DE819041C

DE819041C - Fluessigkeitspumpe bzw. -motor mit sternfoermig angeordneten umlaufenden Zylindern

Info

Publication number: DE819041C
Application number: DEW3A
Authority: DE
Inventors: Eduard Dr-Ing Woydt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-10-04
Filing date: 1949-10-04
Publication date: 1951-10-29

Description

Flüssigkeitspumpe bzw. -motor mit sternförmig angeordneten umlaufenden Zylindern Die Erfindung bezieht sich auf Flüssigkeitspumpen bzw. -motoren mit sternförmig angeordneten umlaufenden Zylindern. Bei solchen Maschinen ist es bekannt, zwei frei umlaufende Ringe anzuordnen, welche die Zentrifugalkraft aller Kolben aufnehmen, die auf diesen gleiten oder rollen.
Es sei hier zur Abgrenzung der Erfindung bemerkt, daß noch andere Maschinen mit zwei Ringen bekannt sind, welche die Fliehkräfte aufnehmen. Bei diesen Maschinen, z. B. Lauf-Thoma, laufen die Ringe jedoch nicht frei um. sondern dienen der Aufnahme der Kolbenkräfte und der Regelung der Exzentrizität. Auf derartige Maschinen bezieht sich die vorliegende Erfindung nicht.
Die Erfindung bezweckt nun, bei derartigen Maschinen mit frei umlaufenden Ringen die Anordnung so zu treffen, daß die Kolben von der Tangentialkomponente des Bahndrucks entlastet werden, und außerdem die auftretenden Reibungen so gering wie möglich zu halten. Zu diesem Zweck sind erfindungsgemäß am Druckkörper Führungsbahnen angeordnet, welche die Tangentialkomponente des Bahndrucks außerhalb der Zylinder aufnehmen.
Zur Übertragung der Tangentialkomponente ist ein Wagen angeordnet, und zwar derart, daß seine Räder wechselweise mit geringem Spiel gegen zwei einander gegenüberliegende Führungsbahnen zur Anlage kommen können. Auf diese Weise ist es möglich, die Pumpe bzw. den Motor in beiden Richtungen umlaufen zu lassen. Durch die beiderseitige Anordnung von Führungsbahnen ergibt sich ferner der weitere Vorteil, daß die durch den Oldruck hervorgerufene Tangentialkomponente durch die Bahnkomponente der Zentrifugalkraft des gegenüberliegenden Kolbens vermindert wird.
Die Übertragung der Zentrifugalkraft von dem Kolben auf die frei umlaufenden Ringe erfolgt in zweckmäßiger Weise über den Wagen. Dabei bietet es besonders Vorteile, daß sich das Kolbenquerhaupt mit Linienberührung, z. B. einer zylindrischen Fläche, gegen den Wagen abstützt, wobei die Berührungslinie etwa senkrecht auf der Kolbenachse steht. Hierdurch wird verhindert, daß bei der Aufnahme der Zentrifugalkraft des Kolbens Kräfte entstehen, welche den Kolben seitlich belasten.
Die Abstützung des Kolbens gegen die frei umlaufenden Ringe kann durch schwenkbare Gleitschuhe oder durch Rollen tragende Rahmen erfolgen. Zweckmäßig ist die Schwenkachse dieses Gleitschuhes bzw. dieses Rollen tragenden Rahmens in die Achse der Räder gelegt, welche auf den die Tangentialkomponente aufnehmenden Führungsbahnen laufen.
Die Übertragung des Drucks von den Kolben auf den Exzenter ist bisher durch Gleitkörper vorgenommen worden, die gelegentlich auch als Gleitschuhe nach Art eines Michellagers ausgebildet waren. Die Reibung dieser Gleitschuhe steigt jedoch bei geringen Drehzahlen an, da sich ihr vorauseilendes Ende bei geringen Geschwindigkeiten nicht mehr in dem erwünschten Maße unter der Wirkung des Ölfilms vom Exzenter abhebt. Zur Übertragung des Kolbendrucks auf den Exzenter werden deshalb erfindungsgemäß Rollen angeordnet, die auf dem Exzenter oder auf einem Ring laufen, der auf dem Exzenter drehbar ist. Der Gleitschuh bzw, der Rollenträger, welcher den Kolbendruck auf den Exzenter überträgt, ist gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung in dem zweckmäßig als Wiege ausgebildeten Zwischenstück um eine Achse schwenkbar, die parallel zur Drehachse des Getriebes ist. Wesentlich ist, daß der Gleitschuh bzw. der Rollenträger die Kraft nicht unmittelbar auf den Kolben bzw. das Kolbenquerhaupt überträgt, sondern auf die Wiege, welche gegenüber dem Kolben verschiebbar ist. Die Schwenkachse dieses Gleitschuhes bzw. Rollenträgers fällt vorteilhaft mit der Achse der Räder zusammen, welche die Tangentialkomponente auf die Führungsbahnen übertragen.
Die sich auf den frei umlaufenden Ringen abstützenden Rollen oder Gleitschuhe sind ferner vorteilhaft an einem Rahmen angeordnet, der etwa um die Schwenkachse des Gleitschuhes oder Rollenträgers schwenkbar ist, welcher den Kolbendruck auf den Exzenter überträgt.
Es ergibt sich demgemäß eine besonders vorteilhafte Ausführung, bei der drei Achsen zusammenfallen, nämlich die Achse der Räder, welche die Tangentialkomponente auf das Gehäuse übertragen, die Schwenkachse des Rollenrahmens bzw. des Gleitschuhes, der die Zentrifugalkraft auf die frei umlaufenden Ringe überträgt, und die Schwenkachse des Gleitschuhes bzw. Rollenträgers, der die Kolbenkräfte auf den Exzenter überträgt. Dabei ist diese Achse in der Wiege angeordnet, welche gegenüber dem Kolbenquerhaupt beweglich ist und von einem kastenartigen Wagen gehalten wird, der seinerseits bei der Übertragung der Zentrifugalkraft der Kolben auf die frei umlaufenden Ringe mit"virkt. An Stelle des Rollenrahmens, der die Zentrifugalkraft auf die frei umlaufenden Ringe überträgt, können auch Räder angeordnet werden, deren Achse in der erwähnten gemeinsamen Achse liegt.
Die Zeichnung bringt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar zeigt Fig. i einen senkrechten Schnitt durch eine Pumpe nach der Erfindung gemäß a1-13, wobei jedoch der untere Kolben nebst zugehöriger Getriebevorrichtung in Ansicht dargestellt ist, Fig. 2 einen Schnitt gemäß C-D der Fig. i, wobei jedoch der obere Kolben nebst der zugehörigen Getriebevorrichtung gemiiß E-F und die untere Getriebevorrichtung gemäß G-H geschnitten ist, Fig. 3 eine Draufsicht auf den Kolben nebst (lern NN'agen und Fig. 4 einen Schnitt gemäß I-li der Fig. i.
Mit r ist das Gehäuse der Pumpe bezeichnet, in dem sich vier Zylinder 2 befinden, deren Zu- und Abfluß über Bohrungen 3 erfolgt, welche in Ringnuten 4 und 5 der Welle 6 münden und durch diese Ringnuten mit den Zu- und Abflußkanälen 7 durch Bohrungen 8 und g verbunden sind. Das Gehäuse i dreht sich auf der Welle 6, die ihrerseits einen Doppelexzenter io, i i trägt, welcher in nicht dargestellter Weise verstellbar sein kann. In den Zylindern 2 arbeiten Kolben 12, die ein Querhaupt 13 tragen. Dieses Querhaupt besitzt ballige Anlageflächen 14, mit denen es gegen ebene Anlageflächen 28 eines kastenartigen Wagens 15 anliegt. Auf einer Achse 16 dieses Wagens befinden sich Räder 17, welche gegen Führungsbahnen 18 oder i9 zur Anlage kommen können. Der Durchmesser der Räder 17 ist um ein geringes, etwa 171o inm, kleiner als der Abstand der Führungsbahnen 18 und i9. Der Wagen 15 trägt auf seiner Achse 16 ferner einen schwenkbaren Rahmen 2o, der vier Rollenpaare 21 trägt, die gegen zwei frei umlaufende Ringe 22 anliegen. Der kastenartige `Vagen 15 nimmt eine Wiege 23 in sich auf, die mit einer Balligen Anlagefläche 24 gegen eine ebene Fläche des Querhauptes 13 anliegt. Die Berührung erfolgt also in einer Geraden, die etwa senkrecht auf der Kolbenachse steht. Die Wiege 23 ist in tangentialer Richtung des Getriebes um einen geringen Betrag in dem kastenartigen Wagen 15 verschiebbar. Die Wiege 23 nimmt in einer entsprechenden zylindrischen Ausnehmung einen zylindrischen Ansatz 25 eines Rollenträgers 26 auf, dessen Rollen 27 auf dem Exzenter i i laufen, wobei zwischen den Rollen 27 und dem Exzenter i i ein nicht dargestellter Ring angeordnet sein kann, der seinerseits auf dem Exzenter i i drehbar ist. Die Schwenkachse des Rollenträgers 26 fällt etwa zusammen mit der Achse 16 des \-N'agens 15, so daß also die Achsen der Räder 17, die Schwenkachse des Rahmens 20 und die Schwenkachse des Rollenträgers 26 etwa zusammenfallen. Die Folge hiervon ist, daß sich alle Kräfte in einem Punkt bzw. einer Achse schneiden, so daß sie sich gegenseitig teilweise ausgleichen und keine seitlichen Kräfte auf die Kolben 12 au"geübt «-erden können.
An Stelle des schwenkbaren Rahmens 2o mit den Rollen 2r können zwei Räder größeren Durchmessers angeordnet sein, deren Achse mit der Achse der Räder 17 zusammenfällt und von denen je eines auf einem der Ringe 22 läuft.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Flüssigkeitspumpe bzw. -motor mit sternförmig angeordneten umlaufenden Zylindern, bei denen alle Kolben von zwei die Zentrifugalkraft der Kolben aufnehmenden frei umlaufenden lZingen geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß am Druckkörper (i) Führungsbahnen (i (S, ig) angeordnet sind, welche die Tangentialkomponente des Bahndrucks außerhalb der Zylinder (2) aufnehmen. . Flüssigkeitspumpe bzw. -motor nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wagen (i,5), welcher die Tangentialkomponente des Bahndrucks über ein verschiebbares Zwischenstück, z. B. eine Wiege 23, auf die Führungsbalin (18 bzw, icg) überträgt, so angeordnet ist, <laß seine Räder (17) wechselweise mit geringem Spiel an zwei einander gegenüberliegenden l@iilirungshalinen (18 und i9) zur Anlage komlnen können. 3. Flüssigkeitspumpe bzw. -motor nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein Kolbenquerhaupt (13) Tiber den Wagen (15) gegen die frei umlaufenden Ringe (22) abstützt. Flüssigkeitspumpe bzw. -motor nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Kolbenquerhaupt (13) zwecks Übertragung der Zentrifugalkraft der Kolben (12) mitLinien-, berührung, z. B. einer zylindrischen Fläche (1d), gegen den Wagen (15) abstützt, wobei die Berührungslinie etwa senkrecht auf der Kolbenachse steht. Flüssigkeitspumpe bzw. -motor nach Anspruch 1 bis q., dadurch gekennzeichnet, daß ein Gleitschuhe bzw. Rollen (21) tragender schwenkbarer Rahmen (20), mittels dessen sich der Wagen (15) gegen die frei umlaufenden Ringe (22) abstützt, mit den Rädern (17), welche auf den Führungsbahnen (18 bzw. i9) laufen, etwa auf einer Achse sitzt. 6. Flüssigkeitspumpe bzw. -motor nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Kolben (12) mittels Rollen (27) auf dem Exzenter (i i) bzw. auf einem Ring abstützt, der auf dem Exzenter drehbar ist. 7. Flüssigkeitspumpe bzw. -motor nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitschuh bzw. Rollenträger (26) der Rollen (27), welcher den Kolbendruck auf den Exzenter (i i) überträgt, in dem zweckmäßig als Wiege (23) ausgebildeten Zwischenstück um eine zur Drehachse parallele Achse (25) schwenkbar ist. B. Flüssigkeitspumpe bzw. -motor nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (16) der Räder (17), welche die Tangentialkomponente auf die Führungsbahnen (18, i9) übertragen, etwa mit der Schwenkachse des Rollenträgers (26) bzw. Gleitschuhes, welcher den Kolbendruck auf den Exzenter (i i) überträgt, zusammenfallen. y. Flüssigkeitspumpe bzw. -motor nach Anspruch i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die sich auf den frei umlaufenden Ringen (22) abstützenden Rollen (21) oder Gleitschuhe an einem Rahmen (2o) angeordnet sind, der etwa um die Schwenkachse (16) des Gleitschuhes oder Rollenträgers (26) schwenkbar ist.