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Kapselpumpe oder-motor mit stufenlos veränderlichem Arbeitsraum
Kapselpumpen und-motoren haben eine breitere Anwendung für Gase und Flüssigkeiten gefunden, da sie einen einfachen und betriebssicherenAufbau und grosse Leistungen bei verhältnismässig kleinen Aussen - abmessungen aufweisen können.
Verstellbare Kapselmaschinen mit Veränderlichkeit der axialen Breite des Arbeitsraumes sind be- kannt. Ebenso sind Kapselmaschinen, bei denen, der wirksame Arbeitsraum in radialer Richtung dadurch verstellt werden kann, dass die Exzentrizität zwischen Rotor und Gehäuse geändert wird, vor allem im
Werkzeugmaschinenbau hervorgetreten, doch ist die wirtschaftliche Verwendung dieser Typen wegen ver- schiedener Ursachen etwas beschränkt.
Die Erfindung betrifft eine neue Anordnung zur Änderung des wirksamen Arbeitsraumes von Kapsel- maschinen und es ist die allgemeine Absicht der Erfindung, die Verwendungsmöglichkeiten durch die Ein- führung einer axialen Verstellung des Arbeitsraumes zu erweitern und noch wirtschaftlichere Maschinen erzeugen zu können.
Das vor allem wichtigste Merkmal der Erfindung besteht darin, dass der Arbeitsraum der Kapselma- schine an der einen Stirnseite von einem Regelring begrenzt wird, der innen auf den Rotor verschiebbar angepasst ist und aussen in einer Büchse drehbar gelagert ist, welcher Regelring inwendige radiale Schlitze hat, die den Schlitzen des Rotors für die Flügel entsprechen, welche Flügel den Regelring bei der Drehbewegung des Rotors mitnehmen, und dass die erwähnte Büchse mit dem Regelring während des Betriebes in axialer Richtung verstellt werden kann, wobei der Arbeitsraum der Maschine stufenlos geändert wird.
Ein anderes wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, dass der Regelring einen grösseren äusseren Durchmesser'als der grösste Durchmesser des Arbeitsraumes hat, wobei der Aussenwand des Arbeitsraumes eine beliebige, zweckmässig gewählte Form gegeben werden kann.
Die Erfindung ist beispielsweise in der Zeichnung dargestellt.
Fig. l zeigt einen Querschnitt und Fig. 2 einen Längsschnitt einer Kapselmaschine, die mit zwei gegenüberliegenden Arbeitsräumen eine entlastete Welle hat und für hohe Belastungen, aber verhältnismä- ssig kleine Drehzahlen geeignet ist. Die Teilfigur unter Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Kanalschlitze durch die Büchse 4. Fig. 3 zeigt einen Querschnitt und Fig. 4 einen Längsschnitt einer Kapselmaschine vom exzentrischen Typ, bei der die Flügel in bekannter Weise durch in Nuten geführte Zapfen zwangsläufig bewegt werden, wie in den Fig, 4 und 5 gezeigt ist. Diese Steuerung der Flügel gestattet die Verwendung von höheren Drehzahlen.
In allen Figuren sind gleiche Teile mit den gleichen Nummern bezeichnet, auch die unten beschriebene Wirkungsweise gilt für alle Figuren.
Mit dem Gehäuse 1 sind die beiden Deckel 6 und 7 mittels Schrauben verbunden. Der Rotor 2 dreht sich mit genauem Laufspiel zwischen den Deckeln auf einer Keilwelle, die in den Deckeln gelagert ist.
Der Rotor 2 trägt in radiale Schlitze genau eingepasste Flügel 3, die den Arbeitsraum in Kammern unterteilen und gleichzeitig die Abdichtung der einzelnen Kammern besorgen, so dass bei der Drehung des Rotors die Kammern sich in bekannter Weise zunächst vergrössern und hierauf wieder verkleinern.
Wird der Rotor von aussen angetrieben. während Flüssigkeit durch den Ansaugstutzen zufliesst, so werden die Flügel die Flüssigkeit zu den Ablaufstutzen fördern und die Maschine arbeitet als Pumpe.
Wird aber die Flüssigkeit durch den Ansaugstutzen unter Druck zugeführt, so wird die Flüssigkeit auf die Flügel drücken und damit den Rotor in Drehung versetzen und die Maschine arbeitet als Motor.
Der wirksame Arbeitsraum der Maschine ist an der einen Stirnseite vom Deckel 6 und an der andern Seite vom Regelring 5 begrenzt, welcher Regelring aussen in einer axial verschiebbaren Büchse 4 drehbar,
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aber in axialer Richtung unverschiebbar gelagert und innen dem Rotor verschiebbar angepasst ist, indem er radiale Schlitze für die Flügel 3 aufweist, die den Regelring 5 bei der Drehbewegung des Rotors 2 mitnehmen. Da der Regelring 5 der axialen Verstellung der Büchse 4 folgen muss, kann der Arbeitsraum dadurch stufenlos geändert werden, dass die Büchse 4 in axialer Richtung verschoben wird, wobei der wirksame Arbeitsraum linear mit demAbstandx zwischen dem Regelring 5 und dem Deckel 6 ansteigt.
In beiden Figuren sind die Zufluss und Abflusskanäle in radialer Richtung durch die Büchse 4 und das Gehäuse 1 geführt sie können aber auch in axialer Richtung durch den Deckel 6 geführt werden.
Die Erfindung kann mit Erfolg eine Anwendung bei stufenlos verstellbarem Drehmomentwandler finden, wo entweder die Pumpe oder der Motor, oder sowohl Pumpe als Motor gemäss der Erfindung verstellbar angeordnet werden kann.
- Die Änderung des wirksamen Arbeitsraumes der Pumpe oder des Motors wird dadurch bewirkt, dass die Büchse 4 mit dem Regelring 5 von Hand aus oder mittels Servomotorhilfe mittels einfacher mechanischer Einrichtungen verschoben wird. Die Verstellung kann auch vom Flüssigkeitsdruck und somit von der Belastung abhängig gemacht werden, oder abhängig von der Drehzahl oder sowohl von Belastung als auch Drehzahl, so dass die Verstellung automatisch erfolgt und das richtige Übersetzungsverhältnis sich bei allen Belastungen und Drehzahlen ergibt.