Rotationsmaschine Gegenstand der Erfindung ist eine Rotations maschine mit einem festliegenden Gehäuse mit wenigstens einem runden Hohlraum, in dem ein auf einer Welle befestigter Rotationskörper drehbar angeordnet ist, an dessen Umfang wenigstens ein Absperrorgan dicht anliegt oder anliegen kann, um den zwischen Rotationskörper und Hohlraumwand befindlichen Arbeitsraum in wenigstens zwei von einander getrennte Räume aufzuteilen, die je an wenigstens einen Kanal für die Zufuhr oder Ab fuhr eines Mediums angeschlossen sind, so dass bei Zufuhr von einem unter Druck stehenden Medium in den einen der zwei Räume der Rotationskörper mit der Welle in Umdrehung versetzt wird,
oder bei mechanischem Antrieb der Welle samt Rotations körper ein Medium angesaugt und unter Druck weiterbefördert werden kann.
Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung in mehreren beispielsweisen Ausführungsformen dar gestellt.
Fig. 1 ist ein Schnitt durch eine erste Ausfüh rungsform.
Fig.2 ist eine Seitenansicht zu Fig. 1 bei ab gehobener, seitlicher Deckplatte.
Fig. 3 zeigt im Schnitt eine zweite Ausführungs- form. Fig. 4 ist eine Seitenansicht zu Fig. 3.
Fig.5 zeigt eine Vorderansicht einer dritten Ausführungsform bei abgehobener Deckplatte. Fig. 6 ist ein Schnitt durch diese Ausführungs form mit einem Rotationskörper.
Fig.7 ist ein Schnitt durch eine Maschine mit zwei gleichgeformten Rotationskörpern auf einer Welle.
Fig.8 ist eine Vorderansicht bei abgehobener Deckplatte. Fig. 9 zeigt einen Schnitt durch eine als Bremse ausgebildete Vorrichtung mit schematisch einge tragenen Rohrverbindungen.
Fig. 10 ist eine Seitenansicht zu Fig. 9.
Fig. 11 zeigt einen Schnitt durch eine als Pumpe mit abschaltbarer Förderung ausgebildete Maschine mit schematisch eingetragenen Rohrverbindungen.
Fig. 12 ist ein Schnitt durch die in Fig. 11 darge stellte Maschine.
Die Rotationsmaschine nach Fig. 1 und 2 weist zwei kreisrunde Rotationskörper 1 auf, die exzen trisch auf der Welle 2 befestigt sind und deren Durchmesser kleiner ist als derjenige der Hohl räume 3 des Gehäuses 4. Zur Bildung von zwei voneinander getrennten Räumen zwischen der Wand jedes zylindrischen Hohlraumes 3 und dem zuge hörigen, in diesem Raum drehenden Körper 1 dient ein Rollkörper 5 kleineren Durchmessers als der des Rotationskörpers 1. Der Rollkörper ist parallel zu sich selbst verschiebbar in einem Schlitz 6 im Ge häuse 4 geführt, der gleich breit oder breiter ist als der Durchmesser des Rollkörpers 5.
Gegen den Rollkörper stützt sich ein Schieber 7, der in einer Aussparung 8 einer auf das Gehäuse 4 aufgesetzten Deckstütze 9 geführt ist und unter der Einwirkung einer Schraubenfeder 10 steht, welche ein Schlin gern des Rollkörpers 5 verhindert. Der Rotations körper 1 dreht sich im Sinne des Pfeils 11 in Rich tung des Uhrzeigers.
Der Rollkörper 5 dichtet unter dem Druck des Mediums und des Schiebers 7 gegen die Wand. 6 des Gehäuses 4 und den Rotations körper 1 ab. Kanäle 12 in Verbindung mit Bohrun gen 13 und 14, welche beide Bohrungen an nicht dargestellte Zufuhr- bzw. Abfuhrleitungen ange schlossen sind, vermitteln die Zu- und Abfuhr eines zu fördernden Mediums in bzw. aus dem einen bzw. andern der genannten zwei Räume.
Bei einer weiteren Ausführungsform nach Fig. 3 und 4 mit ebenfalls exzentrisch auf der Antriebs welle 2 angeordneten zylindrischen Rotationskör pern 1 ist zur Teilung des Raumes zwischen Rota tionskörper und Wand des Hohlraumes 3 in einen Druckraum<I>A</I> und einen Saugraum<I>B</I> bei einer Drehung des Rotationskörpers 1 im Sinne des Uhr zeigers und Pfeils 11 ein Schieber 16 angeordnet, der durch ein unter Druck stehendes Medium gegen den Rotationskörper zur Abdichtung angedrückt wird. Hierzu ist auf dem Gehäuse 4 wieder ein Deckstück 17 angeordnet, dem durch eine Bohrung 18 und Aussparung 19 das Medium zugeführt wer den kann.
Kanäle 20 in Verbindung mit Bohrung 21 und Kanäle 22 in Verbindung mit Bohrung 23 sorgen für Zu- und Abfuhr des zu fördernden Me diums.
Die Maschine nach Fig. 5 und 6 weist ein fest liegendes Gehäuse 4 mit einem zylindrischen Hohl raum 3 auf, in dem drehbar, mit einer Welle 24 fest verbunden, ein dreieckförmiger Rotationskörper 25 angeordnet ist. Diametral einander gegenüberlie gend sind radial verschiebbar zwei Schieber 26 und 27 im Gehäuse 4 eingesetzt, die in Schlitzen 28 und 29 spiellos geführt sind. Der dreieckige Rota tionskörper 25 weist drei abgerundete Kanten 30 auf, die gegen die Wand des Hohlraums anliegen, während die Schieber 26 und 27 an ihren äussern Enden von innen ausgesparten Deckstücken 31 und 32 mit Anschlüssen für eine Druckflüssigkeit über deckt sind.
Durch die Druckflüssigkeit werden die Schieber 26 und 27 nachgiebig gegen den Rotations körper 25 angedrückt. Es entstehen beidseits jedes Schiebers zwei voneinander getrennte Räume, die bei Drehung des Rotationskörpers als Druck- und Saugraum dienen und durch Kanäle 33, 34 bzw. 35, 36 über Bohrungen 37, 38 bzw. 39, 40 mit auf der Zeichnung nicht dargestellten Leitungen in Ver bindung stehen.
Dreht der Rotationskörper 25 im Sinne des Uhrzeigers gemäss Pfeil 41, so vergrössert sich der Raum A links vom Schieber 27 und saugt Flüssig keit an, die durch 39 und 35 zufliesst. Der Raum B wird verkleinert und drückt Flüssigkeit durch Kanal 33 und Rohranschluss 37 nach aussen. Die im Raum D enthaltene Flüssigkeit entweicht durch Kanal 36 und darauffolgend die im Raum C enthaltene Flüs- sigkeit. Die Bohrungen 37 und 40 dienen zur Ab leitung, die Bohrungen 39 und 38 zur Zuleitung.
Wird den Bohrungen 38 und 39 unter Druck stehende Flüssigkeit zugeführt, so entsteht ein auf den Körper 25 wirkendes Drehmoment, das den Rotor 25 mitsamt der Welle 24 in Umdrehung ver setzt und zum Antrieb von beliebigen Maschinen und Vorrichtungen dienen kann.
Nach einer vierten, durch Fig. 7 und 8 darge stellten Ausführungsform sind auf der gleichen Welle zwei nebeneinanderliegende, in durch eine Wand getrennten Räumen 3 angeordnete Rotoren um 180 Grad zueinander versetzt vorhanden. Die Rotoren 42 arbeiten auf der Oberseite nur mit je einem Schieber 43 bzw. 44 zusammen, der den Raum 45 im Gehäuse 46 in zwei Teile teilt, die mit den Kanälen 47, 48 und Rohranschlüssen 49 und 50 in Verbindung stehen.
Die Schieber 43 und 44 sind durch ein gemeinsames Deckstück 51 über deckt, an das eine Flüssigkeitsdruckleitung 52 an geschlossen ist, und stehen unter gleichem Druck wie die Druckseite der Rotoren, so dass die Schie ber 43, 44 stets dichtend an den Rotationskörpern anliegen. Wird der Bohrung 47 unter Druck stehen des Medium zugeführt, so dreht sich der Rotor im Sinne des Uhrzeigers. Die drucklose Flüssigkeit ent weicht durch die Bohrung 48.
Nach einer weiteren Ausführungsform gemäss Fig.9 und 10 ist auf einer Stirnseite der Welle 2 eine Steuerpumpe angeordnet, die einen exzentrisch umlaufenden Rotor 54 und eine Abdichtungsrolle 55 besitzt, welcher Rotor sich in einem Hohlraum 57 dreht und das Drucköl für die Steuerung einer als Ölbremse dienenden Rotationsmaschine liefert. Mit dem Hohlraum 57 dieser Ölpumpe steht ein Rohrleitungsnetz 58, 59, 60 in Verbindung, dessen Rohr 60 in den Sammelbehälter 61 taucht und als Ansaugleitung der Ölpumpe das Öl je nach dem Drehsinn der Pumpe aus der Leitung 58 oder 59 über Ventil 62 oder 63 dieser Pumpe zuführt.
Aus dem Raum 57 wird das Öl durch die Leitungen 64 oder 65 in die Leitung 66 über das Rückschlag ventil 67 oder 68 gepresst und gelangt in den Zylin derraum 69 durch die Verbindungsleitung 69a unter den Kolben 70 und drückt diesen gegen die Wirkung einer Schraubenfeder 71 nach oben, wodurch der Rollkörper 5 gegen den Rotationskörper 1 ange drückt und damit der Ölkreislauf der Ölbremse ge schlossen wird.
Ein Sicherheitsventil 72 mit Aus trittsleitung 73, die in das Gefäss 61 taucht, sichert das System gegen unvorhergesehenen überdruck. Von der Leitung 66 führt eine Abzweigung 74 nach einem Steuerschieber 75, durch dessen entspre chende Einstellung ein direkter Abfluss über die Rückleitung 76 nach Sammelbehälter 61 möglich ist, wodurch der Kolben 70 zurückgeht und der Rollkörper 5 ausser Berührung mit dem Rotations körper 1 kommt. Mit den Räumen zu beiden Seiten des Rollkörpers 5 stehen Kanäle 78, 79 grösseren Querschnittes in Verbindung, durch die der Durch fluss der Flüssigkeit durch den Hohlraum 3 durch Beeinflussung des Rollkörpers 5 reguliert oder bei Verwendung der Rotationsmaschine als Bremse ge sperrt werden kann.
Zu diesem Zweck sind an die beiden Kanäle 78 und 79, die Leitung 80 mit Ventil 81, Verbindungsleitung 82 und die mit dieser ver bundene Leitung 83 mit Ventil 84 angeschlossen, wobei ein Ende 85 in den Sammelbehälter 61 taucht, um das Öl für den Kreislauf anzusaugen. Von dem Kanal 79 geht eine Abzweigung 86 über ein Ventil 87 nach dem Steuerschieber 75, die durch das Rohr 77 mit dem Rohr 80 und dem Kanal 78 in Verbindung steht. Wird der Kolben des Steuerschiebers 75 so eingestellt, dass die Flüssig keit aus dem Rohr 86 durch den Steuerschieber und das Rückleitungsrohr 76 nach dem Sammelbehälter 61 fliessen kann, so tritt bei Verwendung der Vor richtung als Ölbremse keine Bremsung ein, da das Öl frei zirkulieren kann.
Wird dagegen der Austritt des Öls aus dem Rohr 86 durch Verstellen des Steuerschiebers 75 in eine obere Lage gesperrt, so wird der Rotor 1 gedrosselt oder an einer Drehung verhindert, da der freie Teil des Raumes 3 mit Flüssigkeit gefüllt ist, die nicht entweichen kann. Mit dem untern Teil des Steuerschiebers 75 ist eine Rohrleitung 74 verbunden, die ermöglicht, den Durchfluss in den Rohrleitungen 64 und 65 der Öl pumpe durch Absperren oder Freigabe der Ein mündung der Rückleitung 88 und damit den Druck des Kolbens 70 gegen Rollkörper 5 zu regulieren, so dass eine grössere oder kleinere Ölförderung statt findet.
Nach einer weiteren Ausführungsform gemäss Fig. 11 und 12 kann die Maschine auch als Pumpe mit abschaltbarer Förderung Verwendung finden. In diesem Falle ist wieder mit dem einen Ende der Rotorwelle 2 eine Steuerpumpe mit einem exzen trisch umlaufenden Rotor 54 und einer Abdichtungs rolle 55 verbunden. An die beiden Arbeitsräume 89 und 90 der Steuerpumpe sind die Rohrleitungen 91 und 92 angeschlossen, wobei das Ende des Rohres 91 in den Sammelbehälter 61 taucht und der Steuerpumpe das Öl zuführt. Das Rohr 92 steht mit einem Steuerventil 93 in Verbindung, von dem aus eine Rohrleitung 94 nach dem Zylinder raum 69 führt, dessen Druck den Kolben 70 gegen den Rollkörper 5 andrückt, so dass Öl gefördert wird.
Durch Umstellen des Steuerventils 93 kann das geförderte Öl durch das Austrittsrohr 95 nach dem Sammelbehälter 61 zurückfliessen, so dass kein Druck unter dem Kolben 70 entsteht und somit der Rollkörper 5 nicht gegen den Rotationskörper 1 anliegt. Damit hört die Förderung von Flüssigkeit auf.
Die verschiedenen, beschriebenen Maschinen können sowohl zur Förderung von Medien durch Antrieb der Rotationskörper oder zur Abgabe eines Drehmomentes an der Welle bei Zuführung eines unter Druck stehenden Mediums Verwendung fin den. Der Drehsinn des Rotationskörpers 1 kann dabei in oder gegen den Sinn des Uhrzeigers erfol gen.
Rotary machine The subject of the invention is a rotary machine with a fixed housing with at least one round cavity in which a rotary body mounted on a shaft is rotatably arranged, on the circumference of which at least one shut-off element rests or can abut, around the working space located between the rotary body and the cavity wall to be divided into at least two separate rooms, which are each connected to at least one channel for the supply or discharge of a medium, so that when a pressurized medium is supplied into one of the two rooms, the rotating body rotates with the shaft becomes,
or with a mechanical drive of the shaft together with the rotary body, a medium can be sucked in and conveyed further under pressure.
The subject of the invention is shown on the drawing in several exemplary embodiments.
Fig. 1 is a section through a first Ausfüh approximate shape.
FIG. 2 is a side view of FIG. 1 when the side cover plate is raised.
FIG. 3 shows a second embodiment in section. FIG. 4 is a side view of FIG.
FIG. 5 shows a front view of a third embodiment with the cover plate lifted. Fig. 6 is a section through this embodiment form with a body of revolution.
7 is a section through a machine with two identically shaped bodies of revolution on a shaft.
Fig. 8 is a front view with the cover plate raised. Fig. 9 shows a section through a device designed as a brake with schematically carried pipe connections.
FIG. 10 is a side view of FIG. 9.
FIG. 11 shows a section through a machine designed as a pump with conveying that can be switched off, with pipe connections shown schematically.
Fig. 12 is a section through the machine shown in Fig. 11 Darge.
The rotary machine of Fig. 1 and 2 has two circular rotating body 1 which are eccentrically attached to the shaft 2 and whose diameter is smaller than that of the hollow spaces 3 of the housing 4. To form two separate spaces between the wall each cylindrical cavity 3 and the associated, rotating body 1 in this space is a rolling body 5 smaller diameter than that of the rotating body 1. The rolling body is parallel to itself displaceable in a slot 6 in Ge housing 4, which is the same width or wider than the diameter of the roller 5.
A slide 7, which is guided in a recess 8 of a deck support 9 placed on the housing 4 and is under the action of a helical spring 10, which prevents the rolling body 5 from loosening, is supported against the roller body. The rotating body 1 rotates in the direction of arrow 11 in the direction of the clockwise.
The roller body 5 seals against the wall under the pressure of the medium and the slide 7. 6 of the housing 4 and the rotary body 1 from. Channels 12 in connection with Bohrun conditions 13 and 14, which both bores are connected to supply and discharge lines, not shown, convey the supply and discharge of a medium to be conveyed in or out of one or the other of the two spaces mentioned.
In a further embodiment according to FIGS. 3 and 4 with also eccentrically arranged on the drive shaft 2 cylindrical Rotationskör pern 1 is to divide the space between Rota tion body and wall of the cavity 3 in a pressure chamber <I> A </I> and a suction chamber When the rotary body 1 rotates in the direction of the clock pointer and arrow 11, a slide 16 is arranged, which is pressed by a pressurized medium against the rotary body for sealing. For this purpose, a cover piece 17 is again arranged on the housing 4, to which the medium can be fed through a bore 18 and recess 19.
Channels 20 in conjunction with bore 21 and channels 22 in conjunction with bore 23 ensure the supply and discharge of the medium to be conveyed.
The machine according to FIGS. 5 and 6 has a fixed housing 4 with a cylindrical hollow space 3, in which a triangular rotary body 25 is arranged rotatably, fixedly connected to a shaft 24. Diametrically opposite one another, two slides 26 and 27 are radially slidably inserted in the housing 4, which are guided in slots 28 and 29 without play. The triangular Rota tion body 25 has three rounded edges 30 which bear against the wall of the cavity, while the slides 26 and 27 are covered at their outer ends from the inside recessed cover pieces 31 and 32 with connections for a pressure fluid.
The slide 26 and 27 are pressed resiliently against the rotary body 25 by the pressure fluid. There are two separate spaces on both sides of each slide, which serve as pressure and suction space when the rotating body rotates and through channels 33, 34 and 35, 36 via bores 37, 38 and 39, 40 with lines not shown in the drawing in Be connected.
If the rotating body 25 rotates clockwise according to arrow 41, the space A to the left of the slide 27 increases and sucks in liquid which flows through 39 and 35. The space B is reduced in size and presses liquid outwards through channel 33 and pipe connection 37. The liquid contained in space D escapes through channel 36 and then the liquid contained in space C. The bores 37 and 40 are used for derivation, the bores 39 and 38 for the supply line.
If the bores 38 and 39 pressurized liquid is supplied, a torque acting on the body 25 occurs, which sets the rotor 25 together with the shaft 24 in rotation and can be used to drive any machines and devices.
According to a fourth, illustrated by Fig. 7 and 8 Darge embodiment, two adjacent rotors arranged in spaces 3 separated by a wall are on the same shaft offset by 180 degrees from one another. The rotors 42 work together on the upper side only with one slider 43 or 44, which divides the space 45 in the housing 46 into two parts, which are connected to the channels 47, 48 and pipe connections 49 and 50.
The sliders 43 and 44 are covered by a common cover piece 51, to which a liquid pressure line 52 is closed, and are under the same pressure as the pressure side of the rotors, so that the slider 43, 44 always lie tightly against the rotating bodies. If the medium is supplied to the bore 47 under pressure, the rotor rotates clockwise. The pressureless fluid escapes through the bore 48.
According to a further embodiment according to FIGS. 9 and 10, a control pump is arranged on one end face of the shaft 2, which has an eccentrically rotating rotor 54 and a sealing roller 55, which rotor rotates in a cavity 57 and the pressure oil for controlling an oil brake serving rotary machine supplies. A pipeline network 58, 59, 60 is connected to the cavity 57 of this oil pump, the pipe 60 of which dips into the collecting container 61 and, as the suction line of the oil pump, the oil, depending on the direction of rotation of the pump, from the line 58 or 59 via valve 62 or 63 of this Pump feeds.
From the space 57 the oil is pressed through the lines 64 or 65 into the line 66 via the check valve 67 or 68 and enters the cylinder space 69 through the connecting line 69a under the piston 70 and pushes it against the action of a helical spring 71 above, whereby the rolling body 5 is pressed against the rotating body 1 and thus the oil circuit of the oil brake is closed ge.
A safety valve 72 with exit line 73, which dips into the vessel 61, secures the system against unforeseen overpressure. From the line 66, a branch 74 leads to a control slide 75, the corresponding setting of which allows a direct outflow via the return line 76 to the collecting container 61, whereby the piston 70 goes back and the roller body 5 comes out of contact with the rotating body 1. With the spaces on both sides of the roller 5 are channels 78, 79 larger cross-section in connection, through which the flow of the liquid through the cavity 3 regulated by influencing the roller 5 or can be blocked ge when using the rotary machine as a brake.
For this purpose, the two channels 78 and 79, the line 80 with valve 81, connecting line 82 and the ver connected with this line 83 with valve 84 are connected, one end 85 dipping into the collecting container 61 to the oil for the circuit suck in. A branch 86 goes from the channel 79 via a valve 87 to the control slide 75, which is connected to the tube 80 and the channel 78 through the tube 77. If the piston of the control slide 75 is set so that the liquid can flow from the pipe 86 through the control slide and the return pipe 76 to the collecting container 61, no braking occurs when the device is used as an oil brake, since the oil can circulate freely .
If, on the other hand, the exit of the oil from the pipe 86 is blocked by moving the control slide 75 to an upper position, the rotor 1 is throttled or prevented from rotating because the free part of the space 3 is filled with liquid that cannot escape. A pipe 74 is connected to the lower part of the control slide 75, which allows the flow in the pipes 64 and 65 of the oil pump to be regulated by shutting off or releasing the mouth of the return line 88 and thus regulating the pressure of the piston 70 against the rolling element 5, so that a larger or smaller oil production takes place.
According to a further embodiment according to FIGS. 11 and 12, the machine can also be used as a pump with a delivery that can be switched off. In this case, a control pump with an eccentrically rotating rotor 54 and a sealing roller 55 is again connected to one end of the rotor shaft 2. The pipes 91 and 92 are connected to the two working spaces 89 and 90 of the control pump, the end of the pipe 91 dipping into the collecting container 61 and supplying the oil to the control pump. The tube 92 is in communication with a control valve 93, from which a pipe 94 leads to the cylinder space 69, the pressure of which presses the piston 70 against the roller body 5, so that oil is conveyed.
By changing over the control valve 93, the pumped oil can flow back through the outlet pipe 95 to the collecting container 61, so that no pressure is created under the piston 70 and thus the rolling body 5 does not rest against the rotating body 1. This stops the pumping of liquid.
The various machines described can be used both for conveying media by driving the rotating body or for delivering a torque to the shaft when a pressurized medium is supplied. The direction of rotation of the rotating body 1 can be clockwise or counterclockwise.