Drehliolbenmasehine. Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Drehkolbenmaschine.
Es sind Zahnradpumpen bekannt, welche ein innenverzahntes Zahnrad und ein mit diesem kämmendes, mit Aussenverzahnung ausgestattetes Zahnrad aufweisen und bei welchen im Hohlraum zwischen den beiden Zahnrädern ein sichelförmiges Füllstück an geordnet ist, wobei das innenverzahnte Zahn rad zwangsläufig in Umdrehung versetzt wird. Diese bekannten Zahnradpumpen wei sen ein mit am Umfange der Zahnräder in der Nähe des Zahnein- bezw. des Zahn austrittes angeordneten Saug- und Druck kanälen für das Fördermittel ausgestattetes Gehäuse auf.
Bei diesen Zahnradpumpen besteht die Gefahr, dass das Fördermittel, bei hoher Drehzahl der Zahnräder besonders, durch die Fliehkraft nach aussen in den Saugkanal zurückgeschleudert wird und die Zahn lücken nicht völlig ausgefüllt werden. Um die Füllung der Zahnlücken zu verbessern, hat man auch schon Zweigkanäle an den Stirnseiten der Zahnräder angeordnet, welche mit den Saug- und Druckkanälen unmittel- bar verbunden sind, die aber die Herstellungs kosten verteuern.
Ein weiterer Nachteil be steht darin, dass sie sich, weil sie nur ein stufig gebaut sind, nicht für die Erzeugung sehr hoher Drucke eignen, welche bis jetzt nur mit Kolbenpumpen erreicht werden können. Die Kolbenpumpen ihrerseits laufen aber verhältnismässig langsam, eignen sich nicht für direkte Kupplung mit Elektro motoren, beanspruchen viel Platz, müssen für den Enddruck abgedichtet werden und arbei ten zudem nur stossweise.
Die den Erfindungsgegenstand bildende Drehkolbenmaschine zeichnet sich dadurch aus, dass diese mindestens zwei mit je einem innenverzahnten und einem mit diesem käm menden aussenverzahnten Drehkörper ver sehene, nacheinander auf ein Fluidum ein wirkende Druckstufen aufweist, und dass die Druckseite der einen Druckstufe mit der Saugseite der anschliessenden Druckstufe in Zierbindung steht,
ferner dass die Druckstu- fen in einem Gehäuse mit mindestens einer Saug- und einer Druckleitung untergebracht sind. Bei zweckmässiger Ausbildung der Drehkolbenmaschine als Pumpe können die oben erwähnten Nachteile bekannter Zahn radpumpen vermieden werden.
Auf der Zeichnring ist ein @usführnnbs- beispiel des Erfindungsgegenstandes in der Form einer zweistufigen Zahnradpumpe schematisch dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 einen Vertikalschnitt nach der Linie I-1 in Fig. 2 und Fig. 2 einen Horizontalschnitt nach der Linie 1I-11 in Fig. 1.
Mit a, ist ein ringförmiges Organ mit zentrischer Bohrung für eine Welle b be zeichnet, das eine exzentrische Ausdrehung für die Aufnahme eines Zahnrades c, mit Innenverzahnung aufweist. Mit diesem Zahn rad c, kämmt ein auf der Welle b aufge- keiltes, aussenverzahntes Zahnrad d,. Der Hohlraum zwischen den beiden Zahnrädern ist durch ein sichelförmiges Füllstück e, aus gefüllt, das ein Bestandteil des Rin"",-es a, ist.
Die beiden Zahnräder c, und d, bilden zusammen mit dem Organe a, die erste Druckstufe der Pumpe mit der Ansaugzone f und der Druckzone g. wobei die Ansaugzone in nicht gezeichneter Weise mit dem Ansaug kanal im Gehäuse la, das in Fig. 2 angedeu tet ist, in Verbindung steht.
An das ringförmige Organ a, ist ein zweites analog ausgebildetes Organ a, mit einer Ausdrehung angelegt, in welcher ein Zahnrad c. mit Innenverzahnung drehbar liegt. Mit diesem Zahnrad c_ steht ein Zahn rad d. mit Aussenverzahnung in Eingriff, das durch die Welle b in Umdrehung ver setzbar ist. Ein sichelförmiges Füllstück e_ am ringförmigen Organ a, füllt den Zwi schenraum zwischen den beiden Zahnrädern c_ und d., aus.
Das ringförmige Organ a_ ist in bezug auf das ringförmige Organ a, derart im Maschinengehäuse untergebracht, dass die Saugzone der zweiten Druckstufe mit der Druckzone der ersten Druckstufe auf die gleiche Höhe zu lieben kommt. Die Verbin dung dieser beiden Zonen miteinander er- folgt über eine Ausnehmung i im Organ a, die in Fig. 1 angedeutet ist.
U'eitere. analog ausgebildete Druckstufen können ohne weiteres an die zweite Druck stufe angeschlossen werden, wobei deren Anzahl sich nach dem gewünschten End- druck richtet. Da in einer Stufe erfahrungs gemäss ziemlich hohe Drucke erzeugt wer den können. genügt die Ilintereina.nderschal- tung relativ weniger Stufen, um auf sehr hohe Drucke zu kommen. Dabei ist jede ein zelne Stufe nur derart belastet, wie wenn sie als normale einstufige Pumpe den betreffen den Stufendruck zu erzeugen hätte.
Ledig lich das Gehäuse muss für den Enddruck ge baut sein. Es muss ferner keine Welle für den Enddruck gedichtet werden, indem die Welle auf der Ansaugseite durch das Ge häuse eingeführt wird und die dortige Dich tung lediglich für den Druck der ersten Stufe bestimmt sein muss. Die Druckzone der letzten Stufe ist in nicht gezeichneter Weise mit dem Drizckkana,l im Gehäuse, bezw. mit den. Druckkanälen, wenn deren mehrere vor gesehen sind, verbunden.
Die Maschine kann direkt mit einem Elektromotor gekuppelt werden und weist auch bei mehr als zwei Druckstufen bei ge räuschlosem Lauf und günstigen Beanspru chungen beringe Abmessungen auf.
Die beschriebene Drehkolbenmaschine lässt sieh als Pumpe, hj#draulischer Motor. Kompressor oder Drueligasmotor ausbilden, wobei sämtliche Druckstufen durch eine ge meinsame Welle angetrieben werden. Auf dieser Welle sind die aussenverzahnten Zahn räder angeordnet.
An Stelle der aufgekeilten Ritzel können auch Zahnräder in Frage kommen, welche in die Welle selbst geschnitten sind. In diesem Falle ist die Welle zwischen je zwei Zahn kränzen bis auf den Grundkreis der Ver zahnung abgedreht und die feststehenden Zwischenwände a,, n..., sind zweiteilig mit gutlichtenden Trennfugen ausgeführt.
Die Durchlassöffnungen in den Trenn wänden zwischen den einzelnen Druckstufen sind beim gezeichneten Ausführungsbeispiel achsial seitlich der Verzahnung der Dreh körper angeordnet. Sie können aber auch eine andere Richtung aufweisen, insbesondere dann, wenn die Abmessungen der einzelnen Druckstufen voneinander abweichen. Es kön nen aber auch im Gehäuse selbst Verbin dungskanäle zwischen zwei benachbarten Druckstufen vorgesehen sein, welche einzeln durch regelbare Drosselorgane ganz oder teilweise absperrbar sind.
Werden nämlich mehrere Druckstufen hintereinander geschal tet, so müssen alle zwangsläufig dieselben Fördermittelmengen fördern. Sind aber zu folge Differenzen in der Bearbeitungsge nauigkeit :die volumetrischen Wirkungsgrade der einzelnen Druckstufen voneinander ver schieden, so ergeben sich entsprechende Un terschiede in der Verteilung des Gesamt druckes auf die einzelnen Stufen.
Die ge nannten drosselbaren Verbindungskanäle von Druckstufe zu Druckstufe ermöglichen es, die Leckverluste jeder Stufe auf denselben Wert abzustimmen, so dass sämtliche Stufen mit dem gleichen volumetrischen Wirkungsgrad und mit gleichem Druckunterschied arbeiten. Zur Kontrolle der einzelnen Stufendrucke kann jede Stufe einen Anschluss für ein Mano meter erhalten, mit welchem die einzelnen Stufendrucke für sich kontrollierbar sind.
Es kann ein Manometer für jede Druckstufe vorgesehen sein oder ein solches für sämt liche Druckstufen, welches über ein Schalt organ beliebig an jede Stufe anschliessbar ist.
Die Entlastung des äussern Zahnkranzes gegen einseitigen hydraulischen Druck kann durch radiale Kanäle erfolgen, welche im Zahnkranze des innenverzahnten Zahndreh körpers angeordnet sind und in den Zahn lücken endigen. Diese radialen Kanäle füh ren einen über den ganzen Umfang des Zahn kranzes sich erstreckenden Druckausgleich zwischen der Innen- und Aussenseite der Drehkörper herbei.
An Stelle von Zahnrädern können auch andere Drehkörper wie Trommeln mit Aussen- und Innenverzahnung zur Anwen dung gelangen. Bei Ausbildung der Drehkolbenmaschine als Kompressor oder Druckgasmotor kann die Ausbildung der einzelnen Stufen derart er folgen, dass das Fördervolumen sich von Stufe zu Stufe entsprechend der zu- oder abnehmen den Gasdichte ändert.