Kapselmaschine für Flüssigkeiten oder Gase mit automatisch anliegenden Diaphr agmen. Gegenstand der Erfindung ist- eine Kapselmaschine für Flüssigkeiten oder Gase mit automatisch anliegenden Diaphragmen. SolcheMaschinen, die; beispielsweise zurKraft- übertragung mittelst Druckflüssigkeiten, wie Wasser und Öl oder Druckluft und derglei chen dienen, können aus einem Kapsel maschinensatz bestehen, dessen zwei Bestand teile sind:
eine Pumpe, welche die an ihrer Welle angewendete Kraft benutzt, um aas zum Betrieb des Motors erforderliche Mittel zu verdichten, und ein Motor, welcher die Kraft an seiner Welle abgibt, damit sie wei ter benutz werden kann.
Eine neue Art von Kapselpumpen und Kapselmotoren, beispielsweise für di" Über tragung von Kraft mittelst Druckflüssig keiten, ist in der beiliegenden Zeichnung bei spielsweise veranschaulicht, worin: Fig. 1 eine Ausführungsform im Schnitt zeigt; Fig. 2 und 3 zeigen eine weitere An führungsform im Querschnitt bezw. Län -- schnitt; Fig. 4 stellt eine Abänderung schematisch dar.
Die Pumpe (Fig. 1) besitzt einen fesi- stehenden, zylindrischen Hohlkörper C, des sen Innenprofil im Querschnitt. sich aus zwei Kreisbogen mit den Radien r - bezw. r -i- e zusammensetzt, welche mit kontinuier lichen Kurven ineinander übergehen. Inner halb des feststehenden Körpers C dreht sich die auf ihrer Welle A festsitzende Trommel B; die Welle A ist im Körper C um den Betrag e exzentrisch angeordnet.
An den Körper C schliessen sich zwei Kanäle T1 und TZ an; je nach dem Drehsinn der Welle A arbeitet der eine Kanal als Saugkanal und der andere als Druckkanal oder umgekehrt. Damit die Maschine als Pumpe oder Motor arbeiten kann, müssen die Kammern L' und L2, an welche die Kanäle T' und TZ an geschlossen sind, ständig getrennt bleiben. Zu diesem Zweck sind die Diaphragmen D in Nuten G der Drehtrommel B gleitbar angeordnet;
diese Diaphragmen werden nach aussen getrieben durch den Druck der Flüs sigkeit, welche auf die innere Stirnfläche der Diaphragmen einwirkt.
Die Zahl der Diaphragmen ist das Dop pelte des Quotienten aus<B>360'</B> und Anzahl Graden der Winkelöffnung der Kammern L' und L'''; in dem Fall der Fig. 1 ist die Win kelöffnung<B>90',</B> das heisst 36'0'/4; die Dia phragmenzahl ist also B.
In ähnlicher Weise könnte die Pumpe mit 45 Winkelöffnung der gesagten Kam mern entworfen werden; dann wären 16 Dia phragmen erforderlich (Fig. 4). In Wirklich keit ist die Winkelöffnung der Kammern L' und L2 nicht genau<B>90'</B> oder 45 oder ein sonstiger passender Bruchteil von 360, weil die Diaphragmen in der Praxis an ihrem äussern Ende abgeschrägt sind und sich an die Wandung des Körpers C mit einer klei nen Auflagefläche anlegen, welche einem Winkel d entspricht; die wirksame Kam mernöffnung ist also um einen Winkel 2d ver ringert.
Die Abschrägung d hat zur Folge, dass die Auflagefläche der Diaphragmen geringer ist als ihre entgegengesetzte Stirnfläche s, so dass der spezifische Auflagedruck grösser ist als der spezifische Druck auf die ent gegengesetzte Stirnfläche.
Die Nuten G, worin die Diaphragmen gleitbar angeordnet sind, befinden sich in ständiger Verbindung mit der Druckflüssig- keitseintrnttsseite. Da die Druckflüssigkeit ihren Druck auch auf die innere Stirnfläche der Diaphragmen, mit welcher sie in Ver bindung steht, ausübt, so vergrössert sich der Berührungsdruck um diesen Betrag und ist hierdurch die Erreichung von Drücken er möglicht, welche mit der Schleuderkraft allein unerreichbar wären.
Die vier nicht schraffierten sektorförmi- den Felder sind Hohlräume, durch welche die Druckflüssigkeit mit dem nach der Drehachse liegenden innern Teil der Diaphragmen in Verbindung steht.
In Fig. 2 und 3 ist ein Servomotor mit automatisch anliegenden Diaphragmen dar gestellt. Die durch T' zugeführte Druck flüssigkeit muss, um in die Speisekammer L' des Servomotors zu gelangen, den Widerstand eines Ventils M überwinden; infolgedessen ist der Flüssigkeitsdruck P vor dem Ventil grösser als der Druck p hinter dem Ventil.
Die Kammer, in welche der Kanal T' ausmündet, ist vor<B>31'</B> durch die seitlichen Kanäle E' (Fig. 3) mit der ringförmigen Kammer I" in Verbindung gesetzt, so dass der Flüssigkeitsdruck P vor dem Ventil auch auf die innere Stirnfläche der Diaphragmen D der mit F' in Verbindung stehenden Nu ten G' wirkt. Die Diaphragmen sind also in dem Sinne angetrieben, dass deren abge schrägtes Ende sich fest an den Körper C anlegt. Der in diesem Sinne wirkende Druck <I>P ist</I> stets grösser als der Druck<I>p,</I> welcher den Servomotor speist und dessen Rotation bewirkt, infolge der Exzentrizität e der Drehtrommel B dem feststehenden Körper C gegenüber.
Die durch L'' austretende Flüssigkeit be gegnet keinem Widerstand am Ventil<B>312,</B> welches in Funktion tritt, wenn der Servo motor in entgegengesetzter Drehrichtung be trieben werden soll. Wenn nämlich der Servo motor durch T' gespeist wird, so bildet sich der Anpressüberdruck P-p vor dem Ventil M2, und die Kanäle E= und Ringkammer F3 leiten denselben auf die innere Stirnfläche der Dia phragmen D.
Die Pumpenfördermenge ist eine Funk tion der Exzentrizität der Drehtrommel B gegenüber dem feststehenden Körper C. Da die Exzentrizität selbst während des Betriebes geändert werden kann, so kann der beschrie bene Pumpentyp mit kontinuierlicher Ver änderung der Fördermenge arbeiten: vom Wert Null (bei Exzentrizität = 0) bis zu einem Maximum; auch kann die Strömrich- tung der Flüssigkeit in der Pumpe durch Umkehrung der Exzentrizität umgekehrt werden. Im vorliegenden Beispiel ist der Hohlraum des Körpers C ein Kreiszylinder.
Die vorliegende Kapselmaschine kann auch als Wechselgetriebe mit umkehrbarer Drehrichtung verwendet werden, wenn sie bei unveränderlicher Exzentrizität der Trom mel durch eine Pumpe mit veränderlicher Fördermenge wahlweise in zwei einander ge genüberliegenden Stellen gespeist wird.
Kapselmaschinen mit automatisch an liegenden Diaphraggmen können beispiels leise auch mit zu dem feststehenden Kör per C konzentrisch angeordneter Drehtrom mel gebaut werden, dadurch, dass die Innen wandung des festen Körpers C nach einer Figur geformt wird, die sich aus zwei ein ander gegenüberliegenden Kreisbogen mit Halbdurchmesser r und zwei symmetrischen und quer zu den ersteren liegenden Kreis bogen mit Halbdurchmesser r-e zusammen- setzt, wobei die vier Bogen mit kontinuier lichen Kurven ineinander übergehen.
In diesem Falle ist die erforderliche Diaphragmenzahl doppelt so gross wie im vorhergehenden Falle; das heisst, es sind 16 Diaphragmen erforderlich, wenn die Bo gen mit dem Radius r-e zirka 90 betragen (Fix. 4).
Capsule machine for liquids or gases with automatically attached diaphragms. The invention relates to a capsule machine for liquids or gases with automatically attached diaphragms. Such machines that; For example, for power transmission by means of pressure fluids, such as water and oil or compressed air and the like, can consist of a capsule machine set, the two components of which are:
a pump, which uses the force applied to its shaft to compress aas required to operate the engine, and a motor, which delivers the power to its shaft so that it can be used further.
A new type of capsule pumps and capsule motors, for example for the transmission of power by means of pressure fluids, is illustrated in the accompanying drawing, for example, in which: Fig. 1 shows an embodiment in section; Figs. 2 and 3 show a further embodiment in cross-section or longitudinal section; FIG. 4 shows a modification schematically.
The pump (FIG. 1) has a fixed, cylindrical hollow body C, the inner profile of which in cross section. consists of two arcs with the radii r - respectively. r -i- e, which merge into one another with continuous curves. Inside half of the fixed body C rotates the stuck on its shaft A drum B; the shaft A is arranged eccentrically in the body C by the amount e.
Two channels T1 and TZ adjoin the body C; Depending on the direction of rotation of shaft A, one channel works as a suction channel and the other as a pressure channel or vice versa. So that the machine can work as a pump or motor, the chambers L 'and L2, to which the channels T' and TZ are closed, must remain permanently separated. For this purpose, the diaphragms D are slidably disposed in grooves G of the rotary drum B;
these diaphragms are driven outwards by the pressure of the liquid which acts on the inner face of the diaphragms.
The number of diaphragms is double the quotient of <B> 360 '</B> and the number of degrees of the angular opening of chambers L' and L '' '; In the case of FIG. 1, the angle opening is <B> 90 ', </B> that is to say 36'0' / 4; the diaphragm number is thus B.
Similarly, the pump could be designed with the 45 angular opening of said chambers; then 16 diagrams would be required (Fig. 4). In reality, the angular opening of the chambers L 'and L2 is not exactly <B> 90' </B> or 45 or some other suitable fraction of 360, because in practice the diaphragms are beveled at their outer end and fit against the wall create the body C with a small contact surface, which corresponds to an angle d; the effective chamber opening is therefore reduced by an angle 2d ver.
The bevel d has the consequence that the contact surface of the diaphragms is smaller than their opposite end face s, so that the specific contact pressure is greater than the specific pressure on the opposite end face.
The grooves G, in which the diaphragms are slidably arranged, are in constant communication with the pressure fluid inlet side. Since the pressure fluid also exerts its pressure on the inner face of the diaphragms, with which it is connected, the contact pressure increases by this amount, making it possible to achieve pressures that would be unattainable with the centrifugal force alone.
The four non-hatched sector-shaped fields are cavities through which the pressure fluid communicates with the inner part of the diaphragms lying along the axis of rotation.
In Fig. 2 and 3, a servo motor with automatically adjacent diaphragms is provided. The pressure fluid supplied through T 'must, in order to get into the pantry L' of the servomotor, overcome the resistance of a valve M; As a result, the liquid pressure P upstream of the valve is greater than the pressure p downstream of the valve.
The chamber into which the channel T 'empties is connected to the annular chamber I "in front of <B> 31' </B> through the lateral channels E '(FIG. 3), so that the liquid pressure P before the Valve also acts on the inner end face of the diaphragms D of the grooves G 'connected to F'. The diaphragms are therefore driven in the sense that their beveled end rests firmly on the body C. The pressure acting in this sense <I> P is </I> always greater than the pressure <I> p, </I> which feeds the servomotor and causes it to rotate, due to the eccentricity e of the rotary drum B in relation to the fixed body C.
The liquid escaping through L '' does not encounter any resistance at the valve <B> 312 </B>, which comes into operation when the servo motor is to be operated in the opposite direction of rotation. If the servo motor is fed by T ', the contact pressure P-p builds up in front of the valve M2, and the channels E = and the annular chamber F3 direct the same to the inner face of the diaphragm D.
The pump delivery rate is a function of the eccentricity of the rotary drum B in relation to the fixed body C. Since the eccentricity can be changed even during operation, the pump type described can work with continuous changes in the delivery rate: from the value zero (with eccentricity = 0 ) up to a maximum; the direction of flow of the liquid in the pump can also be reversed by reversing the eccentricity. In the present example, the cavity of the body C is a circular cylinder.
The present capsule machine can also be used as a change gear with reversible direction of rotation if it is fed with a constant eccentricity of the Trom mel by a pump with a variable flow rate optionally in two opposite locations.
Capsule machines with automatically attached diaphragms can, for example, be built quietly with a rotating drum arranged concentrically with the stationary body C, in that the inner wall of the solid body C is shaped according to a figure made up of two opposite circular arcs with a half diameter r and two symmetrical circular arcs with a half diameter r, lying transversely to the former, whereby the four arcs merge into one another with continuous curves.
In this case the required number of diaphragms is twice as large as in the previous case; This means that 16 diaphragms are required if the arcs with the radius r-e are around 90 (Fix. 4).