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DE10352254B3 - Pendelschiebermaschine - Google Patents

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DE10352254B3
DE10352254B3 DE2003152254 DE10352254A DE10352254B3 DE 10352254 B3 DE10352254 B3 DE 10352254B3 DE 2003152254 DE2003152254 DE 2003152254 DE 10352254 A DE10352254 A DE 10352254A DE 10352254 B3 DE10352254 B3 DE 10352254B3
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DE
Germany
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pendulum
outer rotor
housing
control
rotor
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
DE2003152254
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English (en)
Inventor
Guenther Beez
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mahle International GmbH
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to DE2003152254 priority Critical patent/DE10352254B3/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10352254B3 publication Critical patent/DE10352254B3/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C14/00Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations
    • F04C14/18Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber
    • F04C14/22Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber by changing the eccentricity between cooperating members
    • F04C14/223Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber by changing the eccentricity between cooperating members using a movable cam
    • F04C14/226Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber by changing the eccentricity between cooperating members using a movable cam by pivoting the cam around an eccentric axis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
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    • F01C1/32Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having both the movement defined in group F01C1/02 and relative reciprocation between the co-operating members
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    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
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Abstract

Aufgabe der Erfindung ist es, eine mittels einer exzentrischen Umlaufbewegung arbeitende Pendelschiebermaschine zu entwickeln, die bei hoher Zuverlässigkeit die Reibungsverluste in allen Drehzahlbereichen minimiert, zudem die erforderliche Antriebsleistung deutlich reduziert, gleichzeitig den Wirkungsgrad der regelbaren Pendelschiebermaschinen wesentlich erhöht, darüber hinaus die Laufeigenschaften deutlich verbessert, die Instandhaltungskosten merklich reduziert und selbst unter extremen Einsatzbedingungen die Lebensdauer wesentlich verlängert. DOLLAR A Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich dadurch aus, daß im Bereich des Gleitlagers des Außenrotors (4) im Steuerschieber (2), in der Nähe der Druckniere/n (19), der Wirkrichtung der Resultierenden der im Betriebszustand dem System innewohnenden Kräfte gegenüberliegend, zwei mit der/den Druckniere/n (19) verbundene, die gesamte Lagerbreite überdeckende Druckkammern (20) angeordnet sind, wobei zwischen den beiden Druckkammern (20) ein Steg (21) angeordnet ist. DOLLAR A Die Erfindung betrifft eine mittels einer exzentrischen Umlaufbewegung arbeitende Pendelschiebermaschine, mit der aus einem an der Antriebswelle der Pendelmaschine anliegenden Drehmoment mittels einer exzentrischen Umlaufbewegung eine Förderwirkung erzielt werden kann.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine mittels einer exzentrischen Umlaufbewegung arbeitende Pendelschiebermaschine mit der aus einem an der Antriebswelle der Pendelmaschine anliegenden Drehmoment mittels einer exzentrischen Umlaufbewegung eine Förderwirkung erzielt werden kann.
  • Im Stand der Technik werden unterschiedliche Pumpenbauformen vorbeschrieben. So beschreibt die DE 44 21 255 C1 eine füllstücklose Innenzahnradpumpe deren Laufring gleitgelagert in einem Gehäuse angeordnet ist, wobei sich im Gehäuse, in einem Teilbereich des Außenumfanges, eine mittig angeordnete nicht die gesamte Lagerbreite überdeckende, rinnenförmige, mit Förderdruck beaufschlagte Ausnehmung befindet die im Betriebszustand der Ausbildung eines hydrostatischen Lagers dient.
  • Darüber hinaus sind im Stand der Technik in der FR 980 766 wie auch in der DE 195 32 703 C1 Pendelschiebermaschinen vorbeschrieben.
  • Bei diesen Pendelschiebermaschinen handelt es sich um Bauformen mit einem drehbar gelagerten Innenrotor und einem über Pendelmitnehmer angetriebenen, ebenfalls drehbar gelagerten Außenrotor, bei welchen der Förderstrom durch die Variation der Exzentrizität zwischen dem Innenrotor und dem Außenrotor variiert werden kann.
  • Die mit ihrem jeweils kreisrundem Kopfbereich schwenkbar in den Pfannen des drehbar gelagerten Außenrotor angeordneten, symmetrisch aufgebauten Pendelmitnehmer sind mit ihren kegligen, dem Kopfbereich gegenüberliegenden Enden gleitend in den Nuten des Innenrotors angeordnet. Bei diesen Bauformen wird der synchrone Lauf zwischen dem exzentrisch laufenden Innenrotor gegenüber dem Außenrotor über das Spiel zwischen dem Innenrotor und den in dessen Nuten gleitend angeordneten Pendelmitnehmern gewährleistet.
  • In Verbindung mit der drehbaren Lagerung des Außenrotors treten bei all diesen Bauformen hohe Reibungsverluste auf, welche aus den am drehbar gelagerten Außenring angreifenden, die Drehbewegung erzeugenden „Pendelmitnehmerkräften" resultieren und einen hohen Verschleiß der Lagerung des Außenrotors verursachen, sowie zudem die Lebensdauer der Pendelschiebermaschinen deutlich reduzieren.
  • Auch die in der DE 101 02 531 A1 vorgestellte Lösung (wie auch die die Priorität der DE 101 02 531 A1 in Anspruch nehmende EP 1 225 337 A2 ) einer mengenregelbaren Zellenpumpe mit unsymmetrisch aufgebauten Pendelmitnehmern weist gleichfalls hohe Reibungsverluste und einen hohen Verschleiß der Lagerung des Außenrotors auf, woraus wiederum Einschränkungen beim Wirkungsgrad und bei der Lebensdauer resultieren.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin eine mittels einer exzentrischen Umlaufbewegung arbeitende, Pendelschiebermaschine zu entwickeln, die diese vorgenannten Nachteile des Standes der Technik beseitigt, dabei insbesondere bei hoher Zuverlässigkeit die Reibungsverluste in allen Drehzahlbereichen minimiert, zudem die erforderliche Antriebsleistung deutlich reduziert, gleichzeitig den Wirkungsgrad der regelbaren Pendelschiebermaschinen wesentlich erhöht, darüber hinaus die Laufeigenschaften deutlich verbessert, die Instandhaltungskosten merklich reduziert und selbst unter extremen Einsatzbedingungen die Lebensdauer wesentlich verlängert.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Pendelschiebermaschine mit einem in einem Gehäuse (1) angeordneten Steuerschieber (2) gelöst, in welchem drehbar der Außenrotor (4) mindestens eines Rotorsatzes gleitgelagert ist, welcher aus einem auf einer Antriebswelle (5) angeordneten Innenrotor (6) besteht, der durch eine ungerade Anzahl von Pendelstegen (7) (mindestens fünf) mit dem Außenrotor (4) verbunden ist, wobei im Arbeitsbereich der Pendelstege (7) im Gehäuseinnenraum und/oder im Gehäusedeckel (27), zueinander um jeweils 180° versetzt, einerseits jeweils eine Saugniere (18) und andererseits jeweils eine Druckniere (19) angeordnet ist, wobei sich diese regelbare Pendelschiebermaschine dadurch auszeichnet, daß im Bereich des Gleitlagers des Außenrotors (4) im Steuerschieber (2), in der Nähe der Druckniere/n (19), der Wirkrichtung der Resultierenden der im Betriebszustand dem System innewohnenden Kräfte gegenüberliegend, zwei mit der/den Druckniere/n (19) verbundene Druckkammern (20) angeordnet sind, wobei zwischen den beiden Druckkammern (20) ein Steg (21) angeordnet ist.
  • Diese beiden Druckkammern (20) bilden im Steuerschieber (2) am Umfang des Außenrotors (4) ein druckseitig angeschlossenes hydraulisches Lager.
  • Der zwischen den Druckkammern (20) angeordnete Steg (21) dient bei auftretenden Unregelmäßigkeiten im Druckaufbau in den Druckkammern (20), beispielsweise während der Einlaufphase oder bei einem Drehzahlwechsel, dem Außenrotor (4) als Widerlager und verhindert eine unbeabsichtigte Verschiebung des Außenrotors (4) im Steuerschieber (2), so daß ein Verklemmen des Außenrotors (4) im Steuerschieber (2) vollständig ausgeschlossen ist.
  • Kennzeichnend ist weiterhin, daß die beiden durch einen Steg (21) voneinander getrennten Druckkammern (20) die gleiche Größe oder auch unterschiedliche Größen aufweisen können, so daß die jeweiligen Bauformen auch für die unterschiedlichsten Betriebdrehzahlen optimal einsetzbar sind.
  • Das erfindungsgemäß am Umfang des Außenrotors (4) in der Form der beiden Druckkammern (20) angeordnete, druckseitig angeschlossene hydraulische Lager im Steuerschieber (2) bewirkt in Verbindung mit dem Steg (21), daß bei hoher Zuverlässigkeit die Reibungsverluste in allen Drehzahlbereichen wesentlich minimiert werden, so daß die erforderliche Antriebsleistung um ca. 10% bis 15% gesenkt und der Wirkungsgrad der regelbaren Pendelschiebermaschinen deutlich erhöht werden konnte.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung des druckseitig angeschlossenen hydraulischen Lagers am Umfang des Außenrotors (4) bewirkt gleichzeitig eine deutliche Verbesserung der Laufeigenschaften, da durch die erfindungsgemäße Lösung die im Betriebszustand auftretenden, auf die Gleitlagerung des Außenrotors (4) einwirkenden Kräfte mittels des vom hydraulischen Lager aufgebauten „Flüssigkeitspolsters" auf dem der Außenrotor (4) schwimmt gepuffert werden.
  • Dabei wird durch die erfindungsgemäße Anordnung der großen, die gesamte Lagerbreite überdeckenden Druckkammern (20) gewährleistet, daß alle dem System im Betriebszustand innewohnenden, von innen nach außen wirkenden Kräfte vom „Flüssigkeitspolster" nahezu vollständig kompensiert werden.
  • Gleichzeitig werden dadurch einerseits die Instandhaltungskosten merklich reduziert, und andererseits wird die Lebensdauer selbst unter extremen Einsatzbedingungen wesentlich verlängert.
  • Erfindungswesentlich ist auch, daß der Steuerschieber (2) mit einem Steuerschieberarm (30) versehen ist, und daß im Gehäuseinnenraum neben dem Steuerschieber (2) einerseits ein Arbeitsraum (26) und, diesem gegenüberliegend, andererseits ein Steuerdruckraum (25) angeordnet ist.
  • Kennzeichnend ist weiterhin, daß am Steuerschieberarm (30) eine im Arbeitsraum (26) angeordnete, sich am Gehäuseinnenraum abstützende Rückstellfeder (15) angreift, die in einer am Steuerschieberarm (30) angeordneten Federführung (14) angeordnet ist.
  • Wesentlich ist dabei, daß der im Gehäuse (1) angeordnete Arbeitsraum (26) mit der/den Saugniere/n (18) über einen Arbeitskanal (31) verbunden ist, und daß der am Steuerschieber (2) dem Arbeitsraum (26) gegenüberliegende im Gehäuse (1) angeordnete Steuerdruckraum (25) mit einem Steuerkanal (23) versehen ist.
  • Kennzeichnend ist in diesem Zusammenhang auch, daß am Steuerschieberarm (30), dem Schwenklager (3) gegenüberliegend, ein Schieberführungsradius (13) angeordnet ist, welcher in einem zugeordneten, im Gehäuseinnenraum angeordneten Gehäuseradius (12) gleitend gelagert ist. Dadurch wird in Verbindung mit der Lagerung des Steuerschiebers (2) im Schwenklager (3) gewährleistet, daß der rückstellfederbelastete Steuerschieber (2) durch geringste Druckveränderungen leichtgängig und exakt verschwenkt werden kann.
  • Die zwischen dem Gehäuseradius (12) und dem Schieberführungsradius (13) gebildete große Berührungsfläche gewährleistet dabei gleichzeitig eine optimale und kostengünstige Abdichtung zwischen dem Steuerdruckraum (25) und dem Arbeitsraum (26).
  • Bei Druckbeaufschlagung des Steuerkanals (23) ermöglicht diese Anordnung eine einfache, kostengünstige, zuverlässige und gleichsam optimale Regelbarkeit der erfindungsgemäßen Pendelschiebermaschine.
  • So kann beispielsweise im Steuerdruckraum (25) über ein druckbeaufschlagtes Ventil der Steuerdruck derart geregelt werden, daß beispielsweise zum Abregeln der erfindungsgemäßen Pendelschiebermaschine Öl über den Steuerkanal (23) dem Steuerdruckraum (25) zugeführt, oder zur Erhöhung des Fördervolumenstromes der erfindungsgemäßen Pendelschiebermaschine Öl über den Steuerkanal (23) aus dem Steuerdruckraum (25) herausgelassen wird.
  • Infolge der erfindungsgemäßen Anordnung der Rückstellfeder (15) kann bereits bei geringsten Druckschwankungen eine exakt definierte Schwenkbewegung des Steuerschiebers realisiert werden.
  • Die erfindungsgemäße Lösung bietet zudem die Möglichkeit einer internen Regelung. Dabei wird der an der erfindungsgemäßen Pendelschiebermaschine druckseitig anliegende Betriebsdruck direkt genutzt, um beim Abregeln bis zum Erreichen des jeweils gewünschten Fördervolumenstromes Fördermedium über den Steuerkanal (23) in den Steuerdruckraum (25) zuzuführen.
  • Darüber hinaus bietet die erfindungsgemäße Lösung zudem die Möglichkeit einer indirekte Regelung der erfindungsgemäßen Pendelschiebermaschine. Diese wird dadurch realisiert, daß durch die erfindungsgemäße, direkte Verbindung des Steuerkanals (23) mit dem Hauptkanal des Motors gewährleistet ist, daß das Steuermedium unmittelbar aus/in dem/den Hauptkanal in/aus den/dem Steuerdruckraum (25) zugeführt/abgeführt wird. Somit bietet die erfindungsgemäße Lösung eine sehr einfache und zuverlässige Möglichkeit selbst Strömungsverluste, die beispielsweise über die Leitungen, den Wärmetauscher und/oder die/den Filter auftreten, kostengünstig bei der Regelung zu berücksichtigen, so daß die von der erfindungsgemäßen Pendelschiebermaschine jeweils momentan zu erbringende Förderleistung stets in Abhängigkeit und unter Berücksichtigung all dieser Verluste geregelt wird.
  • Kennzeichnend ist auch, daß im Arbeitsraum (26) ein Endanschlag (16) und im Steuerdruckraum (25) eine Lagebegrenzung (17) angeordnet ist.
  • Der im Arbeitsraum (26) angeordnete Endanschlag (16) wie auch die im Steuerdruckraum (25) angeordnete Lagebegrenzung (17) dienen bei jeweiliger Endlage des Steuerschiebers (2) einer Verbesserung der Duckverteilung im Steuerdruckraum (25) bzw. im Arbeitsraum (26).
  • Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß im Steuerdruckraum (25) eine Druckverteilungsnut (24) angeordnet ist.
  • Diese im Arbeitsraum (26) angeordnete Druckverteilungsnut (24) dient ebenfalls der Verbesserung der Duckverteilung im Steuerdruckraum (25) und bewirkt eine „feinfühlige" Regelbarkeit der erfindungsgemäßen Pendelschiebermaschine selbst im Bereich maximaler Volumenförderströme. Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Ansprüchen sowie den beiden Zeichnungen zur erfindungsgemäßen Lösung.
  • Nachfolgend soll nun die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit 2 Figuren näher erläutert werden.
  • Dabei zeigt die
  • 1: die erfindungsgemäße Pendelschiebermaschine bei geöffnetem Gehäusedeckel mit der Seitenansicht des Rotorsatzes;
  • 2: die erfindungsgemäße Pendelmaschine in einem Schnitt gemäß der 1 bei geschlossenem Gehäusedeckel.
  • In der 1 ist die erfindungsgemäße Pendelschiebermaschine bei geöffnetem Gehäusedeckel mit der Seitenansicht des Rotorsatzes dargestellt. Die 2 zeigt die erfindungsgemäße Pendelmaschine in einem Schnitt gemäß der 1 bei geschlossenem Gehäusedeckel 27.
  • In einem Gehäuse 1 ist, wie in der 1 dargestellt, in einem Schwenklager 3 der Steuerschieber 2 angeordnet. In diesem ist drehbar der Außenrotor 4 eines Rotorsatzes gleitgelagert. Der Rotorsatz besteht neben dem Außenrotor 4 aus einem auf einer Antriebswelle 5 angeordneten Innenrotor 6.
  • Beide sind in durch eine ungerade Anzahl von (mindestens fünf) im vorliegenden Fall sieben Pendelstege 7 miteinander verbunden, Diese sieben Pendelstege 7 sind mit ihren Pendelköpfen 9 in gleichmäßig über den Umfang des Außenrotors 4 verteilten Pfannennuten 8 angeordnet.
  • Gleichzeitig sind die Pendelstege 7 mit ihren Pendelfüßen 10 gleitend in den Pendelführungsnuten 11 des Innenrotors 6 angeordnet.
  • Die einzelnen Kammervolumen der zwischen den jeweils benachbarten Pendelstegen 7 dem Außenrotor 4 und dem Innenrotor 6 gebildeten Pumpenkammern werden bei jeder Umdrehungen der Antriebswelle 5 nacheinander auf ein maximales und unmittelbar daran anschließend auf ein minimales Volumen (bzw. umgekehrt) gebracht.
  • Bei Volumenvergrößerung der Pumpenkammern wird das zu fördernde Medium über die im Gehäuse 1 und, wie aus der 2 ersichtlich, auch im Gehäusedeckel 27 angeordneten Saugnieren 18 in die Pumpenkammern gesaugt.
  • In Drehrichtung der Antriebswelle 5 um 180° versetzt findet gleichzeitig eine Volumenverringerung der Pumpenkammern infolge der Exzentrizität zwischen dem Innenrotor 6 und dem Außenrotor 4 statt, so daß dort das Medium über die im Gehäuse 1 und, wie aus der 2 ersichtlich, auch im Gehäusedeckel 27 angeordneten Drucknieren 19 aus den Pumpenkammern austritt.
  • Aus der 2 ist in Verbindung mit der 1 ersichtlich, daß im Bereich des Gleitlagers des Außenrotors 4 im Steuerschieber 2, in der Nähe der Druckniere 19, der Wirkrichtung der Resultierenden der im Betriebszustand dem System innewohnenden Kräfte gegenüberliegend, zwei über die Pumpenauslaßkanäle 29 und die Zuströmkanäle 22 mit der Druckniere 19 verbundene Druckkammern 20 angeordnet sind.
  • Selbstverständlich können diese Druckkammern 20 auch direkt mit den Drucknieren 19 verbunden sein.
  • Zwischen den beiden Druckkammern 20 ist stets ein Steg 21 angeordnet. Beide Druckkammern 20 bilden am Umfang des Außenrotors 4 im Steuerschieber 2 ein druckseitig angeschlossenes hydraulisches Lager.
  • Der zwischen den Druckkammern 20 angeordnete Steg 21 dient insbesondere bei auftretenden Unregelmäßigkeiten beim Druckaufbau in den Druckkammern 20, beispielsweise während der Einlaufphase oder bei einem Drehzahlwechsel, dem Außenrotor 4 als Widerlager und verhindert eine unbeabsichtigte Verschiebung des Außenrotors 4 im Steuerschieber 2, so daß ein Verklemmen des Außenrotors 4 im Steuerschieber 2. vollständig ausgeschlossen ist.
  • Die beiden durch einen Steg 21 voneinander getrennten, die gesamte Lagerbreite übdeckenden Druckkammern .20 weisen in der im Ausführungsbeispiel gemäß 1 dargestellten Bauform unterschiedliche Größen auf.
  • Das erfindungsgemäß am Umfang des Außenrotors 4 in der Form der beiden die gesamte Lagerbreite übdeckenden Druckkammern 20 angeordnete, druckseitig angeschlossene hydraulische Lager bewirkt in Verbindung mit dem Steg 21, daß alle von innen nach außen wirkenden, dem System im Betriebszustand innewohnenden Kräfte nahezu vollständig vom Flüssigkeitspolster kompensiert werden, so daß bei hoher Zuverlässigkeit die Reibungsverluste in allen Drehzahlbereichen wesentlich minimiert werden, wodurch die erforderliche Antriebsleistung um ca. 10% bis 15% gesenkt und der Wirkungsgrad der regelbaren Pendelschiebermaschinen deutlich erhöht wird.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung des druckseitig angeschlossenen hydraulischen Lagers am Umfang des Außenrotors 4 bewirkt zudem gleichzeitig eine deutliche Verbesserung der Laufeigenschaften, da durch die erfindungsgemäße Lösung die im Betriebszustand auftretenden, auf die Gleitlagerung des Außenrotors 4 einwirkenden Kräfte mittels des vom hydraulischen Lager aufgebauten „Flüssigkeitspolsters", auf dem der Außenrotor 4 „schwimmt", gepuffert werden.
  • Gleichzeitig werden die Instandhaltungskosten merklich reduziert und die Lebensdauer selbst unter extremen Einsatzbedingungen wesentlich verlängert. Der Steuerschieber 2 ist, wie in der 1 dargestellt, mit einem Steuerschieberarm 30 versehen. Im Innenraum des Gehäuses 1 ist einerseits neben dem Steuerschieber 2 ein Arbeitsraum 26 und andererseits neben dem Steuerschieber 2 ein Steuerdruckraum 25 angeordnet.
  • Am Steuerschieberarm 30 greift eine im Arbeitsraum 26 angeordnete, sich am Gehäuseinnenraum abstützende Rückstellfeder 15 an.
  • Diese ist in einer am Steuerschieberarm 30 angeordneten Federführung 14 angeordnet.
  • Der im Gehäuse 1 angeordnete Arbeitsraum 26 ist mit den Saugnieren 18 über den Arbeitskanal 31 verbunden.
  • Der am Steuerschieber 2 dem Arbeitsraum 26 gegenüberliegend im Gehäuseinnenraum angeordnete Steuerdruckraum 25 ist mit einem Steuerkanal 23 versehen.
  • Dem Schwenklager 3 gegenüberliegend ist am Steuerschieberarm 30 ein Schieberführungsradius 13 angeordnet, welcher in einem zugeordneten, im Innenraum des Gehäuses 1 angeordneten Gehäuseradius 12 gleitend gelagert ist.
  • In Verbindung mit der Lagerung des Steuerschiebers 2 im Schwenklager 3 wird durch die erfindungsgemäße Lagerung des Steuerschieberarmes 30 im Innenraum des Gehäuses 1 gewährleistet, daß der rückstellfederbelastete Steuerschieber 2 selbst bei geringsten Druckveränderungen im Steuerdruckraum 25 leichtgängig und exakt geschwenkt werden kann.
  • Dabei gewährleistet die zwischen dem Gehäuseradius 12 und dem Schieberführungsradius 13 gebildete große Berührungsfläche gleichzeitig eine optimale und kostengünstige Abdichtung zwischen dem Steuerdruckraum 25 und dem Arbeitsraum 26.
  • Diese Anordnung ermöglicht bei Druckbeaufschlagung des Steuerkanals 23 somit eine einfache, kostengünstige, zuverlässige und gleichsam optimale Regelbarkeit der erfindungsgemäßen Pendelschiebermaschine.
  • So kann beispielsweise im Steuerdruckraum 25 über ein druckbeaufschlagtes Ventil der Steuerdruck derart geregelt werden, daß beispielsweise zum Abregeln der erfindungsgemäßen Pendelschiebermaschine Öl über den Steuerkanal 23 dem Steuerdruckraum 25 zugeführt, oder zur Erhöhung des Fördervolumenstromes der erfindungsgemäßen Pendelschiebermaschine Öl über den Steuerkanal 23 aus dem Steuerdruckraum 25 herausgelassen wird.
  • Infolge der erfindungsgemäßen Anordnung der Rückstellfeder 15 kann bereits bei geringsten Druckschwankungen eine exakt definierte Schwenkbewegung des Steuerschiebers realisiert werden.
  • Die erfindungsgemäße Lösung bietet zudem die Möglichkeit einer internen Regelung. Dabei wird der an der erfindungsgemäßen Pendelschiebermaschine druckseitig anliegende Betriebsdruck direkt genutzt, um beim Abregeln bis zum Erreichen des jeweils gewünschten Fördervolumenstromes Fördermedium über den Steuerkanal 23 in den Steuerdruckraum 25 zuzuführen.
  • Darüber hinaus bietet die erfindungsgemäße Lösung zudem die Möglichkeit einer indirekte Regelung der erfindungsgemäßen Pendelschiebermaschine. Diese wird durch die erfindungsgemäße, direkte Verbindung des Steuerkanals 23 mit dem Hauptkanal gewährleistet, so daß das Steuermedium unmittelbar aus/in dem/den Hauptkanal in/aus den/dem Steuerdruckraum 25 zugeführt/abgeführt wird.
  • Dadurch bietet die erfindungsgemäße Lösung eine sehr einfache und zuverlässige Möglichkeit selbst Strömungsverluste, die beispielsweise über die Leitungen, den Wärmetauscher und/oder die/den Filter auftreten, kostengünstig bei der Regelung zu berücksichtigen, so daß die von der erfindungsgemäßen Pendelschiebermaschine jeweils momentan zu erbringende Förderleistung stets in Abhängigkeit und unter Berücksichtigung all dieser Verluste geregelt wird.
  • Kennzeichnend ist auch, daß im Arbeitsraum 26 ein Endanschlag 16 und im Steuerdruckraum 25 eine Lagebegrenzung 17 angeordnet ist.
  • Der im Arbeitsraum 26 angeordnete Endanschlag 16 wie auch die im Steuerdruckraum 25 angeordnete Lagebegrenzung 17 dienen bei jeweiliger Endlage des Steuerschiebers 2 einer Verbesserung der Duckverteilung im Steuerdruckraum 25 bzw. im Arbeitsraum 26.
  • Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß im Steuerdruckraum 25 eine Druckverteilungsnut 24 angeordnet ist.
  • Diese im Steuerdruckraum 25 angeordnete Druckverteilungsnut 24 dient ebenfalls der Verbesserung der Duckverteilung im Steuerdruckraum 25 und bewirkt eine „feinfühlige" Regelbarkeit der erfindungsgemäßen Pendelschiebermaschine selbst im Bereich maximaler Volumenförderströme. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Lösung ist es somit gelungen, eine mittels einer exzentrischen Umlaufbewegung arbeitende, regelbare Pendelschiebermaschine zu entwickeln, die bei hoher Zuverlässigkeit die Reibungsverluste in allen Drehzahlbereichen minimiert, zudem die erforderliche Antriebsleistung deutlich reduziert, gleichzeitig den Wirkungsgrad der regelbaren Pendelschiebermaschinen wesentlich erhöht, darüber hinaus die Laufeigenschaften deutlich verbessert, die Instandhaltungskosten merklich reduziert und selbst unter extremen Einsatzbedingungen die Lebensdauer wesentlich verlängert, wobei mit der im Ausführungsbeispiel vorgestellten Bauform zudem gleichzeitig eine einfache, kostengünstige und zuverlässige, optimale Regelbarkeit gewährleistet werden kann.
  • 1
    Gehäuse
    2
    Steuerschieber
    3
    Schwenklager
    4
    Außenrotor
    5
    Antriebswelle
    6
    Innenrotor
    7
    Pendelsteg
    8
    Pfannennuten
    9
    Pendelkopf
    10
    Pendelfuß
    11
    Pendelführungsnut
    12
    Gehäuseradius
    13
    Schieberführungsradius
    14
    Federführung
    15
    Rückstellfeder
    16
    Endanschlag
    17
    Lagebegrenzung
    18
    Saugniere
    19
    Druckniere
    20
    Druckkammer
    21
    Steg
    22
    Zuströmkanal
    23
    Steuerkanal
    24
    Druckverteilungsnut
    25
    Steuerdruckraum
    26
    Arbeitsraum
    27
    Gehäusedeckel
    28
    Pumpeneinlaßkanal
    29
    Pumpenauslaßkanal
    30
    Steuerschieberarm
    31
    Arbeitskanal

Claims (6)

  1. Pendelschiebermaschine mit einem in einem Gehäuse (1) angeordneten Steuerschieber (2) in welchem drehbar der Außenrotor (4) mindestens eines Rotorsatzes gleitgelagert ist, welcher aus einem auf einer Antriebswelle (5) angeordneten Innenrotor (6) besteht, der durch eine ungerade Anzahl von Pendelstegen (7) (mindestens fünf) mit dem Außenrotor (4) verbunden ist, wobei im Arbeitsbereich der Pendelstege (7) im Gehäuseinnenraum und/oder im Gehäusedeckel (27), zueinander um jeweils 180° versetzt, einerseits jeweils eine Saugniere (18) und andererseits eine Druckniere (19) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Gleitlagers des Außenrotors (4) im Steuerschieber (2), in der Nähe der Druckniere/n (19), der Wirkrichtung der Resultierenden der im Betriebszustand dem System innewohnenden Kräfte gegenüberliegend, zwei mit der/den Druckniere/n (19) verbundene, die gesamte Lagerbreite überdeckende Druckkammern (20) angeordnet sind, wobei zwischen den beiden Druckkammern (20) ein Steg (21) angeordnet ist.
  2. Pendelschiebermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden durch einen Steg (21) voneinander getrennten Druckkammern (20) die gleiche Größe oder auch unterschiedliche Größen aufweisen können.
  3. Pendelschiebermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (2) mit einem Steuerschieberarm (30) versehen ist, wobei im Gehäuseinnenraum einerseits neben dem Steuerschieber (2) ein Arbeitsraum (26) und, diesem gegenüberliegend, andererseits ein Steuerdruckraum (25) angeordnet ist, wobei am Steuerschieberarm (30) eine im Arbeitsraum (26) angeordnete, sich am Gehäuse (1) abstützende Rückstellfeder (15) angreift, die in einer am Steuerschieberarm (30) angeordneten Federführung (14) angeordnet ist, und wobei der im Gehäuse (1) angeordnete Arbeitsraum (26) mit der/den Saugniere/n (18) verbunden ist/sind und am Steuerdruckraum (25) ein Steuerkanal (23) angeordnet ist.
  4. Pendelschiebermaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Arbeitsraum (26) ein Endanschlag (16) und im Steuerdruckraum (25) eine Lagebegrenzung (17) angeordnet ist.
  5. Pendelschiebermaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Steuerdruckraum (25) eine Druckverteilungsnut (24) angeordnet ist.
  6. Pendelschiebermaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Steuerschieberarm (30) ein Schieberführungsradius (13) angeordnet ist, welcher in einem dem Schieberführungsradius (13) zugeordneten im Gehäuseinnenraum angeordneten Gehäuseradius (12) gleitend gelagert ist.
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