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Flüssigkeitspumpe oder-motor
Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitspumpe oder einen-motor, die entweder jeweils für sich allein oder aber zusammen als Getriebe verwendet werden können. Flüssigkeitspumpen oder-motoren mit einem umlaufenden Zylinderblock und in den Zylindern beweglichen sowie in ihrem Hub regelbaren Kolben sind bekannt. Dabei wird die Regelung des Hubes der Kolben durch eine schief zur Achse des Zylinderblockes gestellte Scheibe erzeugt.
Beim Umlauf des Zylinderblockes laufen entsprechend der jeweiligen Hubbewegung die mit den einzelnen Zylindern verbundenen Bohrungen über die im fest angeordneten Steuerspiegel vorgesehenen Steueröffnungen, die zum Ansaugen und Ausdrücken der Flüssigkeit dienen. Die grossen, für derartige Flüssigkeitsmaschinen charakteristischen Reaktionskräfte können vorteilhaft durch Entlastungen vermindert werden, wodurch der Wirkungsgrad und die Lebensdauer der Pumpe erhöht wird.
Da sich jedoch mit der jeweiligen Belastung der Betriebsdruck ändert und die Viskosität der Betriebsflüssigkeit von der jeweiligen Betriebstemperatur beeinflusst wird, ist es sehr schwierig, die von diesen Faktoren abhängigen Ölfilmdicken in den Lagerungen und besonders im Spalt zwischen den Steuerflächen des Zylinderblockes und des Steuerspiegels für einen in jeder Hinsicht einwandfreien Lauf der Vorrichtung zu beherrschen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine betriebssichere, infolge ihrer Einfachheit in grossen Serien sehr wirtschaftlich herstellbare Flüssigkeitsmaschine zu schaffen, bei der die Vor- und Nachteile jeder Einzelheit sorgfältig auf einen in technisch-wirtschaftlicher Hinsicht optimalen Bereich der Anwendbarkeit abgestimmt sind.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine grossflächige Anlage der Kolbenköpfe an der Antriebs- oder Stützscheibe zu erreichen, um die Kolben von Kantenpressungen zu befreien.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine lineare Verstellbarkeit des Kolbenhubes zu erzielen, wobei die Lage der Antriebsachse und des Steuerspiegels räumlich fest angeordnet ist.
Ausgehend von einer Flüssigkeitsmaschine, die einen sich drehenden Zylinderblock mit darin auf einem Kegelmantel angeordneten Zylindern und Kolben aufweist, wobei die Hubbewegung der Kolben durch die exzentrische Lage der Achse des Zylinderblockes gegenüber einem sich drehenden Hohlringkörper bewirkt wird, auf dessen innerer Gleitfläche die Kolbenköpfe gleiten, besteht das Wesentliche der Erfindung darin, dass im Hohlringkörper für die Kolbenköpfe entsprechend der Kolbenzahl mehrere Gleitflächen vorgesehen sind, welche eben ausgebildet und senkrecht zu den Kolbenachsen angeordnet sind.
Eine besondere Ausführungsform der erfindungsgemässen Maschine besteht darin, dass diese ebenen Gleitflächen im Hohlringkörper von zylindrischen Mantelflächen umgeben sind, die die Kolbenköpfe mit Spiel seitlich umfassen. Diese Ausführung erhält man vorzugsweise durch Ausbohren und/oder Ausfräsen der ebenen Gleitflächen aus dem Hohlringkörper.
In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform einer Pumpe oder eines Motors gemäss der Erfindung wiedergegeben, u. zw. zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch eine Pumpe mit einem radial verschiebbaren Zylinderblock und mit einem auf der Antriebswelle fest angeordneten Hohlringkörper, Fig. 2 eine Draufsicht auf den dazugehörenden Steuerspiegel. Zur Erleichterung des Verständnisses sind die darüberliegenden Bohrungen im Zylinderblock gestrichelt angedeutet. Fig. 3 ist die schematische Ansicht der Innenseite des Hohlringkörpers mit den ebenen Gleitflächen, die zusammen eine Art Pyramidenstumpf ergeben. Die auf
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diesen beiden Flächen mit ebenen Stirnflächen gleitenden Kolben sind schematisch angedeutet.
Betrachtet man die Fig. 1, so erkennt man, dass in dem Gehäuse 1 die Antriebswelle 2 gelagert ist, mit der ein Hohlringkörper 3 fest verbunden ist. Dieser Hohlringkörper 3 ist durch Lager 4 in dem Gehäuse 1 gelagert. Er hat eine innere kegelstumpfförmige Ausnehmung 5, in die Bohrungen
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gleiten die ebenen Stirnflächen von Kolben 8 in Zylindern 9 innerhalb des Zylinderblockes 10.
Die Achsen dieser Zylinder bzw. Kolben liegen auf einem Kegelmantel. Die Achse des Zylinderblockes 10 liegt exzentrisch parallel zur Achse der Antriebswelle 2 und des Hohlringkörpers 3. Der Zylinderblock 10 ist einerseits auf dem Steuerspiegel 11 gelagert, anderseits durch ein axial verschiebbares Lager 12 im Hohlringkörper 3 geführt. Die radiale Verstellung des Zylinderblockes 10 und. damit die Änderung der Exzentrizität der Zylinderblockachse gegenüber der Antriebswellenachse wird durch eine Verstelleinrichtung 13 bewirkt, in der der Zylinderblock drehbar gelagert ist. Diese Verstelleinrichtung ist mit Stellstangen 14 versehen, die durch das Gehäuse hindurch nach aussen geführt sind.
Die Zylinder 9 des Zylinderblockes sind durch Bohrungen 15 mit dem Steuerspiegel 11 verbunden. Im Steuerspiegel sind, wie aus Fig. 2 zu entnehmen ist, Steueröffnungen 16 vorgesehen, die voneinander durch einen dazwischenliegenden Steg 17 getrennt sind. Diese Steueröffnungen 16, die mit den Zu- und Ableitungen 16'verbunden sind, werden vorzugsweise in einer Breite ausgeführt, die dem Durchmesser der Bohrungen 15 im Zylinderblock 10 entspricht.
In Fig. 2 sind fünf Bohrungen 15 angedeutet, von denen die linke, dem Totpunkt des Kolbenhubes entsprechend, gerade auf dem Steg 17 befindlich dargestellt ist. In der Achse des Zylinderblockes 10 liegend ist eine Bohrung 18 (Fig. l) vorgesehen und auch in Fig. 2 angedeutet, u. zw. liegt sie dort um die Maximalverschiebungsmöglichkeit e nach rechts verschoben, auf der Mitte des Steges 17. Um die beiden Steueröffnungen ist mit einem durch die Dichtung bedingten Abstand-eine Nut 19 vorgesehen, die über die Bohrungen 20,21 mit dem Innenraum des Gehäuses 1 verbunden ist.
Eine der beiden Bohrungen 20 liegt immer ausserhalb der Steuerf1äche des Zylinderblockes 10, so dass der Druck des aus den Steueröffnungen 16 sich im Spalt zwischen den Flächen des Zylinderblockes 10 und des Steuerspiegels 11 bildenden Ölfilms über die Nut 19 nach Null hin absinkt.
Die oben erwähnte Bohrung 18 im Zylinderblock mündet auf der dem Steuerspiegel abgewendeten Seite des Zylinderblockes 10 in eine Ausnehmung 22 des axial verschiebbaren Lagers 12. Diese Ausnehmung 22 steht über eine Bohrung 23 mit dem rückwärtigen Raum 24 des Lagers 12 in Verbindung, so dass der Zylinderblock 10 gleichsam schwimmend zwischen dem Hohlringkörper 3 und dem Steuerspiegel 11 gelagert ist. Eine Druckfeder 25 sichert das stetige Anliegen des Lagers 12 am Zylinderblock 10.
Für diese schwimmende Lagerung des Zylinderblockes 10 ist es gleich, ob das Lager 12 in einer Ausnehmung des Hohlringkörpers angeordnet ist und sich gegen eine ebene Lagerfläche des Zylinderblockes legt, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, oder ob man die Ausnehmung im Zylinderblock anordnet und die ebene Lagerfläche am Hohlringkörper. Diese umgekehrte Ausführung ist nicht dargestellt, da sie sich für jeden Fachmann als Umkehrung der dargestellten von selbst ergibt. Es sei noch bemerkt, dass als Druckflüssigkeit die Betriebsflüssigkeit verwendet werden kann ; man kann jedoch auch eine gesonderte, einer besonderen Druckquelle entnommenen Druckflüssigkeit zuführen.
Weiterhin sei noch bemerkt, dass in an sich bekannter Weise zum Ausgleich der Druckkräfte in den Kolben 8 Bohrungen 26 vorgesehen sind, die von der Kolbenrückseite zu Ausnehmungen 27 in der ebenen Stirnfläche der Kolben führen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Flüssigkeitspumpe oder-motor, der einen sich drehenden Zylinderblock mit darin auf einem Kegelmantel angeordneten Zylindern und Kolben aufweist, wobei die Hubbewegung der Kolben durch die exzentrische Lage der Achse des Zylinderblockes gegenüber einem sich drehenden Hohlringkörper bewirkt wird, auf dessen innerer Gleitfläche die Kolbenköpfe gleiten, dadurch gekennzeichnet, dass im Hohlringkörper (3) für die Kolbenköpfe entsprechend der Kolbenzahl mehrere Gleitflächen vorgesehen sind, welche eben ausgebildet und senkrecht zu den Kolbenachsen angeordnet sind.