DE1161763B

DE1161763B - Rotary piston machine that can be used as a pump or motor

Info

Publication number: DE1161763B
Application number: DEB45131A
Authority: DE
Inventors: Chien Bor Sung
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1957-06-27
Filing date: 1957-06-27
Publication date: 1964-01-23

Description

Als Pumpe oder Motor verwendbare Drehkolbenmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine als Pumpe oder Motor verwendbare Drehkolbenmaschine mit einem konzentrisch in einem Statorhohlraum angeordneten zylindrischen Rotor und mit mehreren in radialen Schlitzen des Rotors gleitenden Arbeitsschiebern, bei der die Querschnittskontur des Statorhohlraume.s um den Rotor wellig gestaltet ist, wobei zwischen Stellen, die d en Rotorumfang fast berühren, Wellenbögen gebildet sind, die im Abstand zum Rotorumfang stehen, womit zwischen Stator und Rotor mehrere Arbeitskammern gebildet sind. Diese Arbeitskammern werden von den Arbeitsschiebern fortlaufend in sich erweiternde und verengende Zellen unterteilt, denen das Förder- bzw. Arbeitsmedium durch radiale, neben den Arbeitsschiebern befindliche Bohrungen im Rotor zu- und abgeleitet wird, wobei die Anzahl der Arbeitskammern größer ist als die Anzahl der Arbeitsschieber, so daß bei Drehung des Rotors fortlaufend eine oder mehrere Arbeitskammern augenblicklich nicht von einem Schieber unterteilt werden und nicht mit einer radialen Einlaß- oder Auslaßbohrung des Rotors in Verbindung stehen.Rotary piston machine usable as a pump or motor The invention refers to a rotary piston machine that can be used as a pump or motor with a Cylindrical rotor arranged concentrically in a stator cavity and with several Working slide sliding in radial slots of the rotor, in which the cross-sectional contour of the Statorhohlraume.s is designed to be wavy around the rotor, with between points which almost touch the rotor circumference, wave arcs are formed which are at a distance from the The circumference of the rotor stands, so that several working chambers are formed between the stator and the rotor are. These working chambers are continuously expanding in themselves by the working slides and narrowing cells, to which the conveying or working medium is divided by radial, bores in the rotor next to the working slides are fed in and out, where the number of working chambers is greater than the number of working slides, so that when the rotor rotates, one or more working chambers are instantaneously continuous not be divided by a slide and not with a radial inlet or outlet bore of the rotor are in communication.

Es ist ein Flüssigkeitsmotor der obenerwähnten Arn in dynamischer Umkehrung bekannt, bei dem der innere zylindrische Hauptteil als Statorkern feststeht, um den der äußere, den Hohlraum mit der gewellten Querschnittskontur enthaltende Hauptteil als Rotor umläuft, und bei dem von der abgeschlossenen Arbeitskammer, die gerade nicht von einem Arbeitsschieber unterteilt wird und nicht mit einer Einlaß-oder Auslaßbohrung des Statorkerns in Verbindung steht, lediglich durch die konstruktiv bedingten Leckspalte zwischen rotierendem und feststehendem Teil Druckflüssigkeit in geringem Maße zu der danebenliegenden, gerade mit den Niederdruckkanälen des Motors verbundenen Arbeitskammer oder -zelle übertreten kann. Wenn nun diese eben abgeschlossene Kammer der Arbeitsweise des Motors entsprechend anschließend mit der Niederdruckseite der Maschine in Verbindung .tritt, entlädt sich die in der Kammer befindliche Druckflüssigkeit ruckartig in die Niederdruckkanäle. Dieser Druckimpuls ergibt an der Abtriebswelle des Motors einen Ruck. Wenn eine solche Maschine als Pumpe verwendet würde, würde in der abgeschlossenen Arbeitskammer Fördermedium unter Saugdruck eingeschlossen sein. Anschließend würde die Kammer mit der Druckseite der Pumpe in Verbindung treten. Dies würde einen gewissen Rückschlag aus den Druckkanälen der Pumpe ergeben, der dann als störender Druckimpuls in der Förderleitung von der Pumpe in Erscheinung treten würde. Bei einer bekannten Drehkolbenpumpe, bei der viele Arbeitsschieber in Schlitzen des Rotors radial beweglich sind und zwischen dem Rotor und dem ihn umgebenden Statorteil nur zwei sichelförmige Arbeitsräume gebildet sind, entstehen zwischen dem Rotor, dem Stator und dien Arbeitsschiebern mehrfach Kammern, welche nicht mit den Einlaß- und Auslaßeinschnitten in. Verbindung stehen. Die Flüssigkeit in diesen Kammern wird auf einen mittleren Druck gebracht, der zwischen dem Einlaß- und dem Auslaßdruck liegt, und zwar durch eine Zwischenverbindung der gesamten Kammern mittels bestimmter Durchgänge. Mit dieser Anordnung wird der Abfall in der Übergangsleitung zu den Pumpenkammern in der Nähe des Auslaßausschnittes nur zum Teil verringert. Bei einer weiteren bekannten Pumpe mit zwei sichelförmigen Arbeitsräumen zwischen dem Stator und dem Rotor, welcher mit verhältnismäßig vielen Arbeitsschiebern versehen ist, bei der die Flüssigkeit durch je zwei bogenförmige Nuten in den die Förderräume stirnseitig abschließenden Statorwänden den Förderstellen zu- und abgeleitet wird, werden die jeweils schon von einer Einlaßßnut getrennten Förderzellen vor Erreichung der nächsten Auslaßnut durch relativ enge Stichnuten, die in die Auslaßnuten führen, mit letzteren in Verbindung gebracht. Dadurch wird voraussichtlich auch schon eine gewisse Verringerung von Druckstößen erreicht, wenngleich die erwähnte Anordnung von Stichnuten im Zusammenwirken mit Nuten und Kanälen, die der Druckbe,aufschlagung der Unterseite der Arbeitsschieber dienen, hauptsächlich zur Ausbalancierung der auf die radial inneren und äußeren Seiten der Arbeisschieber wirkenden Kräfte gedacht ist.It is a fluid motor of the aforementioned Arn in dynamic Inversion known, in which the inner cylindrical main part is fixed as the stator core, around which the outer one containing the cavity with the corrugated cross-sectional contour Main part rotates as a rotor, and in the case of the closed working chamber, which is not divided by a working valve and not with an inlet or Outlet bore of the stator core is in communication, only by the constructive conditional leakage gap between rotating and stationary part hydraulic fluid to a lesser extent to the one next to it, just with the low-pressure channels of the Motor connected working chamber or cell can cross. Now if this is the case closed chamber according to the mode of operation of the engine the low-pressure side of the machine in connection., discharges in the Pressure fluid located in the chamber jerks into the low-pressure channels. This pressure pulse results in a jolt on the output shaft of the motor. When such a machine is called Pump would be used, the pumped medium would be below in the closed working chamber Suction pressure included. Then the chamber would be with the pressure side the pump. This would cause some kickback from the pressure channels the pump, which then acts as a disruptive pressure pulse in the delivery line from the Pump would appear. In a known rotary lobe pump in which many working slides are radially movable in slots of the rotor and between the rotor and the stator part surrounding it only have two sickle-shaped working spaces are formed, arise between the rotor, the stator and the working slides multiple chambers which are not connected to the inlet and outlet incisions stand. The liquid in these chambers is brought to a medium pressure, which is between the inlet and outlet pressures by an interconnection the entire chambers by means of certain passages. With this arrangement, the Waste in the transition line to the pump chambers near the outlet cutout only partially reduced. In another known pump with two crescent-shaped Working spaces between the stator and the rotor, which with relatively many Working slide is provided, in which the liquid through two arc-shaped Grooves in the stator walls of the conveying points that terminate the conveying spaces on the front side is supplied and discharged, each of which is already separated by an inlet groove Feed cells through before reaching the next outlet groove relative narrow stitch grooves that lead into the outlet grooves, associated with the latter. This is likely to result in a certain reduction in pressure surges achieved, although the aforementioned arrangement of stitch grooves in cooperation with Grooves and channels, which the Druckbe, impact the underside of the working slide serve mainly to balance the radially inner and outer Side of the work slide acting forces is intended.

Bei einer anderen Pumpenkonstruktion ähnlicher Art mit vier Arbeitsschiebern im Rotor sind in der Nähe der Saug- und Drucköffnungen, welche die Innenumfangswand des Stators durchbrechen, tangential zum Roter gerichtete enge Bohrungen im Stator vorgesehen, die weitere Verbindungen der Saug- und Drucköffnungen in der Statorwand mit den sichelförrnigen Arbeitskammern darstellen und als Druckausgleich- oder Nachflußkanäle wirken sollen. Das dürfte aber zu erheblichen Leistungsverlusten der Pumpe führen, da bei bestimmten Stellungen der Arbeitsschieber Rückflußmöglichkeiten von der Saugseite zur Druckseite der Pumpe frei werden.In another pump construction of a similar type with four working vanes in the rotor are in the vicinity of the suction and pressure openings, which form the inner circumferential wall break through the stator, narrow bores in the stator directed tangentially to the red provided, the further connections of the suction and pressure openings in the stator wall represent with the sickle-shaped working chambers and as pressure equalization or supply channels should work. However, this should lead to considerable loss of performance of the pump, because in certain positions of the working slide there is a possibility of backflow from the suction side to the pressure side of the pump.

Durch die Erfindung soll es ermöglicht werden, daß bei einer Drehkolbenmaschine der eingangs erwähnten Art zum Ausgleich von störenden Druckwellen in den Arbeitskammern, die augenblicklich nicht von einem Arbeitsschieber unterteilt werden und nicht mit einer Einlaß- oder Auslaßbohrung des Rotors in Verbindung stehen, der Druck nahezu auf den Auslaßdruck gebracht wird, wenn die Arbeitskammern mit dem Auslaß in Verbindung kommen.The invention is intended to make it possible for a rotary piston machine of the type mentioned at the beginning to compensate for disruptive pressure waves in the working chambers, which are not currently divided by a working slide and not with an inlet or outlet bore of the rotor are in communication, the pressure is almost is brought to the outlet pressure when the working chambers are in communication with the outlet come.

Gemäß der Erfindung geschieht dieses dadurch, daß ein als Druckspeicher oder Druckausgleichsraum wirkender Hohlraum vorgesehen ist, der über eine Drosselbohrung mit einem Kanal für ein Medium unter Förderdruck bzw. Auslaßdruck in Verbindung steht, um keinen wesentlichen Druckabfall in diesem Kanal herbeizuführen. Dabei werden durch Kanäle im Stator und im Roter kurzzeitig Verbindungen zwischen dem Druckspeicher bzw. Druckausgleichsraum und denjenigen Arbeitskammern hergestellt, die augenblicklich nicht an eine der Ein- oder Auslaßbohrungen des Rotors angeschlossen sind, um ein Ansteigen des Druckes in diesen Arbeitskammern annähernd auf den im Druckspeicher bzw. Druckausgleichsraum herrschenden Druck zu erreichen, bevor sie über eine der Bohrungen mit der Druckseite der Maschine verbunden sind.According to the invention, this is done in that a pressure accumulator or pressure equalization chamber acting cavity is provided, which via a throttle bore with a channel for a medium under delivery pressure or outlet pressure in connection stands so as not to cause a significant pressure drop in this channel. Included short-term connections between the Pressure accumulator or pressure equalization space and those working chambers established which is not currently connected to one of the inlet or outlet bores of the rotor are in order to increase the pressure in these working chambers approximately to the im Pressure accumulator or pressure equalization chamber to reach the prevailing pressure before they are connected to the pressure side of the machine via one of the bores.

Dabei ist es zweckmäßig, daß die zur Herstellung und Steuerung der kurzzeitigen Verbindung zwischen dem Druckspeicher bzw. dem Druckausgleichsraum und denjenigen Arbeitskammern, die gerade nicht mit Bohrungen des Rotors verbunden sind, dienenden Kanäle im Rotor und Stator aus kurzen, in einer Stirnseite des Rotors angeordneten und zum Rotorumfang ausmündenden Nuten, und aus zum Rotor achsparallelen, in einem jene Stirnseite des Rotors berührenden vorderen Gehäuseteil befindlichen Bohrungen bestehen, welch letztere einerseits in den Druckspeicher bzw. Druckausgleichsraum führen und andererseits in die der Rotorstiraseite zugekehrte Seitenfläche des Gehäuseteiles auf Höhe der Nuten ausmünden.It is useful that the production and control of the short-term connection between the pressure accumulator or the pressure equalization chamber and those working chambers that are not connected to the rotor bores are, serving channels in the rotor and stator from short, in one end face of the rotor arranged and to the rotor circumference opening out grooves, and from the rotor axially parallel, located in a front housing part touching that end face of the rotor There are bores, the latter on the one hand in the pressure accumulator or pressure equalization space lead and on the other hand in the side face of the housing part facing the rotor face Open out at the level of the grooves.

Bezüglich des Druckkanalsystems in der Maschine wird vorgeschlagen, daß die radialen Bohrungen für Medium unter Förderdruck in axiale, den Grund der Schlitze für die Arbeitsschieber bildende Längsbohrungen im Roter ausmünden und daß die Enden dieser Längsbohrungen an den Stirnflächen des Rotors in Ringkanäle ausmünden, die in den dem Rotor zugekehrten Sei(enflächen des vorderen Gehäuseseitenteiles und eines hinteren Gehäuseteiles angeordnet sind, wobei das hintere Gehäuseteil den zum Ringkanal führenden Druckauslaßkanal enthält. Der Druckspeicher befindet sich dabei als Gehäusehohlraum im vorderen Gehäuseteil und ist mittels der Drosselbohrung mit dem Ringkanal in der dem Rotor zugewandten Seitenfläche dieses Gehäuseteiles verbunden.With regard to the pressure channel system in the machine, it is proposed that that the radial bores for medium under delivery pressure in axial, the bottom of the Slits for the working slide opening longitudinal bores in the red and that the ends of these longitudinal bores on the end faces of the rotor in annular channels open out into the sides of the front housing side part facing the rotor and a rear housing part are arranged, the rear housing part contains the pressure outlet channel leading to the ring channel. The accumulator is located in this case as a housing cavity in the front housing part and is by means of the throttle bore with the annular channel in the side face of this housing part facing the rotor tied together.

Ferner wird vorgeschlagen, daß der ebenfalls im hinteren Gehäuseteil angeordnete Einlaßkanal in einen zentrischen Hohlraum des Rotors führt, in den die radialen Bohrungen des Rotors münden.It is also proposed that the also in the rear housing part arranged inlet channel leads into a central cavity of the rotor into which the open into radial bores of the rotor.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel in Verbindung mit der Zeichnung erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Pumpe mit den Erfindungsmerkmalen gemäß der Linie 1-1 in F i g. 2, F i g. 2 eine Querschnittsansicht der Pumpe nach Abnahme eines Gehäuseteiles entlang der Linie 2-2 in F i g. 1 und die F i g. 3 A, 3 B und 3 C Kurven bezüglich der Schwankungen des Auslaßdruckes ohne Akkumulatorwirkung, der Schwankungen des Kammerdruckes mit Akkumulatorwirkung und der Auslaßdruckschwankungen mit Akkumulatorwirkung.The invention is based on an embodiment in connection with the drawing explained. It shows F i g. 1 with a longitudinal section through a pump the features of the invention according to the line 1-1 in F i g. 2, fig. 2 is a cross-sectional view of the pump after removing a housing part along the line 2-2 in FIG. 1 and the F i g. 3 A, 3 B and 3 C curves relating to the fluctuations in the outlet pressure without accumulator effect, the fluctuations of the chamber pressure with accumulator effect and the outlet pressure fluctuations with an accumulator effect.

Bei der dargestellten Drehkolbeapumpe ist ein Rotor 10 mit einem kreisförmigen Außenumfang versehen, wähnend sich der Innendurchmesser eines ringförmigen Stators 11 regelmäßig in radialer Richtung ändert. Bei dem Wendungsverlauf des Stators handelt es sich vorzugsweise um eine periodisch verlaufende Kurve, die einer Gleichung mit sich regelmäßig wiederholenden ersten und zweiten Ableitungen entspricht. Der Grund dafür, eine solche Kurve zu wählen, ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung. Die für das Ausführungsbeispiel gewählte Kurve wiederholt sich sechsmal über den inneren Umfang des Stators 11. Auf diese Weise ergeben sich sechs Stellen 12 von minimalem Radius, an welchen der Stator 11 den Rotor 10 fast berührt. Zwischen diesen Stellen 12 verlaufen die Wände des Statorhohlraumes wellenförmig unter Bildung von Wellenbögen im Abstand vom Roter 10, so daß sechs Arbeitskammern 13 entstehen.In the illustrated rotary piston pump, a rotor 10 is provided with a circular outer circumference, while the inner diameter of an annular stator 11 changes regularly in the radial direction. The course of the turn of the stator is preferably a periodically running curve which corresponds to an equation with regularly repeating first and second derivatives. The reason for choosing such a curve will be apparent from the description below. The curve selected for the exemplary embodiment is repeated six times over the inner circumference of the stator 11. In this way, there are six points 12 of minimal radius at which the stator 11 almost touches the rotor 10. Between these points 12, the walls of the stator cavity run in a wave-like manner with the formation of wave arcs at a distance from the red 10, so that six working chambers 13 are formed.

Der Roter 10 wird über ein lösbares Kupplungsstück 15 mittels einer Welle 14 angetrieben. Die Welle 14 erstreckt sich durch ein vorderes Gehäuseteil 19, in dem sie auch gelagert ist. Mit Hilfe von mehreren Schraubbolzen 22, welche durch das vordere Gehäuseteil 19 und ein Gehäusemittelteil 11, kurz »Stator« genannt, hindurchgreifen, wird eine Verbindung mit dem hinteren Gehäuseteil 23 hergestellt.The red 10 is driven via a releasable coupling piece 15 by means of a shaft 14 . The shaft 14 extends through a front housing part 19 in which it is also mounted. A connection to the rear housing part 23 is established with the aid of several screw bolts 22 which reach through the front housing part 19 and a housing middle part 11, called “stator” for short.

über den Umfang des Rotors 10 verteilt sind mit gleichen Abständen voneinander vier radiale Schlitze 26 in den Rotor eingearbeitet.are distributed over the circumference of the rotor 10 at equal intervals four radial slots 26 machined from each other in the rotor.

In jedem dieser Schlitze 26 ist ein Arbeitsschieber oder Flügel 27 radial verschieblich angeordnet, welcher mit einer schneidenförmigen Kante nach außen zeigt. Die bei der Rotation des Rotors 10 auftretenden Zentrifugalkräfte sorgen dafür, daß die Flügel 27 nach außen gedrückt werden und mit ihren Außenkanten an der sich in radialer Richtung ändernden Hohlraumwand des Stators 11 zur Anlage kommen. Wenn die Maschine als Motor verwendet werden soll, ist es erforderlich, unterhalb jedüs der Flügel27 eine Federanordnung anzubringen, damit die Flügel bei Beginn der Drehbewegung nach außen gedrückt werden.In each of these slots 26 there is a working slide or wing 27 arranged radially displaceable, which with a blade-shaped edge after outside shows. The centrifugal forces occurring during the rotation of the rotor 10 ensure for the fact that the wings 27 are pressed outwards and with their outer edges on the changing in the radial direction of the cavity wall of the stator 11 to the plant come. If the machine is to be used as a motor, it is necessary below each of the wings27 to attach a spring arrangement so that the wings at the beginning be pressed outwards during the rotary movement.

Wird des Rotor 10 in Drehung versetzt, bewegen sich die Flügel 27 in den Schlitzen 26 entsprechend der Änderung der radialen Abstände der Innenwand des Stators 11 vom Rotor 10 auf und ab.If the rotor 10 is set in rotation, the vanes 27 move in the slots 26 according to the change in the radial distances of the inner wall of the stator 11 from the rotor 10 up and down.

Wenn die Arbeitsschieber oder Flügel 27 an ihren Außenkannen so ausgebildet sind, daß sich stets eine Linienberührung mit der Statorinnenwand ergibt, verläuft die Flügelbewegung äquivalent zu den Anderungen des Statorradius. Die Statorumfangskurve von einer Gleichung abzuleiten, welche fortlaufend erste und zweite Ableitungen enthält, ist erforderlich, um die Flügel 27 bei hohen Rotorgeschwindigkeiten stets mit der Statorwand in Berührung zu halten.If the working slides or vanes 27 are designed on their outer cans so that there is always a line contact with the stator inner wall, the vane movement is equivalent to the changes in the stator radius. It is necessary to derive the stator circumferential curve from an equation which continuously contains first and second derivatives in order to keep the vanes 27 always in contact with the stator wall at high rotor speeds.

Das Strömungsmittel wird der Pumpe über einen Einlaßkanal 28 am hinteren Gehäuseteil 23 zugeführt. Der Einlaßkanal28 steht mit einer zentralen Innenkammer 29 des Rotors 10 in Verbindung. Von der Kammer 29 führen vier Kanäle in Form von Bohrungen 30 neben einem jeden der Flügel 27 zum Rotorumfang.The fluid is fed to the pump via an inlet port 28 at the rear Housing part 23 supplied. The inlet channel 28 has a central inner chamber 29 of the rotor 10 in connection. From the chamber 29 lead four channels in the form of Bores 30 next to each of the blades 27 to the rotor circumference.

An der den Strömungsmitteleinlaßbohrungen 30 abgelegenen Seite jedes Arbeitsschiebers 27 erstreckt sich parallel zu letzterem je eine Strömungsmittelauslaßbohrung 31, welche mit ringförmigen Rinnen oder Ringkanälen 32 und 33 in Verbindung steht, die, wie die F i g. 1 zeigt, in das vordere Gehäuseteil 19 und das hintere Gehäuseteil 23 eingeschnitten sind. Die Ringkanäle 32 und 33 stehen über vier Längsbohrungen 26a, die den Grund der Schlitze 26 bilden, ständig miteinander in Verbindung und bilden somit eine Auslaßkammer. Diese Auslaßkammer ist über einen Druckauslaßkanal 34, 35, welcher in dem hinteren Gehäuseteil 23 angeordnet ist, mit einer nicht gezeigten Druckanschlußleitung verbunden.At the fluid inlet bores 30 remote side of each working slide 27 extends parallel to the latter, a respective Strömungsmittelauslaßbohrung 31 which communicates with annular grooves or annular channels 32 and 33 in conjunction, which, like the F i g. 1 shows, in the front housing part 19 and the rear housing part 23 are cut. The annular channels 32 and 33 are constantly connected to one another via four longitudinal bores 26a, which form the base of the slots 26, and thus form an outlet chamber. This outlet chamber is connected to a pressure connection line (not shown) via a pressure outlet channel 34, 35 which is arranged in the rear housing part 23.

Im vorderen Gehäuseteil 19 ist ein Druckspeicher 36 in Form eines Gehäusehohlraumes vorgesehen und über eine Drosselbohrung 37 mit denn Ringkanal 32 und ferner über mehrere enge Bohrungen 38 des vorderen Gehäuseteiles 19 und am .Rotor 10 angebrachte radiale Nuten 39 intermittierend mit den Arbeitskammem 13 verbunden. Ein die Antriebswelle 14 umgebendes Rohr 40 bildet die innere Begrenzungswand der Kammer 36.In the front housing part 19 is a pressure accumulator 36 in the form of a Housing cavity provided and via a throttle bore 37 with the annular channel 32 and also through several narrow bores 38 of the front housing part 19 and on .Rotor 10 attached radial grooves 39 intermittently with the working chambers 13 tied together. A tube 40 surrounding the drive shaft 14 forms the inner boundary wall the chamber 36.

Die Arbeitsweise der Pumpe wird kurz wie folgt beschrieben: Der Rotor 10 wird mit Hilfe der Welle 14 in Richtung des in F i g. 2 eingezeichneten Pfeiles gedreht. Sobald die Drehzahl des Rotors 10 so groß geworden ist, daß die Außenkanten der Flügel 27 dichtend gegen die Innenwand des Stators 11 gedrückt werden, entsteht in den Teilen der Arbeitskammem 13, die auf den den Einlaßbohrungen 30 zugewandten Seiten eines jeden Flügels liegen, ein Unterdruck bzw. eine Saugwirkung, so daß in diesen Teilen der Kammern 13 Strömungsmittel über den Kanal 28, die Kammer 29 und die Einlaßbohrungen 30 eingesaugt wird. Wenn eine Bohrung 30 so weit vorwärts bewegt ist, daß sie den Bereich einer bestimmten Kammer 13 verläßt, ist diese Kammer 13 angefüllt. Nach dem Anfüllen der Kammer wird diese für einen Teil der Umdrehung von den Einlaßbohrungen 30 und auch von den Auslaßbohrungen 31 getrennt. Anschließend kommt eine nachfolgende Auslaßbohrung 31 mit der Kammer 13 in Verbindung, wobei der benachbarte Flügel 27 dann dafür sorgt, daß das Strömungsmittel durch die Auslaßöffnung aus der Kammer herausgetrieben wird.The operation of the pump is briefly described as follows: The rotor 10 is moved with the aid of the shaft 14 in the direction of the in FIG. 2 drawn arrow rotated. As soon as the speed of the rotor 10 has become so high that the outer edges of the vanes 27 are pressed sealingly against the inner wall of the stator 11, a negative pressure arises in the parts of the working chambers 13 which are on the sides of each vane facing the inlet bores 30 or a suction effect, so that in these parts of the chambers 13 fluid is sucked in via the channel 28, the chamber 29 and the inlet bores 30. When a bore 30 is moved so far forward that it leaves the area of a certain chamber 13, this chamber 13 is filled. After the chamber has been filled, it is separated from the inlet bores 30 and also from the outlet bores 31 for part of the revolution. A subsequent outlet bore 31 then comes into communication with the chamber 13, the adjacent vane 27 then ensuring that the fluid is driven out of the chamber through the outlet opening.

Der Strömungsmittelfluß durch jede der Auslaßbohrungen 31 ist in einem vorgegebenen Augenblick der frei liegenden Länge des benachbarten Flügels proportional. Die Kurve, die die Querschnittskontur des Hohlraumes des Stators 11 bestimmt, ist so gewählt, daß die Summe des Flusses aus den verschiedenen Kammern 13 konstant ist.The fluid flow through each of the outlet bores 31 is in one given moment proportional to the exposed length of the adjacent wing. The curve which determines the cross-sectional contour of the cavity of the stator 11 is chosen so that the sum of the flow from the various chambers 13 is constant is.

Nachdem die Pumpe ihre Arbeitsdrehzahl erreicht hat, steigt der Druck in der von den Ringkanälen 32 und 33 gebildeten Auslaßkammer bis auf den Nennbetriebswert an. Wenn keine besonderen Maßnahmen zur Druckangleichung vorgesehen wären und man ferner von Leckverlusten absieht, stünde das Strömungsmittel in einer abgeschlossenen Kammer 13 bis kurz bevor diese mit einer Auslaßbohrung 31 in Verbindung gebracht wird, unter dem Einlaßdruck. Bei Berücksichtigung von Leckverlusten wäre der Druck in der Kammer 13, bevor sie mit einer Auslaßbohrung in Verbindung gebracht wird, etwas größer als der Einlaß- und wesentlich geringer als der Auslaßdruck. Die plötzliche Verbindung einer Zone hohen Auslaßdruckes mit einer unter relativ niedrigem Druck stehenden Kammer.13 hätte eine Strömungsmittelstoßwelle in die Kammer hinein zur Folge, durch die der momentane Druck an der Auslaßöffnung absinken würde. Diese Stoßwelle würde in verminderter Größe vom Auslaßkreis wiedergespiegelt werden, so daß sich dort eine gedämpfte Schwingung ergäbe. Die F i g. 3 A erläutert die Auslaßdruckschwankungen, welche sich aus einer solchen Stoßwelle ergeben würden. Mit dem Punkt X ist die Verbindung einer Kammer 13 mit der speziell betrachteten Auslaßbohrung 31 gekennzeichnet.After the pump has reached its working speed, the pressure rises in the outlet chamber formed by the annular channels 32 and 33 up to the nominal operating value at. If no special measures for pressure equalization were provided and you apart from leakage losses, the fluid would be in a closed state Chamber 13 brought into communication with an outlet bore 31 until shortly before it becomes, under the inlet pressure. If leakage losses are taken into account, the pressure would be in the chamber 13 before it is brought into communication with an outlet bore, slightly greater than the inlet pressure and much less than the outlet pressure. The sudden one Connection of a zone of high outlet pressure to one under relatively low pressure Standing Chamber. 13 would have a fluid shock wave into the chamber Consequence, by which the momentary pressure at the outlet opening would decrease. These Shock wave would be reflected in reduced size from the outlet circle, so that there would be a dampened oscillation. The F i g. 3 A explains the outlet pressure fluctuations, which would result from such a shock wave. With point X is the Connection of a chamber 13 with the specially considered outlet bore 31 is marked.

Die Austrittskennlinie wird aber verbessert, wenn man die vorerwähnte Stoßwelle beseitigt. Diese Beseitigung erfolgt dadurch, daß man das Strömungsmittel in der augenblicklich abgeschlossenen Arbeitskammer 13 vor deren Verbindung mit der nächsten Auslaßbohrung 31 einer Vorkompression unterwirft.However, the exit characteristic is improved if the aforementioned Shock wave eliminated. This elimination is done by removing the fluid in the currently closed working chamber 13 before it is connected to the next outlet bore 31 is subjected to precompression.

Mittels der Drosselbohrung 37, welche mit dem Ringkanal 32 verbunden ist, wird der Druck im Druckspeicher oder Akkumulator 36 im wesentlichen auf dem Auslaßniveau gehalten. Für den Druckspeieher 36 sind in Form der sechs axialen Bohrungen 38 Abflußöffnungen vorgesehen, die normalerweise durch die Seitenwandungen des Rotors 10 versperrt sind, aber freigegeben werden, wenn irgendeine der radialen Nuten 39 mit den Bohrungen 38 zur Überdeckung kommt.By means of the throttle bore 37, which is connected to the annular channel 32, the pressure in the pressure accumulator or accumulator 36 is kept essentially at the outlet level. For the pressure accumulator 36, drainage openings are provided in the form of the six axial bores 38, which are normally blocked by the side walls of the rotor 10 , but are released when any of the radial grooves 39 come to overlap with the bores 38.

Die axialen Bohrungen 38 und die radialen Nuten 39 sind in solcher Weise zueinander angeordnet, daß eine bestimmte Nut 39, kurz bevor die ihr zugeordnete Kammer 13 mit der Auslaßöffnung verbunden wird, mit einer der Bohrungen 38 zur Überdeckung kommt.The axial bores 38 and the radial grooves 39 are in such Way arranged to each other that a certain groove 39, just before its associated Chamber 13 is connected to the outlet opening, with one of the bores 38 for covering comes.

Um bei der Anordnung gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Druckbeaufschlagung der jeweils abgeschlossenen Kammer 13 im richtigen Augenblick zu erreichen, sind die festen axialen Bohrungen 38 auf Radien angeordnet, die durch Punkte der Statorkurve 11 von uraxialem Radius hindurchgehen, während die radialen Nuten 39 am Rotor 10 geringfügig entgegengesetzt zur Drehrichtung aus der Mitte zwischen zwei Flügeln verschoben sind. Die Kanäle bzw. Bohrungen 38 und die Nuten 39 sind so groß, daß die Kammern 13 durch den Auslaßdruck im Druckspeicher 36 bereits kurze Zeit, nachdem die zugeordnete Nut eine Verbindung mit einer Bohrung 38 hergestellt hat, vorkomprimiert sind. Andererseits hat die Drosselbohrung 37, welche den Akkumulator 36 mit dem Auslaß verbindet, einen so kleinen Querschnitt, daß die geringe Verminderung des Akkumulatordruckes bei der Beaufschlagung einer Kammer 13 nicht wirkam zum Auslaß übertragen wird. Der Durchmesser der Drosselbohrung 37 ist jedoch groß genug, um den Akkumulator 36 zwischen zwei Druckabgabeperioden aus dem Auslaß wieder aufzuladen. Die Betätigung der Kanäle 38, 39 muß so erfolgen, daß die Vorkompression einer Kammer 13 im letztmöglichen Moment vor dem Anschluß an eine Abflußöffnung 31 erfolgt. Dies hat seinen Grund darin, daß Leckverluste zur Einlaßöffnung 30 zurück nicht den Vorkompressionsdruck der Kammer vermindern sollen.To in the arrangement according to the illustrated embodiment Pressurization of the respectively closed chamber 13 at the right moment To achieve, the fixed axial bores 38 are arranged on radii that go through Points of the stator curve 11 pass through the uraxial radius, while the radial Grooves 39 on the rotor 10 are slightly opposite to the direction of rotation from the center are shifted between two wings. The channels or holes 38 and the grooves 39 are so large that the chambers 13 by the outlet pressure in the pressure accumulator 36 already a short time after the associated groove connects to a bore 38 is pre-compressed. On the other hand, the throttle bore 37, which connects the accumulator 36 to the outlet, such a small cross-section, that the slight reduction in the accumulator pressure when a Chamber 13 is not actually transferred to the outlet. The diameter of the throttle bore 37, however, is large enough to hold the accumulator 36 between two pressure release periods to recharge from the outlet. The channels 38, 39 must be operated in such a way that that the pre-compression of a chamber 13 at the last possible moment before the connection takes place at a drain opening 31. The reason for this is that leakage losses back to inlet port 30 do not decrease the pre-compression pressure of the chamber should.

Die F i g. 3 B zeigt die Druckschwankungen in der Kammer 13 bei Akkumulatorbetrieb. Zum Zeitpunkt M beginnt die Vorkompressionswirkung des Akkumulators, so daß der Druck gemäß einer Exponentialfunktion schnell bis nahezu auf den Auslaßdruck Po steigen kann. Zum Zeitpunkt N wird die Auslaßöffnung 31 erreicht, so daß der Druck auf Po ansteigt. Zum Zeitpunkt R ist das Strömungsmittel erschöpft, und es sinkt der Druck auf den Einlaßdruck P1 ab.The F i g. 3 B shows the pressure fluctuations in the chamber 13 during battery operation. At the time M begins the pre-compression action of the accumulator, so that the Pressure according to an exponential function quickly to almost the outlet pressure Po can rise. At the time N, the outlet port 31 is reached, so that the pressure rises on Po. At time R, the fluid is exhausted and is sinking the pressure decreases to the inlet pressure P1.

Die F i g. 3 C zeit die Schwankungen des Auslaßdruckes bei Akkumulatorbetrieb. Wenn eine Kammer an der Stelle N mit dem Auslaß in Verbindung gebracht wird, ergibt sich eine ganz erheblich kleinere Stoßwelle als beim Betrieb ohne Vorkompression.The F i g. 3 C time the fluctuations in the outlet pressure with accumulator operation. When a chamber at location N is brought into communication with the outlet, gives a considerably smaller shock wave than when operating without pre-compression.

Die beschriebene Vorkompressionsverbindung kann nicht nur bei Pumpen, sondern auch bei Motoren ähnlicher Bauart angewendet werden.The pre-compression connection described can not only be used for pumps, but can also be used in engines of a similar design.

Wenn die Drehkolbenmaschine als Motor verwendet wird, werden die Stöße, welche auftreten, wenn die Arbeitskammer, die das Treibmittel unter hohem Druck enthalten, zuerst mit dem Auslaß verbunden sind, durch eine Verbindung dieser Kammern während der Periode, in der sie von den Ein- und Auslaßöffnungen getrennt sind, mit dem Druckausgleichsraum vermindert, der Flüssigkeit unter einem Druck enthält, der etwa dem Auslaßdruck entspricht. Hierdurch wird ein gleichmäßiger Lauf des Motors und der angetriebenen Einheit erhalten, wobei die unerwünschten Geräusche, die von der Pulsation herrühren, unterdrückt werden.If the rotary piston machine is used as a motor, the shocks, which occur when the working chamber containing the propellant is under high pressure are first connected to the outlet by connecting these chambers during the period in which they are separated from the inlet and outlet ports, reduced with the pressure equalization space, which contains liquid under a pressure, which corresponds approximately to the outlet pressure. This ensures that the engine runs smoothly and the driven unit, with the unwanted noise emitted by the pulsation can be suppressed.

Claims

Claims: 1. Rotary piston machine that can be used as a pump or motor with a cylindrical stator arranged concentrically in a cylindrical stator cavity Rotor and with several working slides sliding in radial slots of the rotor, in which the cross-sectional contour of the stator cavity around the rotor is wavy is, wherein between points that almost touch the rotor circumference, wave arcs are formed that are at a distance from the rotor circumference, which means that there are several between rotor and stator Working chambers are formed by the working slide continuously expanding in itself and narrowing cells are subdivided through which the discharge or working medium passes radial bores located next to the working slides in the rotor and discharged where the number of working chambers is greater than the number of working slides, so that as the rotor rotates, one or more of the working chambers are instantaneously continuous not be divided by a slide and not with a radial inlet or outlet bore of the rotor are in communication, characterized in that a cavity (36) acting as a pressure accumulator or pressure equalization space is provided is that via a throttle bore (37) with a channel for medium under delivery pressure or outlet pressure is in communication, to no significant pressure drop in this To bring about channel, and that briefly through channels (38, 39) in the stator and in the rotor Connections between the pressure accumulator or pressure equalization space (36) and those Working chambers (13) are produced, which are not currently connected to one of the or outlet bores (30, 31) of the rotor (10) are connected to a rise the pressure in these working chambers (13) approximately to that in the pressure accumulator or Pressure equalization chamber (36) to reach the prevailing pressure before it passes through one of the Bores (31) are connected to the pressure side of the machine.

2. Machine after Claim 1, characterized in that the production and control of the short-term Connection between the pressure accumulator (36) or the pressure equalization space and those working chambers (13), which are not connected to bores (30, 31) of the rotor, serving channels in the rotor and stator from short, arranged in one end face of the rotor and for Rotor circumference opening grooves (39) and axially parallel from the rotor, in one of those Front side of the rotor touching front housing part (29) located holes (38) exist, the latter on the one hand in the pressure accumulator (36) or pressure equalization space lead and on the other hand in the side face of the housing part facing the rotor end (29) open out at the level of the grooves (39).

3. Pump according to claim 1, characterized in that that the radial bores (31) for medium under delivery pressure in axial. the reason the slots (26) for the working slide (27) forming longitudinal bores (26a) in the Open the rotor and that the ends of these longitudinal bores on the end faces of the rotor (10) open out into annular channels (32, 33) which open into the side surfaces facing the rotor the front housing side part (19) and a rear housing part (20) are arranged are, the rear housing part (20) leading to the annular channel (33) pressure outlet channel (34, 35) contains.

4. Machine according to claim 1 and 3, characterized in that the pressure accumulator (36) or pressure equalization space acts as a housing cavity in the front Housing part (19) is located and by means of the throttle bore (37) with the annular channel (32) connected in the side face of this housing part facing the rotor (10) is.

5. Machine according to claim 1, characterized in that the inlet channel (28) also arranged in the rear housing part (20) into a central one Cavity. (29) of the rotor (10) leads into which the radial bores (30) of the rotor flow out. In. Publications considered: Swiss Patent No. 294120; British Patent Nos. 622 566, 772 349; U.S. Patents No. 2,677,330, 2,730,076, 2,762,312, 2,777,396, 2,786,422.