DE69013793T2 - Fluidumdruck-Drehkolbenanlage und verbesserte ortsfeste Ventilplatte. - Google Patents
Fluidumdruck-Drehkolbenanlage und verbesserte ortsfeste Ventilplatte.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fluiddruck-Rotationsvorrichtung, wie sie im Oberbegriff von Anspruch 1 definiert ist. Solche Vorrichtungen sind von US-A-3 572 983 und US-A-4 741 681 bekannt.
- Bei einer anderen Fluiddruck-Rotationsvorrichtung (US-A-4 219 313) mit einer Gehäuseanordnung, die einen Fluideinlaß und einen Fluidauslaß bildet; einem Rotations-Fluidverdrängungsmechanismus, der ein stationäres ringförmiges Bauteil mit einer Mehrzahl N + 1 von Innenzähnen und ein sternförmiges Bauteil mit einer Mehrzahl N von Außenzähnen aufweist, wobei das sternförmige Bauteil innerhalb des ringförmigen Bauteils exzentrisch angeordnet ist, die Zähne des ringförmigen Bauteils und des sternförmigen Bauteils miteinander in Eingriff stehen, um während einer gegenseitigen Relativbewegung sich vergrößernde und sich verkleinernde Fluidvolumenkammern zu bilden, wobei das sternförmige Bauteil eine Drehbewegung um die eigene Achse und eine Umlaufbewegung um die Achse des ringförmigen Bauteils ausführt, ist die Vorrichtung mit einem drehbaren Ventilorgan versehen, das zusammen mit dem sternförmigen Bauteil eine Dreh- und Umlaufbewegung ausführt, und das vier getrennte Platten aufweist, wobei die beiden dazwischenliegenden Platten in ihrer Ausrichtung umkehrbar sind, um die Betriebsrichtung der Vorrichtung umzukehren. Das drehbare Ventilorgan weist eine drehbare Ventilfläche auf, die mit der stationären Ventilfläche des von der Gehäuseanordnung gebildeten stationären Ventilorgans in dichtendem Gleiteingriff steht. Die Ventilflächen sind quer zu den Drehachsen des sternförmigen Bauteils und des drehbaren Ventilorgans ausgerichtet. Das stationäre Ventilorgan bildet eine ringförmige Hochdrucknut, die sich in die stationäre Ventilfläche öffnet und über die Hochdruckfluid zu einem Hochdruckraum gelangt, der den äußeren Umfang des drehbaren Ventilorgans umgibt. Das stationäre Ventilorgan ist ferner mit einer zentralen Öffnung versehen, die einen Teil eines Niederdruckraumes darstellt. Das drehbare Ventilorgan bildet eine Mehrzahl 2N von Ventildurchlässen, die in Umfangsrichtung mit Bezug auf die Achse des drehbaren Ventilorgans verteilt angeordnete Öffnungen in der drehbaren Ventilfläche aufweisen. Zu dieser Mehrzahl 2N von Ventildurchlässen gehören eine erste Gruppe von Ventildurchlässen, die mit dem Fluideinlaß in ständiger Fluidverbindung stehen, sowie eine zweite Gruppe von Ventil durchlässen, die mit dem Fluidauslaß in ständiger Fluidverbindung stehen. Eine dieser Gruppen steht in ständiger Fluidverbindung mit dem Hochdruckraum, wohingegen die andere Gruppe der Ventildurchlässe in ständiger Fluidverbindung mit dem Niederdruckraum steht.
- Eine weitere bekannte Fluiddruk-Rotationsvorrichtung (US-A-4 474 544) weist ebenfalls eine Gehäuseanordnung auf die einen Fluideinlaß und einen Fluidauslaß bildet; sowie einen Rotations-Fluidverdrängungsmechanismus, der ein ringförmiges Bauteil mit einer Mehrzahl N + 1 von Innenzähnen und ein sternförmiges Bauteil mit einer Mehrzahl N von Außenzähnen aufweist, wobei das sternförmige Bauteil innerhalb des ringförmigen Bauteils exzentrisch angeordnet ist, die Zähne des ringförmigen Bauteils und des sternförmigen Bauteils miteinander in Eingriff stehen, um während einer gegenseitigen Relativbewegung sich vergrößernde und sich verkleinernde Fluidvolumenkammern zu bilden, wobei das sternförmige Bauteil eine Drehbewegung um die eigene Achse und eine Umlaufbewegung um die Achse des ringförmigen Bauteils ausführt. Das sternförmige Bauteil dient als ein drehbares Ventilorgan, und es verfügt über erste und zweite axial gegenüberliegende drehbare Ventilflächen, die quer zu der Drehachse des sternförmigen Bauteils ausgerichtet sind, und die mit der ersten und der zweiten stationären Ventilfläche, welche durch eine stationäre Verschleißplatte bzw. eine stationäre Verteilerplatte bestimmt sind, in dichtendem Gleiteingriff stehen. Die Verschleißplatte ist mit einer Mehrzahl von Fluiddurchgängen versehen, die über einen ringförmigen Durchlaß mit dem Fluideinlaß in Fluidverbindung stehen, und die zu einer ringförmigen oder sternförmig spitz zulaufenden Ringnut in der ersten stationären Ventilfläche führen. Die Verschleißplatte ist außerdem mit einer zentralen Öffnung versehen, die in ständiger Fluidverbindung mit dem Fluidauslaß steht. Ein ringförmiger Fluideinlaßkanal des sternförmigen Bauteils öffnet sich in die erste drehbare Ventilfläche und steht in Fluidverbindung mit der Ringnut der Verschleißplatte. Eine Mehrzahl N Durchlässe ist in gleichmäßigem Abstand um den ringförmigen Fluideinlaßkanal verteilt, wobei die Durchlässe parallel zu der Achse des sternfonnigen Bauteils durch das sternförmige Bauteil verlaufen. Ein weiterer Durchlaß wird von einer zentralen Öffnung des sternförmigen Bauteils gebildet und steht in Fluidverbindung mit der zentralen Öffnung der Verschleißplaffe. Die Verteilerplatte ist mit einer Mehrzahl N + 1 paralleler Fluiddurchgänge versehen, die in einer Mehrzahl N + 1 von ersten Öffnungen in der zweiten stationären Ventilfläche enden. Diese ersten Öffnungen sind mit Bezug auf die Achse des ringförmigen Bauteils im Umfang angeordnet, und sie werden bei Betrieb der Vorrichtung von den Durchlässen in dem sternförmigen Bauteil überstrichen. Die Verteilerplatte bildet ferner eine Mehrzahl N + 1 von zweiten Öffnungen in der stationären Ventilfläche. Diese zweiten Öffnungen sind ebenfalls mit Bezug auf die Achse des ringförmigen Bauteils im Umfang angeordnet, und jede der zweiten Öffnungen steht in Verbindung mit einer der Fluidvolumenkammern, sowie durch einen geneigten Verteilerplattenkanal mit einer der ersten Öffnungen.
- Obschon aus der nachfolgenden Beschreibung klar werden sollte, daß die Erfindung mit verschiedenen Arten und Anordnungen von Fluiddruck-Rotationsvorrichtungen einschließlich Pumpen und Motoren benutzt werden kann, ist sie besonders vorteilhaft, wenn sie bei einer Vorrichtung eingesetzt wird, die einen Gerotorradsatz aufweist.
- Fluidmotoren, bei welchen ein Gerotor-Verdrängungsmechanismus benutzt wird, um einen Fluiddruck in eine Drehbewegung umzuwandeln, eignen sich insbesondere für Anwendungen, bei welchen geringe Drehzahlen und hohe Drehmomente auftreten. Typischerweise gibt es bei Fluidmotoren dieser Art zwei relativ bewegbare Ventilbauteile, von denen eines stationär ist und für einen Fluiddurchgang sorgt, der mit jeder der Volumenkammern des Gerotors in Verbindung steht, wobei sich das andere Ventilorgan mit der Drehzahl des drehbaren Bauteils des Gerotorradsatzes dreht. Eine Ventilanordnung der oben beschriebenen Art wird als eine "langsam laufende kommutierende" Ventilanordnung bezeichnet, um für eine Abgrenzung gegen Ventilanordnungen zu sorgen, die als "schnell laufende" Ventilanordnungen bezeichnet werden, und bei welchen sich das drehbare Ventilorgan mit der Umlaufdrehzahl des umlaufenden Bauteils des Gerotorsatzes dreht.
- Eines der bedeutsamen Leistungskriterien bei Gerotormotoren mit langsam laufender kommutierender Ventilanordnung ist der "Druckabfall ohne Last", der ein Maß für den mechanischen Wirkungsgrad des Motors ist. Der Druckabfall ohne Last ist der Unterschied zwischen dem Druck am Einlaß und dem Druck am Auslaß, welcher erforderlich ist, um die Abtriebswelle des Motors "ohne Last" oder ohne Rotationswiderstand der Abtriebswelle zu drehen. In einem gewissen Sinn kann der Druckabfall ohne Last als ein Maß für den Widerstand des Motors gegen einen Fluidstrom durch den Hauptfluidweg angesehen werden, und zwar von dem Einlaß durch die Ventilanordnung, dann durch den Gerotor, anschließend zuruck durch die Ventilanordnung und schließlich zu dem Auslaß. Je kleiner die verschiedenen Fluiddurchgänge und -anschlüsse sind, desto größer ist der Widerstand gegen den Fluidstrom oder die Einschränkung des Fluidstromes, und desto größer ist der Druckabfall ohne Last.
- Ein übermäßiger Druckabfall ohne Last stellte insbesondere bei jenen Gerotormotoren ein Pwblem dar, die als "Scheibenventil"-Motoren bezeichnet werden, wie z.B. in US-A-3 572 983 und US -A-4 343 600 gezeigt, wobei diese Patente auf den Anmelder der vorliegenden Erfindung überschrieben sind und auf diese in vollem Umfang Bezug genommen wird. Der Begriff "Scheibenventil" sollte so verstanden werden, daß er eine Vorrichtung bezeichnet, bei der sowohl die stationären als auch die drehbaren Ventilflächen flache, planare Oberflächen sind, die quer zu der Drehachse der Vorrichtung ausgerichtet sind. Bei Scheibenventilmotoren ist ein drehbares Scheibenventil vorgesehen, das eine Mehrzahl (z.B. 12 oder mehr) von Ventildurchlässen innerhalb eines relativ kleinen Bereiches bestimmt, wodurch die Größe der Anschlüsse und die Verbindungsfläche zwischen den drehbaren Anschlüssen und den benachbarten stationären Anschlüssen begrenzt werden.
- Es hängt mit dem Problem des Druckabfalls ohne Last zusammen, daß typische Scheibenventil-Gerotormotoren gewöhnlich nicht als Pumpen benutzt wurden, da die relativ große Einschränkung des Fluidstromes das Eintreten von Kavitation innerhalb der Vorrichtung bewirken wurde, so lange der Einlaß nicht unter Druck steht, wie z.B. mittels einer Ladepumpe.
- Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fluiddruck-Rotationsvorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei welcher der Druckabfall ohne Last wesentlich vermindert ist, wenn die Vorrichtung als ein Motor benutzt wird, oder bei welcher die Tendenz für das Eintreten von Kavitation wesentlich vermindert ist, wenn die Vorrichtung als eine Pumpe benutzt wird.
- Es ist eine speziellere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Scheibenventil-Gerotorvorrichtung (Motor oder Pumpe) zu schaffen, mittels der die oben genannte Aufgabe erreicht wird, ohne daß eine erhebliche Umgestaltung der Vorrichtung oder eine Änderung der Größe der verschiedenen Teile der Vorrichtung erforderlich wäre.
- Noch spezieller ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Scheibenventil-Gerotorvorrichtung zu schaffen, mittels der die oben genannten Aufgaben erreicht werden, und bei der nur das stationäre Ventilorgan modifiziert wird.
- Die obigen und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden erreicht durch die Schaffung einer verbesserten Fluiddruck-Rotationsvorrichtung mit einer Gehäuseanordnung, die einen Fluideinlaß und einen Fluidauslaß bildet, und die einen Rotations-Fluidverdrängungsmechanismus aufweist, der ein ringförmiges Bauteil mit einer Mehrzahl N + 1 von Innenzähnen und ein sternförmiges Bauteil mit einer Mehrzahl N von Außenzähnen aufweist. Das sternförmige Bauteil ist innerhalb des ringförmigen Bauteils exzentrisch angeordnet, und die Zähne des ringförmigen Bauteils und des sternförmigen Bauteils stehen miteinander in Eingriff, um während einer gegenseitigen Relativbewegung sich vergrößernde und sich verkleinernde Fluidvolumenkammern zu bilden. Das ringförmige Bauteil oder das sternförmige Bauteil führt eine Drehbewegung um die eigene Achse aus, und eines der Bauteile führt eine Umlaufbewegung um die Achse des anderen Bauteils aus. Ein stationäres Ventilorgan ist funktionsmäßig der Gehäuseanordnung zugeordnet und bildet eine stationäre Ventilfläche, die generell quer zu den Drehachsen ausgerichtet ist. Das stationäre Ventilorgan bildet ferner eine Mehrzahl N + 1 von ersten Fluiddurchgängen, die jeweils mit einer der Fluidvolumenkammern in Fluidverbindung stehen und Durchgangsöffnungen in der stationären Ventilfläche aufweisen, die in Umfangsrichtung mit Bezug auf die Achse des drehbaren Bauteils verteilt angeordnet sind. Ein drehbares Ventilorgan ist in Synchronismus mit der Drehbewegung des rotierenden ringförmigen bzw. sternförmigen Bauteils verstellbar, wobei das drehbare Ventilorgan eine Ventilfläche aufweist, die mit der stationären Ventilfläche in dichtendem Gleiteingriff steht und eine Mehrzahl 2N von Ventildurchlässen bildet, die in Umfangsrichtung mit Bezug auf die Achse des drehbaren Ventilorgans verteilt angeordnete Öffnungen in der Ventilfläche aufweisen. Zu der Mehrzahl 2N von Ventildurchlässen gehören eine erste Gruppe von Ventildurchlässen, die mit dem Fluideinlaß in ständiger Fluidverbindung stehen, und eine zweite Gruppe von Ventildurchlässen, die mit dem Fluidauslaß in ständiger Fluidverbindung stehen. Mindestens ein Teil der Mehrzahl 2N von Ventildurchlaßöffnungen steht während der relativen Umlauf- und Drehbewegung mit mindestens einem Teil der ersten Fluiddurchgangsöffnungen in Fluidverbindung, um Fluid von dem Einlaß zu den sich vergrößernden Volumenkammern zu leiten.
- Die verbesserte Fluiddruck-Rotationsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß das stationäre Ventilorgan ferner eine Mehrzahl N + 1 von zweiten Fluiddurchgängen bildet, die jeweils eine Durchgangsöffnung in der stationären Ventilfläche aufweisen, aber gegen eine direkte Fluidverbindung mit den Fluidvolumenkammern blockiert sind. Die zweiten Fluiddurchgangsöffnungen sind mit Bezug auf die Achse des drehbaren ringförmigen bzw. sternförmigen Bauteils in Umfangsrichtung verteilt angeordnet, und jeder der zweiten Fluiddurchgänge ist näherungsweise diametral zu einem der ersten Fluiddurchgänge angeordnet. Das stationäre Ventilorgan bildet ferner eine Mehrzahl N + 1 von dritten Fluiddurchgängen, von denen jeder für eine Fluidverbindung zwischen nur einem der ersten Fluiddurchgänge und nur dem diametral dazu angeordneten einen der zweiten Fluiddurchgänge sorgt.
- FIG. 1 ist ein axialer Querschnitt eines Fluidmotors der Art, bei welcher die vorliegende Erfindung angewendet werden kann.
- FIG. 1A ist ein vergrößerter, fragmentarischer Querschnitt ähnlich FIG. 1, einschließlich des stationären Ventilorgans gemäß der vorliegenden Erfindung.
- FIG. 2 ist ein transversaler Querschnitt entlang Linie 2-2 von FIG. 1, der den Gerotorradsatz des Motors von FIG. 1 veranschaulicht.
- FIG. 3 ist ein transversaler Querschnitt entlang Linie 3-3 von FIG. 1, der eine stationäre Ventilplatte gemäß dem Stand der Technik veranschaulicht.
- FIG. 4 ist ein Aufriß des in FIG. 1 gezeigten drehbaren Ventilorgans, gesehen in einer Richtung entgegengesetzt zu jener der FIG. 2 und 3, jedoch in einem etwas größeren Maßstab als jener der FIG. 2 und 3.
- FIG. 5 ist eine Art schematische Ansicht, welche die kommutierende Ventilwirkung gemäß dem Stand der Technik veranschaulicht.
- FIG. 6 ist ein transversaler Querschnitt ähnlich FIG. 3, jedoch in größerem Maßstab, der das stationäre Ventilorgan gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
- FIG. 7 ist eine Ansicht ähnlich FIG. 6, die eine der Zwischenplatten des stationären Ventilorgans veranschaulicht, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist.
- FIG. 8 ist eine Art schematische Ansicht ähnlich FIG. 5, jedoch in größerem Maßstab, welche die kommutierende Ventilwirkung gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
- FIG. 9 ist eine Kurvendarstellung der Öffnungsfläche gegenüber dem Umlaufwinkel des sternförmigen Bauteils, die den Stand der Technik mit der vorliegenden Erfindung vergleicht.
- FIG. 10 ist eine Art schematische Ventilüberlagerungsansicht einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- FIG. 11 ist eine Ansicht ähnlich FIG. 7, die eine Zwischenplatte des stationären Ventilorgans der alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
- FIG. 12 und 13 sind Kurvendarstellungen der Öffnungsfläche gegenüber dem Umlaufwinkel des sternförmigen Bauteils für die alternative Ausführungsform der Erfindung, welche die Öffnungsfläche gemäß dem Stand der Technik bzw. die gemäß der vorliegenden Erfindung hinzugefügte Öffnungsfläche veranschaulichen.
- Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, welche die Erfindung nicht begrenzen sollen, zeigt FIG. 1 einen axialen Querschnitt eines fluiddruckbetätigten Motors der Art, auf welche die vorliegende Erfindung angewendet werden kann, und die in US-A-3 572 983, auf das oben Bezug genommen wurde, detaillierter veranschaulicht und beschrieben ist. Es versteht sich, daß der Begriff "Motor" bei Anwendung auf solche Fluiddruckvorrichtungen außerdem den Gebrauch solcher Vorrichtungen als Pumpen einschließen soll.
- Der allgemein mit 11 bezeichnete Hydraulikmotor weist eine Mehrzahl von Abschnitten auf, die z.B. durch eine Mehrzahl von Bolzen 12 (gezeigt in den FIG. 2 und 3) zusammengehalten werden. Der Motor 11 beinhaltet ein Wellenabstützgehäuse 13, eine Verschleißplatte 15, einen Gerotor-Verdrängungsmechanismus 17, eine Anschlußplatte 19 und ein Ventilgehäuse 21.
- Der Gerotor-Verdrängungsmechanismus 17 ist in der Technik bekannt und wird unter Bezugnahme auf die FIG. 1 und 2 nur kurz beschrieben. Spezieller handelt es sich bei dieser Ausfuhrungsform bei dem Gerotor-Verdrängungsmechanismus 17 um ein Geroler -Verdrängungsmechanismus, der eine innenverzahnte Baugruppe 23 aufweist. Die Baugruppe 23 beinhaltet ein stationäres ringförmiges Bauteil 24 das eine Mehrzahl von generell halbzylindrischen Öffnungen bestimmt, wobei in jeder der Öffnungen ein zylindrisches Bauteil 25 vorgesehen ist, wie in der Technik bekannt. Exzentrisch innerhalb der innenverzahnten Baugruppe 23 befindet sich ein Rotor 27, der eine Mehrzahl von Außenzähnen 28 aufweist. Typischerweise ist die Anzahl der Außenzähne 28 um 1 kleiner als die Anzahl der zylindrischen Innenzähne 25, wodurch der Rotor 27 mit Bezug auf die innenverzahnte Baugruppe 23 eine Umlauf- und Drehbewegung ausführen kann. Die relative Umlauf- und Drehbewegung zwischen der Baugruppe 23 und dem Rotor 27 bildet eine Mehrzahl von sich vergrößernden und sich verkleinernden Volumenkammern 29a - 29g.
- Unter erneuter Bezugnahme auf FIG. 1 beinhaltet der Motor 11 eine Antriebs/Abtriebswelle 31, die innerhalb des Wellenabstützgehäuses 13 angeordnet und drehbar von geeigneten Lagersätzen 33 und 35 abgestützt wird. Die Welle 31 weist einen Satz von geraden Innenkeilzähnen 37 auf, die mit einem Satz balliger Außenkeilzähne 39 in Eingriff stehen, die an einem Ende einer Hauptantriebswelle 41 ausgebildet sind. Am gegenüberliegenden Ende der Hauptantriebswelle 41 befindet sich ein weiterer Satz balliger Außenkeilzähne 43, die in Eingriff mit einem Satz gerader Innenkeilzähne 45 stehen, die am Innendurchmesser des außenverzahnten Rotors 27 ausgebildet sind. Da bei dieser Ausführungsform die innenverzahnte Baugruppe 23 sechs Innenzähne 25 aufiveist, führen sechs Umläufe des Rotors 27 zu einer vollständigen Umdrehung der Baugruppe 23 und somit zu einer vollständigen Umdrehung der Hauptantriebswelle 41 und der Antriebs/Abtriebswelle 31.
- In Eingriff mit den Innenkeilzähnen 45 steht ferner ein Satz von Außenkeilzähnen 47, die um ein Ende der Ventilantriebswelle 49 ausgebildet sind, an deren gegenüberliegendem Ende ein weiterer Satz von Außenkeilzähnen 51 ausgebildet ist, die mit einem Satz von Innenkeilzähnen 53 in Eingriff stehen, die um den Innenumfang eines Ventilorgans 55 ausgebildet sind. Das Ventilorgan 55 ist drehbar innerhalb des Ventilgehäuses 21 angeordnet, und die Ventilantnebswelle 49 steht sowohl mit dem Rotor 27 als auch mit dem Ventilorgan 55 in Keilzahnverbindung, um für eine geeignete zeitliche Ventilabstimmung zu sorgen, wie gemeinhin in der Technik bekannt ist.
- Das Ventilgehäuse 21 beinhaltet einen Fluidanschluß 57, der mit einer ringförmigen Kammer 59 in Verbindung steht, die das ringförmige Ventilorgan 55 umgibt. Das Ventilgehäuse 21 beinhaltet außerdem einen weiteren Fluidanschluß (nicht gezeigt), der mit einer Fluidkammer 61 in Fluidverbindung steht. Das Ventilorgan 55 bestimmt eine Mehrzahl von wechselnden Ventildurchlässen 63 und 65, wobei die Ventildurchlässe 63 mit der ringförmigen Kammer 59 in ständiger Fluidverbindung stehen, und wobei die Ventildurchlässe 65 mit der Kammer 61 in ständiger Fluidverbindung stehen. Bei dieser Ausführungsform sind entsprechend den sechs Außenzähnen 28 des Rotors 27 sechs Ventildurchlässe 63 und sechs Ventildurchlässe 65 vorgesehen (siehe FIG. 4).
- Die Anschlußplatte 19 (siehe FIG. 3), die als ein stationäres Ventilorgan dient, bestimmt eine Mehrzahl von Fluiddurchgängen 67, von denen jeder so angeordnet ist, daß er mit der benachbarten Volumenkammer 29 in ständiger Fluidverbindung steht. Bei Betrieb wird über den Fluidanschluß 57 eintretendes, unter Druck stehendes Fluid durch die ringförmige Kammer 59 strömen, dann durch jeden der Ventildurchlässe 63 und durch die Fluiddurchgänge in der Anschlußplaffe 19, die mit 67a, 67b und 67c bezeichnet sind. Dieses Fluid wird dann in die sich vergrößernden Volumenkammern gelangen, die mit 29a, 29b bzw. 29c bezeichnet sind. Der oben beschriebene Strom von unter Druck stehendem Fluid wird zu einer Bewegung des Rotors 27 führen, die wie gesehen in FIG. 2 aus (a) einer Umlaufbewegung gegen den Uhrzeigersinn und (b) einer Drehbewegung im Uhrzeigersinn besteht. Wie Fachleuten bekannt ist, wird der oben beschriebene Strom außerdem zu einer Drehung im Uhrzeigersinn des Ventilorgans 55 und der Abtriebswelle 31 führen, gesehen in der gleichen Richtung wie FIG. 2.
- In dem gegebenen Moment des Betriebs, der in FIG. 2 veranschaulicht ist, wird von den sich verkleinernden Volumenkammern 29d, 29e und 29f ausgestossenes Fluid durch die Fluiddurchgänge 67d, 67e bzw. 67f geleitet. Aus den Fluiddurchgängen 67 austretendes Fluid gelangt in die entsprechenden Ventildurchlässe 65 und fließt in die Fluidkammer 61, dann zu dem nicht in FIG. 1 gezeigten Fluidanschluß und von dort zu einem Speicherbehälter. Der Betrieb des oben beschriebenen Fluidmotors ist konventionell, und er ist Fachleuten im allgemeinen bekannt.
- Wie der obigen Beschreibung des Betriebs des Motors 11 zu entnehmen ist, tritt eine Ventilwirkung zwischen einer Ventilfläche 71 des stationären Ventilorgans 19 (FIG. 3) und einer Ventilfläche 73 des drehbaren Ventilorgans 55 (FIG. 4) auf. Obschon bei dieser Ausführungsfonn die Ventilflächen 71 und 73 flache planare Oberflächen sind, die im wesentlichen lotrecht zu der Achse des Motors 11 ausgerichtet sind, ist in FIG. 5 die kommutierende Ventilwirkung in gewissem Sinne schematisch so veranschaulicht, als ob die Ventilflächen 71 und 73 zylindrisch wären. Noch unter Bezugnahme auf FIG. 5, in der unter Druck stehendes Fluid durch Kreuzschraffur und Rücklauffluid durch Einfachschraffur angedeutet ist, kann man sehen, daß die Ventildurchlässe 63 auf der linken Seite in Verbindung mit den Fluiddurchgängen 67a, 67b und 67c stehen. Bei einer konventionellen Vorrichtung stehen jedoch die Ventildurchlässe 63 auf der rechten Seite nicht in Verbindung mit jeglichen der Fluiddurchgänge 67, so daß ein gewisser Teil der potentiellen Ventilwirkung, welche die Ventildurchlässe 63 auf der rechten Seite betrifft, tatsächlich ungenutzt bleibt.
- In FIG. 6 ist eine FIG. 3 ähnliche Ansicht einer stationären Ventilplatte 19' veranschaulicht, die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsform weist die stationäre Ventilplatte 19' eine Mehrzahl von dünnen polierten Stahlplatten auf, die in geeigneter Weise, wie z.B. mittels Hartlöten, miteinander verbunden sind, und die in dem Motor 11 anstelle der in FIG. 1 gezeigten Platte 19 benutzt werden. Es versteht sich, daß das erfindungsgemäße stationäre Ventilorgan 19' vorzugsweise die gleiche axiale Dicke und die gleichen Gesamtabmessungen wie die bekannte Platte 19 aufweist.
- Noch unter Bezugnahme auf FIG. 6 weist die stationäre Ventilplatte 19' 15 einzelne dünne Plattenbauteile auf. Die fünfzehnte Platte, d.h. die Platte benachbart dem Gerotorradsatz 17, bat die in FIG. 3 gezeigte bekannte Konfiguration, und sie bestimmt nur die Fluiddurchgänge 67a - 67g, die in direkter Verbindung mit den Volumenkammern 29a - 29g stehen.
- Von den verbleibenden 14 Platten, die das stationäre Ventilorgan 19' darstellen, hat jede Platte, die mit einer ungeraden Zahl beziffert ist (d.h. Platten 1, 3, 5, 7, 9, 11 und 13, gezählt von links in FIG. 1) die Konfiguration des in FIG. 6 gezeigten Plattenbauteils 75, und das erste Plattenbauteil 75 bestimmt eine stationäre Ventilfläche 71', die benachbart der Ventilfläche 73 des drehbaren Ventilorgans 55 angeordnet ist. Die Plattenbauteile 75 bestimmen außerdem eine Mehrzahl von Fluiddurchgängen 77a - 77g. Der Fluiddurchgang 77a ist diametral gegenüberliegend dem Fluiddurchgang 67a angeordnet; der Fluiddurchgang 77b ist diametral gegenüberliegend dem Fluiddurchgang 67b angeordnet; etc. Die Funktion der Fluiddurchgänge 77a - 77g wird nachfolgend detaillierter beschrieben, obschon auf der schematischen Ansicht von FIG. 8 zu sehen ist, daß während die Fluiddurchgänge 67a, 67b und 67c in Verbindung mit den unter Druck stehenden Ventildurchlässen 63 stehen, die diametral gegenüberliegenden Fluiddurchgänge 77a, 77b und 77c auch in Verbindung mit den unter Druck stehenden Ventildurchlässen 63 stehen. Man kann sehen, daß die Fluiddurchgänge 77a, 77b und 77c zu dem in den FIG. 2 bis 8 veranschaulichten Zeitpunkt in Verbindung mit den unter Druck stehenden Ventildurchlässen 63 auf der rechten Seite der Vorrichtung stehen. Wie in Verbindung mit FIG. 5 erklärt wurde, bleiben die unter Druck stehenden Ventildurchlässe 63 auf der rechten Seite der aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung zu dem dargestellten Zeitpunkt ungenutzt.
- Unter Bezugnahme auf FIG. 7 stellen die mit geraden Zahlen bezifferten Platten (d.h. die Platten 2, 4, 6, 8, 10, 12 und 14, gezählt von links in FIG. 1) eine Reihe von Plattenbauteilen 79a - 79g dar, wobei nur das Plattenbauteil 79a veranschaulicht ist. Jedes der Plattenbauteile 79a - 79g bestimmt sämtliche Fluiddurchgänge 67a - 67g und 77a - 77g, die von jeder der Plattenbauteile 75 bestimmt sind. Daher erstreckt sich jeder der Fluiddurchgänge 67a - 67g über das gesamte axiale Ausmaß der stationären Ventilplatte 19', wohingegen jeder der Fluiddurchgänge 77a - 77g axial nur durch die ersten 14 Platten der stationären Ventilplatte 19' verläuft.
- Noch unter Bezugnahme auf FIG. 7 beinhaltet das Plattenbauteil 79a einen bogenförmigen Ausschnitt 81a, der einen Fluiddurchgang bestimmt (im folgenden wird dieser Fluiddurchgang mit 81a bezeichnet), der den Fluiddurchgang 67a mit dem Fluiddurchgang 77a verbindet. Obschon die nachfolgenden Plattenbauteile 79b - 79g nicht gezeigt sind, sollte aus der obigen Beschreibung offenbar sein, daß z.B. das Plattenbauteil 79b einen bogenförmigen Ausschnitt aufweist, der einen Fluiddurchgang 81b bestimmt, der den Fluiddurchgang 67b mit dem Fluiddurchgang 77b verbindet; etc.
- In FIG. 8 ist gewissermaßen schematisch der Betrieb der verbesserten stationären Ventilplatte 19' gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Jeder der bogenförmigen Ausschnitte bestimmt Fluiddurchgänge 81a - 81g, welche die entsprechenden Fluiddurchgänge 77a - 77g mit den entsprechenden Fluiddurchgängen 67a - 67g verbinden. Obschon in FIG. 8 zu Anschauungszwecken jeder der Ausschnitte 81a - 81g schematisch bei einem radial unterschiedlichen Abstand von der Achse der Vorrichtung veranschaulicht ist, versteht sich Fachleuten, daß jeder der Ausschnitte 81a - 81g mit Ausnahme der Winkelstellung tatsächlich mit dem in FIG. 7 gezeigten Ausschnitt 81a identisch sein kann, d.h. daß der Ausschnitt 81g zwischen den Fluiddurchgängen 77g und 67g verläuft.
- Durch Anwendung der stationären Ventilplatte 19' gemäß der vorliegenden Erfindung stehen die drei unter Druck stehenden Ventildurchlässe 63 auf der rechten Seite der Vorrichtung (wie gesehen in FIG. 8) in Verbindung mit den Fluiddurchgängen 77a, 77b und 77c. Bei dieser Ausführungsform ist die Symmetrie der verschiedenen Durchgänge derart, daß die Öffnungsfläche zwischen Ventildurchlässen 63 und dem Fluiddurchgang 77a zu jedem Zeitpunkt identisch mit der Öffnungsfläche zwischen einem Ventildurchlaß 63 und dem Fluiddurchgang 67a ist. Das gleiche gilt für die Öffnungsfläche an den Fluiddurchgängen 77b und 67b, sowie bei 77c und 67c.
- Unter Bezugnahme auf beispielsweise die sechste Platte, bei der es sich ein Plattenbauteil 79c handeln wurde, strömt bei Aufnahme der Verbindung des Ventildurchgangs 63 mit dem Fluiddurchgang 77c in den Durchgang 77c eintretendes Fluid durch den bogenförmigen Ausschnitt 81c und gelangt in den Fluiddurchgang 67c, und zwar an einer Stelle, die axial zwischen den gegenüberliegenden Enden des Durchgangs 67c liegt.
- Fachleuten versteht sich, daß die Wirkung der stationären Ventilplatte 19' darin besteht, daß sie die gesamte Öffnungsfläche, durch die Fluid strömt und schließlich in jeden der Fluiddurchgänge 67a - 67g gelangt (oder von diesen ausgestoßen wird), verdoppelt.
- In FIG. 9 ist eine Kurvendarstellung der Öffnungsfläche gegenüber dem Umlaufwinkel des sternförmigen Bauteils veranschaulicht, die den Stand der Technik mit der vorliegenden Erfindung vergleicht. Unter Bezugnahme auf das frühere Beispiel wurde die in FIG. 9 mit "Stand der Technik" bezeichnete Kurve die Öffnungsfläche darstellen, die zwischen dem Fluiddurchgang 67c und dem benachbarten Ventil anschluß 63 bestimmt ist, wenn das sternförmige Bauteil oder der Rotor 27 eine Umlaufbewegung über einen Winkel von 180º ausführt. Die mit "Erfindung "bezeichnete Kurve repräsentiert die Summe der Öffnungsfläche gemäß dem Stand der Technik plus der von dem Fluiddurchgang 77c und dem benachbarten Ventildurchlaß 63 bestimmten Öffnungsfläche. Wie am besten in FIG. 9 zu sehen ist, wird durch den Gebrauch der vorliegenden Erfindung für jeden gegebenen Umlaufwinkel des sternförmigen Bauteils die gesamte Öffnungsfläche verdoppelt.
- Unter Bezugnahme auf die FIG. 10 bis 13 wird eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die alternative Ausführungsform betrifft einen langsam laufenden Gerotormotor mit hohem Drehmoment, wie er in US-A-4 741 681 detaillierter veranschaulicht und beschrieben ist, wobei dieses Patent auf den Anmelder der vorliegenden Erfindung überschrieben ist und auf dieses in vollem Umfang Bezug genommen wird. Das erwähnte Patent richtet sich auf einen verbesserten Gerotormotor, bei dem die langsam laufende koinmutierende Ventilwirkung durch das eine Umlauf- und Drehbewegung ausführende sternförmige Bauteil des Gerotors erreicht wird. Bei der Beschreibung der alternativen Ausführungsform tragen Elemente, die gleich oder funktional äquivalent zu jenen der Ausführungsform der FIG. 1 - 9 sind, die gleichen Bezugszeichen plus 100. Bei der Ausführungsform der FIG. 1 - 9 wird jedoch ein 6-7-Gerotor benutzt, und dieser beinhaltet somit 7 Fluiddurchgänge 67a - 67g, wohingegen bei der alternativen Ausführungsform ein 8-9-Gerotor benutzt wird und dieser daher 9 Fluiddurchgänge 167a - 167i aufweist.
- Unter anfänglicher Bezugnahme auf FIG. 10, bei der es sich um eine Art schematische Ventilüberlagerungsansicht handelt, ist dort eine Mehrzahl von Innenzähnen 125 gezeigt, zwischen denen ein Rotor 127 angeordnet ist. Der Rotor 127 bestimmt alternierend Ventildurchlässe 163, die unter Druck stehendes Fluid von dem Einlaß der Vorrichtung erhalten, sowie Ventildurchlässe 165, die mit dem Auslaß der Vorrichtung in Verbindung stehen. In der Schemazeichnung von FIG. 10 sind die Volumenkammern nicht speziell bezeichnet, jedoch versteht sich Fachleuten, daß jede Volumenkammer zwischen jedem Paar von benachbarten Innenzähnen 125 angeordnet ist, und somit gerade radial außerhalb des Profils des Rotors 127 liegt.
- Die alternative Ausführungsform der Erfindung beinhaltet eine stationäre Ventilplatte 119', die eine Mehrzahl von einzelnen, vorzugsweise dünnen Plattenbauteilen aufweist. Direkt benachbart der Ventilfläche des Rotors 127 und mit dieser in Gleiteingriff beinhaltet die stationäre Ventilplatte 119' ein Plattenbauteil 175. Das Plattenbauteil 175 bestimmt eine Mehrzahl von Fluiddurchgängen 167a - 167i (die auch als "Zeitabstimmungsschlitze" bezeichnet werden). Wenn der Rotor 127 in der in FIG. 10 gezeigten momentanen Stellung steht, erhalten die Fluiddurchgänge 167a - 167d jeweils unter Druck stehendes Fluid von dem benachbarten Ventildurchlaß 163, so daß der Rotor 127 in der gleichen Weise, wie sie in Verbindung mit der Hauptausführungsform der FIG. 1 - 9 beschrieben wurde, eine Umlaufbewegung gegen den Uhrzeigersinn und eine Drehbewegung im Uhrzeigersinn ausführt.
- Noch unter Bezugnahme auf FIG. 10 bestimmt das Plattenbauteil 175 ebenfalls eine Mehrzahl von Fluiddurchgängen 177a - 177i, wobei wie bei der Hauptausführungsform der Fluiddurchgang 177a dem Fluiddurchgang 167a diametral gegenüberliegt; der Fluiddurchgang 177b dem Fluiddurchgang 167b diametral gegenüberliegt, etc.
- Zwischen der alternativen Ausführungsform und jener der FIG. 1 - 9 gibt es zwei hauptsächliche Unterschiede. Der erste Unterschied betrifft die Plazierung der bogenförmigen Ausschnitte. Bei der Hauptausführungsform war eine Gesamtzahl von 15 Platten erforderlich, da jeder der Ausschnitte 81a - 81g in einem separaten Plattenbauteil 79a - 79g ausgebildet war. Bei der alternativen Ausführungsform, bei der neun bogenförmige Ausschnitte erforderlich sind, wäre eine Gesamtzahl von mindestens 20 separaten Platten erforderlich, falls es pro Platte nur einen Ausschnitt geben wurde. Daher ist in FIG. 11 nur ein Plattenbauteil z.B. 179b veranschaulicht. Bevor die Platte 179b im Detail beschrieben wird, sollte bemerkt werden, daß jeder der Fluiddurchgänge 167a - 167i über eine recht wesentliche radiale Abmessung in dem Plattenbauteil 175 verfügt, das direkt benachbart dem Rotor 127 angeordnet ist, um eine Fluidverbindung zwischen den Ventildurchlässen 163, 165 und den radial innen liegenden Enden jeder der Fluiddurchgänge 167a - 167i zu ermöglichen. In den verschiedenen Platten, die hinter (oder unter) dem Plattenbauteil 175 angeordnet sind, ist die radiale Abmessung der Fluiddurchgänge 167a - 167i jedoch erheblich vermindert und deren Plazierung radial weiter nach außen versetzt. Außerdem ändern andere Durchgänge ihre Form und Plazierung im Verlauf von der ersten Platte 175 zu nachfolgenden Platten. Noch unter Bezugnahme auf FIG. 11 wird bemerkt werden, daß das Plattenbauteil 179b keinen der Fluiddurchgänge 167c, 167f oder 167i aufweist, und daß es auch nicht mit einem der Fluiddurchgänge 177c, 177f oder 177i versehen ist. Die erwähnten Fluiddurchgänge und die entsprechenden bogenförmigen Ausschnitte 181c, 181f und 181i sind alle in einem (nicht gezeigten) Plattenbauteil 179c angeordnet und enden bei diesem, wobei dieses Plattenbauteil 179c axial zwischen dem Plattenbauteil 179b und der Platte 175 angeordnet ist.
- Das Plattenbauteil 179b bestimmt die Fluiddurchgänge 177b, 177e und 177h. Außerdem bestimmt das Plattenbauteil 179b den radial außen liegenden Teil der Fluiddurchgänge 167b, 167e und 167h. Schließlich bestimmt das Plattenbauteil 179b bogenförmige Ausschnitte 181b, 181e und 181h, die für eine Verbindung von den Fluiddurchgängen 177b, 177e bzw. 177h mit den Fluiddurchgängen 167b, 167e bzw. 167h sorgen.
- Unter erneuter Bezugnahme auf FIG. 10 versteht sich Fachleuten, daß die generelle Betriebsweise der alternativen Ausführungsform jener der Hauptausführungsform gleicht. Wenn z.B. der Fluiddurchgang 167a mit dem benachbarten Ventildurchlaß 163 in Verbindung zu treten beginnt, beginnt der gegenüberliegend angeordnete Fluiddurchgang 177a mit dem benachbarten Ventildurchlaß 163 in Verbindung zu treten, und das in den Fluiddurchgang 177a eingeleitete, unter Druck stehende Fluid strömt durch den entsprechenden bogenförmigen Ausschnitt 181a (nicht gezeigt) sowie zu dem Fluiddurchgang 167a, wodurch die effektive Ventilfläche bei der Umlauf- und Drehbewegung des Rotors 127 vergrößert wird.
- Der zweite Hauptunterschied zwischen der alternativen Ausführungsform und der Hauptausführungsform betrifft die unterschiedlichen Öffnungsflächen und die unterschiedlichen Änderungsraten der Öffnungsflächen. Unter erneuter kurzer Bezugnahme auf FIG. 9 besteht bei der Hauptausführungsform die Wirkung der hinzugefügten Fluiddurchgänge 77a - 77g darin, die effektive Öffnungsfiäche für jeden speziellen Umlaufwinkel des sternförmigen Bauteils zu verdoppeln. Diese 2:1-Beziehung der Öffnungsfläche bei der Hauptausführungsform ist das Ergebnis dessen, daß das drehbare Ventilorgan 55 koaxial zu der stationären Ventilplatte 19' angeordnet ist und mit Bezug auf diese nur eine Drehbewegung ausführt.
- Bei der alternativen Ausführungsform ist jedoch das "drehbare Ventilorgan", bei dem es sich um den Rotor 127 handelt, exzentrisch mit Bezug auf die stationäre Ventilplatte 119' angeordnet und führt mit Bezug auf diese sowohl eine Umlauf- als auch eine Drehbewegung aus. Die Auswirkung dieser kombinierten Bewegung auf die Beziehung der Öffnungsfläche zu dem Umlaufwinkel des sternförmigen Bauteils kann besser unter erneuter Bezugnahme auf FIG. 10, sowie auf die Kurvendarstellungen der FIG. 12 und 13 verstanden werden. Wenn in FIG. 10 der Fluiddurchgang 167a mit dem benachbarten Ventildurchlaß 163 in Verbindung zu treten beginnt, ist die Steigerungsrate der Öffnungsfläche relativ klein, da der Betrag der Bewegung des Ventildurchlasses 163 mit Bezug auf den Fluiddurchgang 167a in der Umfangsrichtung relativ gering ist. Dies liegt zum Teil daran, daß dieser spezielle Ventildurchlaß 163 sehr nahe an dem Schwenkpunkt des sternförmigen Bauteils 127 liegt. Unter Bezugnahme auf FIG. 12 erreicht die Öffnungsfläche den Wert von 10 mm² (0,015 inch²) erst dann, wenn das sternförmige Bauteil 127 eine Umlaufbewegung von näherungsweise 40º ausgeführt hat. In Gegensatz dazu befindet sich der Ventildurchlaß 163, der in Verbindung mit dem Fluiddurchgang 117a steht, viel weiter von dem Schwenkpunkt des umlaufenden Rotors 127 entfernt, und daher ist die Relativbewegung in der Umfangsrichtung viel größer. Unter Bezugnahme auf die Kurvendarstellung von FIG. 13 ist zu sehen, daß die Öffnungsfläche zwischen dem Ventildurchlaß 163 und dem Fluiddurchgang 177a den Wert von 10 mm² (0,15 inch²) nach einer Umlaufbewegung des sternförmigen Bauteils 127 von nur etwa 12º erreicht.
- Daher zeigen bei der alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die hinzugefügten Fluiddurchgänge 177a bis 177i nicht nur die Wirkung, die Ventilöffnungsfläche zu verdoppeln, wodurch der Druckabfall ohne Last gesenkt wird, sondern -was noch bedeutsamer ist- sie öffnen sich mit einer viel schnelleren Rate, als es die erstgenannten Fluiddurchgänge 167a bis 167i tun.
- Die Erfindung wurde sehr detailliert beschrieben, um dem Fachmann den Gebrauch derselben zu ermöglichen.
Claims (10)
1.Fluiddruck-Rotationsvorrichtung (11) mit einer Gehäuseanordnung (21), die einen
Fluideinlaß (57) und einen Fluidauslaß (61) bildet; einem
Rotations-Fluidverdrängungsmechanismus (17), der ein ringförmiges Bauteil (23) mit einer Mehrzahl N + 1
von Innenzähnen (25; 125) und ein sternförmiges Bauteil (27; 127) mit einer Mehrzahl
N von Außenzähnen (28; 128) aufweist, wobei das sternförmige Bauteil innerhalb des
ringförmigen Bauteils exzentrisch angeordnet ist, die Zähne (25, 28; 125, 128) des
ringförmigen Bauteils und des sternförmigen Bauteils miteinander in Eingriff stehen,
um während einer gegenseitigen Relativbewegung sich vergrößernde und sich
verkleinernde Fluidvolumenkammern (29a - 29g) zu bilden, wobei das ringförmige Bauteil
oder das sternförmige Bauteil eine Drehbewegung um die eigene Achse ausführt und
eines der Bauteile eine Umlaufbewegung um die Achse des anderen Bauteils ausführt;
einem stationären Ventilorgan (19', 119'), das funktionsmäßig der Gehäuseanordnung
zugeordnet ist und eine stationäre Ventilfläche (71) bildet, die generell quer zu den
Drehachsen ausgerichtet ist, wobei das stationäre Ventilorgan ferner eine Mehrzahl
N + 1 von ersten Fluiddurchgängen (67, 167) bildet, die jeweils mit einer der
Fluidvolumenkammern in Fluidverbindung stehen und Durchgangsöffnungen (67a - 67g;
167a - 167i) in der stationären Ventilfläche aufweisen, die in Umfangsrichtung mit
Bezug auf die Achse des ringförmigen Bauteils oder des sternförmigen Bauteils verteilt
angeordnet sind; einem drehbaren Ventilorgan (55; 127), das in Synchronismus mit der
Drehbewegung des ringförmigen Bauteils bzw. des sternförmigen Bauteils verstellbar
ist und eine Ventilfläche (73) aufweist, die mit der stationären Ventilfläche (71) in
dichtendem Gleiteingriff steht und eine Mehrzahl 2N von Ventildurchlässen (63, 65;
163, 165) bildet, die in Umfangsrichtung mit Bezug auf die Achse des drehbaren
Ventilorgans verteilt angeordnete Öffnungen in der Ventilfläche (73) aufweisen, wobei zu
der Mehrzahl 2N von Ventildurchlässen eine erste Gruppe von Ventildurchlässen (63;
163), die mit dem Fluideinlaß in ständiger Fluidverbindung stehen, und eine zweite
Gruppe von Ventildurchlässen (65; 165) gehören, die mit dem Fluidauslaß in ständiger
Fluidverbindung stehen; wobei mindestens ein Teil der Mehrzahl 2N von
Ventildurchlaßöffnungen während der relativen Umlauf- und Drehbewegung mit mindestens einem
Teil der ersten Fluiddurchgangsöffnungen (67a - 67g; 167a - 167i) in Fluidverbindung
steht, um Fluid von dem Einlaß zu den sich vergrößernden Volumenkammern zu leiten,
dadurch gekennzeichnet, daß
(a) das stationäre Ventilorgan (19'; 119') ferner eine Mehrzahl N + 1 von zweiten
Fluiddurchgängen (77; 177) bildet, die jeweils eine Durchgangsöffnung (77a - 77g;
177a - 177i) in der stationären Ventilfläche aufweisen, aber gegen eine direkte
Fluidverbindung mit den Fluidvolumenkammern blockiert sind, wobei die zweiten
Fluiddurchgangsöffnungen mit Bezug auf die Achse des ringförmigen Bauteils
oder des sternförmigen Bauteils in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind und
jeder der zweiten Fluiddurchgänge näherungsweise diametral zu einem der ersten
Fluiddurchgänge angeordnet ist; und
(b) das stationäre Ventilorgan ferner eine Mehrzahl N + 1 von dritten
Fluiddurchgängen (81a - 81g; 181a - 181i) bildet, von denen jeder für eine Fluidverbindung
zwischen nur einem der ersten Fluiddurchgänge und nur dem diametral dazu
angeordneten einen der zweiten Fluiddurchgänge sorgt.
2. Fluiddruck-Rotationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Rotations-Fluidverdrängungsmechanismus (17) einen Gerotorradsatz aufweist.
3. Fluiddruck-Rotationsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
ringförmige Bauteil (23) mit Bezug auf die Gehäuseanordnung feststeht und das
sternförmige Bauteil (27; 127) sowohl die Umlaufbewegung als auch die Drehbewegung
ausführt.
4. Fluiddruck-Rotationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
stationäre Ventilorgan (19'; 119') eine Mehrzahl von relativ dünnen, flachen Bauteilen
(75, 79; 175, 179) aufweist, wobei jedes der flachen Bauteile einen Teil jeder der
Mehrzahl N + 1 der ersten Fluiddurchgänge (67a - 67g; 167a - 167i) und ferner einen Teil
jeder der Mehrzahl N + 1 der zweiten Fluiddurchgänge (77a - 77g; 177a - 177i) bildet.
5. Fluiddruck-Rotationsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das
stationäre Ventilorgan (19'; 119') ferner ein relativ dünnes, flaches Bauteil (19)
aufweist, das benachbart dem Rotations-Fluidverdrängungsmechanismus (17) angeordnet
ist und einen Teil nur der Mehrzahl N + 1 der ersten Fluiddurchgänge bildet und
dadurch eine Fluidverbindung zwischen jedem der zweiten Fluiddurchgänge (77a - 77g)
und den Fluidvolumenkammern (29a - 29g) blockieren kann.
6. Fluiddruck-Rotationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
stationäre Ventilorgan (19') eine Mehrzahl 2N + 2 von relativ dünnen, flachen Bauteilen
(75, 79) aufweist, zu denen zwei Gruppen der flachen Bauteile einschließlich einer
ersten Gruppe (75) und einer zweiten Gruppe (79) gehören, wobei jede dieser Gruppen
eine Mehrzahl N + 1 der flachen Bauteile umfaßt, jedes der flachen Bauteile sowohl der
ersten als auch der zweiten Gruppe einen Teil jeder der Mehrzahl N + 1 der ersten
Fluiddurchgänge (67a - 67g) und einen Teil jeder der Mehrzahl N + 1 der zweiten
Fluiddurchgänge (77a - 77g) bildet und jedes der flachen Bauteile der zweiten Gruppe
auch einen der Mehrzahl N + 1 der dritten Fluiddurchgänge (81a - 81g) bildet; und daß
die flachen Bauteile (75) der ersten Gruppe alternierend mit den flachen Bauteilen (79)
der zweiten Gruppe angeordnet sind.
7. Fluiddruck-Rotationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
stationäre Ventilorgan (119') eine Mehrzahl von relativ dünnen, flachen Bauteilen (175,
179) aufweist, zu denen zwei Gruppen der flachen Bauteile einschließlich einer ersten
Gruppe (175) und einer zweiten Gruppe (179) gehören, wobei mindestens eines der
flachen Bauteile jeder der ersten und zweiten Gruppen einen Teil jeder der Mehrzahl
N + 1 der ersten Fluiddurchgänge (167a - 167i) und einen Teil jeder der Mehrzahl
N + 1 der zweiten Fluiddurchgänge (177a - 177i) bildet und jedes der flachen Bauteile
(179b) der zweiten Gruppe auch mehr als einen der Mehrzahl N + 1 der dritten
Fluiddurchgänge (181a - 181i) bildet; und daß die flachen Bauteile der ersten Gruppe im
wesentlichen alternierend mit den flachen Bauteilen der zweiten Gruppe angeordnet sind.
8. Fluiddruck-Rotationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ventildurchlässe (63; 163) der ersten Gruppe alternierend mit den Ventildurchlässen
(65; 165) der zweiten Gruppe angeordnet sind.
9. Fluiddruck-Rotationsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Drehachse des rotierenden Ventilorgans (55) koaxial zu der Achse des ringförmigen
Bauteils (23) angeordnet ist; wodurch das Ausmaß der Fluidverbindung des einen der
zweiten Fluiddurchgänge (77a - 77g), diametral gegenüberliegend angeordnet, mit
einem anderen der Ventildurchlässe (63) der ersten Gruppe.
10. Fluiddruck-Rotationsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Drehachse des rotierenden Ventilorgans (127) eine Umlaufbewegung um die Achse des
ringförmigen Bauteils ausführt, wodurch die Zunahmerate der Fluidverbindung jedes
der zweiten Fluiddurchgänge (177a - 177i) mit einem der Ventildurchlässe (163) der
ersten Gruppe größer ist als die Zunahmerate der Fluidverbindung des einen, diametral
gegenüberliegend angeordneten der ersten Fluiddurchgänge (167a - 167i) mit einem
anderen der Ventildurchlässe (163) der ersten Gruppe.
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