DE19703113C2 - Hydraulische Flügelzellenmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Flügelzellen­ maschine mit einem Rotor, in dem mehrere Flügel radial bewegbar angeordnet sind, und mit einem Stator, der eine Statorbohrung aufweist, deren Wand als Führungs­ kontur ausgebildet ist, an der die Flügel anliegen.

Derartige Maschinen, die auch verkürzt als "Flügelma­ schinen" bezeichnet werden, können sowohl als Motor ausgebildet sein (US 4 376 620, US 3 254 570) als auch als Pumpe (US 3 255 704).

Aus Gründen der Einfachheit soll die nachfolgende Er­ läuterung anhand eines Motors vorgenommen werden.

Bei einer derartigen Maschine hat die Führungskontur Arbeitsbereiche, in denen die Flügel radial ausgefahren sind und Zwischen- oder Ruhebereiche, in denen die Flü­ gel radial in den Rotor eingefahren sind. In den Ar­ beitsbereichen wird bei einem Motor eine Druckdifferenz über die Flügel angelegt, beispielsweise dadurch, daß ein Ende des Arbeitsbereichs mit einem Pumpenanschluß verbunden ist und das andere mit einem Tankanschluß. Der hydraulische Druck wirkt dann auf die ausgefahrenen Flügel und erzeugt das Drehmoment. Umgekehrt erzeugen bei einer Pumpe die ausgefahrenen Flügel den hydrauli­ schen Druck.

Wie bei allen hydraulischen Maschinen ist es auch bei einer Flügelzellenmaschine wichtig, daß die Maschine dicht ist, also möglichst wenig innere Leckagen auf­ weist. Besondere Probleme bieten dabei Bereiche in der Maschine, wo die Dichtung zwischen beweglichen Teilen aufrechterhalten werden muß. Bei einer Flügelzellenma­ schine ist ein besonders kritischer Bereich der, in dem die Flügel an der Führungskontur anliegen. Um die Dich­ tigkeit hier aufrechtzuerhalten, müssen die Flügel mit einer gewissen Kraft radial nach außen gedrückt werden, so daß sie mit einem entsprechenden Druck an der Füh­ rungskontur anliegen. Hierbei entsteht Reibung, die ei­ nen Verschleiß zur Folge hat. Der Verschleiß ist ins­ besondere dann kritisch, wenn man Hydraulikflüssigkei­ ten verwendet, die nur schlechte schmierende Eigen­ schaften haben, wie beispielsweise Wasser.

Die DE 26 46 635 B2 zeigt eine hydraulische Drehflügelma­ schine mit einem Stator, in dem Flügel im wesentlichen radial verschiebbar angeordnet sind. Die Flügel werden radial nach außen gedrückt und liegen an der Innenseite einer Führungskontur an. An ihrer Vorderseite in Dreh­ richtung weisen die Flügel eine Nut auf, die in be­ stimmten radialen Stellungen einer Verbindung vom Um­ fang zu einem Druckraum herstellt, der unterhalb des Flügels angeordnet ist, so daß der Flügel durch den dann herrschenden Druck nach außen gedrückt wird. Zu­ sätzlich ist auf der nachlaufenden Seite des Flügels eine Verbindung von der Oberfläche zu dem Druckraum vorgesehen, wobei beide Kanäle zur Verminderung des Verschleißes dienen sollen.

Die DE 31 48 000 A1 zeigt eine Flügelzellenpumpe mit Flü­ geln, die in Schlitzen im Rotor angeordnet sind und sich im Betrieb im ausgefahrenem Zustand leicht schräg stellen können. Hierbei liegt die vorlaufende untere Kante des Flügels an der entsprechenden Wand des Schlitzes an, während die nachlaufende obere Kante des Schlitzes am Flügel anliegt. Die Kanten bilden jeweils Dichtungslinien, so daß unterhalb des Flügels ein ge­ schlossener Raum entsteht. Dieser Raum wird dadurch geöffnet, daß die untere vorlaufende Kante des Flügels mit Kerben oder Ausnehmungen versehen ist, durch die der Druck auf der vorlaufenden Seite des Flügels unter den Flügel gelangen kann. Auch diese Maßnahme soll dazu beitragen, den Verschleiß zu vermindern.

Die DD 46 525 zeigt einen Vielzellenverdichter, der als Flügelzellenmaschine ausgebildet ist, wobei die Flügel an ihrer radialen Außenseite eine Kunststoffkappe tra­ gen, die über gute Laufeigenschaften und hohe Abriebfe­ stigkeit verfügt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Lebens­ dauer einer Maschine zu verlängern.

Diese Aufgabe wird bei einer hydraulischen Flügelzel­ lenmaschine der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß mindestens ein Flügel an seinem an der Führungskon­ tur anliegenden Ende einen Verschleißbereich, insbeson­ dere eine Verschleißleiste, aufweist, und daß eine Ka­ nalanordnung zwischen Hochdruck- und Niederdruckseite des Flügels vorgesehen ist, die gesperrt ist, solange der Verschleißbereich eine vorbestimmte Stärke auf­ weist, und die geöffnet ist, wenn der Verschleißbereich dünner als die vorbestimmte Stärke ist.

Der Begriff des "Verschleißbereichs" ist hier funktio­ nal zu verstehen, d. h. es muß sich nicht unbedingt um ein getrenntes, am Flügel befestigtes Teil handeln, dessen Material andere Verschleißeigenschaften als der Flügel aufweist. Der Verschleißbereich kann auch ein­ fach durch den Bereich des Flügels an dieser Kante ge­ bildet werden. Es kann sich aber auch um eine Ver­ schleißleiste handeln. Die Verschleißleiste kann z. B. aus einem Material gewählt werden, das mit dem Material der Führungskontur möglichst reibungsarm zusammenwirkt. Wenn der Stator und mit ihm die Führungskontur bei­ spielsweise aus Stahl gebildet ist, dann kann die Ver­ schleißleiste beispielsweise aus einem Kunststoff ge­ bildet sein, der aus der Gruppe der hochfesten thermo­ plastischen Kunststoffe auf der Basis von Polyarylet­ herketonen ausgewählt ist. In Frage kommen hier bei­ spielsweise Polyetheretherketone, Polyamide, Polyaceta­ len, Polyarylether, Polyethylenterephthalate, Polyviny­ lensulfite, Polysulfone, Polyethersulfone, Polyetheri­ mide, Polyamidimid, Polyarcylate, Phenolharze, wie No­ volack-Harze, oder ähnliches, wobei als Füllstoffe Glas, Graphit, Polytetrafluorethylen oder Kohlenstoff, insbesondere in Faserform, verwendet werden können. Besonders bewährt hat sich hierbei Polyetheretherketon (PEEK). Bei Verwendung derartiger Materialien läßt sich auch Wasser als Hydraulikflüssigkeit verwenden. Aller­ dings ergibt sich hier trotz der Reibungsarmut der Ver­ schleißleiste eine gewisse Abnutzung mit der Zeit. Die Verschleißleiste kann zwar einteilig mit dem Flügel ausgebildet sein. In der Regel wird aber eine Verstär­ kung des Flügels aus Metall erforderlich sein, um die doch recht hohen Kräfte, die auf den Flügel wirken, aufnehmen zu können. Wenn sich nun der Verschleißbe­ reich abnutzt, dann kann der Fall auftreten, daß die Verstärkung an der Führungskontur zur Anlage kommt und dort reibt. In diesem Fall treten sehr schnell bleiben­ de Schäden auf, die zu einer dauerhaften Unbrauchbar­ keit der gesamten Maschine führen. Eine Überarbeitung des Stators ist aus wirtschaftlichen Gründen oft nicht mehr sinnvoll. Um dem vorzubeugen ist die Kanalanord­ nung zwischen der Hochdruck- und der Niederdruckseite des Flügels vorgesehen. Die Kanalanordnung wirkt mit dem Verschleißbereich bzw. der Verschleißleiste derart zusammen, daß bei einem bestimmten Abnutzungsgrad des Verschleißbereichs ein "Kurzschluß" zwischen der Hochdruck- und der Niederdruckseite entsteht. Dieser Kurzschluß wird gebildet, bevor die Gefahr einer dau­ erhaften Beschädigung des Stators entsteht. In diesem Fall bleibt die Maschine stehen. Der Benutzer bekommt hierdurch ein eindeutiges Signal, daß die Maschine überholt werden muß. Die Überholung kann allerdings relativ einfach erfolgen. Es müssen nur die abgenutzten Flügel gegen neue ausgetauscht werden. Ein derartiger Vorgang läßt sich aber relativ einfach bewerkstelligen. Grundsätzlich reicht es aus, wenn ein, zwei oder drei Flügel den Verschleißbereich und die Kanalanordnung aufweisen. Man kann beispielsweise eine Betriebsdauer von 1.000 oder 10.000 Stunden vorgeben, nach der eine Überholung der Maschine nötig ist. Die Maschine bleibt dann stehen, wenn sich der Kurzschluß über den "Kon­ trollflügel" ergibt. Oft ist es aber günstig, alle Flü­ gel so auszubilden.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kanal­ anordnung mindestens einen beweglichen Kanal auf, der im Flügel angeordnet ist und mindestens einen stationä­ ren Kanal, der im Rotor angeordnet ist. Der bewegliche Kanal stellt dann, wenn der Verschleißbereich bzw. die Verschleißleiste eine vorbestimmte Stärke unterschrei­ tet, mit Hilfe des stationären Kanals im Rotor die Ver­ bindung zwischen der Hochdruck- und der Niederdrucksei­ te des Flügels her. Da die Dicke oder Stärke des Ver­ schleißbereichs mit ausschlaggebend dafür ist, wie weit der Flügel beim Umlaufen aus dem Rotor herausgefahren wird, läßt sich mit Hilfe des beweglichen Kanals eine Steuerung des "Kurzschlußpfades" relativ einfach be­ werkstelligen.

Vorzugsweise weist der bewegliche Kanal eine Öffnung auf der Hochdruckseite des Flügels auf, die bei intak­ tem Verschleißbereich und eingefahrenem Flügel vom Ro­ tor abgedeckt ist. Die Öffnung kann sowohl eine Bohrung sein, die eine Verbindung zwischen der Oberfläche des Flügels auf der Hochdruckseite und einen im Innern an­ geordneten Kanal, beispielsweise eine Bohrung, dar­ stellt. Sie kann aber auch einfach eine Nut in der ent­ sprechenden Seite des Flügels sein, die dann zusammen mit dem Rotor den Kanal bildet. Bei dieser Ausgestal­ tung wird der Kurzschluß bei abgenutztem Verschleißbe­ reich dann erzeugt, wenn sich der Flügel im Zwischenbe­ reich befindet. Solange der Verschleißbereich intakt ist, ist der bewegliche Kanal vom Rotor abgedeckt. Um­ gekehrt ist der Kanal nicht mehr vom Rotor abgedeckt, wenn der Veschleißbereich abgenutzt ist. In diesem Fall kann Hydraulikflüssigkeit durch den Spalt zwischen Ro­ tor und Stator und den Kanal zur Niederdruckseite ge­ langen.

Mit Vorteil ist der stationäre Kanal in einer Seiten­ platte des Rotors ausgebildet. Diese Seitenplatte ro­ tiert gemeinsam mit dem Rotor. Dadurch, daß man den stationären Kanal hier anordnet, bleibt sowohl die Hochdruckseite als auch die Niederdruckseite des Flü­ gels frei für andere Steuereinrichtungen.

Mit Vorteil ist der stationäre Kanal bei ausgefahrenem Flügel durch den Flügel verschlossen. Dies gilt sowohl für den abgenutzten als auch für den nicht-abgenutzten Zustand des Verschleißbereichs. Im ausgefahrenen Zu­ stand bildet der Flügel einen Arbeitsflügel, der von der Druckdifferenz zwischen Hochdruck- und Niederdruck­ seite voll belastet ist. In diesem Zustand sollte kein Kurzschluß entstehen. Dieser bleibt vielmehr auf die Zwischenbereiche begrenzt.

Vorzugsweise weist der Flügel hierbei an mindestens einer Stirnseite eine zur Niederdruckseite und zu dem den Verschleißbereich enthaltenden Ende offene Ausneh­ mung auf, die sich radial soweit nach innen erstreckt, daß sie bei eingefahrenem Flügel den stationären Kanal zumindest teilweise überdeckt, bei ausgefahrenem Flügel hingegen keine Überdeckung mit dem stationären Kanal bildet. Hierdurch kann man den stationären Kanal noch zu einem weiteren Zweck ausnutzen. Wenn nämlich der Flügel eingefahren ist, dann kann Hydraulikflüssigkeit unter Druck aus dem in Drehrichtung nächstliegenden Druckanschluß zum Flügel gelangen und durch die Ausneh­ mung und den stationären Kanal an die Basis des Flügels gelangen, so daß der Flügel radial nach außen geschoben wird. Dies gilt allerdings nur für den Flügel, der dem Druckanschluß als nächstem benachbart ist. Sobald der Flügel dann in den Arbeitsbereich oder zuvor in den Kommutierungsbereich gelangt und ausgefahren wird, ist diese Druckbeaufschlagung allerdings nicht mehr notwen­ dig und wünschenswert. Die entsprechende Seite des Flü­ gels ist dann nämlich dem Niederdruck ausgesetzt, so daß die Verbindung zwischen dieser Seite und der Basis unterbrochen werden muß. Gleichzeitig kann man aber über die Ausnehmung einen Teil des Kurzschlußpfades bilden, so daß im eingefahrenen Zustand und bei abge­ nutztem Verschleißbereich über die Ausnehmung, den sta­ tionären Kanal und den beweglichen Kanal eine Verbin­ dung zwischen Hochdruck- und Niederdruckseite der Ma­ schine gebildet werden kann.

Vorzugsweise weist die Führungskontur mindestens einen Arbeitsbereich und mindestens einen Zwischenbereich auf, wobei der Abstand der Flügel in Umfangsrichtung und die Länge des Zwischenbereichs so aufeinander abge­ stimmt sind, daß sich in mindestens einer Position des Rotors nur ein Flügel im Zwischenbereich befindet. Hierdurch wird sichergestellt, daß bei Abnutzung des Verschleißbereichs auch nur eines einzigen Flügels die Maschine aufgrund des Kurzschlusses zwischen Hochdruck- und Niederdruckseite stillgesetzt wird. Dieser Kurz­ schlußpfad wird nicht durch einen anderen Flügel ver­ schlossen, der möglicherweise noch nicht ausreichend abgenutzt ist.

Mit Vorteil weist die Führungskontur mindestens einen Kommutierungsabschnitt auf, in dem die Flügel von außen nach innen geführt werden, wobei sowohl am Beginn als auch am Ende des Kommutierungsabschnitts ein Nieder­ druckanschluß vorgesehen ist. Hierdurch ist es zum ei­ nen möglich, den Flügel nach innen zu fahren, ohne daß eine Kraft in Umfangsrichtung auf ihn wirkt. Der Druck auf beiden Seiten des Flügels ist nämlich gleich. Zum anderen läßt sich mit dieser Ausgestaltung aber auch vermeiden, daß der Kurzschlußpfad, der beim Einfahren des Flügels auch bei intaktem Verschleißbereich kurz­ zeitig gebildet wird, negative Auswirkungen auf das Be­ triebsverhalten der Maschine zeigt, solange der Ver­ schleißbereich noch nicht entsprechend abgenutzt ist. Durch diese Ausgestaltung mit den Niederdruckanschlüs­ sen an beiden Enden des Kommutierungsabschnitts wird erreicht, daß sich beim Einfahren des Flügels zwar kurzzeitig der Kurzschlußabschnitt öffnen kann. Auf­ grund der fehlenden Druckdifferenz über den Kurzschluß­ kanal kann aber keine Hydraulikflüssigkeit durchflie­ ßen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzug­ ten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeich­ nung beschrieben. Hierin zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen hydraulischen Flügelzellenmotor,

Fig. 2 einen Schnitt II-II nach Fig. 1,

Fig. 3 verschiedene Ansichten eines Flügels,

Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt A aus Fig. 2 und

Fig. 5 den Ausschnitt mit abgenutzten Flügeln.

Ein Flügelzellenmotor 1 weist einen Stator 2 auf, in dem ein Rotor 3 drehbar gelagert ist. Der Stator 2 weist eine Statorbohrung mit einer Führungskontur 4 auf, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Ar­ beitsbereiche mit vergrößertem Durchmesser und zwei Zwischenbereiche aufweist, deren Durchmesser nur ge­ ringfügig größer als der Außendurchmesser des Rotors 3 ist.

Im Rotor 3 sind mehrere, im vorliegenden Ausführungs­ beispiel acht Flügel 5 angeordnet, die im Rotor 3 radi­ al verfahrbar sind. Sie liegen unter der Wirkung von Federn 6 an der Führungskontur 4 des Stators 2 an.

Zwischen den Arbeitsbereichen und den Zwischenbereichen der Führungskontur 4 befinden sich Kommutierungsberei­ che, in denen die Flügel 5 ein- bzw. ausgefahren wer­ den. Sowohl am Beginn als auch am Ende eines jeden Kom­ mutierungsabschnitts sind Versorgungsanschlüsse glei­ cher Art vorgesehen. Bei der durch den Pfeil 7 darge­ stellten Drehrichtung werden die Arbeitsbereiche durch Druckanschlüsse P mit Hydraulikflüssigkeit versorgt, die durch Tankanschlüsse T am Ende der Arbeitsbereiche wieder abfließen kann.

Wie aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich ist, existiert zwischen dem Stator 2 und dem Rotor 3 auch im Zwischen­ bereich ein kleiner Spalt 8. Die Flügel 5 schließen also auch im eingefahrenen Zustand nicht bündig mit der Oberfläche des Rotors 3 ab, sondern stehen um die Stär­ ke des Spalts 8 vor und liegen an der Führungskontur 4 des Stators 2 an.

Der Rotor 3 ist auf beiden Seiten mit Seitenplatten 9, 10 versehen, die sich mit dem Rotor zusammen drehen. Die Seitenplatten 9, 10 weisen für jeden Flügel 5 einen Kanal 11 auf, der mit der in Fig. 3c dargestellten Stirnseite 12 zusammenwirkt. Der Kanal 11 ist als zum Rotor 3 hin offenen Nut ausgebildet. Er wird durch den Flügel 5 verschlossen. Um die nachfolgende Erläuterung zu vereinfachen, sind die Kanäle 11 in Fig. 4 und 5 strichpunktiert eingezeichnet. Da sich die Kanäle 11 im Rotor 3 stationär befinden, werden sie im folgenden auch als "stationäre Kanäle" bezeichnet.

Fig. 3 zeigt einen Flügel 5 von verschiedenen Seiten und zwar Fig. 3a die Hochdruckseite 13, Fig. 3b einen Schnitt b-b von Fig. 3a, Fig. 3c die bereits erwähnte Stirnseite 12 in Ansicht c von Fig. 3a und Fig. 3b die Niederdruckseite 14 des Flügels 5. Die Ausdrücke "Hoch­ druckseite" und "Niederdruckseite" gelten insbesondere für den Betrieb als Motor.

Der Flügel 5 weist in Radialrichtung verlaufende Boh­ rungen 15 auf, die die Federn 6 aufnehmen. Die Bohrun­ gen 15 sind durch Bohrungen 16, die senkrecht zur Hoch­ druckseite 13 verlaufen, mit der Hochdruckseite 13 ver­ bunden. Ferner sind in der Hochdruckseite 13 Oberflä­ chennuten 17 vorgesehen, die vom Rotor 3 abgedeckt wer­ den, wobei der Abdeckungsgrad abhängig ist von der ra­ dialen Position des Flügels 5 in Bezug zum Rotor. Zur Vereinfachung der Erläuterung sind die Oberflächennuten 17 in den Fig. 4 und 5 gestrichelt eingezeichnet. Dort ist auch erkennbar, daß die Abdeckung der Oberflächen­ nuten 17 durch den Rotor 3 auch abhängig ist von dem Abnutzungsgrad der Flügel 5.

Der Flügel 5 weist an jeder Stirnseite 12 noch eine Ausnehmung 18 auf, die sich zur Niederdruckseite 14 hin öffnet. Ferner steht die Ausnehmung 18 in Verbindung mit der Kante 19, mit der der Flügel 5 an der Führungs­ kontur 4 anliegt.

In Fig. 3d ist dargestellt, daß der Flügel 5 einteilig aus Kunststoff, im vorliegenden Fall Polyetheretherke­ ton (PEEK), hergestellt ist, der mit einer Stahlarmie­ rung 20 verstärkt ist. In Fig. 1 ist dargestellt, daß der Flügel 5 zweiteilig ausgebildet ist, wobei ein ra­ dial innerer Teil 21 aus Stahl gebildet ist, der mit einer Verschleißleiste 22 am radial äußeren Teil ver­ sehen ist. In Fig. 3b wird die Verschleißleiste 22 durch das radial äußere Ende gebildet. Die Verschleiß­ leiste erstreckt sich dementsprechend von der Kante 19 bis zur Armierung 20.

Der Motor 1 arbeitet nun wie folgt: An den Druckan­ schlüssen P wird Hydraulikflüssigkeit, beispielsweise Wasser, unter Druck zugeführt. Die Hydraulikflüssigkeit wandert nun einerseits entgegen der Drehrichtung (Pfeil 7) durch den Spalt 8. Sie gelangt dann über die Ausneh­ mung 18, die in teilweiser Überdeckung mit dem Kanal 11 steht, unter den Flügel 5, der den Druckanschluß P als nächsten erreichen würde, an seine Basis 24 und preßt ihn radial auswärts gegen die Führungskontur 4. Hier­ durch wird der Druckanschluß P gegen den Tankanschluß T abgedichtet, der entgegen der Drehrichtung als nächster liegt.

Wenn nun der Flügel 5 den ersten Druckanschluß P des Kommutierungsbereichs überfahren hat, sieht er sowohl auf der Hochdruckseite 13 als auch auf der Niederdruckseite 14 den gleichen Druck. Aufgrund der Hydraulikflüssig­ keit, die immer noch über die Ausnehmung 18 und den Kanal 11 an seine Basis 24 gelangt, wird der Flügel 5 weiter nach außen verschoben. Hierbei wird er auch durch die Feder 6 unterstützt. Bevor die Überdeckung der Ausnehmung 18 und des Kanals 11 endet, gelangt je­ doch die Bohrung 16 bzw. die Oberflächennut 17 aus dem Rotor 3 heraus, so daß nun die Hydraulikflüssigkeit auf diesem Weg, d. h. sowohl durch die Bohrungen 15, 16 als auch durch die Oberflächennuten 17 an die Basis 24 des Flügels 5 in den dort befindlichen Druckraum 23 gelan­ gen kann. Der Flügel 5 wird dadurch weiter an der Füh­ rungskontur 4 angedrückt gehalten. Wenn der Flügel 5 den Kommutierungsbereich mit den beiden Druckanschlüs­ sen P verlassen hat, liegt auf der Hochdruckseite 13 der Druck aus den Pumpenanschlüssen P an. Solange der in Drehrichtung vorauseilende Flügel den nachfolgenden Tankanschluß T noch nicht passiert hat, ist in der Zel­ le zwischen den beiden Flügel 5 der Hochdruck einge­ schlossen. Sobald aber der nächste Flügel 5 den Tank­ anschluß T passiert hat, ergibt sich eine Druckdiffe­ renz, weil dann auf der Niederdruckseite 14 des Flügels 5 der Tankdruck anliegt. Diese Druckdifferenz erzeugt das für die Bewegung des Rotors 3 erforderliche Moment.

Sobald der Flügel 5 den ersten Tankanschluß T passiert hat, kann die Hydraulikflüssigkeit durch die Bohrungen 15, 16 bzw. die Oberflächennuten 17 von der Basis her abfließen und der Flügel 5 kann eingefahren werden.

Aufgrund der Drücke, mit denen die Flügel 5 gegen die Führungskontur 4 gepreßt werden, entsteht an der Kante 19 ein Verschleiß, d. h. eine Abnutzung. Dies ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt. Es ist zu erkennen, daß die Verschleißleiste 22 dünner wird, d. h. der Flügel 5 wird in Fig. 5 radial weiter nach außen gefahren.

Hierbei ergibt sich nun folgendes: In Fig. 4 ist die Oberflächennut 17 (gleiches gilt entsprechender Weise für die Bohrung 16) vom Rotor 3 verschlossen, wenn der Flügel 5 in den Rotor eingefahren ist. Es ist zwar mög­ lich, daß Hydraulikflüssigkeit, die durch den Spalt 8 fließt, über die Ausnehmung 18 und den Kanal 11 zur Basis 24 des Flügels 5 gelangt und diesen radial nach außen drückt. Ein weiteres Vordringen der Hydraulik­ flüssigkeit ist aber praktisch nicht möglich. Dies um­ somehr, als der Flügel 5 entgegen dem Uhrzeigersinn gegen den Stator 3 gepreßt wird, so daß ein Vordringen von Hydraulikflüssigkeit auf der Hochdruckseite 13 des Flügels 5 praktisch nicht möglich ist.

Wenn der Flügel 5 ausgefahren ist (in Fig. 4 der untere Flügel), dann steht zwar die Oberflächennut 17 mit dem Hochdruck in Verbindung, so daß Hydraulikflüssigkeit zur Basis 24 des Flügels 5 vordringen und diesen gegen die Führungskontur 4 pressen kann. Ein weiteres Vor­ dringen der Hydraulikflüssigkeit zur Niederdruckseite ist aber nicht möglich, weil die Niederdruckseite 14 gegen den Rotor 3 gepreßt wird.

Anders sieht es hingegen aus, wenn die Verschleißleiste 22 verschlissen ist, also ihre Stärke vermindert ist.

In diesem Fall steht die Oberflächennut 17 noch mit dem Spalt 8 in Verbindung, und zwar auch dann, wenn der Flügel 5 durch die Führungskontur 4 soweit wie möglich in den Rotor 3 hineingedrückt worden ist. Gleichzeitig steht aber auch die Ausnehmung 18 noch mit dem Kanal 11 in Verbindung, so daß sich ein Kurzschlußpfad ergibt, der gebildet ist durch den Spalt 8, die Ausnehmung 18, den Kanal 11, den Druckraum 23 an der Basis 24 des Flü­ gels und die Oberflächennuten 17. In diesem Fall kann Hydraulikflüssigkeit vom Pumpenanschluß P zum Tankan­ schluß T fließen. Dieser Flüssigkeitsstrom wird zwar etwas gedrosselt, weil der Kurzschlußkanal 8, 18, 11, 23, 17 einen gewissen Strömungswiderstand bietet. Am Betriebsverhalten der Maschine ist jedoch deutlich zu merken, daß ein Kurzschluß aufgetreten ist. In den mei­ sten Fällen führt dies dazu, daß der Motor 1 anhält. Der Betreiber weiß dann, daß er die Flügel 5 auswech­ seln muß.

Es ist ersichtlich, daß für die Kanalanordnung ledig­ lich Kanäle erforderlich sind, die auch für die Druck­ steuerung der Flügel 5 benötigt werden. Die Abnahme der Verschleißschicht steuert lediglich das Öffnen dieser Kanäle.

Im regulären Betrieb, also bei intakter Verschleißlei­ ste 22 ergibt sich sowohl beim Einfahren als auch beim Ausfahren der Flügel 5 zwar kurzzeitig die Situation, daß der Kurzschlußpfad geöffnet wird. Dies ist jedoch unkritisch, weil auf beiden Seiten des Flügels 5 der gleiche Druck anliegt. Diese Ausbildung hat sogar den Vorteil, daß unter dem Flügel 5 nie ein geschlossener Raum entstehen kann, in dem sich ein nicht gewollter Druck aufbaut.

Claims (8)

1. Hydraulische Flügelzellenmaschine mit einem Rotor, in dem mehrere Flügel radial bewegbar angeordnet sind, und mit einem Stator, der eine Statorbohrung aufweist, deren Wand als Führungskontur ausgebildet ist, an der die Flügel anliegen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens ein Flügel (5) an seinem an der Führungskontur (4) anliegenden Ende einen Verschleißbereich (22), insbesondere eine Ver­ schleißleiste, aufweist, und daß eine Kanalanord­ nung (8, 18, 11, 23, 17) zwischen Hochdruck- und Niederdruckseite (13, 14) des Flügels (5) vorgese­ hen ist, die gesperrt ist, solange der Verschleiß­ bereich (22) eine vorbestimmte Stärke aufweist, und die geöffnet ist, wenn der Verschleißbereich (22) dünner als die vorbestimmte Stärke ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalanordnung (8, 18, 11, 23, 17) minde­ stens einen beweglichen Kanal (15, 16; 17) auf­ weist, der im Flügel (5) angeordnet ist und minde­ stens einen stationären Kanal (11), der im Rotor (3) angeordnet ist.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kanal (15, 16; 17) eine Öffnung (16, 17) auf der Hochdruckseite (13) des Flügels (5) aufweist, die bei intaktem Verschleißbereich (22) und eingefahrenem Flügel (5) vom Rotor (3) abgedeckt ist.

4. Maschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der stationäre Kanal (11) in einer Seitenplatte (9, 10) des Rotors (3) ausgebildet ist.

5. Maschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der stationäre Kanal (11) bei ausgefahrenem Flügel (5) durch den Flügel (5) ver­ schlossen ist.

6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Flügel (5) an mindestens einer Stirnseite (12) eine zur Niederdruckseite (14) und zu dem den Verschleißbereich (22) enthaltenden Ende (19) offe­ ne Ausnehmung (18) aufweist, die sich radial soweit nach innen erstreckt, daß sie bei eingefahrenem Flügel (5) den stationären Kanal (11) zumindest teilweise überdeckt, bei ausgefahrenem Flügel (5) hingegen keine Überdeckung mit dem stationären Ka­ nal (11) bildet.

7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungskontur (4) minde­ stens einen Arbeitsbereich und mindestens einen Zwischenbereich aufweist, wobei der Abstand der Flügel (5) in Umfangsrichtung und die Länge des Zwischenbereichs so aufeinander abgestimmt sind, daß sich in mindestens einer Position des Rotors (3) nur ein Flügel (5) im Zwischenbereich befindet.

8. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungskontur (4) minde­ stens einen Kommutierungsabschnitt aufweist, in dem die Flügel (5) von außen nach innen geführt werden, wobei sowohl am Beginn als auch am Ende des Kommu­ tierungsabschnitts ein Niederdruckanschluß (T) vor­ gesehen ist.