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Kolbenmaschine (Pumpe, Kraftmaschine, Bremse, Kupplung od. dgl. ).
Die Erfindung bezieht sich auf Pumpen, Motoren od. dgl. mit einer Anzahl von um eine Achse umlaufenden, Kolben enthaltenden Zylindern, welcher Umlaufkörper an nur einer Seite gelagert ist.
Bei diesen Maschinen wird, wenn in den Zylindern Druck herrscht, ein radialer Schub erzeugt, der auf den Umlaufkörper kippend wirkt. Nach der Erfindung sind nun zur gänzlichen oder teilweisen Aufhebung des Kippmoments eine oder mehrere Flächen angeordnet, die vom Druck des Arbeitsmittels derart belastet sind, dass dieser auf die Flächen und mittelbar oder unmittelbar auf den Umlaufkörper wirkende Druck dem Kippmoment entgegenwirkt.
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Rotors, die jener gegenüberliegt, an welcher die Radiallager angeordnet sind, wird das nicht umlaufende Steuerorgan montiert, welches an der Stirnfläche des Rotors wirkt, vom Gehäuse getrennt und einer Längsverschiebung fähig ist, und gegen den Rotor durch den Druck in der Vorrichtung angepresst wird. der auf geeignete Flächen einwirkt.
Dieser Druck schafft nicht nur einen dichten Anschluss der Spiegel-
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gegen das Schublager bzw. gegen die Einrichtungen, die vorgesehen sind, um diesen Schub aufzunehmen.
Dadurch wird zum Teil oder gänzlich einem Kippen des Rotors entgegengewirkt.
Eine solche Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, in welcher Fig. 1 einen Längsschnitt und Fig. 2 eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt, einer Pumpe oder eines Motors mit Rollenlagern veranschaulicht. Fig. 3 ist ein Seitenaufriss einer Pumpe oder eines Motors, bei dem ein
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samt einem Teil des Gehäuses.
Das Rotorlager J, 2 ist ein zusammengesetztes, wie in Fig. 1 dargestellt, oder es besteht aus einem einzigen Kranz von Kugeln (Fig. 3), die sowohl eine radiale Belastung als auch einen Längsschub aufzunehmen vermögen. Das Lager ist an nur einer Seite des Rotors 5 angeordnet.
Das flache, undrehbare jedoch gleit-oder kippbare Steuerorgan 6 kann sich geringen Lagen-
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spiegelfläche durch den Druck in der Vorrichtung gehalten, der auf hiezu vorgesehene Flächen 7, 7 zur Wirkung gebracht wird.
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Zylindern J auf der Druckseite und der resultierende Druck wirkt gegen die Enden der Zylinder 3 und erzeugt einen Schub des Rotors gegen die radial angeordneten Lager 1. Da diese an nur einer Seite der Zylinder angeordnet sind, tritt eine Hebelwirkung ein, die den Rotor 5 zu kippen sucht.
Wenn jedoch in den Zylindern 3 Druck ist, wirkt er auch gleichzeitig auf die Druckflächen 7, zu
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gegen den Rotor 5, u. zw. ist dieser Schub in der Linie der Drehachse oder parallel zu ihr gelegen, so dass der Rotor gegen das Lager gedrückt wird, das zur Aufnahme dieses Schubes dient. Je nach dem Drehungssinn der Vorrichtung bildet die eine oder die andere der Bohrungen 9 (Fig. 4) den Einlass bzw. den Auslass
Die durch den Druck in dem Zylinder 3 hervorgerufene Kipptendenz wird auf diese Weise durch den Druck längs oder parallel zur Rotationsachse aufgehoben, wenn man unter Berücksichtigung des Abstandes vom Drehpunkt das Drehmoment der Schubkraft gleich oder grösser als das Drehmoment macht, das durch den Druck in dem Zylinder in bezug auf diesen Drehpunkt hervorgerufen wird.
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Diese Aufhebung der Kipptendenz ermöglicht die Verwendung von Lagern auf nur einer Seite, ohne den Nachteil in Kauf zu nehmen, der ohne diese aufhebende Wirkung infolge des Druckes im Apparat bestehen würde und es bestehen somit folgende Vorteile :
1. ist nur ein Radiallager statt zweier notwendig ;
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wieder eingebracht werden kann, ohne dass eine Rohrverbindung zu lösen oder die Unterstützung der Maschine auf ihrer. Grundplatte zu ändern wäre ;
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ein Minimum reduziert. Genauigkeit deshalb, weil infolge der Anordnung des Lagers an bloss einer Seite die Maschinenteile an nichts anders mehr angepasst werden müssen. Da das schwebende Steuerorgan geeignet ist, sich an geringe Ungenauigkeiten des Rotors anzupassen, so ist vollständige Genauigkeit in den Maschinenbestandteilen nicht notwendig.
Trotzdem wird kein erheblicher Verlust an Wirkungsgrad auftreten.
Auch die Anzahl der übrigen 11aschinenbestandteile wird als Folge des Überflüssigwerdens von Lagern im andern Deckel herabgemindert.
Es soll nun eine andere Ausführungsform des Steuerorgans beschrieben werden, die besonders geeignet ist und in Fig. 4 in einem Schnitt dargestellt ist. Je nach dem jeweiligen Drehungssinn der Maschine bildet die eine oder die andere der Bohrungen 9 den Einlass. Jene, die beim betreffenden Drehungssinn nicht als Einlass dient, bildet den Auslass. Zwischen den beiden Räumen 7 ist ein vom Dampf- druck betätigter Schieber.
M angeordnet, so dass, wenn in dem einen oder den andern Stutzen 9,9 Druck herrscht, dieses Steuerorgan 10 zwecks Freigabe einer passenden Entlastungsoberfläehe verschoben wird und der auf dieser grösseren Fläche wirkende Druck das Organ 6 gegen den Rotor drückt.
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Statt jener eben beschriebenen Ausführung des Steuerorgans, bei welcher das undrehbare Steuerorgan mit den Ein- und Auslasskanälen einer geringen Bewegung fähig ist, damit es gegen den Rotor geschoben werden kann, kann das Steuerorgan, in welchem die Druck- und Ausströmkanäle gebildet sind, unbeweglich, beispielsweise mit dem Gehäuse gegossen sein und der Rotor eine lose Platte tragen, welche die Fläche bildet, die mit dem Steuerorgan in Berührung steht, und welche Platte für jeden Zylinder je einen Kanal enthält.
Diese Platte kann eine geringe Axialbewegung vollführen, kann sich aber nicht in
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Platte sind an der dem Rotor zunächst gelegenen Seite Ausnehmungen vorgesehen, in welchen hohle Kolben angeordnet sind, die jeden Zylinder im Rotor mit seinem zugehörigen Kanal in der lo, en Platte verbinden.
Wenn irgendeiner der Zylinder unter Druck kommt, so presst der in der Ausnehmung mit den hohlen
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moment entgegengewirkt wird.
Es wurde bisher nur ein nichtumlaufendes Steuerorgan erwähnt ; doch kann auch ein andere, Steuerorgan, das den Anforderungen entspricht, verwendet werden.
In den Zeichnungen sind bloss freibewegliche Kolben 4 dargestellt, sohin solche, die keine zwangläufige mechanische Verbindung mit irgendeinem andern Teil des Mechanismus haben. Es ist jedoch klar, dass die Erfindung keineswegs auf solche Vorrichtungen beschränkt ist, sondern es können auch Kolben verwendet werden, die mit einem den Hub regelnden, umlaufenden Ring vermittels Pleuelstangen oder anderer Einrichtungen verbunden sind. In allen Fällen besteht jedoch das wesentliche Merkmal darin, dass Flächen angeordnet sind, auf welche der Druck im System wirkt, der ein Moment erzeugt.
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hervorgerufen wird.
Selbstverständlich müssen die Zylinder nicht unbedingt senkrecht zur VeHe an- geordnet sein sondern können einen beliebigen Winkel mit ihr einschliessen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Kolbenmaschine, Pumpe, Kraftmaschine, Bremse, Kupplung od : dgl. mit um eine Ache um- laufenden Zylindern, bei der die Lagerung dieses Umlaufkörpers an nur einer Seite desselben angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur gänzlichen oder teilweisen Aufhebung des auf den Umlaufkörper kippend wirkenden, von dem Druck in den Zylindern herrührenden Drehmoments eine oder mehrere vom Druck des Arbeitsmittels derart belastete Flächen angeordnet sind, dass dieser auf die Flächen und mittel-oder unmittelbar auf den Umlaufkörper wirkende Druck dem Kippmoment entgegenwirkt.
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