DE1528982A1

DE1528982A1 - Drehkolbenmaschine

Info

Publication number: DE1528982A1
Application number: DE19661528982
Authority: DE
Inventors: Easton Wayne B
Original assignee: CHAR LYNN CO
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1965-08-13
Filing date: 1966-04-05
Publication date: 1969-09-11
Also published as: DE1528982C2; US3272142A

Description

PATENTANWALT DfPLHNC QERHARD SCHWAN I MÖNCHEN I .(JOERZER STRASSE 15

P 15 28 982.4 23. Dez. 1968

Char-Lynn Company S/s

Drehkolbenmaschine

Die Erfindung betrifft eine Drehkolbenmaschine mit einem innen gezahnten Zahnring und einem exzentrisch innerhalb des Zahnringes angeordneten, außen gezahnten Radstern, der mindestens einen Zahn weniger als der Zahnring hat und dessen Zähne zusammen mit den Zähnen des Zahnringes sich erweiternde und zusammenziehende Zellen bilden. Bei Drahkolbenmaschinen dieser Art sind verschiedene Kombinationen bekannt, bei denen die Achsen der gezahnten Bauteile gegeneinander festliegen oder eine Umlauf bewegung mit Bezug aufeinander ausführen können» Bei den Kombinationen mit Umlaufbewegung zwischen den gezahnten Bauteilen kann das eine oder das andere gezahnte Bauteil ortsfest gehalten se'in, eine Umlauf- und eine Drehbewegung ausführen, nur umlaufen oder nur rotieren.

Bekanntlich muß bei Drehkolbenmaschinen, die als Pumpen, Iflotore oder (Meßgeräte eingesetzt werden, die Druckmittelzu- und -abführung mit der Umlaufgeschwindigkeit des umlaufenden gezahnten Bauteiles erfolgen,,

Bei einer bekannten derartigen Anordnung ist ein Ventilelement

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vorhanden, das synchron mit der Umlaufbewegung, des umlaufenden gezahnten Bauteiles rotiert, und sind Druckmittelkanäle in dem Ventilelement ausgebildet, die im wesentlichen aus Druckmittelzulaufkanälen auf einer Söite des Ventilelementes und aus Druckmittelablaufkanälen auf der anderen Seite des Ventilelementes bestehen. Ein derartiges Ventilelement kann als Schnellläuferventil bezeichnet werden, da es mit der Umlaufgeschwindigkeit der Drehkolbenmaschine rotiert, die in aller Regel ein Mehrfaches der Drehgeschwindigkeit der Drehkolbenmaschine ist.

Bei einer anderen bekannten Anordnung ist ein Ventilelement vorhanden, das sich synchron mit der Drehbewegung des umlaufenden gezahnten Bauteiles dreht» Da die Drehgeschwindigkeit einer Drehkolbenmaschina der vorliegend betrachteten Art nur, ein Br'^r"^vh'teil. der Umlaufgeschwindigkeit ist, läßt sich ein solches Ventilelement als Langsamläuferventil bezeichnen* In dem Ventilelement sind Kanäle in bekannter Weise derart verteilt.angeordnet, daß- die Druckmittelzu- und -abfuhr synchron mit der hohen Umlaufgeschwindigkeit der Drehkolbenmaschine erfolgt,, pbuiohl die Drehgeschwindigkeit des Lan.gsamläuferyentiles nur.. einen Bruchteil der. Umlauf geschwindigkeit, der Drehkolbenmaschine beträgt. Ventile dieser Art werden in der einschlägiger) Technik häufig auch als Kommutatorventil· bezeichnet. _r ,

Die bekannten Anordnungen haben mitainandeE gemein» daß die . miteinander zjusammenwirkendenr, .wechseiujeiss zu speprsnden und f reiz υ gebenden V&ntilöffnunge η an der zylindrischen;; !Hantel fläche

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des Ventilelementee und der zylindrischen Wand der das Ventilelement aufnehmenden Gehäusebohrung angeordnet sind. Zwischen den beiden Zylinderflächen muß eine einwandfreie Abdichtung aufrechterhalten werden. Die Zylinderflächen müssen infolgedessen auf sehr enge Toleranzen gearbeitet sein, insbesondere dann, wenn, wie bei solchen Maschinen üblich, mit hohen Betriebsdrücken gearbeitet wird. Diese engen Toleranzen und damit die notwendige Abdichtung gehen aber verloren, wenn im Laufe der Zeit ein Abrieb auftritt»

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehkolbenmaschine zu schaffen, die die geschilderten Dichtprobleme verringert, die billiger gefertigt werden kann und die gleichwohl eine höhere Lebensdauer hat.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Drehkolbenmaschine mit einem innen gezahnten Zahnring, einem exzentrisch innerhalb des Zahnringes angeordneten, außen gezahnten Radstern, der mindestens einen Zahn weniger als der Zahnring hat und dessen Zähne zusammen mit den Zähnen des Zahnringes Zellen bilden, die sich auf der einen Seite einer Exzentrizitätslinie ausdehnen und auf der anderen Seite der Exzentrizitätslinie zusammenziehen, wenn Zahnring und Zahnstern gegeneinander bewegt werden, wobei eines dieser beiden gezahnten Bauteile eine Umlaufbewegung um die Achse des anderen Bauteiles ausführt und eines der beiden gezahnten Bauteile um die eigene Achse rotiert, sowie mit einem in dem Gehäuse der Drehkolbenmaschine

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drehbar gelagerten Λ/entilelement, das mit einem der* gezahnten Bauteile derart mechanisch verbunden ist, daß ea eich aynchron mit. einer der Bewegungen dnaeelben dreht, erfindungagomäS dadurch gelöst,.. daO das Gehäuse und das Ventilelement aneinander anliegende, ebene Flächen aufweisen, i'n dar ebenen Fläche dea Gehäuses mit einem Einlnflatutzen und einem AualaOetutzen dae Gehäuses in Verbindung otehende DruckmitteleinlaQ- bzw. -auilaSkanäle sowie in Umfangsrichtung verteilt angeordnete, r Zellan führende Kanäle münden, und in der ebenen FlBche des Vantilelementea der DruckmittalZ'j- und -abführung dienende Ausnehmungen ausgebildet sind, die an die DruckmitteleinlaQ-bzu),, -auslaQkanSle ständig angeechloaaen und bei einer Relotivbsiuegung zwischen Ventilelement und Gehäuse nacheinander derart mit jedem der zu den Zellen führenden Kanäle varbindbar sind, daG die Zellen auf der einen Seite der Exzentrizitätalinie an den Cinlaßstutzen und die Zellen auf der anderen Seite der Exzentrizitätslinie an den AualaQstutzen angeachloaaen werden. Bei der Waschine nach der Erfindung muß nur für eine Abdichtung zwischen zwei ebenen Flächen gesorgt sein, was einfach und koatenaparend geschehen kann. Tritt an diesen ebenen Flächen ein Abrieb auf, kann er ohne weiteres auegeglichen werden, und zwar vorzugsweise selbsttätig und kontinuierlich dadurch, daß die Flächen mit einer bestimmten Uorspannkroft federnd gegeneinander geproßt werden.

Weitere merkmale, Vorteile und Anwendunqamöglichkeiten der Erfindung ergeben eich aus der folgenden Beschreibung von Auafüh-

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rungsbeiapialen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen. Es zeigt j

Fig. 1 einen Längsschnitt eines Druckmittelmatars oder einer Drjckmittelpumpe nach der Erfindung mit Langsamläuferventil, entlang der Linie 1-1 der Fig. 2,

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie 2-2 der Fig. 1, Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie 3-3 der Fig. 1,

Fig. 4 einen Längsschnitt eines Druckmittelmatars oder einer Druckmittelpumpe nach der Erfindung mit Schnellauferventil, entlang der Linie 4-4 der Fig. 5,

Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie 5-5 der Fig. 4, Fig. 6 einen Querschnitt entlang der Linie 6-6 der Fig. 4«

Die in den Figuren 1 bis 3 veranschaulichte Drehkolbonmaschi-ip meist ein Gehäuse auf, das auy mehreren Teilen besteht, und zuiar einem Ventilgehäuseteil 2, einem mit Druckmittelkanälen versehenen Gehäuseteil 4 und einem Zehnring 6. Die Gehäuseteile 2 und 4 u/erden mittels mehreren am Umfang verteilt angeordneten Schrauben 8 axial ausgerichtet zusammengehalten. Es ist sine AbschluQplatte 10 vorhanden, die als Seitenplatte für den Zahnring 6 dient; die Gehäuseteile 4 und 6 sowie die AbschluQplatte 10 iuerden mittels mehreren in Urrif angsrichtung verteilt angeordneten Schrauben 12 axial ausgerichtet zusammengehalten.

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Das GahHusetoil 4 ist mit Einlaß- und Auslaßatutzen 14 und 16 ausgestattet, daran Funktion sich umkehrt, mann die Pumpe oder der ITlotor in entgegengesetzter Drehrichtung arbeiten.

Der Zahnring 6 ist im »eeentlichan zylindrisch und ringförmig auegestaltat und besitzt mehrere Innenzähne, Die Zähne eines außen gezahnten Radsternes 18, dar mindestens einen Zahn weniger als der Zahnring 6 besitzt, stehen mit den Zähnen dee Zahnringes 6 in Eingriff. Der Radstern 18 führt eine Hypozykloidbemegung aus und läuft dabei auf einer Kreisbahn um die Achse des Zahnringes 6 um.

Das Ventilgehäuse tail 2 besteht aus ziuai im uiosentlichon zylindrischen Teilon 19 und 20, von denen der Teil 20 einen kleineren Dur^r -messer hat. Das Ventilgehäuseteil 2 ist mit axial veriaufHridon Bohrungen 21 und 22 ausgestattet, die beide konzentrisch zur Achse 24 das Zahnringes 6 liegen. In der Bohrung ist ein zylindrisches VentilelBment 28 drehbar gelagert, das mit einer in der Bohrung 21 drehbar gelagerten Welle 30 kombiniert ist. Die'!Helle 30 dient als Eingangszeile, wenn die Drehkolbenmaschine als Pumpe eingesetzt wird, und als Ausgangszeile, wenn die Drehkolbenmaschine als fflotor arbeitet. Die Axiallänge des Vantilelementes 2B stimmt mit der Axiallänge der Bohrung Uberein, so daß die Stirnflache 32 des Ventilelementee 28 mit der benachbarten Stirnfläche 34 dos Gehausoteilee 4 in Gleiteingriff steht.

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In Figur 3 sind die ZHhne des Zehnringes 6 mit 36 und die Zähne des Radetarnea 19 mit 3Θ bozaichnet. Der Redstern 18 ist in der von dem Zahnring 6 umschlossenen Kammer exzentrisch angeordnet und kann eine Umlaufbewegung mit Bezug auf den Zahnring 6 ausfuhren, wobei die Achse 40 des Redeternee 1Θ in einer Umlaufbahn um die Achse 24 dee Zahnringes 6 umläuft. Während der Umlaufbewegung des Radeternee 18 kommen dessen Zähne 38 mit den Zähnen 36 des Zahnringea 6 in Eingriff und bilden sich erweiternde und zusammenziehende Zellen 42, deren Anzahl gleich der Anzahl der Zähne 38 dee Rndsternes 18 ist.

Eine senkrechte fflittelUnie stellt in der in den Figuren 2 und 3 gezeigten Betriebsstellung dee Redeternee 18 gegenüber dem Zahnring 6 die Exzentrizitätelinie 44 dee Radeternee dar. Unter Exzentrizitätelinie soll dabei eine Linie oder Ebene verstanden »erden, die in sämtlichen Stellungen dee Radstcrnee 18 die Achsen 24 und 40 von Zehnring und Red«tern schneidet. Die Exzentrizitätelinie 44, die eine gedacht« Linie let, dreht sich mit der gleichen Geschwindigkeit, mit der der Radstern 18 gegenüber der Achse 24 dee Zehnringe· umläuft. Erfolgt die Umlaufbewegung dee Redeternee 18 beispielsweise im Uhrzeigersinn, ziehen eich die Zellen 42 auf der rechten Seite der Exzentrizitätelinie 44 aus und dehnen eich die Zellen 42 euf der linken Seite der Exzentrizitätelinie zueewmen. Arbeitet die Drehkolbenmaechine ale iotor, wird den eich erweiternden Zellen unter Druck stehendes Druckaittel zugeführt und wird Druckmittel eue den eich zusammenziehenden Zellen verdrängt.Arbeitet

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die Drehkolbenmaschine als Pumpe, wird Druckmittel in die sich erweiternden Zellen eingesaugt und unter Druck aus den sich ' zusammenziehenden Zellen ausgestoßen<>

Das Gehäuseteil 4 hat eine Bohrung 46, die zur Achse 24 konzentrisch liegt und genügend kleinen Durchmesser hat, so daß die an dem Zahnring 6 anliegende Ringfläche 48 zusammen mit der Abschlußplatte 10 die sich erweiternden und zusammenziehenden Zellen 42 zwischen den Zähnen von Radstern und Zahnring für alle UmlaufStellungen des Radsternes 18 seitlich abschließt.

Der Radstern 18 besitzt eine Bohrung 50, die konzentrisch zu den Zähnen 38 liegt und mit mehreren in Umfangsrichtung verteilt angeordneten,axial gerichteten Zähnen oder Keilen 52 versehen isto Eine Bohrung 54 des Ventilelementes 28, die konzentrisch zur Achse 24 liegt und mit den Bohrungen 46, 50 von Gehäuseteil 4 und Radstern 18 in Verbindung steht, meist ebenfalls mehrere in Umfangsrichtung verteilt angeordnete, axial gerichtete Zähne oder Keile 56 auf. Eine Gelenkwelle 58 sorgt für eine mechanische Antriebsverbindung zwischen Radstern 18 und Ventilelement 28o An gegenüberliegenden Enden der Gelenkwelle 58 vorgesehene, kugelige Köpfe 60 und 62 tragen Keile, deren Anzahl gleich der Anzahl der Keile 52 und 56 von Radstern und Ventilelement ist und die mit diesen Keilen zusammenwirken«

Da der Radstern 18 gegenüber dem Zahnring 6 exzentrisch angeordnet ist, ist die Gelenkwelle 58 gegenüber dem die gleiche

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Achse 24 «vie der Zahnring 6 aufweisenden Ventilelement 28 und der Achse 40 des Radsternes 18 stets geneigt. Ein sechs Zähne auf»eisender Radstern 18 führt eine Umdrehung um die eigene Achse 40 aus, mährend er sechsmal in entgegengesetzter Richtung um die Achse 24 des Zahnringes 6 umläuft. Infolgedessen führt das rechte Ende der Gelenkwelle 58 souiohl eine Umlauf» bewegung als auch eine Drehbewegung aus, während das linke Ende der Gelenkwelle gemeinsam mit dem Ventilelement 28 nur eine Drehbewegung ausführt.

Die Keilverbindungen zwischen Gelenkwelle 58 und Ventilelement 28 einerseits sowie zwischen Gelenkwelle 58 und Radstern 18 an~ dererseits bilden Universalgelenke, die die oben beschriebene Bewegung der Gelenkwelle erlauben. Arbeitet die Drehkolbenmaschine als Pumpe, wird der Radstern 18 zu einer Umlaufbewegung veranlaßt, indem auf die Welle 30 eine Drehkraft ausgeübt wird, die über die Gelenkwelle 58 auf den Radstern übertragen wirdo Ulird die Drehkolbenmaschine als Motor eingesetzt, wird die durch die Drehung des Radsternes'18 um die Achse 40 erzeugte Kraft über die Gelenkwelle 58 auf die Welle 30 übertragen, so daß sich die -Welle* 30 dreht.

Das Ventilelement 28 und das Ventilgehäuseteil 4 sind mit Kanälen versehen, durch die hindurch Druckmittel von dem Stutzen 14 oder 16 zu den Zellen 42 geleitet und von dort zu dem anderen Stutzen 14 oder 16 zurückgeführt wird. 3e nach der gewünschten Drehrichtung dar Uielle 30 ist der Stutzen 14 oder

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der Einlaßstutzen und der andere Stutzen der Auslaßstutzen. Das Ventilelement 28 dreht sich wegen der Gelenkwellenverbindung mit dem Radstern 18 mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Radstern 18, jedoch in einer Richtung, die der Richtung der Umlauf bewegung des Radster.nes 18 entgegengesetzt ist.

Es sind ein innerer Ringkanal 63 und ein äußerer Ringkanal 64 vorgesehen, die konzentrisch zur Achse 24 liegen. Einer oder beide Kanäle können in der Stirnfläche 34 des Gehäuseteiles 4 oder der Stirnfläche 32 des Ventilelementes 28 ausgebildet sein; im veranschaulichten Ausführungsbeispiel befinden sich beide Ringkanäle in der Stirnfläche 32 des Ventilelementes 28. Die Ringkanäle 63 und 54 sind mit axial verlaufenden Kanälen 65 und 66 des Gehäuseteiles 4 radial ausgerichtet, die ihrerseits mit den Ein» und Auslaßstutzen 14, 16 in Verbindung stehen.

Wie aus den Figuren 1 und 2 hervorgeht, meist das Ventilelement 28 sechs radial verlaufende, in Umfangsrichtung verteilt ange= ordnete Nuten 68 auf, die in den Ringkanal 63 münden, während sechs sich mit den Nuten 68 abwechselnde Nuten 70 vorhanden sind, die in den Ringkanal 64 münden« Im vorliegenden Fall ist also die Anzahl der Nuten 68 und 70 gleich der Anzahl der Zähne 38 des Radsternes 18_e -

Das Gehäuseteil 4 weist sieben (entsprechend der Anzahl der Zähne 36 des Zahnringes 6) am Umfang verteilt angeordnete, im wesentlichen axial verlaufende Kanäle 72 auf. Die Kanäle 72

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münden in die Stirnfläche 34 des Gehäuseteiles 4, die mit der Stirnfläche 32 des Ventilelementes 28 in Gleiteingriff steht.

Wenn sich das Ventilelement 28 dreht,..wird jede der Nuten 68 und 70 nacheinander mit jedem der Kanäle 72 des Gehäuseteiles 4 zur Deckung gebracht. Die Druckmittelzu- und -abfuhr zu und aus den Zellen 42 erfolgt über die Kanäle 72, die an Stellen enden, die die Verbindungsstellen zwischen den Zähnen 36 des Zahnringes 6 darstellen (Figur 3).

Arbeitet die Drehkolbenmaschine als motor, strömt Druckmittel über den Einlaßstutzen 14, den Kanal 65, den Ringkanal 63, sämtliche Nuten 68 des Ventilelementes 28 und die in Figur 2 auf der linken Seite der Exzentrizitätslinie 44 liegenden Kanäle 72 des Gehäuseteiles 4 in die Zellen 42*ein, die in der in Figur 3 gezeigten Arbeitsstellung auf der rechten Seite der Exzentrizitätslinie 44 liegen,, Infolge der Ausweitung dieser Zellen läuft der Radstern 18 entgegen dem Uhrzeigersinn um, so daß die Zellen 42 auf der linken Seite der Exzentrlzitatslinie 44 verengt werden» Aus den sich zusammenziehenden Zellen 42 austretendes Druckmittel gelangt über die Kanäle 72 auf der in Figur 3 linken Seite der Exzentrizitätslinie 44, die Nuten 70 auf der in Figur 2 rechten Seite der Exzentrizitätslinie und den Ringkanal 64 zum Kanal 66 und verläßt die maschine über den Auslaßstutzen 16. Die geschilderten Strömungsverhältnisse gelten nur für einen Augenblickszustand, da eich die Exzentrizitätslinie 44 um die Achse 24 des Zahnringes 6 dreht_o Solange

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jedoch Druckmittel über den Stutzen 14 zugeleitet wird-, wird es stets auf der gleichen Seite der Exzentrizitätslinie 44 liegenden Zellen 42 zugeführt; gleichzeitig strömt Druckmittel aus den Zellen auf der anderen Seite der Exzentrizitätslinie ab« -

Während der Umlaufbewegung des Radsternes 18 um die Achse 24 des Zahnringes dreht sich der Radstern in entgegengesetzter Richtung mit niedrigerer Geschwindigkeit um die eigene Achse 40ο Das Verhältnis zwischen der Umlaufgeschwindigkeit und der Drehgeschwindigkeit hängt von dem Verhältnis der Zäbnezahlen von Zahnring und Radstern ab. Ist dieses Verhältnis, wie vorliegend veranschaulicht, gleich 7:6, beträgt die Drehgeschuiin= digkeit des Radsternes 1/6 der Umlaufgeschwindigkeit. Auf Grund der mechanischen Verbindung zwischen Radstern 18 und Ventilelement 28 dreht sich das Ventilelement 28 mit derselben Geschwindigkeit und in derselben Richtung wie der Radstern 18.«, Dabei sorgt das Ventilelement 28 jedoch für eine Druckmittelzu- und -abfuhr mit der Umlauffrequenz des Radsternes.

Die oben beschriebene Konstruktion-, bei der die Ringkanäle 63 und 64 in den flachen Stirnflächen 32 oder 34 von Ventilelement 28 oder Gehäuseteil 4 ausgebildet sind, und bei der sich die beiden Folgen von Nuten 68 und 70 in der flachen Stirnfläche 32 des Ventilelementes 28 befinden, hat zwei Hauptvorteile_o Der eine besteht darin, daß für eine Abdichtung nur zwischen zwei gegeneinander bewegbaren Flächen gesorgt werden muß, und

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zwar den Stirnflächen 32 und 34. Der zweite Vorteil ist, daß die Stirnflächen 32 und.34 ebene Flächen sind und der auf den Gleiteingriff zwischen diesen Flächen zurückzuführende Abrieb selbsttätig und stetig einfach dadurch kompensiert werden kann, daß nicht veranschaulichte Vorspanhmittel vorgesehen wer· den, die das Ventilelement 28 in Richtung auf die Stirnfläche 34 des Gehäueeteiles 4 drücken, so daß der unvermeidbare Abrieb nicht bewirkt, daß die Stirnflächen 32, 34 außer Kontakt miteinander kommen·

Die in den Figuren 4 bis 6 veranschaulichte Drehkolbenmaschine meist ein Schnelläuferventil auf. Verschiedene Bauteile dieser maschine sind mit entsprechenden Bauteilen der Anordnung nach den Figuren 1 bis 3 identisch und werden nicht nochmals erläutert. Es handelt sich dabei insbesondere um die Ge= häueeteile 2 und 4, den Zahnring 6 und die Abschlußplatte 10, die auch in den Figuren 4 bis 6 mit diesen Bezugszeichen versehen sind.

In der Bohrung 22 des Ventilgehäuseteiles 2 ist ein zylindrisches Ventilelement 128 drehbar gelagert, das mit-einer in der Bohrung 21 drehbar gelagerten Welle 13Q kombiniert ist. Die Welle 130 dient als Eingangswelle, wenn die Drehkolbenmaschine als Pumpe eingesetzt wird, und als Ausgangswelle, wenn die Drehkolbenmaschine als Motor arbeitet* Die Axiallänge des Ventilelementee Ϊ28 stimmt mit der Axiallänge der Bohrung 22 überein, so daß die Stirnfläche 132 des Ventilelementes 128 mit

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dar benachbarten Stirnfläche 34 des Gehäuseteiles 4 in Gleiteingriff steht.

Auch bei der zweiten Ausführungsform hat der Radstern 118 einen Zahn 138 weniger als der Zahnring 6» Der Radstern 118 unterscheidet sich von dem Radstern 18 nur dadurch, daß er anstelle der mit Keilen versehenen Bohrung eine zylindrische Bohrung 150 besitzt, die konzentrisch zur Achse 140 liegt.

Zwischen dem Radstern 118 und dem Zahnring 6 werden sich erweiternde und zusammenziehende Zellen 142 gebildet, und der Radstern 118 führt gegenüber dem Zahnring 6 die gleichen Umlauf- und Drehbewegungen aus wie der Radstern 18 der ersten Ausführungsform_β

Innerhalb der Bohrung 150 des Radsternes ist ein Exzenter drehbar gelagert, der eine zur Achse 24 des Zahnringes konzentrische Bohrung 161 besitzt,, Das Ventilelement 128 ist mit einer Welle 158 versehen, die konzentrisch zur Achse 24 liegt und in der Bohrung 46 des Gehäuseteiles 4 gelagert ist„ Die ÜJelle 158 trägt einen konzentrischen Ansatz 159 von kleinerem Durchmesser, der in die Bohrung 161 des Exzenters 160 paßte Ein Keil .162 sorgt für eine Antriebsverbindung zwischen dem Ansatz 159 und dem Exzenter 16O₀

Bei dar beschriebenen Verbindung zwischen Ventilelemsnt 128 und Radstern 118 rotiert das Ventilelement 128 synchron mit

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der Umlaufgeschwindigkeit des Radsternes 118 und nicht mit der Drehgeschwindigkeit des Radsternes, wie dies bei der Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 3-der Fall ist»

Das■_Ventilelernent 128 und das Gehäuseteil 4 sind mit Kanälen versehen,,-'.,durch die hindurch Druckmittel von dsm Stutzen 1.4 oder 16 zu den Zellen 142 geleitet und von dort zu dem anderen Stutzen 14 oder 16 zurückgeführt wird. 3e nach der gewünschten Drehrichtung der Welle 130 ist der Stutzen 14 oder 16 der Einlaßstutzen und der andere Stutzen der Auslaßstutzen. Das Ventilelement 128 dreht sich auf Grund der Exzenter-Antriebsverbindung mit dem Radstern 118 synchron mit der Umlaufbewegung des Radsternes 118.

Bei der zweiten Aueführungsform der Erfindung könnten in der Stirnfläche 34 des Gehäuseteiles 4 Ringkanäle ähnlich den Ring=· kanälen 63 und 64 des Ventilelementes 28 der ersten Ausführungsform vorgesehen sein. Entsprechend der bevorzugten dargestellten Ausbildung ist die Stirnfläche 132 des Ventilelementes 128 mit zwei im wesentlichen ringförmigen Kanälen 163 und 164 ausgestattet, die mit den Druckmitteleinlaß- und -auslaßkanälen 65 bzw« 66 in Verbindung stehen» Der Ringkanal 164 wird außen durch eine äußere Ringwand 180 begrenzt,, Die Ringkanäle 163, 164 sind durch zwei halbkreisförmige Wände 181, 182 voneinander getrennt, wobei die Uiand 181 so liegt, daß die Kanäle 72 an die radial innen liegende Seite der Wand 181 anstoßen, während

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die lliand 182 derart ausgebildet ist, daß die Kanäle 72 die radial außen liegende Seite der Wand 182 tangieren. Die Wände 181, 182 sind durch kurze, entgegengesetzt gerichtete Ra- dialuiände 183^ 184 miteinander verbunden, deren Breite gleich

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dem Durchmesser der Kanäle 72 ist„ Der Ringkanal 163ist innen durch eine Umfangsflache 185 des Ventilelementes 128 begrenzt.

Bei der beschriebenen Ausbildung des Ventilelementes ist der Ringkanal 163 ständig mit dem Druckmitteleinlaßkanal 65 (unter der Annahme, daß der Stutzen 14 als Einlaßstutzen dient) und mit den Kanälen 72 auf der in Figur 5 linken Seite der Exzentrizitätslinie 144 verbunden. Der Ringkanal 164 steht mit dem Druckmittelauslaßkanal 66 und den Kanälen 72 auf der rechten Seite der Exzentrizitätslinie 144 in ständiger Verbindung«

Wenn sich das Ventilelement 128 dreht, werden Teile der Ringkanäle 163 und 164 nacheinander mit jedem der Kanäle 72 des Gehäuseteiles 4 zur Deckung gebrachte Arbeitet die Drehkolbenmaschine als Motor und wird das Druckmittel beispielsweise über den Einlaßstutzen 14 eingeführt, strömt es von dort über den Kanal 65, den Ringkanal 163 und bestimmte Kanäle 72 des Gehäuseteiles 4 auf der in Figur 5 linken Seite der Exzentrizitätslinie 144 zu bestimmten Zellen 142,die in dem in Figur veranschaulichten Betriebszustand auf der in Figur 5 rechten Seite der Exzentrizitätslinie 144 liegen« Infolge der Ausuiei« - *

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tung dieser Zellen läuft der Radstern 118 entgegen dem Uhrzeigersinn um, so daß die Zellen 142 auf der linken Seite der Exzentrizitätslinie 144 verengt werden» Aus den sich zusammenziehenden Zellen 142 austretendes Druckmittel gelangt über die Kanäle 72 auf der in Figur 6 linken Seite der Exzentrizitätslinie 144 in den Ringkanal 164 und über den Kanal 66 zum Auslaßstutzen 16. Die geschilderten Strömungsverhältnisse gelten nur für einen Augenblickszustand, da sich die Exzentrizitätslinie 144 um die Achse 24 des Zahnringes 6 dreht. Solange jedoch Druckmittel über den Stutzen 14 zugeleitet wird, wird es stets auf der gleichen Seite der Exzentrizitätslinie 144 liegenden Zellen 142 zugeführt; gleichzeitig strömt Druckmittel aus den Zellen auf der anderen Seite der Exzentrizitätslinie ab»

Dadurch, daß die Radialwände 183 und 184 eine Breite haben, die gleich dem Durchmesser der Kanäle 72 ist, kann während jedes Arbeitsspieles bei jedem Kanal 72 von Druck auf Niederdruck sowie von Niederdruck auf Druck gewechselt werden., Arbeitet die Drehkolbenmaschine als Motor und wird Druckmittel über den Stutzen 14 eingeführt, läuft der Radstern 118 in Figur 6 entgegen dem Uhrzeigersinn um und dreht sich das Ventilelement 128 in Figur 5 Im Uhrzeigersinne ülenn der Radstern 118 die veranschaulichte Stellung einnimmt, hat der von der Radialwand 183 überdeckte Kanal 72 gerade aufgehört, Druckmittel aus der Zelle A in den Ringkanal 164 abzuleiten., Im nächsten Augenblick, das heißt nachdem sich das Ventilelement 128 um

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einen kleinen Betrag weiter nach rechts gedreht hat, fördert dieser Kanal 172 Druckmittel aus dem Ringkanal 163 in die sich erweiternde Zelle B₉ Nach einer Drehung um einige weitere Grade unterbricht die Radialwand 164 den Druckmittelzufluß aus dem Ringkanal 163 zur Zelle C und beginnt Druckmittel aus dieser Zelle zum Ringkanal 164 abzuströmen» Die Radialwände 183, 184 arbeiten nacheinander mit den Kanälen 72 in der beschriebenen UIeiss zusammen, so daß stets die Zellen auf der einen Seite der Exzentrizitätslinie 144 unter Druck gesetzt werden und Druckmittel aus den Zellen auf der anderen Seite der Exzentrizitätslinie abgeführt wird. Dadurch, daß die Ringkanäle 163, 164 in der flachen Stirnfläche 132 des Ventilelementes 128 ausgebildet sind, ergeben sich zwei wesentliche Vorteile,, Zum einen muß für eine Abdichtung nur zwischen zwei gegeneinander bewegbaren Flächen, nämlich der Stirn·= fläche 132 und der Stirnfläche 34, gesorgt werden«, Zum anderen sind die Stirnflächen 132 und 34 ebene Flächen, so daß der auf den Gleiteingriff zwischen diesen Flächen zurückzuführende Abrieb selbsttätig und ständig einfach dadurch ausgeglichen werden kann, daß mittels nicht veranschaulichter Vorspannglieder das Ventilelement 128 gegen die Stirnfläche 34 gedrückt wird, so daß der Abrieb die Flächen 132 und 34 nicht außer Kontakt miteinander bringto

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Claims

Ansprüche

M»!Drehkolbenmaschine mit einem innen gezahnten Zahnring, einem exzentrisch innerhalb des Zahnringes angeordneten, außen gezahnten Radstern, der mindestens einen Zahn weniger als der Zahnring hat und dessen Zähne zusammen mit den Zähnen des Zahnringss Zellen bilden,, die sich auf der einen Seite einer Exzentrizitätslinie ausdehnen und auf der anderen Seite der Exzentrizitätslinie zusammenziehen,, wenn Zahnring und Zahnstern gegeneinander bewegt werden, wobei eines dieser beiden gezahnten Bauteile eine Umlaufbewegung um die Achse des anderen Bauteiles ausführt und eines der beiden gezahnten Bauteile um die eigene Achse rotiert, sowie mit einem in dem Gehäuse der Drehkolbenmaschine drehbar gelagerten Ventilelement, das mit einem der gezahnten Bauteile derart mechanisch verbunden ist, daß es sich synchron mit einer der Bewegungen desselben dreht, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (4) und das Ven = tilelement (28, 128) aneinander anliegende ebene Flächen (32, 34, 132) aufweisen, in der ebenen Fläche (34) des Gehäuses mit einem Einlaßstutzen und einem Auslaßstutzen (14 bzw, 16) des Gehäuses in Verbindung stehende Druckmitteleinlaß- bziUo -auelaßkanäle (65, 66) sowie in Umfangsrichtung werteilt angeordnete, zu den Zellen (42, 142) führende Kanäle (72) münden, und in der ebenen Fläche...(3.2, 132) des Ventilelementes der Druckmittelzu- und -abführung

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dienende Ausnehmungen (68, 7Q; 163, 164) ausgebildet sind, die an die Druckmitteleinlaß- bzui_o -auslaßkanäle ständig angeschlossen und bei einer Relativbewegung -zwischen Ventilelement und Gehäuse nacheinander derart mit jedem der zu den Zellen führenden Kanäle (72) verbindbar sind, daß die Zellen auf der einen Seite der Exzentrizitätslinie (44) an den Einlaßstutzen und die Zellen auf der anderen Seite der Exzentrizitätslinie an den Auslaßstutzen angeschlossen uierden,

2. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement (28) mit dem sich drehenden gezahnten Bauteil (18)'derart mechanisch verbunden ist* daß es sich synchron mit der Drehbewegung dieses Bauteiles dreht»

Drehkolbenmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einer der beiden ebenen Flächen (32, 34) ein erster Ringkanal (63) ausgebildet ist, der mit dem Druckmitteleinlaßkanal (65) und den der Druckmittelzuführgng dienenden Ausnehmungen (68) in Verbindung steht, und daß in einer der beiden ebenen Flächen ein zweiter Ringkanal (64) ausgebildet ist, der mit dem Druckmittelauslaßkanal (66) und den der Druckmittelabführung dienenden Ausnehmungen (70) in Verbindung steht« -..-.-..

Drehkolbenmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Ringkanäle (S3, 64) in der ebenen

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Fläche (32) des Ventileleraentes (28) ausgebildet ist«,

5„ Drehkolbenmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Ringkanäle (63, 64) in der ebenen Fläche (32) des Ventilelementes (28) ausgebildet sindo

.6« Drehkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die der Druckmittelzu- und -abfüh* rung dienenden Ausnehmungen eine Folge von in Umf angsrich·= tung verteilt angeordneten Zulauf^Ausnehmungen (68) und eine Folge von In Umfangsrichtung verteilt angeordneten Ablauf-Ausnehmungen (70) aufweisen, die sich mit den Zulauf= Ausnehmungen abwechseln,, *

Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement (128) mit dem umlaufenden gezahnten Bauteil (118) derart mechanisch verbunden ist, daß es sich synchron mit der Umlauf bewegung dieses Bauteiles d'rehto

θ» Drehkolbenmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die der Druckmittelzu=· und «abführung dienenden Ausnehmungen (163, 164) in jeder Stellung des Ventilelementes (128) mit Kanälen (72) des Gehäuses (4) in Verbindung stehen, die auf gegenüberliegenden Seiten der Exzentrizitätslinie (144) liegen ο

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9. Drehkolbenmaschine nach Anspruch B* dadurch gekennzeichnet, daß die der Druckmittelzu- und -abführung dienenden Ausnehmungen (163, 164) durch zuiei im wesentlichen halbkreisföimige Wände (181, 182) voneinander getrennt sind, uon denen
die eine (181) radial außerhalb und die andere (182) radial innerhalb der Mündung der Kanäle (72) des Gehäuses (4) liegt.

10, Drehkolbenmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden halbkreisförmigen Wände (181, 182) durch
zuiei radial verlaufende Uiände (183, 184) miteinander verbunden sind, deren Βχ-eite gleich der fflündungsbreite der Kanäle (72) des Gehäuses (4) ist.

11» Drehkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnring (6) gegenüber dem
Gehäuse feststeht und der Radstern (18, 118) eine Umlauf~
und eine Drehbewegung gegenüber dem Zahnring ausführt*

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