsialer Richtung nicht zu weit ausgedehnt werden. Auch diese Abflussnuten 4, die auch Ringnuten im Steuerkoerper 5,15, sein koennen, verbindet man zweckdienlicherweise mittels der Kanaele 3 mit dem entsprechendem.
Abflusskanal 2 oder den Abflusskanaelen 2.
Figur en 1 und 2 zeigen die Taschen 1 als Einzeltaschen in den diametralen Steuerkoerperteilen, waehrend Figur 3 Ringkanaele 11 als Altermative um den ganzen Steuerkoerper 5,15, herum zeigt.
Figur 3 zeigt ausserdem noch die Moeglichkeit der erfindungsgemaessen Anordnung einer Mittelnut 12 zwischen den Nuten 11. Die Tasche oder Nut 12 kann verschiedene Aufageben haben, jenachdem, mit welchem Druck sie gefuellt wird. Zum Beispiel kann sie einen Sonderdruck oder Hochdruck fuer Schmerzwecke erhalten. Dann muss ihr entsprechend Schmierfluid durch eine Leitung zugefuehrt werden. Man kann auch in die Abflusskanaele 2 ein nicht eingezeichnet Druckventil einbauen und dadurch einen angenehmen Mitteldruck in den Taschen 1,11,12,4 aufbauen, der der Zwangsschmierung des Passungspaltes zwischen Rotor und Steuerwelle dienen kann.In solchem Zwangsschmierungsfilm zwischen Rotor und Steuerkoerper bilden sich dann infolge der Andrueckung des Rotors 9 gegen einen Teil des Steuerkoerpers 5,15, hydrodynamische Tragfelder aus, die dem Rotor in einem gewuenschtem geringem Absatnd von der Aussenflaeche des Steuerkoerpers 5,15 halten, um ein Heisslaufen zu verhindern. Das DruckveTtil in der Abflussleitung 2 kann dann in der A A A A * = - -gewuenschten Hoehe eingestellt werden um dadurch den Minimum -Abstand zwischen Steuerkoerperoberf laeche und Rotorinnenflaeche einzustellen. Die Drehzahl des Rotors muss mit beruecksichtigt werden, um die Kraefte der hydrodynarrischen Tragfelder genau zu bestimmen im Zusammenwirken mit den Kraeften aus dem Rotor und den Steuerkoerper Gebieten.
Figur 4 zeigt den Abstand 19 der Taschen 4-1 oder 4-11.
Die Laenge 18 ist der Bogen zwischen der Dr,uckwirkung eines der Zylinder und einem Benachbartem Zylinder der gleichen Zylindergruppe.Wirksam ist also das Feld 18 mal 19 in Figur 4 zusammen mit dem Feld 16 den Rotorfensters.
In Figur 5 ist das wirksame Andruckfeld des Zylinderbode r8 gezeigt und bestimmt durch die Differenz der Querschnitte des betreffenden Zylinders 6,7 und des Zylinderfensters 16,17.
Figur 6 zeigt demgegenueber das Feld, das zwischen Rotor 9 und Steuerkoerper 5,15 wirksam ist. Es ist zusammen mit Figur 4 das Mass 19 mal 18, also das Rechteck der Figur 6, in dem etwa der mittlere, aber nicht genau der mittlere. Druck zwischen Hochdruck und Niederdruck des Aghregates herrscht. Dieses Halbdruck:-gebiet ist in Figur 6 schraffiert dargestellt. Der nicht schraffierte runde Mittelteil der Figur 6 ist das Hochdruckgebiet des Rotorfensters 16 oder 17.
Um die gewuenschte Andrueckung des Rotors zu verwirklichen, muss der schraffierte Bereich der Figur 5 im Zylinder 6,7, etwas groesser sein, als die Summe des nicht schraffierten krei srunden Bereichs der Figur 6 plus der Haelfte des schraffierten Bereiches der Figur 6.
Es ist leicht einzusehen, dass das schraffierte Feld der Figur 5 niemals gross genug werden kann, um im Mehrgruppenarggregat ohne die Tasche 1 oder die Ringnut(en) 11 auszukommen. Es ist ferner eine Erkenntnis der Erfindung, dass ein solcher Versuch, ohne die Tasche 1 oder die Nuten 11 auszukommen, den Querschnitt der Rotorfenster 16,17 so eng machen wuerde, dass das Aggregat untragbar hohe Verluste durch Stroemungswiderstand im durch die Fenster 16,17 stroerendem Fluid bewirken wuerde.
Die Figuren, die Folgen, insbesondere die Figuren 7 bis 24 zeigen, dass man ueberhaupt derartige Stroemungsverluste durch enge Rotorfehster 16,17 vermeiden sollte.
Bei der Rotorandrueckung an die Steuerwelle, wie in Eingruppen-Aggregaten der bekannten Art und Weise geschehen, ist die Anordnung enger Rotorfenster 16,17 aber unver eidlich, um eine Rotorandrueckung ueberhaupt zu erzielen und daher ist es in der bekannten Andrueckung in Eingruppenaggregaten unvermeidlich, Stroemungsverluste durch enge Rotorfenster 16,17 mit in Kauf zu nehmen. Die Aggregate der bekannten Technik konnten daher keine hoechsten Wirkungsgrade erreichen,weil sie die Stroemungsverluste in en3ep Rotorfenstern 16,17 nicht ausschliessen konnten.
Dieser Nachteil wird durch die Figuren 9 und 10 in Ei ngruppenaggregaten ueberwunden.
In Figuren 9 und 10 hat das Eingruppenaggregct glatt durchgehende Zylinderbohrungen 56 mit gleichen Durchmessern durch die ganze Radialhohe des Rotors S9 hindurch. Das Fluidum wird durch die weiten Steuerfenster 13 oder 23 den Zylindern 56 zugefuehrt, oder aus den Zylindern 56 abgefuehrt, ohne das Stroemungsverluste durch verengte Zylinderfenster 16,17 entstehen koennten, weil keine verengten Fenster 16,17 vorhanden sind. Erfindungsgemaess ist also eine Wirkungsgradsteigerung erreicht, indem die verengten Fenster 16,17 vermieden sind.
Gleichzeitig ist auch noch eine Vereinfachung der Zylinderherstellung und damit eine Verbilligung der Rotorherstellung erreicht worden, denn ein glatt durchgehender Zylinder ist einfacher herzustellen, als eine Zy Ii nder-S ackbohrung.
Dadurch ist aber noch keine Leckageverringerung durch druckseitige Andrueckung des Rotors 59 an die Steuerwelle 55 erreicht.
Um die Leckage einzuschraenken, den Steuerspalt auf der Druckseite zu verringern, wird daher erfindungsgemaess eine Andrueckanordnung angeordnet. Diese besteht in der Anordnung von Andrueckschienen 67 in Ausnehmungen 60 in der Steuerwelle 55. Voteilhafterweise ordnet man diese beiderseits der betreffenden Steuermuendung 13,23, jedoch diametral gegenueberliegend im Steuerkoerper 55 an. Von einer Druck= leitung 92, im Steuerkoerper 55 aus oder von einer diametral gegenueberliegenden Steuertasche 23,13 aus fuehrt man eine Verbindungsleitung 48 oder 49 der betreffenden Ausnehmung 60 zu. Dadurch wird Druckfluid in die Ausnehmung 60 geleitet und drueckt die in ihr angeordete und in ihr radio bewegliche Andruckschiene 67 gegen die Innenflaeche des Rotors. Der Rotor wird also auf der der Druckhaelfte gegenueberliegenden Haelfte erfi ndungsgemaess vom Steuerkoerper 5,15, 55 usw. weggedrueckt, was gleich ist zu einer Andrueckung des Rotors auf der Druckhaelfte gegen den Steuerkoerper 5,15,55 usw..
Damit aus der Ausnehmung 60 - soweit hier in der Einzahl geschrieben ist, soll die Mehrzahl eingeschlossen sein - kein Druckfluid entweichen kann, ist es zweckdienlich eine erfindungsgemaesse Abdichtung 56 moeglichst flexibler Art, zwischen Ausnehmung(en) 60 und Andrueckschiene 67 einzubauen. Die Andrueckschienen 67 koennen Druckfluidtaschen 68 enthalten, die durch Ka>'n'aele 69 gespeist sein moegen, damit die Druckschienen nicht mechanisch an der Inneflaeche des Rotors reiben, sondern teilweise statt der Schienen 67 die Fluidkraefte in den Taschen 68 die radiale Wegdrueckung des Rotors und damit die Andrueckung auf der gegenueber iegenden Druckzone uebernehmen. Das erhoeht den Wirkungsgrad,denn Fluidreibung ist geringer, als mechanische Reibung. Klaunen 57 moegen angeordnet werden und in Sitzen 58 des Steuerkoerpers wirken, damit di e Andrueckschienen 67 nur radial gleiten koennetrn, aber keine Verlagerung in Rotor-Umlaurochtung erfahren koennen.
Der untere rechte Teil der Figur 9 deutet an, dass diese Anordnung des Einzylindergruppen Aggregates auch auf Aggregate mit mehreren Zylindergruppen uebertragen werden kann.
Im oberem Teil der Figuren 9 und 10 ist gezeigt, dass die Ausnehmungen und Andrueckshienen auch runde oder zylindrische Quer schnitte haben koennen In den zylindrischen Ausnehmungen 61, die durch einen Verbindungskanal 61 mit einander verbunden sein koennen1 sind die runden Andrueckschienen 62 radial beweglich. Sie koennen mit O-ring oder aehniichen einfachen Abdichtungen versehen sein und die Druckfluidtaschen 63 enthalten, die durch Kanaele 64 von der Ausnehmung 61 her gespeist werden.
Wichtig ist bei allen Ausfuehrungen mit Druckfluid gefuellter Ausnehmung in der Steuerwelle und darin radial beweglicher Andrueckschiene, das die Querschnittssumhe durch die Ausnehmungen und Andrueckschienen etwas groesser bemessen ist, als die wirksame diametral gegenueberliegende wirksame Druckflaeche im Steuerspalt zwischen Rotor und Steuerkoerper. Wird die Querschnittssumme der Ausnehmungen zu gross, dann ist die Andrueck des Rotors zu stark und es entsteht eine zu grosse Reibung. Ist sie zu klein, dann ist die Rotorandrueckung und Spaltverengung entweder ueberhaupt nicht wirksam, oder so schwach wirksam, dass die Leckage zu hoch bleibt.
Die Figuren 11 bis 13 zeigen in Einzeldarstellungen eine Vereinfachung der Halterung der Andrueckschiene der Erfindung. Steuerkoerper 75 hat eine Bohrung 73 und Andrueckschiene 76 hat eine Bohrung 78. In die genannten Bohrungen kann man einen Haltestift einsetzen und so die Andrueckschine 76 in die Ausnehmung 71 einlegen,worin der Stift in den Bohrungen 73 und 78 die Schiene 76 an Verlagerung in Rotorumlauf -richtung hindert. Die Dichtung 79 mag in Ausnehmungen in der Schine 76 eingesetzt sein oder in die Schiene 76 einvulkanisiert oder anvulkanisiert sein.Die Bohrung 78 mag ferner dazu dienen, Druckfluid aus der Tasche 71 in die Druckfluidtasche 77 der Andrueckschine 76 zu leiten, um die beschriebene Wirkung zu erzielen.
Die Figuren 7 und 8 zeigen, dass die Anordn ung der Ausnehmung mit einer Andruckschiene darin, die der Erfindung entspricht, auch in Aggregaten mit mehreren Zylindergruppen moeglich ist. Bei solchen kann man die Querschnitte durch die Ausnehmungen 21 und die Andrueck schienen 20 so gross bemessen, dass einem Zylindergruppenpaar 36,37 inn einer Druckzone nur eine einzige Andrueckschiene 20 in einer Ausnehmung 21 zwischen den benachbarten Zylindergruppen 36,37 zugeordnet werden braucht. Es koennen natuerlich auch mehrere angeordnet werden, wenn das zweckdienlich erscheint. Bei gleichem Druck in den Zylindergruppen reicht aber eine jeweils eine Andruckschine in einer einzigen Andruck-Ausnehmung aus.
Die Figur 8 zeigt schliesslicb noch, dass der Steuerkoerper 27 eine mittlere Bohrung 46 haben kann, durch die ein Steuerteil oder eine Welle 47 gefuehrt werden kann. Kanal 48 zeigt wieder eine Verbindungs -leitung von einer Druckleitung 92 zu einer Andrueck-Ausnehmung 31 ,33.
Bei Ausfuehrungen fuer zwei DrehrichtUngen oder Wechs el der Druckzonen ordnet man die Andrue ckschienen wieder wieder beiden Druckzonen zu, sodass die Anordnungen am Steuerkoerper symmetrisch geschehen.
Figur 8 enthaelt schliesslich eine weitere erfindungsgemaesse Ausfuehrung der Sicherung der Andrueckschine gegen Verlagerung in Rotor - Umlaufrichtung. Die Steuerwelle 27 hat dazu eine Bohrung 31, in die ein F-inger 32 der Andrueckschiene eingreift. Die Andrueckschiene 20 ist dann wieder radial in der fluiddruckfuellbaren Ausnehmung 33 beweglich gelagert, aber gegen Verlagerung in Rotor Umlaufrichtung gesichert.Die Dichtung 34 ist wieder angeordnet. Schiene 20 hat wieder eine Druckfluidtasche 21 und eine Verbindungsleitung 29 zu deren Fluiddruck-Fuellung. Die Ausnehmungen und Druckschienen 21,20 koennen in Abflusstaschen 25,26 angeordnet sein, die den Abflusstaschen 1 der Figur 1 entsprechen. Teile der Abflusstaschen 25,26 sind in Figur 8 durch die Ausdehnungen 42 sichtbar. In Figur 8 ist ausserdem die Innenflaeche des Rotors 39 als kreisrunde Linie 43 eingezeichnet. In Figur 7 ist zusammen mit Figur 8 erkenntlich, dass die Andrueckschine 20 in der unteren 14aelfte der Figuren mit Druck aus dem Druckhalbgebiet des oeberen Teiles der Figuren beaufschlagt ist und daher der Rotor 39 um den Spalt 45 in den Figuren nach unten gedrueckt ist, wodurch der Spalt 44 im oberem Druckbereich der Figuren sehr enge geworden und fast null ist.
In der Figur 8 ist zu bedenken, dass im Oberteil der Schnitt durch das Steuerfenster, die Steuerrmendung 13,14 gezeigt ist, und um die Wirkung zu zeigen, im unterem Teile der Schnitt durch die Andrueck-Anordnung noch der Erfindung gezeigt ist. Das ergibt sich auch aus dem Verlauf der Schnittlinie VIII-VIII durch Figur 7.
In den Figuren 19 und 18 ist eine weitere und andere Ausfuehrungsart einer Andrueckanordnung nach der Ergindung gezeigt.
In Figur 19 fuer ein Aggregat mit einer Zylindergruppe 8 im Rotor 112 und in Figur 18 fuer mehrere Zylindergruppen 36,37 im Rotor 100.
Bei den Ausfuehrungsarten der F iguren 18 und 19 sind im Rotor 10Q oder 112 jeweils eine Buchse 101 oder 111 angeordnet.
Die betreffende Buchse 111 Oder 101 ist mit einer oder mehreren Rodialousnehmungen 102,106,1142115 versehen, die radial durch die betreffende Busche 101,1"ei hindruchgeht.Radial in ihre beweglich ist in der betreffenden genannten Ausnehmung oder Radi albohrung 102, 106,114,115 ein Andrueckkolben oder eine Andrueckschine 104,103, 117 oder 118 angeordnet. Die betreffende Ausnehmung liegt wieder diametral gegenueber der ihr zugeordneten Druckzone des Aggregates und in Rotorachsrichtung versetzt . Im Eingruppenaggregat nach Figur 19 ist jeweils ein Ausnehmungspoar angeordnet dessen einzelne Ausnehmungen in oposit onel len Achsiolrichtungen versetzt sind. Im Doppelgruppenaggregut nach Figur 18, in dem die beiden Zylinder -gruppen gleichen Druck haben, ist wieder beiden Zylinder gruppen eine ihnen gemeinsame Ausnehmung mit darin beweglicher Schine oder Kolben zugeordnet. Bei Aggregaten mit zwei Druckfluidrichtung erfolgt eine doppelte, wieder diametral symmetrische Anordnung.
Die Fluidbeaufschlagung der Ausnehmungen oder Bohrungen 102,106, 114,115 erfolgt jedoch in diesen Ausfuehrungsbeispielen der Er indung nicht durch die Steuerwelle hindurch, sondern durch die rotierenden Teile hindurch. Zum Beispiel derart, dass von aussen her in die Buchse 101 oder 111 die Verbindungsleitungen 113 von dem betreffendem Zylinder her zu einem oder mehreren diametral gegenueberliegendem Andrueck-Koiben 104 usw in einer Bohrung oder Ausnehmung 102 usw.
gefuehrt werden. Die Zahl der Andruckbohrungen 102 usw. und der darin radial beweglichen Kolben oder Schienen 104 usw. ist dann gleich der Anzahl der Zylinder, die Haelfte der Anzahl der Zy inder oder ein Vielfaches der Zylinder, Das wesentlic e dieser Ausfuehrungebeispiele ist, dass die Andrueckschinen sich nicht in dem Steuerkoerper 105 oder 11uj befinden, sondern im Rotor oder in der Buchse 101 oder 111 und dass die Andrueckkolben nicht radial ausWaerts, sondern radial einwarts gedreckt werden. Auch druecken sie nicht gegen die Innenflaeche des Rotors, sondern gegen die Aussenflaeche des Steuerkoerpers 105 oder 115.
Die Querschnittsbemessung muss wieder so erfolgen, dass nur eine leichte, aber ausreichend starke Andrueckung erfolgt, damit keine zu grosse Reibung oder Leckage entsteht.
Die Steuerkoerper 105 und 115 haben wieder die Steuermuendungen 13,23 oder 13,14 und 23,14. Die Storen 100,112 entahleten wieder die Zylinder 56,36 oder 37 und die darin beweglichen Kolben 8.
Anstatt die Verbindungsleitungen durch die rotierenden Teile zu legen, wie die Leitungen 113, ist es auch moeglich, die Leitungen wieder durch den Steuerkoerper 101 oder 115 zu setzen. Sie muenden dann in Oeffnungen 110 in der Steuerkoerperoussenflaeche, ueber die die betreffenden Ausnehmungen 102 usw. laufen und fuellen die betreffenden Ausnehmungen 102 usw. dabei mit Druck. Im Bereiche der Umsteuerboegen moegen die Oeffnungen 110 aber auch Oeffnungen anderer Steuer leitungen sein und zum Beispiel zu Geraeuschdaempfern fuehren, um die Geraeusche des Aggregates zu verringern. Die Andrueckkolben 104 usw. moegen wieder Druckfluidtaschen 107 in ihren Laufflsechen haben und dazu fuehrende Verbindungsleitungen 108. Sitze 109 moegen angeordnet sein fuer die Aufnahme von Dichtungen oder O-Ringen.
Eine weitere erfindungsgemaesse Andruck - Anordnung ist in Figur 20 gezeigt. Hier wird jedoch nicht der Rotor an die Steuerwelle gedrueckt, sondern in der Rotorbuchse 130 im Rotor 129 ist eine der Zylinderzahl errtsprechende Anzahl von Radialbohrungen 123 angeordnet, die in den betreffenden Zylinder 6 mit Kolben 8 muenden.
In der Radialbohrungen 123 befinden sich die radial beweglichen Andrueckkolben 121 , die die Zylinderfenster 16 enthielten. Die Andrueck -Kolben 121 haben vorteilhafterweise radial aussen eine von innen her nach aussen ausgedehnte Ausnehmung 822, die vom Zylinder 6 her mit Druck gefuellt wird und eine radio innen angeordnete Ausnehmung 123, die sich von aussen her nach innen erstreckt. Die Abmessung der Aus -nehmungen 122 und 123 an den Kolben 121 ist von hoher Bedeutung.
Die inneren Ausnehmungen 123 sind naemlich mit den Abflussnuten 143 in Verbindung oder so nahe zu ihnen angeordnet, dass in den inneren, 123 er Ausnehmungen ein Niederdruck oder ein geringer Druck herrscht, waehrend ja in den aeusseren Ausnehmungen 122 Hochdruck herrscht. Die Ausneh mungen 122 und 123 sind nun erfindungsgemaess so bemessen, dass die Drucksumme radial ausserhalb des Andrueckkolbens 121 groesser ist, als die Drucksumme radikal in erhalb des Kolbens 121. Dadurch wird der Andrueckkolben 121 leicht radial nach innen gedrueckt, sodass seine radiale Innenflaeche dichtend an der Aussenflaeche des Steuerkoerpers 132 gleitet. Eine gute Abdichtung bei geringer Reibung wird dadurch erzielt.
Doch ist diese Abdichtung keine voellig absolute, da kleine unabgedichtete Flaechen zwischen den einzelnen Zylindern der Zylindergruppe verbleiben.
Doch ist eine wesentliche Verbesserung der AZbdichtung erzieltbar.
Im Uebrigen koennen die Abdichtkolben 121 durch Teile des Rotors 129 gegen radiales Weglaufen gesichert sein, Der Steuerkoerper hat wieder die Steuermuendungen 13 und 23. Der Steuerkoerper 132 hat auch wieder die Ablaufnuten 143, die denen den Ablau fnuten 4 der Figur 1 entsprechen.
Da der Rotor 129 fuer eine gute Lagerung auf dem Steuerkoerper 132 zu kurz waere, ist es wieder zweckmaessig, die Lagerung in beiden Achsi alrichtungen zu verlaengern.
Wie bereits oben beschrieben, koennen die Nuten 143 auch mit mittleren Druecken gefuellt sein, um gute Schmierung des Passungsspaltes zu sichern. Da von ihnen aus dann Fluid in Achsialrichtung entwei cehn koennte, kann man erfindungsgemaess eine Passungsspalt-Ver engung anordnen, die auch in anderen Figuren und Aggregaten verwendbar ist. Diese besteht darin, dass in der Buchse 130 radial von aussen her eine Ringnut oder Ringnuten 124,125 angeord et wird oder werden. Daduech Dadurch wird die Buchse in diesem Bereiche so geschwaecht, dass der Boden der Ringnutunter Druck radial nach Innen etwas verformbar wird.
Erfindungsgemaess wird dann Druck in die Ringnut 124,125 geleitet.
Dieserr Druck des Fluids in der Ringnut drueckt den Ringnutboden radial etwas einwaerts' sodass eine Passungsspalt - Verengung oder volle Abdichtung zwischen Rotor und Steuerkoerper im Beriche radial innerhalb der Ringuten 124 usw, entsteht, da der Ringnutboden dann eng an der Oberflaeche des Steuerkoerpers mit der Innenflaeche des betreffenden Ringnutbodens gleitet. Das Druckfluid kann man innerhalb des Rotors von mit Druck gefuellten Zylindern her in die Ringnuten leiten, oder aber, wie in der Figur gezeigt, durch eine Verbindungsbieh Bohrung 127 von einem der Druckkanaele im Steuerkoerper 132 her Druckfluid in die Muendung 127 leiten von der aus es durch die Bohrung 126 in die betreffende Ringnut gelangt, wenn die Bohrung 127 ueber die Kanalmuendung 127 laeuft.
Verbindungsboehru ng oder Kanal 128 mag das Druckfluid von einer Ringnut in eine ander leiten un d dadurch mehrere Ringnuten miteinander verbinden. So erhalten Ringnuten 124 und 125 gleiche Druckfluid -Fuellungen und Drucke und bewirken eine gute Abdichtung in beiden Achsualrichtungen.
Diese Anordnung der selbst andrueckenden und selbst abdichtenden Ringnutboeden ist jedoch nicht auf die Anordnung in Figur 20 beschraenkt, sondern sie kann generell auch in zentrisch zueinander laufendem Rotor-Steuerkoerper Anordnungen zur Spaltverengung und Abdichtung angeordnet werden mit gutem Dichtungserfolg, der . auch bei geringer Reibung geschen kann, wenn die Ringnuten und Ringnut -Boden - Dicken und die Deformierbarkeit der Materialien richtig bemessen werden.
In der Figur 21 ist eine andere erfindungsgemaesse Anordnung beschrieben. Die Lagerung der Rotoren der bekannten Ausfuehrung auf dem Steuerkoerper bei I Eingruppen-Aggregoten der bekannten Technik mit einzeitiger Rotorandrueckung war relativ kurz und dahe ti unstabil, weil die Abflussnuten nahe den Steuertaschen sein mussten.
Erfindungsgemaess kann man nach der Figur 21 die Rotorlagerung auf der Steuerwelle 135 dadurch verlaengern, dass man die Steuermuendungen 13, 23 des Steuerkoerpers 135 mit achsialen und gegebenenfalls peripherialen Ausdehnungen von Drucktaschen 137 umgibt. Diese Anordnung kann auch zur Verringerung der Reibung zwischen Rotor 134 und Steuerkoerper 135 dienen.
Es ist naemlich so, wie die Schematik-Figur 22 zeigt, dass, wenn der Druckzone diametral gegenueber Druckfluid Balanzierungstaschen 133 oder 136 zugeordnet sind, in diesen die Druckfelder 140 herrschen, von denen aus etwa - aber nicht ganz exact genau - Halbdruckfelder 141 und 142 in entgegengesetzten Achsialrichtungen verlaufen.
Diese Tatsache ist auch aus frueheren Patenten des Erfinders sehr gut bekannt. Was jedoch selten oder nie genau genug beruecksichtigt wurde, ist dass die Summe der Druckkraefte aus diesen Feldern 140-141-142 sehr gross ist. Sie koennen daher bei dem ueblichen Abmessungen den Gegendruck aus der Druckzone diametral gegenueber leicht uebersteigen, da die Druckzone des Aggregates nur zwei Halbdruckzonen 138 hat.
Zwar ist die Hochdruckzone 138 meistens groesser, als die Druckfluid Balonzierungstaschenzonen 140 zusammen sind, doch hat man vier QHalbzonen diamteral gegenueber den nur zwei Halbzonen in dem Druckbereich des Aggregates. Bei den bisherigen Ausfuehrungen mussten daher die Halbdruc kzonen in Achsialrichtung kurz gehalten werden, um Druck= gleichgewicht im Possungsspolt zwischen Rotor und Steuerkoerper bei zu behalten. Diese achsiale Kuerze aber brachte eine kurze Abdichtlaenge und aher eine unvermeidliche Leckage. Erfindungsgemaess wird nach Figur'21 die Tasche 137 um die Steuermuendung 13 oder 23 gelegt und in Achsialrichtung ausgedehnt, Das Hochdruckfeld 138 der Figur 22 wird daher in Achsialrichtung ausgedehnt.
Das wird unter anderem insbesondere aus folgender Erkenntnis der Erfindung getan: Wenn der Zylinder durchgehende Bohrung ist, wie in der Figur 21, dann herrscht aus dem Druckfeld der Steuert asche 13 bzw. 23 zwar der vol!e Druck gegen den Rotor 134. Der Rotor laesst infolge der durchgehenden Zylinder mit den Zylinderfenstern gleich dem Durchmesser der Zylinder aber nur sehr wenig Innenflaeche des Rotors ueber dem betreffendem St euerfenst er 13 oder 23. Der Druck aus dem betreffendem Steuerfenster 13,23 wirkt daher nur zum Teil gegen die Zylinder-Innenflaeche, zum grossem Teile aber gegen die betreffenden Kolbenboden 8. Die Summe der Kroefte aus der betreffenden Steuertasche 13,14 gegen den Rotor erreicht daher nicht die ganze Druckhoehe, sondern nur einen kleinen Teil derselben. Die Druckhoehe 138 ist daher viel geringer, als die des Gesamtdruckes, da der Druck zum groesserem Teil auf die Kolbenboden 8 aber nur zum geringem Teil auf die Rotorinnen= flasche wirkt. Waehrend.bisher die Druckhoehe generell beruecksichtigt wurde, wird erfindungsgemaess nicht mehr die Druckhohe alleine beruecksichtigt, sondern die Au swirkung der Druckhohe in der Steuermuendung auf d ie Rotor - Innenflaeche. Da bei den durchgehenden Zylindern nur sehr wenig Rotor-Innenflaeche verbleibt, ist es also entscheidend, die Auswirkung auf die Rotor Innengleeche zu berucksichtigen, was in der Figur 22 schematisch geschieht. Hier ist also 138 nicht als Druckhoehe, sondern nur als der Teil der Druckhoehe darzustellen, der gegen die Rotorinnenflaeche wirkt. Folglich erscheint die Druckkraft 138 auf den Rotor in Figur 22 als sehr niedrig.
Erfindungsgenness ist also erkannt, dass die Felder 140 bis 142 das Feld 138-139 bei Zylindern ohne Verengung der Rotor fenster fast immer ueberwiegen und dadurch einseiti ge Verlagerung des Rotor laufs relativ zur Steuerwelle 135 bewirkten. Es wird also erfindungs= gemaess der Aufbau einer Verstaerkung des Druckfeldes 138 - 139 erforderlichl um den einseigigen verlagerten Rbtorumlauf mit seiner hohen Leckage und Reibung einzuschraenken. Das geschieht durch die erfindungsgemaesse Anordnung und Ausdehnung der Taschen 137.
In Figur 22 hat daher der Bereich 138 als sehr niedrig zu erscheinen, waehrend der ganze Hochdruck nur nur beiderends der Zylinder auf die Rotorinnenflaeche zu wirken geginnt. Die Halbdruckzonen 139 beginnen daher mit voller Druckhoehe, die der Bereich 138 als Auswirkung auf den Rotor nicht erreicht.
Die erfindungsgemaesse Anordnung der Ausdehnung und Anordnung der die Steuertaschen umgebenden Ausdehnungs-Taschen 137 schafft hier also erstmals einen zum Steuerkoerper frei schwebenden Rotor 134 mit durchgehenden Zylinderbohrungen. Ausserdem kann man durch weitere Achsialausdehnung der Taschen 137 der Erfindung die dichtenden Halbdruckzonen 139-141-142 in Achsialrichtung verlaengern und dadurch eine verlaengerte stabile Rotorlagerung schaffen und gleichzeitige eine bessere Abdichtung durch laengere Abdichtfugen ,wodurch die Leckagen verringert und die Wirkungsgrade erhoeht werden. Die strichlierten Linien in 139 der Figur 22 zeigen, dass die frueheren Halbdruckzonen 139 durch die Erfindung in Hochdruck und Halbdruck-Zonen zerfallen, die durch die strichlierten Linien getrennt sind. Die Erfindung der Taschen 137 ist zweckdienlich fuer auf einem starren Steuerkoerper umlaufende Rotoren sowohl, als auch fuer in einem fest gelagertem Steuerkoerper schwimmende oder sich selbst steuernde Steuerkoerper.
In den Figuren 14 bis 17 sind eine andere Ausfuehrung der Erfindung gezeigt In den Figuren 14 bis 17 sind andere Ausfuehrungen der Erfindung gezeigt, die dazu dienen, die Reibung zwischen dem Rotor 80, 81 und dem Steuerkoerper 85 zu verringern und glçchzeit ig die Lecka gen einzuschraenken.
Die Leckage-Einschraenkung soll dabei im Vergleich zur bekannten Technik derart erfolgen, dass nicht volle Achsialstroeme an Leckagen entstehen, sondern nur mehrere in Peripherialrtchtung kurze. Dadurch wird die Leckagesumme eingeschraenkt.
Die Figur 16 hat Zylindergruppen mit gleichen Drucken.
Die Figur 14 hat Zylindergruppen 8 mit unterschiedlichen Drucken.
Erfindungsgemaess sind im Steuerkoerper 85 die Druckfl uidbo lanz ierungstaschen der Vortechnik durch mehrere voneinander distanzierte Teiltaschen 86, 87 ersetzt. Diese werden einzeln nacheinander mit Druckfluid gefuellt. Zwischen ihnen verbleiben Tragflaechen und Dichtflaechen, die eine gute Schmierung erfahren. Da an den Trag - und Dichtflaechen zwischen den Taschen 86,87 geringere Drucke herrschen, als in den Taschen selbst ist aus ihnen heraus die Leckage in Achsialrichtung geringer, als die aus den Taschen 86 oder 87. Die Druckfluid beaufschalgung der Taschen erfolgt aus diametral gegenueber liegnden Zylindern mittels Verbindungsleitungen um etwa 180 Grad um die Zylinderbuchse 81 herum. Diametral dem betreffendem Zylinder 8 gegenueber und achsial dazu versetzt, geht jeweils eine Muendungsbohrung 83 radial durch die Buchse 81 hindurch und laeuft beim Rotor umlauf nach und nach ueber jede einzelne der erfindungsge= maessen Einzeltaschen 86,87, wobei die jeweils verbundenen Einzeltaschen 86 oder 87 mit Druck gefuellt werden. Bei der Ausfuehrung mit verschiedenen Drucken in den Zylindergruppen werden die Verbinungsleitungen 82,83 abwechselnd von der einen und der anderen der Zylindergruppen 8 gesetzt. Eine weitere Beschreibung erscheint hier ueberfluessig , da die Figuren die Verlaeufe der Leitungen und Verbindungen ganz in den Einzelheiten zeigen. Zwecks Schmierung der endwaertigen Passungsspaltteile koennen, wie in Figur 14 gezeigt, auch kurze Taschenteile 86,88 angeordnet werden1 die entweder durch Verbindungen durch die Rotorteile gefueilt werden, oder durch Verbindungsleitungen innerhalb des Steuerkoerpers 85 von den Taschenteilem86,87 her gefuellt werden.
Solche Verbindungen durch den Steuerkoerper erfolgen, wie bei Leitung 2 in Figur 1 nach einer Ausfuehrungs- Moeglichkeit.
Anstatt Einzeltaschen 86,87 anzuordnen , kann man die Verbimslungs= leitungsmethode der Figuren 14 bis 17 auch benutzen, um, wie in den Figuren jedoch nicht gezeigt, Einzeltaschen in der Buchse 81 anzuordnen und diesen radial flexible Taschenboeden zordnen, die dann sinngemaess wirken, wie die Ringnutboeden der Figur 20. Solche Einzeltaschen in der Buchse 81 kann man dann aber auch durch Muendungen von Leitungsoeffnungen in der Steuerkoerper - Aussenflaeche beaufschlagen, wenn man durch die Steuerkoerperb 85 Druckleitungen mit Muendungen 127 in entsprechender Zahl und Lage setzt, die dann ueb'er Bohrungen, wie 126 in Figur 20, die Einzeltaschen statt der Ringnuten 124,125 der Figur 20 beaufschlagen.
Die Figuren 23 und 24 zeigen die erfindungsgemaesse Loesung eines anderen Problemes. Der Rotor wurde bisher in der bekannten Technik durch Kupplungen 10, wie in Figu r 1 getrieben. Diese Kupplungen 'griffen aber an einem der Rotorenden an. Das bewirkt selbst bei flexiblen Kwx pplungsmitteln keinen idealen Angriff am Rotor. Der Rotor ist daher bei dieser bekannten Antriebsart Kraeften ausgesetzt, die von der Antriebs-Kupplung amRotorende her auf den Rotor wirken und diesen mehr oder weniger an einem einwundfreiem Umlauf aif der Steuerwelle stoeren. Das ist hssonders auch dann der Fall, wenn der Rotor einseitig an die Steuerwelle drueken soll und daher um eine andere Achse umlauft, als die Steuerwellenachse, da zwischen der Rotorachse und der Steuerkoerper achse dann eine kleine Exzentrozitaet vorhanden ist.
E-rfindungsgemaess werden diese Nachteile der bekannten Technik dadurch ueberwunden, dass der Angriff des Rotorantriebs vom Rotorende weg in die Rotormitte verlagert wird. Und als weiteres Erfindungsmerkmal koennen zwischen Rotor und Antrieb Reibungs-Verminde.-rungsmittel angeordnet werden.
Der mit den Zylindern 56 versehene Rotor 144 erhaelt dementsprechend Ausnehmungen 157 und der Antriebsschaft 152 erhaelt Mitnehmer- Finger 156, die bis in die Rotormitte oder daru ber hinaus erstreckt sind und die in die Ausnehmungen 157 im Rotor 144 eingreifen und beim U,iauf des Schaftes 152 den Rotor 144 treiben oder beim Umlauf des Rotors 144 den Schaft 152 treiben. Damit sich'Achsungleichheiten zwischen Rotor 144 und Schaft 152 nicht vom einen auf den anderen uebertragen, haben die Finger 156 in den Ausnehmungen 157 etwas freies Spiel und sie koennen sich relativ zueinander etwas radial bewegen.
Waehrend in der bek nnten Technik der Antrieb des Rotors an einem Rotorende angriff und dadurch Verkantungen des Rotors hervorrufen konnte, greuft der Antrieb nach der erfindungsgemaessen Ausfuehrung sauber in der Mitte des Rotors and und verkantet daher den Rotor nicht. Ausgieich zwischen Achsungleichheiten zwischen Antrieb und Rotor gleichen sich durch das Spiel urtd die radiale Beweglichkeit relativ zueinander aus.
In solchen Aggregaten, in denen Rotor und Steuerkoerper einseitig gegeneinader gepresst werden, um Leckagen zu verringern, sind immer Ungleichheiten zwischen den Achsen vorhanden und muss daher immer pro leder Rotorumdrehung gleichmaessig ueber die Umdrehung verteilt, eine relative Radialbewegung zwischen dem Schaft und dem Rotor stattfinden. Selbstverstaendlich ist diese nur klein in der radialen Abmessung, da Ja das Passungsspiel zwischen Rotor und Steuerkoerper im. Allgemeinen nur einige hundertstel oder Zehntel Millimeter betraegt und die Radialbewegung hoechstens die Radial-Abmessung des Passungsspieles erreicht. Bei hohen Drehazahlen und Drehmomenten moennen das aber trotzdem bedeutende Leistungen werden, die die Reibung durch den Achsausgleich bewirkt. U m diese Reibung einzuschraenken un d ausserdem den Achsausgl eich leichter und zuegiger zu machen, köennen erfindungsgemaess di e Finger 156 des Treibar mes 152 des Schaftes 152 mit Gleitschuhen 158 versehen werden.
Entweder in den Fingern 156 oder in den Gleitschuhen 158 koennen dann Fluiddruckfelder 160 angeordnet werden , die an einer der Waende 162 der Ausnehmungen 157 wirken. Diese Druckfluidfelder 160 werden durch Druckfluidleitungen 159 gespeist, die zum Beispiel durch den Treibarm und die Finger 156 des Antriebs gehen und in die Druckfluid Felder 160 muenden. Der Antrieb 152 kann das Druckfluid aus einer Druckleitung in dem Steuerkoerper 145 entnehmen. Durch die Druckfluidfelder 160 zwischen Antrieb und Wand der Ausnehmung 157 kann die Reibung zwischen Antrieb und Rotor 152 und 144 betraechtlich verringert und die gegeneseitige Ausgleichsbewegung leicht gemacht werden.
In der Figur sind Gleitschuhe mit und ohne Druckfluidtaschen 160 eirrgezeichnet. Die Gleitschuhe koennen mit Flaechen 161 auf den Antriebsfingern 156 lagern. Statt das Druckfluid durch den betreffenden Antriebsfinger 156 der Druckfluidtasche 160 zu zufuehren, kann man die Druckfluidfuehrung auch durch die Bohrung 163 von einem Zylinderinnenteil 56 durch den Rotorteil 144 hindurch der Wandflaeche 162 in diese muendend, zufuehren und dadurch die an der Wandflaeche 162 anliegende Druckfluidtasche 160 mit Druck -fluid fuellen. Es ist zu beachten, dass bei nur einer Rotor-Umlaufrichtung nur die eine Wandflseche 162, die der Druckfluidtaschenlagerung und der Kroftuebertrogung dient, fein zu bearbeiten.
Die rueckwoertige Wand der Ausnehmung 157 kann dagegen grob bearbeitet bleiben.
Durch den Antrieb nach der Erfindung wird der Kraftangriff auch gegenueber der Votechnik radial nach aussen verlagert,wodurch bei gleichem Drehmoment die Auflagekraft zwischen Antriebsfinger und Rotor-Ausnehmungswand verringert wird, Der Schaft 152 kann mit einer Verlaengerung 149 versehen sein, die durch eine zentrale Bohrung 148 im Steuerkoerper 145 erstreckt ist und diein einem Lager 153 jenseits des Rotors am anderem Steuerkoerperende gelagert ist. Dadurch ist der Schaft 152 stabil belagert, Verkunetungen d es in der Vortechnik oft nur bis zum vorderem Rotorende erstreckten Schaftes sind ausgeschaltet und der Fingerschaft 152 kann dann auch Leistungsteile durch den Rotor und den Steuerkoerper hindurch an das andere Ende des Aggregates uebertragen.
Bei Rotoren mit mehreren Kammergruppen in von Fluid durchstroemten Aggregaten waren in der bekannten Technik die Rotoren an deren Enden gelagert. Das hat den Nachteil, dass die Rotor lagerung die am den Rotorenden angebrachten Steuerungen durch zu enge Raumbeschraenkung beeintroechtigten. Die Steuerfensterquerscnnitte waren daher in derartigen. bekannten Aggregaten gering, was Stroemungsverluste mit sich brachte. In anderen Faellen brachte der Lagerinnendurchmesser eine Raumverengung, die die Steuerkoerper an den Rotorenden im Durchmesser zu stark einschraenkte oder zu einer Verl agerung achsial noch aussen zwang. Zu kleine Steuerkoerper -Durchmesser brachten zu enge Stuerfensterquerschnitte mit Reibungsverlusten durch Syroemung im Fluid. Zu weite Verlagerung der Steuerkoerper achsial nach aussen brachte zu lange Rotorkanaele und dadurch zu hohe Verluste durch innere Kompnes sion im Fluid in den Rotor -Kanaelen. Beides verringerte den Wirkungsgrad der Aggregate.
In den Figuren 25 und 26 werden daher erfindungsgemaesse Merkmale dargestellt, die die Nachteile der beschriebenen Vortechnik gut einschraeiken oder voellig ueberwinden.
Erfindungsgemaess werden daher an den Rotorenden nur noch schwache Lager angeordnet, die nur noch einen kleinen Teil der Rotorkraefte tragen und so bemessen sein ltoennen, dass sie die sonstigen Anordnungen an den Rotorenden nicht mehr stoeren. Diese schwachen Rotorendlager183, 190 koennen infolge ihrer geringen Tragkraofte so dimensioniert und platziert werden, dass die Stoerung anderer Teile am Rotorende durch sie vermieden wird.
Um die Endlager so schwaechen zu koennem, wird erfindungsgemaess ein Mittellager 180 oder 189 an einem Rotormittelteil 187 angeordnet. Hier ist ausreichend Platz vorhanden, um ein Lager mit grosser radialer Tragkraft verwirklichen zu koennen, dass den weitaus groessten Teil der Rotor Radiallast traegt.
In der Figur 26 befindet sich am Mittelteil 187 des Rotors 186 das mittlere Hauptloger 179. Sein Aussenring kann gleichzeit ig der Zentrierung der beiden Gehaeusehaelften dienen, die die Leitungsports 192 und 193 enthalten. An den Ratorene,i s/id daher nur noch leichte Endlager 190 angeordnet. Sie sind von achsial kurzer und radial geringer Bouobmessung, sodass viel Platz gewonnen wird, um an den Rotorenden ungestoert die Steuerkoerper 191 anordnen und radial ausgedehnt genug bemessen zu koennen und sie gleichzeitig den Zylndern 181,182 nahe anzuordnen, um kurze Rotorkanaele zu erhalten.
Die Stroerrungsverluste in Steuerkoerperkonaelen und die Kompressionsverluste im Fluid in den Rotorkanaelen sind durch die Erfindung nach der Figur 26 eingeschraenkt und der Wirkungsgrad und die Leistung des Aggregates nach der Figur 26 sind dadurch erhoeht worden. Gleichzeitig ist auch die Lebensdauer des Aggregates der Figur 26 erhoeht, da das Mittellager 189 von hoher Radial- und Achsial- Abmessung sein kann, wodurch das Lager hohe Tragkraft und Lebensdauer erhaelt, ohne die sonstigen Teile des Aggregates zu stoeren.
.In Figur 25 enthaelt der Mittelteil 127 des Rotors das hydrostatische oder hydrostat i sch-hydrodynam i sche Trag lager 167 in der Lagerbuchse 180. Die Lagerbuchse 180 kann gleichzeitig die beiden Gehaeusehaelften mit den Le i tungsanasch 1 uessen 192-193 zueinander zentrieren.
Der hydrostatische Lagerteil des Mittel lagers 180 besteht in der Anordnung von einzelnen Lagertaschen 168 in dem Rozor-Aussenring 167 des mittleren Rotorlagers 167-180. Die ueber den Umfang gleichmaessig verte Leiten Lagertaschen 168 sind radial nach aussen offen,wodurch das Druckfluid in ihnen an der Innenflaeche des Lagerringes 180 wirkt undddie Lagertaschen durch die Innenflaeche des Ringes 180 verschlossen werden. Gefuel lt werden die betreffenden Lagertaschen 168 durch Halbring-Kanaele 169, die etwa 180 Grad um den Rotor heriumgehen und in den Rotormittelteil 187 eingearbeitet sind. Jeder der Kanaele 169 verbindet einen Zylinder der Zylindergruppen 172 oder 173 mit einer diametral gegenueber liegenden Lagertasche 168. Auf der Haelfte des Rotors, in der Niederdruck in den Zylindern herrscht, ist also Hochdruck in den entsprechend verbundenen Lagertuschen 168. In den diametral zur Rotorachse angeordneten Lagertaschen 168 herrscht also der Druck, wie in den verbundenen Zylindern. Bei unterschiedlichem Druck in den Zylinderg ruppen 172 und 173 werden beiden Zylindergruppen getrennte Lagertaschen 168 diametral gegenueber zugeordnet. Der Ring 167 ist dichtend auf das Rotormittelteil 199 auf.gezogen zum Verschluss der Verbindungskanaele kanaele 169. Wenn man keinen Ring 167 um den Rotormittelteil 199 setzen wuerde, koennte man die Verbindungskanaele im Rotormittelteil 199 nicht um 180 Grad zur diametralen Stelle des Rotors fraesen.
Auf den Rotor wirken also die Fluiddruckkraefte der Zylinderboeden 172,173 in der einen Richtung und die Kraefte aus den Lagertaschen 168 in der entgegegensesetzen Radialrichtung, sodass der Rotor frei zwischen radial entgegengesetzt gerichteten und gleich grossen Fluiddruckkraeften schwimmend umlauf ohne verbleibende Radiallast.
Daher ist es ausreichend, an den Rotorenden oder an den Gehaeuse enden leichte Fluidlager 183 um den Schaft 175 anzuordnen, um eine Lagerung des Schaftes an den Enden des Aggregates gegen Radialkraefte von aussen auf den Schaft zu bilden.Die Radiallager 183 des Schaftes 175 kann man leicht schmieren, indem man eine Leitung 185 von einem der Fluidports 192,193 durch die Lagerbuchse 183 zuim Lagerspalt zwischen Schaft 175 und der betreffenden Lagerbuchse 183 leitet. Die Ausfuehrung der Lagerung nach Figur 25 ergibt lange Lebensdauer und geringe oder keine mechanische und nur Fluidreibungrwenn die Lagerung einwandfrei bemessen ist und fuer voellige Schmutzfreiheit gesorgt wurde.
Der Mittelteil 199 der Figur 25, der bisher als Mittelteil des.
Rotors bezeichnet wurde, kann aber auch eine Radialverstaerkung des Schaftes 175 sein, wie in der Figur 25 dargestellt. Das Mittellager 167-180 ist dann nicht am Rotor, sondern an dem Schaft 175 angeordnet und die Verbindungsleitungen gehen dann nicht durch den Rotor, sondern die Verbindungsleitungen 169 befinden sich dann im Schaft-Teil 199.
Der Lagerring 170 umgibt dann nicht einen Rotormittelteil, sondern einen Mittelteil 199 des Schaftes 175. Der Rotor besteht dann aus zwei Einzelrotoren 176 und 177, die auf dem Schaft 175 gelagert sind und auf ihm achsial beweglich sind. Im Gehaeuse 170 befinden sich plane innere Endflaechen, auf denen die Gleitscheiben 194 lagern oder umlaufen.
Die Rotoren 176 und 177 werden dann gegen die Gleitscheiben 194 und damit gegen die Endwaende des Gehaeuses gedrueckt, um gute Dichtung zu den Anschluessen 192-193 zu erhalten. Die Andrueckung geschieht zum Beispiel durch Andrueckkolben 166, die in Achsial-Klammern 178 achsial beweglich sind. Die Kolben 166 moegen Sitze 179 fuer Abdichtungsringe haben. Durch Verbindungsbohrungen wird Druckfl uid fluid aus den betreffendem Zylinder 172 oder 173 in die Druckkammer 166, die dem Zylinder zugeordnet ist gelitet und das Druckfluid druect dann den betreffenden Kolben 166 gegen den betreffenden Rotor 176 oder 177 und den betreffe den Rotor gegen die Dichtschibe 194 und die betreffende Gehaeuse-Innenwand.
Rodialkolbenaggregote der Vortechnik haben eine Begrenzung der Druckhoehe dadurch, dass die Kolbenschuhe innerhalb der Kolben schwenbar gelagert sind oder auf ihnen schwenkbar gelagert sind. Man ordnete zwischen Kolben und Kolbenschuhen in frueheren Patenten des Erfinders bereits Druckfluidtaschen zur Verringerung der Radialkraefte zwischen Kolben und Kolbenschuhen an. Da diese Druckfluidtaschen aber im Querschnitt kleiner sein mussten, als der Querschnitt durch den Kolben, weil sonst keine Abdichtflaeche mehr verblieb, konnten die Kraefte zwischen Kolben und Kolbenschuh nicht voellig durch die Druckfluidtaschen aufgenommen werden. Es verblieb also eine Reibung und Abnu zung zwischen Kolben und Kolbenschuhen zurueck, die den Hoechstdruck in solchen Aggregaten auf einige hundert Bar begrenzten.Bei Drucken von ueber 400 Bar wurde die Reibung bereits sehr beachtlich und so bestand eine Druckgrenze hohen Druckes ueber den hinaus die Aggregate nicht mehr betriebssicher gemacht werden konnten. cr Durch die erfindungsgemaesse Ausfuehrung der Figuren 27 und 23 wird dieser Nachteil der Vortechnik ueberwunden und ein Rodialkolben -Aggregat geschaffen, dass mehrfach hoehere Drucke, wie die Vortechnik zulaesst.
Erfindungsgemaess werden zwei Kolben angeordnet und zwar ein Dichtkolben und ein Treibkolben in jedem Zylinderpaar.
Der betreffende Zylinder hat einen Aussenteil groesseren Durchmessers und einen Innenteil geringeren Durchmessers, sodass die inneren und aeusseren Zylinderteile Z y linderpaare bilden. Bei solchen Zylinderpaaren verschiedenen Durchmessers ist es schwierig oder unmoeglich, sie ganz genau um die gleiche Achse zu fabrizieren. Beide Zylinderteile erhalten beim Honen oder Laeppen kleine Achsungleichheiten.
Daher koennte ein einteiliger Kolben nicht genau in einem Zyli derpaar passen oder dichten. Entsprechend wird dem Zylinderpaar ein Kolbenpaar zugeordnet und das betreffende Kolbenpaar in das betreffende Zylinderpaar eingesetzt. Der aeussere Kolben des Kolbenpaares kann daher gegenueber dem innerem Kolben des Kol benpaares eine Achsverlagerung erfahren. Beide Kolben koennen dann in ihrem entsprechendem Zyl indertei l einwandfrei gleiten oder dichten.
Die inneren Zylinderteile 301 erhal ten die Dichtkolben 201. Die aeusseren Zylinderteile 302 erhalten die Treibkolben 202.
In Motoren liegen der Treibkolben 202 und der Dichtkolben 201 frei aufeinander auf. In selbstansaugenden Pumpen aber muss der Treibkolben 202 den Dichtkolben 201 beim Ansaughub in dem Zylinder auswaerts ziehen.
Die Kolben 201 und 202 muessen dann miteinander verbunden sein.
Der Treibkolben 202 hat dann eine Verlaengerung 217, die durch eine Bohrung 303 im Dichtkolben 201 erstreckt ist. Eine Halterung 215, 216, die eine Feder beinhalten kann, hoelt den Dichtkolben 201 am Treibkolben 202 beim Saughub. Die Bohrung 303 muss groesseren Durchmesser haben, als die Verlaengerung 217, damit die Verlaengerung 217 sich in der Bohrung 308 im Dichtkolben senkrecht zur Kolbenochse verlagern kann und ausserdem, damit Druckfluid durch die Bohrung 303 fliessen kann.
Zwischen Kolben 201 und 202 ist dann ein e Druckfluidkammer angeordnet, die durch die Dichtung 219 abgedichtet ist. Von dieser aus geht eine Bohrung oder Verbindungsleitung 207 durch den Treibkolben 202, um 105 in die Druckfluidtasche / zwischen Treibkolben und Kolbenschuh 250 zu muenden.
Die D ruckf 1 ui dtosche 209 zwischen dem Ko 1 benschuh-Schwenkte 1 250 und dem Treibkolben 202 dient gleichzeitig der Steuerung der Tangential -Balanzier ngstaschen 203 und deren Zuleitung 204, wenn die Tangentialbalanzierung des Treibkolbens angeordnet ist. Tangentialbalanz ierung ist erforde rlich bei grossen Kolbenhueben pro Rotordurchmesser, weil das Verhaeltnis des Kolbenhubes zum Innendurchmesser der Kolbenhubfuehrung 212 die maximalen Anstellwinkel des Kolbenschuhes 252 relativ zum Kolben 202 bestimmt und damit die Groesse der Querkraft des Kolbens in Richtung auf die Zylinderwand bei der Schwenkbewegung des Kolbenschuhes bestimmt. Das Zylinderpaar ist im Rotor 214 angeordnet.
Die Druckfluidtaschen 223 dienen zur Druckentlastung zwischen den Aussenflaechen des Kolbenschuhes 252 und der Innenf laeche der Kolbenhubfuehrung 212.Die Taschen 223 sind durch die Kanaele 224 mit dem Druckfluid im Zylinder 301 verbunden. Der Rotor 214 kann Radialstege 211 zur Verlaengerung der Fuehrung des Treibkolbens 202 haben, die in die Ringnut 253 in der Kolbenhubfuehrung 212 teilweise beim Rotorumlauf eintauchen, Das Wesen dieses Ausfuehrungsbeispiels der Erfindun g nach den Figuren 27 und 28 besteht darain, dass der Durchmesser des aeusseren Zylinders 302 und des Treibkolbens 202 so gross gewaehlt werden kann, dass das Druckfluidfeld 209 zwischen Treibkolben 202 und Kolbenschuh-Schwenkteil 250 so grossen Querschnitt erhalten kann, dass es fast dem Querschnitt des Dichtkolbens 201 entspricht. Dadurch wird es moeglich, das Aggregat mit beliebig hohem Druck arbeiten zu lassen, da die bisher zu hohe Druckbelastung zwischen den bisherigen Kolben und Kolbenschuhen bei zu hohen Druecken im Fluid wegfaellt. Es ist die Bemessung des Querschnitts durch die Druckfluidtasche 209 und das Schwenklager zwischen Kolben und Schuh, die die Anordnung des aus Dichtkolben und Treibkolben bestehendem Kolbenpaares erfor erforderlich machten im Sinne der Erfindun g. Infolge der Durchmesser -Differenz zwischen Verlaengerung 217 und Bohrung 303 ist eine Achsverlagerung der Kolben 201 und 202 relativ zu einander moeglich.
Durch die Anordnung des Zylinderpaares und des Kolbenpaares ist die Druckgrenze der ' bisherigen Aggregate voll ueberwunden worden . Es ist jedoch zweckdienlich, dabei die Radialbalananzlerungs Druckfluidtaschen 223 mit ihren Zuleitungen am Treibkolben anzuordnen und bei grossem Kolbenhub auch die Tangentialbalanzierungs -mittel 202,204 usw. am Treibkolben anzuordnen.
Die Ringmittel 221 und 222 halten das Kolbenschuh-Schwenkteil 250 im Treibkolben und verhindern eine Verdrehung des Kolbens 202 relativ zum Kolbenschuh. Diese Ringanaordnung wird in den naechsten Figuren noch mehr im Detail erloeutert.
Zwischen Kolben und Kolbenschuh ist ein Schwenkgetenk erforderlich und auch schon nach frueheren Patenten des Erfinders erfolgreich angewendet worden. Andererseits ist bei relativ grossem Kolbenhub in den Radialkolbenaggregaten nach Patenten des Erfinders aber auch eine Tangentialbalanzierung der Kolben, also eine Druckfluidtosche zwischen Kolbenwand und Zy inderwand erforderlich, um Reibung unter Andrueckung an die Zylinderwand einzuschraenken. Das ist an sich nicht neu und seit anfang der sechziger Jahre aus den Patenten des Erfinders bekannt. Das Problem wurde damals durch Anordnung einer Kolbenschuh -Schwenkwalze in einem teilzylindrischem Kolbenbette geloest, das die Verdrehung des Kolbens relativ zum Kolbenschuh verhinderte und gleich.
zeitig ein gutes tragfaehiges Schwenkgelenk zwischen Kolben und Kolbenschuh schuf. Es verhinderte auch die Verdrehung des Kolbens relativ zum Kolbenschuh. Die Verdrehung des Kolbens relativ zum Kolbenschuh muss verhindert werden, weil sonst keine wirksame Tangentialbalanzierung angeordnet werden kann, oder deren Wirkung mangelhaft wird, Die bewaehrte Schwenkwalzenonordnung trifft aber auf Widerstand in einigen Fabrikutionsbetrieben, weil die Herstellung der Schwenkwalze einen maschinellen Aufwand oder einen Aufwand an Bearbeitungswerkzeugen erfordert. Diese Betriebe, zu denen gluecklicherweise nicht alle gehoeren, streben daher die Verwendung des Kugelteilfoermigen SchwenkgeCenkes zwischen Kolben und Kolbenschuh an.
Wenn man dieses verwenden will, dann ist aber keine Garantie dafuer gegeben, dass der Kolben sich nicht relat iv zum Kolbenschuh verdreht.
Wuerde sich der Kolben relativ zum Kolbenschuh verdrehen, dann wuerde, wie die Erfindung erkennt, das Tangentialbulanzierungs- Drucktaschenfeid im Kolben nicht mehr einwandfrei in Umlaufrichtung liegen und daher die Druckentlastung zwischen Kolben und Zylinderwand unpraezise oder ueberhaupt unzuverlaessig werden.
Es ist daher erfindungsgemaess erforderlich, bei Kolben mit Tangentialbalanzierung und kugelteilfoermigen Schwenkgelenken zwischen Kolben und Kolbenschuhen eine Massnahme zur Verhinderung der Verdrehung des Kolbens relativ zum Kolbenschuh anzuordnen. Ausserdem muss man eine Massnahme zu schaffen versuchen, dass der Kolbenschuh nicht vom Kolbenschuh abhebt und keine Spalte zwischen Kolben und Schuh im Schwenkgle lenk bei selbstansaugenden Pumpen entstehen, wenn die Schwenkgelenkflaechen im Laufe langer Betriebszeit eine Abnutzung erfahren haben.
Diese Probleme werden durch die erfindungsgemaessen Loesungen nach den Figuren 29 bis 31, 36 und 63 geloest.
Der Kolben 230 hat das kugelteilfoermige Schwenlagerbett,255, in dem der kugelteilfoermige Schwenklagerteil 254 des Kolbeonschuhes schwenken kann. Vom Schwenklagerbett 255 aus erstreckt sich die zylindrische Kolbenoeffnung 1155. Der Kolbenkopf ist mit einem Querschlitz 236 versehen. Radial oberhalb des Lagerteiles 254 des Kolbenschuhes erhaelt der Kolbenschuh-Hals 210 zwei parallele Flaechen 232 und 233. Nachdem der Kolbenschuh-Schwenklagerteil 254 in das Lagerbett 255 im Kolben 230 gelegt worden ist, wird.der geschlitzte Ring 231, der in Figur 36 separiert gezeigt ist, ueber den Kotbenschuh- Hals 210 geschoben und in die Kolbenoeffnung 1155 eingefuehrt, sodass die Finger 235 des Ringes 231 in die Schlitze 236 des Kolbens 230 eingreifen und die parallelen Innenflaechen 234 des Ringes 231 die parallelen Flaechen 232,233 des Kolbenschuh -Halses 210 umgreifen. Da der Hals 210 sich zwischen den Parallelfloechen 234 nicht drehen kann und der Ring 231 sich infolge der Halterung dessen Finger 235 in den Kolbenschlitzen 236 im Kolben 230 nicht drehen kann, ist eine Verdrehung des Kolbens 230 relativ zum Kolbenschuh 210 verhindert. Der Sicherungsring 222 ist in eine Nut in der Oeffnung 1155 in den Kolben 230 einzusetzen und dadurch wird das Herausfallen des Ringes 231 aus dem Kolben 230 verhindert.
Um Abnutzungen nach langem Betrieb auszugleichen, kann der Haltering 231 Federwirkung und ein dem. Kolben zu gerichtetes Feder-Formteil bilden, wie die Figur 31 zeigt, sodass der Ring 231 -das Schwenkteil 210 an einer Schulter greift und das Kolbenschuh-Schwenkteil 254 fest in das Bett 255 im Kolben 230 presst.
Weitere Ausfuehrungs- Moegl i chkeiten der Sicherung des Kolbens gegen Verdrehung und Anordnung von Schwenkgelenken sind in den Beispielen der Figur 63 gezeigt.
Ein anderes Problem der Technik von Radialkolben - Schwenk -Gelenken wird anhand der Figuren 33 bis 35 erlaeutert.
Die Figuren 33 bis 35 zeigen den bekannten Schwenkwalzenteil eines Schwenkgelenkes zwischen Kolben und Kolbenschuh nach den bekannten aelteren Patenten oder Patentschriften des Erfinders, jedoch mit einer neuen, erfindungsgemoessen Ai sbildung der Druckfluidfelder zwischen Kolben und Kolbenschuh.
Die bekannte Kolbenschuh-Schwenkwalze hat eine Lagerflaeche 1254 mit gleichem Radius um die Schwenkachse 261, wie aus den genannten Patenten bekannt. Mit dieser Flaeche lagert die Schwenkwalze im teilzylindrischem Bett des Kolbens, das ebenfalls einen gleichen Radius um die Schwenkachse 261 hat. In bekannter Weise sind nach den frueheren Patenten oder den noch gueltigen Patentes des Erfinders entweder ein einzelnes Druckfluidfeld oder mehrere Druckfluidtaschen zwischen Kolben und Kolbenschuh im Schwenkgelenk angeordnet. Diese Anordnung geschieht meistens durch Ausbildung von Druckfluidtaschen in der Schwenkwalze 241.
Da das Schwenklager aber innerhalb des Durchmessers des Kolbens angeordnet sein muss, damit die Schwenkwalze 241 in den betreffenden Zylinder eintreten kann, kann das Druckfluidtaschen Gebiet niemals voll den Querschnitt des Kolbens erreichen. Das Druckfluidfeld dder die Druckfluidtasche(n) kann (koennen) daher niemals die volle Drucklast unter dem Kolbenbodem im Zylinder tragen, sondern nur einen Teil dieser Last. Die die Druckfluidtasche umgebenden Abdicht - und Trag- Flaechen sind daher hohen Belastungen unterworfem, die den Wert an Belastung in Druck in Kg pro centimeterquadrat um ein Mehrfaches uebersteigen. Das fuehrt im Laufe der Zeit zu Abnutzung der Lagerflaechen, wenn hoher Druck im Aggregat verwendet wird, Hier liegt ueberhaupt die Druckbe lostungsgrenze solcher Radisikolbenaggregute begruendet, wodurch die Ausb i Idung des Schwenklagers eines der bedeutendsten Probleme in der Radialkolben Technik wird. Dies ist durch die Erfindung auch voll erkannt und gewuerdigt.
Erfindungsgemaess wird anhand der Figuren 33 bis 35 die Tragkraft des Schwenklagers weiter gesteigert und der Wirkungsgrad des an sich bekannten Schwenkwalzenlagers weiter erhoeht.
Die erfindungsgemaesse Ausbildung besteht darin, dass mindestens zwei Druckfluidtaschen 242 im Schwenkwalzenbett angeordnet werden, die sich in Richturrg parallel zur Rotorachse erstrecken. Die Richtung der Erstreckung der Druckfluidtaschen 242 ist das. , was erfindungsgemaess wichtig ist. Denn dadur.ch wird zwischen zwei benachbarten Druckfluidtaschen 242 ein Tragsteg 241 ausgebildet. Bei der Schwenkbewegung des Kolbenschuhes im Kolbenbette lauft dieser Tragsteg 241 durch Teile des Bettes im Kolben, die waehrend anderer Zeit der Schwenk-Bewegung mit Druckfluid beaufschlagt waren, weil sie ueber dem oder unter der Druckfluidtasche lagen. Erreicht wird durch diese Durch.
schwenkung von zu anderen Zeiten. Pluidbenetzten Flaechenteilen des Bettes im Kolben, dass eine Zwangsschmierung der Tragflaeche des Tragsteges 241 erfolgt und zwar bei Rotorumlauf zweimal von zwei verschiedenen Seiten her. Bei Zusammendrueckung der Lagerflaechen unter dem hohem Druck kann naemlich normaierweise kein Druckfluid zwischen die aufeinander liegenden Flaechen eintreten. Die Abdichtflaechen des Schwenklagers waren daher in der bisherigen Ausf uehrung unge.
schmiert mit Trockenreibung und nutzten daher stark ab. Mindestens teilweise herrschte, wie die Erfindung erkennt, Trockenre i bung.
Durch die Erfindung wird nunmehr innerhalb des Schwenkgelenkes eine Tragflaeche erreicht, naemlich die des Tragsteges 241, die sich infolge ihres Durchszchwenkes durch mit Fluid benetzte Flaechenteile selber schmiert. Zum erstem Male ist also im Schwenkgelenk ein Flaechenteil geschaffen worden, das nicht nur Dichtteil, sondern auch geschmiertes Tragteil ist und daher eine viel hoehere Druckbelastung gestattet und hoehere Tragkraft hat, als die bisherigen Dichtflaechen des bisherigen Schwenkgelenkes oder der bisherigen Schwenkgelenk Dichtflaechen. Dabei ist ausserdem noch von Bedeutung, dass der Tragsteg 241 die Last senkrecht zur Belostungsrichtung traegt. Der Tragsteg 241 der Erfindung kann also nicht eingequetscht werden, wie die Kugelteilflaechen in kugelteilfoermigen Schwenkgelenken. Der Tragflaechen-Steg 241 hat also eine hohe Tragkraft und kann pro Quadratmillimeter eivte VielfachereLast tragen, als es die bisherigen Dichtflaechen koennten.
Die Trogfaehigkeit des Schwenkwolzengelenkes ist durch diese Erfindung ausserordentlich erhoeht worden. Die Aggregate mit der Ausbildung nach diesen Figuren lassen daher hoehere Drucke und Drehzahlen zu und gleichzeitig ist der Wirkungsgrad gesteigert, da die geschmierten Tragstegflaechen 241 weniger Reibung haben, als die teilweise ungeschmierten Dichtflaechen der bisherigen Schwenkgeienke.
Anstatt zwei Druckfluidtoschen anzuordnen, koennen auch mehrere Druckfluidtaschen 242 angeordnet werden, wodurch dann anstatt nur eines Tragsteges 241 meherere Tragstege 241 ausgebildet werden, sodass das Schwenkwalzengelenk dann eine besondere hohe Trag= faehigkeit erreicht. Bei mehereren Druckfluidtaschen 242 kann es dann erforderlich werden, Verbindungsleitungen 243 zwischen ihnen anzuordnen, zum Beispiel, wie in Figur 33 erkennbar. Die auf den ersten Blick unwesentlich erscheinende Richtung und Lager der Druckfluidtaschen 242 und des Tragsteges 241 haben im Radialkolbenmaschinenbau eine ausserordentlich hohe Auswirkung auf die Leistungs-Steigerung und dieser Erfindungsteil ist daher aeusserst wichtig. Man kann diese Erfindung nicht nur in Radialkolb enaggregaten anwenden, sondern auch in hydrostatischen Lagerungen von Wellen. Die Erfindung ist daher nicht auf die Anwendung in Radiolkolbenmaschinen beschraenkt.
Figur 37 zeigt, dass man die Ringanordnung der Figuren 29 bis 31 und 36 auch verwenden kann , um Gelenkwellen zu schaffen, indem man in Ausnehmungen in Wellenenden 2,3 die Anordnungen nach een genannten Figuren einsetzt und einen Wellenteil 1 zwischen die Wellenteile 2 und 3 montiert. Das Wel lenteil 1 entspricht dann dem Ko,benschuhteil 210 der Figuren 29 bis 31.
Das Systemder Figur 1 ist im Prinzip noch einmal in den Figuren 38 und 39 dargestellt. Figur 39 zeigt dabei einen vergroessert gezeichneten Paseungsspalt 12 zwischen der Aussenflaeche des Steuerkoerpers 1 und der Innenflaeche 28 des Rotors 10. . Bei der ueblichen zylindrischen Ausbildung dieser Flaechen 28,29, wird, wie die Erfindung erkennt, keine volle Abdichtung erreicht und zwar auch dann nicht, wenn der Rotor auf der oberen Druckzone voellig an die Steuerwelle 1 gepresst ist. Denn es entstehen dann Spaltoeffnungen 31-siehe Figur 40 - durch die noch Druckfluid entweichen kann, da sich ein halbmorndfoermiger Spalt 12 - siehe Figur 40 - zwischen den Flaechen 28 , der Rotorinnenflaeche und 29, der Steuerwellen -Aussenflaeche ausbildet. Denn diese Flaechen haben Ja verschiedene Durchmesser. Die Rotorbohrungsflaeche 28 hat den groesseren Durchmesser.
Die Aufgabe der Figuren 38 bis 41 ist es, diesen Spaltteil 31 der bekannten Technik zu verhindern und eine bessere Abdichtung der Lagerung eines exzentrischen Rotors auf der Welle 1 zu schaffen.
Das wird erfin iungsgemaess dadurch erreicht, dass die Steuerwelia 1 einen Halbteil 32 erhaelt, der einen Radius 34 erhaelt, der dem Radius 36 36 der Innenflaeche 28 des Rotors entspricht. Die Innenflaeche 28 hat dann nach Figur 40 den Radius 36 um den Rotormittelpunkt und die Steuerwellen Halbseite hat dann den gleichen Radius, der mit 34 bezeichnet ist, ieeoch um die Exzentrizitaet 26 verlagert. Erfindungsgemaess ist dann ein Dichtspalt 33 zwischen den Fla echen 32 und 29 ausgebildet, der in dem ganzem Dtuckzonenbereich des Aggregates gleich weit ist. Jenachdem wie eng man dann den Spalt 33 macht, hat man mehr Dichtung oder mehr Leckage, also mehr Reibung und weniger Leckage oder mehr Leckage und weniger Reibung. Die Abdichtwirkung wird gegenueber der bekannten Technik ganz erheblich verbessert,sodass das Aggregat der Erf indung hoehere Leistung und hoeheren Wirkungsgrad, als die bekannte Technik erreichen kann.
Es kann an der' Steuerwelle 1 auch ein diamteral gegenueber liegender zweiter Flaechnteil 19 mit Radius 34 um eine andere Exzentrizitaet 27 angeordnet werden. Dos Aggregat ist dann fuer beide Druckrichtungen, Schluckrichtungen oder Foerderrichtungen geeignet.
In dem weitem Spaltbereich 12 kann im Niederdruckbereich, wenn der Niederdruckbereich der Ansaugbereich der Pumpe ist, eine so grosse Spaltweite entstehen, dass durch den Spaltbereich 12 Luft angesaugt wird. Die-Pumpe macht dann hohes Geraeusch und die Saugwirkung der Pumpe wuerde schlecht. Es ist daher angebracht, erfinuungsgemaess Dichtleisten 14 in Betten 13 anzuordnen, damir durch die Spaltweite 12 in Figur 38 und 39 keine Luft angesaugt werden kann.
Bei Pumpen oder Motoren mit einer Foerder- oder Schluck-Richtung kann der Radius 34 um die Exzentrizitaet 33 , wie Figur 41 zeigt, um mehr, als 180 Grad ausgedehnt werden. Dann erhaelt man eine gute Abdichtung der Umsteuerbereiche 24 und 25. Mann kann dann die gute Abdichtung in diesen Bereichen benutzen, um Gerdeuschctoempfer in die Pumpe oder den Motor einzusetzen.
Ein weiteres Problem in Radialkammern Aggregaten ist die Lagerung des umiaufenden Kapselrirrges oder der umlaufenden Kol benhub -fuehrung, Die handelsueblichen, genormten Woelzlager haben eine hohe Reibung, wenn Oel in die Lager eintritt. Diese Oelquetschreibung wird bei hohen Drehzahlen in hydrostatischen Radiolkommer-Aggregoten ein Vielfaches der sonstigen Lagerreibung. Handelsuebliche Lager verbrauchen bei sehr hohen Drehzahlen bis zu 15 Prozent der Leistung des Aggregates.
Die handelsueblichen Wae lz lager verringerten den Wirkungsgrad der Radialkammernaggregate bei hohen Drehzahlen daher untragbar, wenn das Leckoel nicht voll auds den Gehaeusen abgefuehrt wurde. Ausserdem verhinderten die handelsueblichen Lager, wenn sie um den Kolbenhubfuehrungsfuehrungsring gesetzt wurden, um ihn zu lagern eine ausreichend tiefe Ringnut im Kolbenbhubfuehrungsring. Dadurch wurde der die Kolben fuehrende Radiaisteg am Rotor zu kurz, was dann zu erhoehter Kolbenreibung unter Tangentiallast an den Stegwsenden der Zyl inderstegteile fuehrte Die Figuren 42 bis 49 ueberwinden diese Nachteile der handelsueblichen und genormten Waelzlager in Radialkammern Aggregaten sehr weitgehend.
Erfindungsgemaess erhaelt der umlaufende Kolbenhubfuehrungsring 1 eine mittlere aeussere Radialerweiterung 5 radio oberhalb der Ringnut 6 und beiderends der Radialerweiterung 5 werden Laufflaechen fuer Waelzlagerpaare angeordnet, auf denen die Waelzkoerperpaare 3 usw.
umlaufen Die Waelzkoerper drei werden in einem glattem aeusserem Lagerring 2 gefuehrt. Durch diese Anordnung wird erfindungsgemaess ein Mehrfaches erreicht. Einmal wird erreicht, dass in die Lager eintretendes Oel frei aus dem Lager abfliessen kann und sich nicht in Ri sn der handelsueblichen und genormten Waelzlager stauen kann. Dadurch wird die beschriebene Oelquetschreibung vermieden und werden die Wirkungsgradverluste, die sich durch die handelsueblichen und genormten Waelsl ager in Radialkammer Aggregaten zeigten, ausgeschaltet durch diese Erfindung. Gleichzeitig wird eine stabilere Lagerung der umlaufenden Kontbenhubfuehrungsringes erreicht, da dieser nicht mehr in einem Waelzkoerpersatz gelagert ist, sondern in einem Waelzkoerperpaar Satz.
Ausserdem tragen die Waelzkoerper jetzt noch der Erfindung radial genau ueber den Lastgebieten der Kolbenschuhe, naemlich radial ueber den Druckfluidtaschen der hydrostatischen Lager der Kolbenschuhe. Ausserdem wird durch die Anordnung des mittleren Radialsteges 5 der Umlaufring.der nun den Innenring des WaeLLlagers bildet, radial verstaerkt , sodass dessen Radialverformungen unter Radiallast verringert werden. Das erhoeht den Wirkungsgrad des Lagers und ghliesslich wird eine radio besonders gedroerrgte Bauabmessung erreicht, die wiederum die Kosten des Aggregateos senkt, dessen Gewicht verringert , dessen Aussenabmessungen verringert und schliessilzch infolge Lagerdurchmesser Verringerung wiederum den Wirkungsgrad des Lagers erhoeht, indem dessen Reibung durch ReLativ -Geschwindigkeits Verringerung gemindert wird.
Die Figuren 42 bis 49 zeigen verschiedene Ausfuehrungsbeispiele des erfindungsgemaessen Lagers oder dessen Teile.
In Figur 42 sind die Kugeln 3 im Kaefig 4 gelagert und zwar sind Kugelpaare auf dem Laufflaechenpaar 7 angeordnet. Die bereits beschriebene Ausbildung des Laufflaechenpaares, der Waelzkoerperppaare und der Radialverstaerkung 5 werden bei der weiteren Figurenbeschreibung nicht mehr wiederholt. Damit die Lagerausfuehrung nach Figur 42 eine ausreichende Lebensdauer erhaelt1 sind die Lauffloechen 7 als Rillen mit dem Kugeldurchmesser angemessenem Radius ausgebildet. Stattdessen koennen auch einfache ebene zylindrische Laufflaechen 7 verwendet werden, doch rst dann die Lebensdauer des Lagers sehr gering. Andererseits ist aber dessen Wirkungsgrad dann sehr hoch,da die geringste Plamschreibung im Oel erzielt wird.Der gute Wirkungsgrad hat sich in Flugzeugantriebe , vor allem Senkrechtstartern nach den Patentanmeldungen des Erfinders auesserst bewahrt. Doch ist die Lebensdauer zu beruecksichtigen und duerfen zylindrische Lagerflaechen 7 fuer Lager mit Kugeln 3 und erforderlicher langer Lebensdauer nicht verendet werden, ohne die Lebensdauer Frage vorher beruecksichtigt zu haben Das Lager der Figur 43 hat demgen ueber eine hohe Lebens-" dauer und trotzdem guten Wirkungsgrad. Je grosser der Durchmesser der Rollen 33 gewaehlt wird und Je kuerzer die Rollen 33 ausgebildet werde, je hoher wird der Wirkungsgrad des Lagers. Andererseits ergibt eine loengere Ausbildung der Rollen 33 eine laengere Lebsndauer.
Durch richtige Bemessung der Durchmesser und Laengen der Rollen 33 kann man also ein Lager der besten Wahl erholten, mit entweder hohem Wirkungsrad oder hoher Lebensdauer.
Die Rollen 33 sind durch den Mittelteil 77 miteinander verbunden. Man dreht die Rollen am breitem aus einem Stuck mit einem Mittelteil 77 kleinem Durchmessers und Endrollenteilen groesseren Durchmessers. Die Rollenform ist dadurch den Beduerfnissen und der Ausbildung des Innenr;n ge 31 oder des umlaufenden Kokbenhubfuehrungsringes 31 bestens angepasst oder anpassungsfaehig. Die Rollen 33 fuehrt man in Kaefigen34,134.
Die Figuren 47 und 48 zeigen Beispiel der Rollen der Erfindung in separierter Darstellung. Entweder koennen zum Beispiel die Mittelteile 33 Fuehrungsteil e 79 zur Fuehrung im Kaefig 34,134 erhalten oder es koennen Endfuehrungsteile 66 achsial ausserhalb der Rollen 68 angeordnet werden zwecks Fuehrung im Kaefig der Figur 49. Man kann natuerlich auch die Rollen 78, 68 in Ausnehmungen in entsprechenden, nicht in den Figuren erscheinenden Lagerkaefigen fuehren.
Der Rollenkaefig 134 der Figuren 43,44,45 wird zweigeteilt, damit man die Teile des Kaefiges radial von aussen her ueber die Rollen-Mittelteile setzen kann, sodass die Mittelteile 77 mit ihren Fuehrungen 78,88 in den Fuehrungsausnehmungen 188 des Kaeigs 134 mit den Fuehrungs-Enden 34 zur Halterung und Fuehrung gelangen. Danach verbindet man die Kaefig teile 34, 234 oder 134,234 mittels der Verbindungsmittel 90,9l,sodass die Kaefigteile in den Flaechen 93 fest aneinander liegen oder durch die Teile, zum Beispiel Bolzen oder Nieten 91 und die Einsaetze 90 fest miteinander verbunden werden. Siehe die Teile 134 und 334. Die Ausnehmung oder Ringnut 89 in der Kaefigmitte dient der Gewichtsersparnis oder der Aufnahme der Verbindungsstuecke 90.
Ein besonders stabiles Lager mit besonders stabil gefuehrten Lagerrpllen der Figur 48 der Erfindung ist in Figur 46 der Erfindung gezeigt. Es enthaelt die beiden Kaefighaelften 131 der Figur 49. In den Kaefighaelften 131 befinden sich die Lagersitze 166, die die Lagerrollen teile 66 umgreifen und fuehren. Nach Einsatz der Rollen werden die Kaefighaelften von rechts und vpn links her in das Lager der Figur 46 montiert. Die Kaefighaelften werden danach zusammen verschraubt oder genietet. Der lange Abstand der Fuehrungen 66 und 166 voneinander gibt die stabile Rollenfuehrung. Der geringe Durchmesser der Fuehrungsteile 88,78,66,166,188 im Vergleich zum grossem Rollendurchmoesser 68,78 gibt die relativ geringe Reibung der Lager und damit deren hohen Wirkungsgrad zusammen mit den bereits beschriebenen anderen Wirkungsgradvorteilen. Figur 49 zeigt noch, dass achsial ausserhalb oder in der Naehe der Fuehrungssitze 188,188 rotierende Oelbaeder 132 angeordnet werden koennen, die sich unter der FliehkraftwirkUng mit Schmieroel aus den Leckagebeieten der RotaDtrtei le fuellen und dann die Lauf- und Fuehrungsflaechen 79,88,66,188,166 unter F 1 iehkroftdruck bestens schmieren. Das Schmieroei lauft dann an den ebenen Inneflaechen der Aussenringe 2,22,32 wieder bestens aus den Lagern ab und die Planschreibung der Rollen ist dadurch verhindert oder eingeschraenkt.
Infolge der stabilen Ausfuehrung und Rollenfuehrung ist das Lager der Erfindung in seinen verschiedenen Ausfuehrungsorten, von denen in den Figuren einige gezeigt sind, nicht nur in Radialkammern Aggregaten, sondern auch generell als Lager in industriellen Anwendung verwendbar.
Durch die Figuren 50 bis 53 wird erfindungsgemaess ein weiteres schwieriges Problem des Baues von Radialkammern Hydrostatikaggregaten geloest. Diese haben Rotoren, die radial belastet sind. Man lagert sie in Waelzlagern oder in hydrodynamis,chen Lagern. Auch in Hydrostatischen Lagern koennen sie gelagert werden.
Doch haben die Waelzlager nurJbegrenzte Leben s dauer, die hydrodynamischen Lager bauen achsial zu lang, um angenehm verwwendbar zu sein. Sie beeintraechtigen infolge ihrer Baulaenge auch die Anordnung von guten Steuerkoerpern an den Achsiolenden der Rotoren. Die hydrostati= schen Lager wer en unbrauchbar, wenn sie verschmutzen oder auslaufen.
Waehrend hydrostatische Lager in anderen Technik en oft verwendbar sind, werden sie in hydrostatischen Aggregaten durch den Druckstrom des Aggregates geschmiert. Wenn sich die Spalte solcher hydrostatischen Lager in hydrostatischen Aggregaten erweitern, geht durch die erweitereten Spalte ein grosser Teil der hydraulischen Leistung der Aggregate als Leckage verloren. Das ist umso empfindlicher und fuehrt u,mso hoehere Leistungsverluste des Hydrostatikaggregates herbei, je hoeher der Druck in den Aggregaten ist. Aber gerade fuer Hochdruckaggregate moechte man hydrostatische Lager verwenden, weil bei hohem Druck die Lebensdauer von Waelzlogern zu gering wird. Man kann aber bei hohen Drucken wegender Gefahr der Spaltausweitung und der dadurch bedingten Leckage erhoehung und Wirkungsgradabnahme fuer Hochdruck nicht ohne weiteres hydrostatische Lager verwerrden.
Diese Probleme werden durch die Ergindung nach den Figuren 50 bis 53 beseitigt oder eingeschraenkt. Die Erfindung dieser Figuren besteht darin, dass man kein hydrostatisches Lager einsetzt, sondern die Erfindung ein hydrostatisches Stueztzlager schafft und dieses mit radialer Nachstellung versieht. Die Erfindung schafft also ein sich selbst nach stellendes hydrostatisches Stueztlager, das den Rotor nicht voll lagert, sondern ihn stuetzt und dadurch einen Hauptteil der Radial Last des Rotors traegt.
In den Figuren 50 und 51 ist die Welle 7,77 in den Lagern 9 im Gehaeuse 10 rotierbar gelagert. Die WeLle hat einen schweren Mittelteil 77, den es zu tragen und rotierend zu lagern gilt. Die schwachen Lager 9 reichen nicht aus, um die Last 77 fuer large Zeit zu tragen.
Erfindungsgemaess werden daher die Lager Laufteile 7 an der Welle angeordnet, bevorzugterweise beiderseits der Last 77.
Unterhalb der Lagerflaechen 77 werden im Gehaeuse 10 Lager -Stuetzschalen 1 der Erfindung angeordnet. Diese sind mit hydrostatischen 2 versehen, die an den Lagerflaechen 7 wirken. Ihnen wird durch die Leitungen 3,41, Druckfluid zugefuehrt. Die Lagerstuetzschalen 1 der Erfindung koennen durch die Halterung 42 gegen Verlagerung in Achsialrichtung oder Umlaufrichtung der Welle 7 gehalten werden.
Ausserdem ist die erfi ndungsgemaesse Druckfluidtasche 6 zwischen den Stuetschalen 1 und dem Gehaeuse 10 angeordnet und mit flexiblen Dichtungen 4 abgedichtet, die die Abdichtung der Taschen 6 auch dann aufrecht erhalten, wenn die Stuetsschalen 1 radial verlagert werden.
Erfindumgsgemuess sind die Stuetzschalen 1 radial beweglich, also verlagerbar. Diese Verlagerung wird durch die Druckfluidtaschen 6 besorgt Ihr Querschnitt ist so gross bemessen, dass die Stutzschalen durch sie gegen die Laufflaechen 7 der Welle 7,77 gedrueckt werden, wobei gleichzeitig die Lagertaschen 2 abgedichtet werden. Die Leitungen 3 gehen auch durch die Stuet zschulen 1 und verbinden die Druckfluid taschen 2 und 6 miteinander. Es ist wichtig, den Querschnitt durch die Lagertaschen 2 und 6 so zu bemessen, dass ein leichter Andruckdruck zur Ahdruekung der Stuetzschalen 1 an die Lagerflaechen 7 verbleibt.
Die erfindungsgemaessen Stuetzschalen 1 tragen dann die Hauptlast 77 zu einem so grossem Anteil dass die eigentlichen Wellenlager 9 die Welle praktisch nur noch zentrieren, aber nur nur noch wenig der Last 77 tragen und daher eine grosse Lebrensdauer erhalten. Die richtige Bemessung der Flaschen 77, der Schalen 1 und der Druckfluidtaschen 2 und 6 laesst dem Kons buktieur freie Hand jeden gewuenschten und praktischen Lastanteil auf die Zentrierungslager 9 oder die Stuetzschalen 1 zu verteilen.
Dieses Stuetzlagersystem gibt die beste Lagerung des Rotors in Radialkammern oder in Radialkolbenaggregaten der Figuren 52 und 53.
Man wendet in ihnen bei Aggregaten mit zwei Foerder oder Druck -Richtungen Lagerschallen Paare 11 und 21 an. die wirken, wie die Stuetzschalen der Figuren 50 und 51. Die Lagerflaechen 17 sind entsprechend am Rotor 87 ausgebildet und ersetzen die Lagerflaechen 7 der Figuren 50 und 51. Die Last der Welle 7,77 ist im Radialkolbenaggregat die Last auf den Rotor 87 durch die Zylinder 60. Die Lager 19 sind im Aggregat der Figuren 52-53 die Zentrierlager 19 fuer den Rotor 87 und ihre Belastung ist erfindungsgemaess dadurch reduziert, dass die Stuezschalen 11 oder 21 der Erfindung mit den Lager taschen 12 oder 22 und den Druckfluid-Tragtaschen 16 die Hauptlast des Rotors 87 abstuetzen. Die Lagersch len 11,21 sind wiederum radial beweglich im Gehaeuse 31 des Aggregates gelagert, damit sie sich an die Lagerflaechen 17 des Rotors andruecken und selber nachstellen, wenn die Laufflaechen ausgelaufensein sollten. Teile 13,14,36 zeigen eine angenehme Ausfuehrung der Anordnung der Halterung, der Dichtung und Anordnung der Druckfluidtaschen 16 im Radialkammern - Aggregat.
Ziffern 26 und 24 zeigen eine Alternativ-Ausfuehrung der Taschen 6 und der Dichtungen 24 im Radialkammer Aggregat. Die Figuren zeigen noch die bekannte Zylinder-Kolben und Schuhanordnung durch die Nummern 60, 61 und 62, sowie den Kolbenhubring 63.
Die besonderen Errungenschaften der Erfindung bestehen darin, dass Abnutzungen der Laufflaechen der hydrostatischen Lagerung jetzt keine Leckageerhoehung mehr bringen. Waehrend hydrostatische Lager infolge der Laufflaechenabnutzung den Wirkungsgrad des Hydrostatik-Aggregates stark verminderten und das Aggregat dadurch unbrauchbar machen konnten, tritt eine Leckageerhoehung im Hydrostatik Aggregat dann nicht merh ein und folglich auch keine Eirkungsgradabnahme bei Lagerflaechen Abnutzung mehr ein, wenn man statt hydrostatischer Lager die Stutzschalen der Erfindung mit automatischer Radialnachstel lung einsetzt.
Auf diese Weise laesst sind eine fast unbegrenzte Lebensdauer der Hydrostatikaggregate, insbesondere der Radialkolben Aggregate und gewisser Radialkammern Aggregate drch die Erfindung verwirklichen.
Und das ist moeglich bei geringen Achsialabmessungen, geringen Gewichten und bei einfacher Bauweise, die keine praezisen Gleichlaeufe der Lagerschalen und Rotoren um eine präzise Achse im Gehaeuse benoetigen.
Im Gegenteil in der Praxis wird ein Zwischenraum 24 zwischen den Lagerstuetzschalen 11,21 und dem Gehaeuse 31 angeordnet, sodass keine Praezisi on der Aussenflaechen der Stuetzschalen erforderlich ist, die die des allgemeinen Maschinenbaues uebersteigen wuerde.
Die Figuren 54 bis 59 loesen ein anderes Problem der Radialkolben oder Fluegel Aggregate. Man strebt an, auch die Lager um dio Kolbonhubfuehrung auszuschaLten, wenn man besonders lange Lebensdauer bei besonders hohem Druck und sauberem Fluid wuenscht.
Man nimmt an, dass das Radialkolbenaggregat eine hoehere Lebensdauer haben wuerde, wenn man die Kolbenhubfuehrung stationaer ausbildet und die Kolbenschuhe direkt an der Innenflaeche der Kolbenhub -fuehrung laufen laesst, weil die Lebensdauer der hydrostatischen Lager in der Kolbenschuh Sussenflaeche groesser sei, als die Lebensdauer des Waelzlogers des umlaufenden Kolbenhubfuehrlrngsri nges. Derartig a usgefuehrte Aggregate, insebsondere Pumpen sollen sich auch bereits ausgezeichnet bewaehrt haben.
Jedoch ist es nach Erkenntnissen dieser Erfindung unmoeglich, dass die in der Patentliteratur beschriebenen Ausfuehrungen der Kolbenschihe bereits die besten Wirkungsgrade erreicht haben koennten. Denn es fehlten ihnen hydrodynamische Einlauftaschen. Man hatte Kolbenschuh-Aussenflaechen mit Ra dien, die den Radien der Innenglaechen der Kolbenhubfuehrung entsprachen. Es bestanden also aneiichander laufende, ,zueinander parallele Laufflaechen, in denen sich keine hydrodynamischen Lager ausbilden konnten. Zwar ist in USA Patenten des Erfinders bereits eine Einlauftasche im Kolbenschuh vorgesehen, durch die Druckfluid zwischen die Laufflaechen gezogen werden soll, doch fehlt auch in dem genanntem USA Patent des Anmelders eine Lehre zur Bemessung solcher Einlauftaschen und auch zu deren Herstellung. Ein betriebssicheres Wirken war daher durch die Patentschrift noch nicht garantiert.
Diese beschriebenen Nachteile werden durch die Figuren 54 bis 59 der Erf ndung ueberwunden. Der Kolben 53 traegt den an ihm schwenkbaren Kolbenschuh 52, der die Aussenflaeche 50 hat, die mit dem Radius 61 ausgebildet ist, der dem Radius der Innenflaeche 63 der Kolbenhubfuehrung 63 entspricht. Wenn die Aussenflaeche 50 des Koobenschuhes 52 an der Innenflaeche 63 der Kolbenhubfuehrung anliegt, liegen also zwei zueinander parallele Flaschen aneinander oder laufen aneinander. Dabei muss das Druckf uid zwischen ihnen entweichen, da der Kolbenschuh an die Laufflaeche 63 gedrueck wird. Dann fehlt es an Schmierung und der Kolbenschuh muss an der Fuehrung heisslaufen. Die Praxis hat zwar gezeigt, dass es Aggregate gibt, die anscheinend nicht heiss laufen, obwohl sie parallele Flaechen 50 und 63 haben, doch wird das nicht daran liegen koennen, dass sich hydrodynamische Tragfelder zwischen den Flaechen ausgebildet haben, sondern daran, dass Materialien verwendet wurden, die Eindringen von Druckfluid aus den Hydrostatischen Lagertaschen in die Material-Grenzschicht oder Grenzschichten zuliesssen. Zum Beispiel Materialen mit gewissen durchlaessigen Oberfloechen oder poroesen Oberflaechen. Eine einwandfreie hydrodynamische Schmierung aber kann nicht vorgelegen haben.
Erfindungsgemaess wird aber eine hydrodynamische Zwangsschmierung zwischen den Laufflaechen 50 und 63 erreicht ohne Ruecksicht auf besondere Material-Oberflaechen.
Die Erfindung erreicht das daurch, dass an den Enden der Kolbenschuh - Aussenflaechen 50 geneigte Fuehrungsflaechenteile 51 mit einem Radius 62 ausgebildet werden, der kleiner, als der Radius 61 des Flaechenteiles 50 ist. So entsteht ein sich keilformige verengender, gebogener Spalt 51 a an dem betreffendem Kolbenschuhende, in den Druckfluid bei schnellem Lauf der Flaeche 50 an der F;aeche 63 eindringt und ein hydrodynamisches Tragfeld im Spalt - Keil 51 aufbaut.
tie Starke und Tragkraft dieses hydrodynamischen Tragfeldes in dem Bereich des gebogenem Keilspaltes 51 a laesst sich anhand der hydrodynamischen Lagerthecrie genau berechnen. Was bei der Berechnung dann herauskommt, ist jedoch, dass der Spalf 51a einensehr spitzen Keil 51a bilden muss und die Geschwindigkeit zwischen den Flaechen 51 und 63 sehr hoch sein muss, um eine hohe radiale Tragkraft des dort aufbauenden hydrodynamischen Tragfeldes zu -erreichen. Ausserdem muss das Druckfl uid eine entsprechende Viscositaet haben.
Diese Anforderungen an den Spaltkeil 51a lassen sich aber nach der Ereindung in der Praxis sehr genau und leicht erfuellen.
Man schaffe zum Beispiel einen zweiten Zylinder oder Zylinderteil mit dem Radius 62. Dann kann man den Kolbenschuh oder dessen Aussenflaeche mit Laeppulver an der Innenflaeche mit dem Radius 62 laeppen.
Schon nach kurzer Laeppzeit sieht man dann an den Enden der Flaeche 50 die Lappfarbe,die die Ablaeppung vom Radius 61 aud den kleineren Radius 62 anzeigt. Je laenger man loeppt oder schleift, Je langer wird dann die Flaeche 51. Sobald die errechnete Laenge 51 erreicht ist, ist der einwandfreie gebogene Spaltkeil 51a entstanden. Bei Verwendung vqn Laeppulver und Laeppen sieht man die Keilflaeche 51 dann an der Farbe mit dem Auge ganz genau. Das Laeppen dauert oft'nur wenige Secunden.
Die erfindungsgemaesse Ausbildung der Flaechen 51 ist also in der Praxis sehr leicht moeglich und kann sogar ohne jegliche maschinelle Bearbeitung besorgt werden. Die Ergindung schafft also wirkliche hydrodynamische Lager zwischen dem Kolbenschuh und der Kolbenhubfuehrung.
Folglich kann durch die Erfindung das wirklich wirksame hydrodynamische Lager neber den Flaechen 51 und zwischen 51 und Abflussnut 57 praktisch verwirkliecht und zusammen mit dem hydrostatischem Lager 55-56 des Kolbenschuhes eingesetzt werden.
Figur 57 zeigt die hydrodynamischen Tragkeilflaechen 51 in H-foermigem, tieftauchendem Kolbenschuch vereint mit den hydrostatischen Lagertaschen 55, 56, 54. Figurt 56 zeigt die Tragkeitflaechenteile 51 am Kolbenschuh mit kreisrunder Lagertasche 55 und Dichtung 56 und Abflussflaeche 57. In Figur 56 entsprechen jedoch nur die mit 516 ekennzeichneten Tragkeilflaechenteile 516 der Erfindung. Die uebrige Ausbildung ist aus der Vortechnik bekannt Figur 58 zeit den Kolbenschuch der Figur 57, jedoch sind hier die Flaechenteile 64 als Verlaengerungen der Flaechen 50 vorhanden. Teile 64 haben also den Radius 61 und dienen der stabileren Fuehrung des Kolbenschuhes, Hydrodynamische Tragkeilflaechen sind hier nur die Flaechenteile 51, die zwischen den Flaechentrilen 64 liegen. Man kann diese Flaechenteile 51 zum Beispiel dadurch Derstellen, dass man den Kolbenschuh mit einem Ring vom Radius 6, und der Laenge des Amstandes zwischen den Flaechenteilen 64 lceppt.
Figur 59 zeigt die Auswenflusche eines Kolbenschuhes fuer eine Laufrichtung, wobei die Laufrichtung in Richtung des Flaechenteiles 65 erfolgt, das die Tragkeilflaeche 51 darstellt, jedes der Besonderheit dieses Ausfuchrungsbeispiels wegen mit 65 bezeichnet ist. Die Ausnehmung 68 dient zum Eintauchen eines Rotorstegteile fuer groesseren Kolbenhub. Die Stuetzflaechen 70 verhindern ein Umkippen des Kolbenschuhes in Laufrichtung gesehen nach hinten und die Abflussnuten 57, 69 begrenzten die einzelnen Flaechenteile und trennen das hydrostatische Lager 54, 66, 67 von den anderen Lagerteilen der Kolbenschuh-Aussenflaeche.
In an sich bekannter Weise sind die hydrodynamischen Tragfeldteile durch Abflaussnuten 57 von den hydrostatischen Lagerteilen 55-56 getrennt. Auch tragen in bekannter Weise die hydrostatischen Teile 55-56 die Haupt Radiallast. Die hydrodynamischen Lagerteile 50,51,51 dienen dem Aufbau einer k keinen engen (raltweite zwischen den Flaechen 50 und 63 durch das hydrodymanische Lager 51, 51a, damit die Flaechen 50 und 63 nicht aneinander heiss laufen. Die beschriebenen hydrodynamischen Lagerteile 51, 51a koennen aber nur bei bestimmten Drehzahlbereichen wirken, da die Tragkraft hydrodynamischer Lager von der Relativgeschwindkeit zwischen den Flaechen 50,51 und 63 abhaeigt.
Figur 60 zeigt einen Achsialkolbenmotor der Erfindung.
Er erhaelt erfindungsgemaess eine Steuerbohrung 1 durch den Zentralzapfen 2, durch den ein Steuerfluic ueber die Lagertasche irn Kopf 4 in die Kammer 5 geleitet wird, die sich im Schaft38 befindet.
In der Kammer 5 ist ein Verstellkolben 8 angeordnet. Ein Federmittel 13 mag den Kolben 8 in dem Schaft 38 in seine Ruhelage drueken. Schickt man dann ein Steuerfluid durch die Leitung 1 in die Kammer 5, dann kann das Steuerfluid durch Fluiddruck den Regelkol ben 8 in dem Schaft 38 beliebig weit nach links druecken. Dadurch hat man erfindungsgemaess eine Moeglichkeit durch den Motor hindurch waehrend eem Umlauf des Rotors 35 und des Schaftes 38 des Motors eine Anordnung 2-1 am Schafte des Motors zu verstellen. Diese erfindungsgemaesse Anordnung kann zum Beispiel benutzt werden, um durch Fluiddruck Fernsteuerung den Anstellwinkel eines Propellers 21 ueber ein Gestaenge 8,28,29,26,27,25,24,23,22, im Fluge zu verstellen wenn ein Propeller durch den Achsialkolbenmotor der Erfindung getrieben wird. Doch konn der Verstellkolben 8 auch anderen Zwecken dienen, zum Beispiel der Arretierung von Raedern oder Raupen an Fahrzengen, Im letzterem Falle laesst man eine Arrettierung durch die Federn -13,14 zu die die Fahrzeugraeder -usw, arrettiertri wwenn das Fahrzeug in Ruhe isttpLso wenn kein Druckfl uid in der Steuerleitung 1 wirksam ist. Zum Fahrtbeginn leitet r<ian dann Druckfluid zum Beispiel aus dem Antriebsport 40 oder 41 in die Steuerkeitung 1, wodurch dann die Feder 13 komprimiert und die Fahrzeugarrettierung geoeffnet wird.
Es sind auch andere, nicht beschriebene Anwendungen des Verstellkolbens 8 im erfindungsgemaessem Motor mittels der erfindungsgemaessen Steuerleitung 1 meeglich.
Figur 61 zeigt die automatische Beaufschlagung der Steuer= leitung 1 aus dem einigen Anschluss 40 oder 41, der jeweils den hoeheren Druck fuehrt.Dazu werden die Kammern 59,60 beiderends mit den Kanaelen 40 oder 41 verbunden,wodurch die Verstellkolben 61, 62 in den Kammern 59,60 bewegen und dadurch die Muendung 40 oder 41 ueber den Kanal 57 oder 68 mit der Steuerleitung 1 kommuniziert wird.
Figur 62 zeigt eine Anordnung eines Kolbens 77 mit Belastung durch die Feder 76 und Druckbelastung durch die Steuerleitung 1 wobei das Kraeft espiel den Kolben 77 verschieben und dadurch eine Verbindung zum Kanal 55 schaffen kann. Schlitz 72 mag den Durchfluss begrenzen und damit eine Zeitbestimmung der Wirkung schaffen Figur 63 zeigt weitere ertindungsbeisoiele ?uer die Verbindung eines Kolbens 313 mit dem Kolbenschuch-Schwenk-Kugelteil 312, die den aehnlichen Zweck haben. wie die Figuren 3-1 bis 34, naemlich, den Kolben und Kolbenschuh zusammen zu halten, das Relativ-Schwenken zwischen ihnen zu ermoeglichen utid trotz Verwendung von Teilkugel -Formen eine Verdrehung des Kolb ens relutivjzum zum Kolbenschuh zu verhindern.
Zum Beispiel wird im Kolbenschuhschwenkeii ein Ausnehmungspoar 302 angeordnet. Der Kolben erhaelt dann nach Einsatz des Kolbenschuhteiles 312 eine Verformung 301 nach innen, die in die Ausnehmungen 302 eingreifet und damit den Kolbenschuhteil 312 im Kolben 313 haalt und ihn gegen Verdrehung sichert, aber die Schwenkung ermoeglicht. Eine aehnliche Wirkung wird erreicht, wenn man ein Ausnehmungspaar 304 im Teil 312 anordnet und ein Ausbruchspaar 303 aus der Kolbenwand abwink alt und in die Ausnehmungen 304 eingreifen laesst. Dann bleiben die Ausbruechs= luecken 305 im Kolben 313 doch stoert das den Betrieb nicht.
Man kann auch Bohrungen 307 in das Kolbenschuhteil 312 setzen und mit aeusseren Erweiterungen 308 versehen,wobei die Bohrungen 307 mit Bohrungen 306 im Kolben 3-13 fluchten. Bohrungen 306 haben kleineren Durchmesser als die Erweiterungen 308. Dann kann man mit Bohrungen 310 versehene Nieten in die Bohrungen 306,307 und 308 einsetzen und mit einem Dorn in die Bohrungen 3-10 haemmern,sodass sich eine Radialaufwietung der Nieten 309 ergibt, die in die Ausweitungen 308 eingreift. Die Nieten 309 konnen sich dann nicht (oesen, da der Durchmesser der ElohrunUen 306 kleiner ist, als die erhaltenen Aufweitungen 311 der Nieten 309.
Schliesslich kann man im Teil 312 2 eine Bohrung 322 anordnen und engenere Bohrungen 320 im Kolben 313 anordnen, die mit der Bohrung 322 fluchten. In die Bohrung 322 kann man eine Druck-Feder 324 einsetzen und zwei abgesetzte Bolzen 325. Dann schiebt man das Teil 312 in den Kolben 313. Die Feder 324 drueckt dann dle duenneren Enden 321 der abgesetzten Beizen 325 in die Kolbenbohrungen 320, waehrend die weiteren Teile 326 der Bolzen 325 in der Bohrung 322 verbleiben. Auch diese Anordnung ist selbstsichernd, sodass die Anordnung sich beim Betrieb nicht loest. Wichtig ist bei diesen Ausfuechrungen nach Figur 63, duss die Anordnungen auf einer zur Kolbenachse 331 senkrechten Linie erfolgen, die durch den Mittelpunkt des Schwenkgelenkes geht, damit die Schwenkbarkeit gewaehrleistet wird.
L e e r s e i t e

Claims

Patentanspruche Hydrostatisches Aggregat, dadurch gekennzeichnet, dass in eirier Pumpe, einem Motor oder einem Getriebe neue Mittel zur Steigerung der Leistung, des Wirkung sgrades oder der Betriebssicherheit angeordnet sind.

2.) Aggregat nach Ansprucn 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Rotor 9 Zylindergruppen 6, mit verengten Einlaessen 16,17 angeordnet sind, der Rotor eine zengrale Bohrung hat, in die ein Steuerkoerper 5 eingreift und den Rotor traegt, der Rotor 9 durch den Fluiddruck auf die Zylinderboeden zwischen 6,7 und 16,17 auf den Steuerkoerper 5 gedrueckt wird und zwischen den Zylindergruppen 6,7 im Steuerkoerper 5 ein Niederdruck - Abflusskammernfeld 1 angeordnet ist.

3.) Aggregat nach Anspruch 1 und 2 und dadurch gekennzeichnet, dass die Abfl usskammer 1 durch eine Abfluss Ringnut 12 ersetzt ist 4.) Aggregat nach Anspruechen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass ausserdem Abflussnuten 4 angeordnet und durch Leitungen 2,3 miteinander und mit der Ausnehmung 1 oder 12 verbunden sind.

5.) Aggregat nach Anspruch und dadurch gekennzeichnet, dass im Rotor 5n eine einen Steuerkoerperteil 55 aufnehmende zentrale Bohrung angeordnet ist und im Steuerkoerper 5,55 usw.

mindestens eine Ausnehmung 33,60 usw, angedorndet und mit einer Hochdruckkammer kommunizierend verbunden ist und die betreffende Ausnehmung 33,60 usw, ein radial bewegliches Anpresskolbenteil 20,67 usw enthaelt, das gegen die Innenflaeche des Rotors gedrueckt wird, wodurch der Rotor auf der Druckzonen haelfte gegen den Aussendunchmesser der Steuerwelle 5,55 usw.

gedruecktwird. . - 6.) Aggregat nach Anspruch 5 und dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Ausnehmung diametral gegenueber dem Hochdruck -Bereich des Aggregates angeordnet ist.

7.) Aggregat nach Anspruechen 5 und 6 und dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausnehmungspaar 60 mit darimbefindlichem Andrueckkolbenpaar 67.20 usw. achsial beiderseits einer Zylindergruppe oder Kammengruppe angeordnet und ihr zugeordnet ist.

8.) Aggregat nach Anspruechen 5 und 6 und dadurch gekennzeichnet, dass einem Arbeitskammerngruppenpaar 36,37 eine ihnen gemeinsame Ausnehmung 33 mit darin angeordnetem, ihnen gemeinsamem Andrueckkolben 20 zugeordnet ist.

9.) Aggregat nach Anspruechen 1 bis 6 und dadurch gekennzeichnet, dass die Andruecklcolben mit hydrostatischen Lagerta schen 21, 68 usw. zur Verringerung der Reibung zwischen den Andruckkolben und der Rotorinnenflaeche versehen ind die Lagertaschen mit Druckfluid Verbindungsleitujgen verbunden sind, damit die Taschen mit Druckfluid gefuellt werden.

10.) Aggregat nach Anspruechen 1 bis 6 und dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen und Andrueckkolben Zylindergruppen mit Zylindern 36,37,56 durchgehend gleichen Durchmessers zugeordnet sind.

11.) Aggregat nach Anspruch 1 und dadurch gekennzei chnet, dass in einem Rotor eine Buchse eingesetzt ist, zum Beispiel 81 in 80, oder 101 in 100, in der Buchse ein Teil eines Steuerkoerpers 5, ,85,115 usw. angeordnet ist und die Buchse radial einwarts bewegliche Andrueckko 103,104 in Ausnehmungen 102,106 enthaelt, und wobei die Andrueckkolben radial einwaerts gegen die Aussenfl eche des Steuerkoerpers druecken und dabei den Hochdruckteil des Rotors gegen die Steuerwelle druecken.

12.) Aggregat nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, dass in einem Rotor 80 eine einen Steuerkoerper 85 umgreifende Buchse 81 angeordnet ist, deren Aussenteil Verbindungsleitungen 82 mit Radialbohrungen 83 enthalt, der Steuerkoerper Einzeltaschen 86,87 enthaelt und die genannten Einzeltas chen aus diametral gegenueber liegenden Arbeitskammern 36,37 durch die g jenannten Bohrungen und Leitungen 83,82 mit Druckfluid beliefert werden.

13.) Aggregat nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem Rotor 129 und einer Steuerwelle 132 eine Buchse 130 angeordnet ist, die Ausnehmungen 125 ent= haelt, die deformierbare Boeden bilden, die sich unter Druckfluidbelastung gegen die Steuerwelle 132 pressen und Teile des Pacssungspaltes oder den Passungsspalt zwischen Buchse 130 und Steuerwelle 132 abdichten.

14.) Aggregat nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, dass in einen Zylinder 6 eine Dichtung 121 radial beweglich eingesetzt und mit inneren und aeusseren Ausnehmungen 122 und 123 versehen ist, wobei diese Ausnehmungen und ihre respecktiven Druckbeaufschlagungen den Dichtring 121 gegen die in der Rotorboehrung angeordnete Steuerwelle 132 drucken und dadurch den Fluiddurchtritt zwischen Rotor 129, 130 und S 2querwelle 132 abdichten 15.) Aggregat nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, dass in einem Rotor 134 eine zylindrische Bohrung zur Aufnahme der Steuerwelle 135 angeordnet ist, der Rotor 134 Zylinder 8 mit gleichbleibendem Durchmesser ohne Verengung in den Muendungen enthaelt, der Steuerkoerper 135 an sich bekannte Steuermuendungen 13,23 hat und um die Steuertaschen 13,23 erweiterte Ausnehmungen 137 angeordnet sind.

16.) Aggregat nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerwelle 145 einen Rotor traegt, der Roter durch einen Schaft angetrieben wird, der Schaft 152 den Rotor 144 beweglich gekuppelt treibt oder mit ihm flexible gekuppelt ist und der Rotor Ausnehmungen 157 enthaelt, in die am Schaft 152 angeordnete Finger oder Treibarme 156 eingreifen.

17.) Aggregat nach Anspruch 16 und dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Finger 156 in der Rotormitte in Achsi al richtung gesehen, an Waende der Ausnehmungen 157 angreifen undSoder Gleitschuhe 158 oder Druckfluidtaschen 160 zwischen Waenden 162 der Ausnehmungen 157 und den Fingern 156 angeordnet sind.

18.) Aggregat nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, dass in einem Gehaeuse 170 ein Mehrstromrotor 186 mit Arbeitskammerngruppen 172, 174 oder 181,182 angeordnet ist und zwecks Aufnahme eines grossen Teiles der auf den Rotor wirkenden Radialkraefte zwischen den Arbaeitskammerngruppen mindestens ein mittleres Rotorlager 189 oder 167,180 angeordnet ist.

19.) Aggregat nach Anspruch 18 und dadurch gekennzeichnet, dass das Lager 167-180 als mittleres Rotorlager ausgebildet ist mit einem hydrostatischem Lagerteil, der hydrostatische Druckfluidlagertaschen 168 enthaelt, die aus diametral gegenueberliegenden Arbeitskammern 172,17+, 181,182 durch durch das Mittelteil 199 gehende Verbindungsleitungen 169 gespeist sind.

20.) Aggregat nach Anspruch 18 oder 19 und dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel lager 189,167-180 auf einem Mittelteil 199 des Schaftes 175 angeordnet ist und der Schaft beiderseits des Mittelteiles 199 Je ein Rotorteil 176, 177 traegt.

21.) Aggregat nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, dass im Rotor 214 eines Radialkolben - Aggregates aeusssere Zylinder 302 groesseren Durchmessers radial ausserhalb innerer Zylinder 301 kleineren Durchmessers angeordnet sind. die ausseren Zylinder 302 in ihnen bewegliche Treibkolben 202 enthctiten, die inneren Zylinder 301 in ihnen bewegliche und dichtene Dichtkolben 201 enthalten, die genannten Treibkolben 202 mit den genannten Dichtkolben 201 bezueglich ihrer Achsen beweglich verbunden sind und die Treibkolben Kolbenschuhe 210 schwnekbar lagern, wobei zwischen den Kolbensahuh-Schwenkteilen 250 und den Betten 251 in den Treibkolben 202 ueber Verbindungsleitungen 207, 303 in den Treibkolben und den Dichtkolben gespeiste Drcukfluidtaschen 209 angeordnet sind, die zusammen mit den sie umgebenden Dichtflaechen 251 usw. eine radiale Tragkraft haben, die die Kolbenbelastung des Dichtkolbens aus dem Zylinder 301 her wirksam zu tragen vermag,sodass insbesndere die weite Ausdehnung der Druckfluidtaschen 209 eine Schwenkbewegung zwischen Kolben und Kolbenschuh mit geringer Reibung zulassen.

22.) Aggregat nach Anspruch 21 und dadurch gekennzeichnet, dass im Treibkolben 202 Tangential Balanzierungsfelder 203 angeordnet sind, deren Dri ckfluidbeaufschlagung durch das Schwenkgelenk 250-202 im Treibkolben 202 gesteuert wird.

23.) Aggregat nach Anspruch 21 und dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Treibkolben 202 und dem Dichtkolben 201 ein Niederdruckraum 206 gebildet ist, der durch eine Leitung 218 mir einem Raum niedererrn Druckes im Aggregat verbunden ist,sodass in dem genanntem Raume 206 keine Fluidkompressionen oder Drucke entstehen.

24.) Aggregat nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Schwenkgelenk mit Kugelteilflaechen zwischen einem Kolben 230,313 und einem Kolbenschuh Teil 254,312 ang.eordnet ist, dass Relativschwenkungen zwischen Kolben und Kolbenschuhtei I zulaesst, Kolben 230,313 und Kolbenschuhgelenk 254,312 zusammenhaelt und zusaetzl ich eine Anordnung enthaelt, die die Verdrehung des Kolbens relativ zum Kolbenschuh verhindert.

25.) Anordnung nach Anspruch 24 und dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Anordnung einen Schlitz 236 im Kolben, einen Nacken oberhalb 210 im Kolbenschuh. eine Haltenut im Kolben 230, parallele Flaechen 232,233 am Kolbenschuh, einen Drcuckring 231 mit Sicherungsfi ngern 235 und parallelen Innenflaechen 234 und einen Sicherungsnigng 222 enthaelt, wobei die parallelen Flaechen 234 die parallelen Flaechen 232,234 umgreifen und die Finger 235 in die Schlitze 236 eingreufen und dabei die Verdrehung des Kolbens 230 relativ zum Kolbenschuh 210 verhindert ist , aber die Schwenkbewegung des Kolbenschuhes Kolbenschuhes im Kolben gewaehrleistet bleibt 26.) Aggregat nach Anspruch 25, wobei der Ring 231 einen dem Nacken oberhalb 210 in Figur 31 zugekehrten Federteil enthaelt, mit dem der Kolbenschuh- Kugelteil 254 auf die Bettflaeche 255 im Kolben 230 gedrueckt wird.

27.) Aggregat nach Anspruch 24 und dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung des im Kolben 313 schwenkbaren Kolbenschuhes 312 durch Eingriffe 302,301,321,326, 309, 310 oder durch Umgriffe 303 usw. i n oder um eine zur Kolbenachse 331 senkrechten Achse 232 erfoigt, die durch den Mittelpunkt des Schwenkgelenkes geht.

28.) Aggregat nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, dass ein Kolben mit einem zylinderteilfoermigem Lagerbette in bekannter Weise eine Kolbenschuh-Schwenkwalze 241 lagert und schwenkbar traegt, wobei in der Schwenkwalze 241 Druckfluidtaschen 242 angeordnet sind, die sich parallel zur Achse des Rotors und der Schwenkachse 261 erstrecken und zwischen sich mindestens einen von zwei Seiten her aus Taschen 242 zwangsgeschmierten Tragsteg 241 bilden 29.) Aggregat nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, dass ein Rotor 10 eine zentrale Bohrung mit einem darin engesetztem Steuerkoerper 1 enthaelt, wobei die Aussenflaeche des Steuerkoerpers 1 nicht zylindrisch ist, sondern mindestens eine Zylinderteilflaeche t 32 mit einem dem Radius der Innenflaeche der Bohrung des Rotors 10 enthaelt, sodass zwischen einer Haelfte der Steuerwel lenausenflaeche und der Rotorinnenflaeche ein Passungsspalt 33 von gleichbleibender Radialweite entsteht, der sich auf der halben Zone des Rotors und der Steuerwelle nicht andere, da der Radius 34 der Steuerwellenaussenflaeche auf der betreffenden Haelfte der Steuerwel le 1 dem Radius der Innenflaeche der Rotorzentralb wahrung entspricht und zu ihm gleich ist, waehrend zwisxhen der Steuerwellenachse und der Rotorachse eine kleine Exzentrizitaet 26 oder 27 besteht.

30.) Aggregat nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, dass ein Radiallager ausgebildet ist, das in bekannter Weise aus einem Innenring 1 einem Aussenring 2 und dazwischen angeordneten Waelzkoerpern 3 besteht, worin der Innenring 1,21,31 gleichzeitig ein umlaufender Kol benhubfuherungsr i ng eines Radia 1 ko 1 benaggregates sein kann und ausserdem erfindungsgemaess der Innenring eine mittlere Radialerweiterung 5,35,25 hat, Jenseits derer beiderseits Laufflaechen 7,27,37 zur Lagerung von Rollkoerpern mit Laufkoerperpaaren 3,33,58,78 angeordnet sind.

31.) Aggregat nach Anspruch 30 und dadurch gekennzeichnet, dass die Kollkoerper 23,23 radial ausgedehnte Rollkoerperteile 68,78 haben, die durch im Durchmesser kleinere Mittelteile 23,33 miteinander verbunden oder einteilig sind.

32.) zu zu Aggregat nach Anspruch 31 und dadurch gekennzeichnet, dass die Rollkoerper Teile kleinen Durchmessers haben, die als Fuehrungsteile 79,66 in entsprechende Fuehrungs-Ausnehmungen 1 1a8.1£6 eines RQlLenkaefiaes 134.131 .

eingreufen.

33.) Aggregat nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, dass ein in einem Gehaeuse gelagerter rotierender Teil 7, 87 angeordnet ist, der hoher Radial last unterworfen sein und zum Beispiel eine Welle oder der Rotor eines Radialkammern -Aggregates sein kann und zwecks Stuetzung eines Teiles der Radiallast radial bewegliche Lagerschalen 1,11,21 im Gehaeuse 10,31 angeordnet sind, die Lauffflaechen enthalten, die an Laufflaechen 7,17 des Rotors 7,87 gleiten und Druckfluidtaschen 2,12,22 enthalten, de durch Leitungen 41,3,13.28,23 usw. gespeist werden und dadurch hydrostatische Lagertaschen 2,12,22 zwischen Stuetzschale und Rotor bilden, waehrend die Stuetzschaten 1,11,21 in ihren Aussenteilen weitere Druckfluidtaschen 6,16,26 enthalten, die durch Dichtungen 5,35 usw. abgeeichtet sind, die eine radiale Verlagerung der Stuetzschalen 1,12,21 zulassen und dadurch eine Stuetzlagerung ausgebildet ist, die sich selber an das zu stuetzende rotierenrle Teil 7,87 anlegt und einen grossen Teil der Last dieses rotierenden Teiles 7,87 stuetzt oder traegt.

34.) Aggregat nach Anspruch 33 und dadurch gekennzeichnet, dass das Stuetz ager als hydrostatische Lagerstuetze in einem hydrostatischem Motor oder einer hydrostatischen Pumpe zur Unterstuetzung der Rotor lagerung oder zur Rotor lagerung angeordnet ist.

35.) Aggregat nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, dass in einem Radialkolbenaggregat Kolben 53, dazu schwenkbar arrgeordnete Kolbenschuhe 52 und eine Kolbenhubfuehrung angeordnet sind, worin die Aussenflaechen der Kolbenschuhe zur Innenflaeche 63 der Kolbenhubfuehrung parallele Flaechenteilze 50 mit zur Innenflaeche 63 gleichem Radius 61 enthalten und an deren.

Enden einen gebogenen Keil 51a zwischen ihnen und der Fuehrungsflaeche 63 bildende hydrodynamische Tragflaechenteile 51,516 mit kleinere.mrn Radius 62 ausbilden.

36.) Aggregat nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichntet, dass in einem Achsialkolbenaggregate eine Steuerleitung 1 durch dessen Rotor 3S EAnd dessen Gelenk~4 hindurch in den Schaft 38 hinein angeordnet ist und im Schaft 38 ein einen Steuerkolben 8 beinhaltender Raum 7 ausgebildet ist, in den durch die Steuerleitung 1 Druckfluid geleitet werden kann, um den Steuerkolben 8 zu bewegen und dadurdh am Schaft 38 befsstigte Teile 19,21 usw. zu bewegen oder zu steuern beziehungsweise mittels Fluiddruck und gegenwirkendem Federdruck in einer gewuenschten Stellung oder Lage zu halten.