CH611683A5 - Positive displacement machine with hydrostatic torque transmission by means of roller pistons - Google Patents

Description

  
 

**WARNUNG** Anfang DESC Feld konnte Ende CLMS uberlappen **.

 



   PATENTANSPRÜCHE
1.   Verdrängermaschine    nach dem Patentanspruch des Haupt patentes, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kolbenkappe   (9,       9 )    im Bereich der beiden zur Drehrichtung senkrechten Sei    tenwände      (13,    14) der radialen Bohrung   (8,      8')    mit nachstel lenden Dichtleisten   (9a,      9b)    versehen ist und dass der zwischen dem veränderlichen Drosselspalt (hc) und der einen Dichtleiste  (9a) der Kolbenkappe befindliche Zwischendruckraum (pc) über Leckspalte zwischen den beiden zur Drehrichtung parallelen Seitenwänden der radialen Bohrung   (8,    8') und der Rolle  (11) und Kolbenkappe   (9,      9')    dem 

   Druck (p) des Mediums ausgesetzt ist.



   2.   Verdrängermaschine    nach Patentanspruch   1,    dadurch gekennzeichnet, dass jede Kolbenkappe   (9,      9')      Stützelemente      (29a,      29b;    31) zur Aufnahme des Kippmomentes des Kolbens aufweist, die an Flächen des Zylinderblocks anliegen und von Dichtleisten   (9a,      9b)    räumlich getrennt sind.



   3.   Verdrängermaschine    nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die   Stützelemente      Stützstege      (29a,      29b)    des   Körpers    der Kolbenkappe (9) sind, welche sich radial innerhalb der in den Körper der Kolbenkappe (9) eingelassenen, nachstellenden Dichtleisten   (9a,      9b)    befinden und welche auf den gleichen Seitenwänden   (13,    14) der radialen Bohrung (8) wie die Dichtleisten   (9a,      9b)    gleiten   (Fig.      1).   



     4.      Verdrängermaschine    nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet. dass der   Körper    der Kolbenkappe (9) einen sich radial nach innen erstreckenden Fortsatz (31) aufweist, der sich in Drehrichtung seitlich in einer   Führungsbohrung    (32) des Zylinderblockes   abstützt      (Fig.      2).   



   5.   Verdrängermaschine    nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der   Führungsfortsatz      (31 )    als in der   Führungsboh-    rung   (32)    gleitender Kolben ausgebildet ist, wobei die   Füh-    rungsbohrung (32) über eine Bohrung (33) im Zylinderblock   entlüftet    ist   (Fig.      2).   



   Das Hauptpatent bezieht sich auf eine   Verdrängermaschine    mit einer Zylinderblock, der radiale Bohrungen rechteckigen Querschnitts aufweist, in welchen Kolben angeordnet sind, von welchen jeder eine periodisch dem Druck eines Mediums ausgesetzte Kolbenkappe und eine auf der Kolbenkappe gelagerte Rolle aufweist, und mit einer minestens einen Hub aufweisenden, den Zylinderblock umschliessenden Kurvenscheibe, auf welche sich die Rollen   abstützen.      Gemäss    dem Patentanspruch des Hauptpatentes bildet jede Rolle mit einer ersten der beiden zur Drehrichtung senkrechten Seitenwände der radialen Bohrungen einen veränderlichen Spalt, und bildet die Kolbenkappe mit der zweiten der beiden genannten Sei   tenwände    eine Dichtstelle,

   wobei sich zwischen dem   veränder-    lichen Spalt und der Kolbenkappe   längs    der ersten Seitenwand ein Zwischendruckraum befindet, der über Spalte dem Druck des Mediums ausgesetzt ist, und wobei im Bereich der Stirnseiten der Rollen die beiden zur Drehrichtung parallelen Seitenwände der radialen Bohrungen über   Zuführungen    ebenfalls dem Druck des Mediums ausgesetzt sind.



   Im Hauptpatent sind   Ausführungsformen    dieser Verdrän-' germaschine beschrieben, bei welchen jede Kolbenkappe mit Spiel zwischen den beiden zur Drehrichtung senkrechten Sei   tenwänden    der radialen Bohrung angeordnet ist, derart, dass die Kolbenkappe mit der ersten der genannten Seitenwände eine Festdrossel zur Speisung des Zwischendruckraumes bildet und an die zweite der genannten Seitenwände dichtend anliegt.



  Bei diesen   Ausführungsfromen      müssen    die Kolbenkappe und der Abstand der beiden zur Drehrichtung senkrechten Seitenwände in Drehrichtung sehr genau gefertigt werden, da das Spiel der Kolbenkappe zwischen den genannten Seitenwänden den Spalt bildet, der seinerseits wesentlich das Leck der Kolbenanordnung bestimmt.



   Die vorliegende Erfindung bezweckt, es zu   ermöglichen,    auf die Einhaltung enger Toleranzen aller Abmessungen in Drehrichtung zu verzichten. Überdies hat es sich gezeigt, dass die ohnehin vorhandenen Leckstellen für die Speisung des Zwischendruckraumes ausreichen.



     Erfindungsgemäss    ist die   Verdrängermaschine    dadurch gekennzeichnet, dass jede Kolbenkappe im Bereich der beiden zur Drehrichtung senkrechten Seitenwände der radialen Bohrung mit nachstellenden Dichtleisten versehen ist und dass der zwischen dem veränderlichen Drosselspalt und der einen Dichtleiste der Kolbenkappe befindliche Zwischendruckraum über Leckspalte zwischen den beiden zur Drehrichtung parallelen Seitenwänden der radialen Bohrung und der Rolle und Kolbenkappe dem Druck des Mediums ausgesetzt ist.



   Die Bildung eines Spaltes zwischen der Kolbenkappe und der einen zur Drehrichtung senkrechten Bohrungswand wird somit durch eine zweite Dichtstelle verhindert, während der als hydrostatisches Druckfeld dienende Zwischenraum mit dem Zwischendruck durch Leckfluss des Druckmediums über stirnseitige Leckspalte der Rolle und der Kolbenkappe gespeist wird.



     Ausführungsbeispiele    des Erfindungsgegenstandes werden nachstehend anhand der Zeichnung erläutert, in welcher   über-    einstimmende Bauteile mit den gleichen Bezugzeichen wie im Hauptpatent bezeichnet sind. Es zeigen:
Fig. 1 und Fig. 2 zwei   Ausführungsbeispiele    mit getrennten seitlichen Dicht- und   Stützstellen.   



   In Fig. 1 und 2 sind Kolbenanordnungen dargestellt, bei welchen die Kolbenkappe der Fig.   2    des Hauptpatentes mit zwei Dichtleisten 9a und 9b versehen ist. Jede Kolbenkappe weist   zudem      Stützelemente      29a,      29b    bzw. 31 zur Aufnahme des Kippmomentes des Kolbens auf, wie dies nachstehend noch erläutert wird. Die   Stützelemente    liegen hierbei an   Flä-    chen des Zylinderblockes an und sind von den Dichtleisten   9a,    9b   räumlich    getrennt.



   Die Kurvenscheibe 12 und die Rolle 11 sind gleich wie bei den   Ausführungsbeispielen    des Hauptpatentes, die Kolbenbohrungen 8 und 8 gleich oder ähnlich. Die Tasche 10 steht unter dem gleichen, über die Bohrung 19 bzw. 19 im Zylinderblock 15   zugeführten    Druck p wie die Kolbenbohrung 8   bzw.      8 .    Der Druck im Zwischenraum zwischen der Dichtleiste 9a, der Rolle 11 und der Bohrungswand 13 wird durch aus Fig. 1 und 2 nicht ersichtliche Leckspalte zwischen den Stirnseiten der Rolle 11 bzw. der Kolbenkappe 9 und den zur Drehrichtung parallelen Seitenwänden der Kolbenbohrung 8   bzw.      8      au*echt    erhalten.

   da der Hohlraum der Rolle 11 über eine Bohrung in einer Seitenwand dem Druck p des Mediums   ausgesetzt    ist, wie dies im Hauptpatent, Fig. 6 und 7, dargestellt ist. Wie im übrigen im Hauptpatent   angeführt,    wird durch die Neigung in der Kurvenscheibe   12    die Rolle 11 nach links abgedrängt. Dadurch wird der veränderliche Spalt   hc    zwischen der Rolle 11 und der Bohrungswand derart klein, dass im genannten Zwischenraum der durch die   erwähnten    Leckspalte aufrechterhaltene Druck pe entsteht.

 

     Gemäss    Fig. 1 sind in einem   Kappenkörper    9 die Dichtleisten 9a und 9b eingelassen, welche die Druckverteilung an den   Bohrungswänden    13 und 14 bestimmen. Das durch diese der schematischen Darstellung des Hauptpatentes entsprechende Druckverteilung auf den   Kappenkörper    9 hervorgerufene Kippmoment wird nun durch die als   Stützstege    29a und 29b ausgebildeten oberen   Kappenkörperränder    aufgenommen. Der minimale Abstand s der   Stützstege    29a und 29b von der Dreh  



  achse der Rolle 11 ist vom Abstand b der Dichtleisten 9a und 9b von der Drehachse der Rolle 11 und dem minimalen Neigungswinkel i der Kurvenscheibe 12 abhängig.



   Die Kurvenscheibe 12, die Kolbenbohrung 8, die Rolle 11 und die Tasche 10 sind gleich wie für die Kolbenanordnung des Hauptpatentes. Im   Kappenkörper    9 befinden sich zwei   zusätzliche    Bohrungen 30a und 30b, die eine korrekte Druckbeaufschlagung zwischen den   Stützstegen      29a,    29b und den Dichtleisten   9a,    9b sichern.



   Die   Stützkraft    braucht nicht von den   Bohrungswänden    13 und 14 aufgenommen werden: Ein kleinerer   zapfenförmiger,    in einer   Führungsbohrung    32 angeordneter Fortsatz 31 eines vereinfachten   Kappenkörpers      9'    genügt hier vollauf   (Fig.      2).   



  Dies erlaubt die   gedrängteste    Bauform überhaupt, da der Engpass bei Radialkolbenmotoren durch die radiale Tiefe der breiten Bohrung, d. h. der   Wände    13 und 14 gebildet wird, bestimmt diese doch bei gegebenem Schluckvolumen den Aussendurchmesser des Motors. Dies gilt insbesondere dann, wenn mit Hilfe einer seitlichen Verteilung statt dem zentralen Verteiler des Hauptpatentes der Abstand s des   Führungsfort-    satzes 31 gross gewählt werden kann.

  Ausserdem   lässt    sich durch eine kolbenförmige Ausbildung des   Führungsfortsatzes    31 und durch   Entlüften    der   Führungsbohrung    32 durch eine Bohrung 33 eine weitgehende Kompensierung der Reibkraft zwischen dem   Kappenkörper      9'    und der Rolle 11 erreichen.

 

  Der kolbenförmige   Führungsfortsatz    31 muss in diesem Fall   selbstverständlich    dichtend an der Wand der   Führungsbohrüng    32 anliegen.



   Die Kurvenscheibe 12, die Rolle 11, die Tasche 10 und die Dichtleisten   9a,    9b sind gleich wie in der   Ausführungsform    der Fig.   1;    die   Bohrungswände    13 und 14, die Kolbenbohrung   8'    und die   Zuführbohrung      19'    sind der neuen Geometrie entsprechend leicht verändert. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE 1. Verdrängermaschine nach dem Patentanspruch des Haupt patentes, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kolbenkappe (9, 9 ) im Bereich der beiden zur Drehrichtung senkrechten Sei tenwände (13, 14) der radialen Bohrung (8, 8') mit nachstel lenden Dichtleisten (9a, 9b) versehen ist und dass der zwischen dem veränderlichen Drosselspalt (hc) und der einen Dichtleiste (9a) der Kolbenkappe befindliche Zwischendruckraum (pc) über Leckspalte zwischen den beiden zur Drehrichtung parallelen Seitenwänden der radialen Bohrung (8, 8') und der Rolle (11) und Kolbenkappe (9, 9') dem

   Druck (p) des Mediums ausgesetzt ist.

   2. Verdrängermaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kolbenkappe (9, 9') Stützelemente (29a, 29b; 31) zur Aufnahme des Kippmomentes des Kolbens aufweist, die an Flächen des Zylinderblocks anliegen und von Dichtleisten (9a, 9b) räumlich getrennt sind.

   3. Verdrängermaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente Stützstege (29a, 29b) des Körpers der Kolbenkappe (9) sind, welche sich radial innerhalb der in den Körper der Kolbenkappe (9) eingelassenen, nachstellenden Dichtleisten (9a, 9b) befinden und welche auf den gleichen Seitenwänden (13, 14) der radialen Bohrung (8) wie die Dichtleisten (9a, 9b) gleiten (Fig. 1).

   4. Verdrängermaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet. dass der Körper der Kolbenkappe (9) einen sich radial nach innen erstreckenden Fortsatz (31) aufweist, der sich in Drehrichtung seitlich in einer Führungsbohrung (32) des Zylinderblockes abstützt (Fig. 2).

   5. Verdrängermaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsfortsatz (31 ) als in der Führungsboh- rung (32) gleitender Kolben ausgebildet ist, wobei die Füh- rungsbohrung (32) über eine Bohrung (33) im Zylinderblock entlüftet ist (Fig. 2).

   Das Hauptpatent bezieht sich auf eine Verdrängermaschine mit einer Zylinderblock, der radiale Bohrungen rechteckigen Querschnitts aufweist, in welchen Kolben angeordnet sind, von welchen jeder eine periodisch dem Druck eines Mediums ausgesetzte Kolbenkappe und eine auf der Kolbenkappe gelagerte Rolle aufweist, und mit einer minestens einen Hub aufweisenden, den Zylinderblock umschliessenden Kurvenscheibe, auf welche sich die Rollen abstützen. Gemäss dem Patentanspruch des Hauptpatentes bildet jede Rolle mit einer ersten der beiden zur Drehrichtung senkrechten Seitenwände der radialen Bohrungen einen veränderlichen Spalt, und bildet die Kolbenkappe mit der zweiten der beiden genannten Sei tenwände eine Dichtstelle,

   wobei sich zwischen dem veränder- lichen Spalt und der Kolbenkappe längs der ersten Seitenwand ein Zwischendruckraum befindet, der über Spalte dem Druck des Mediums ausgesetzt ist, und wobei im Bereich der Stirnseiten der Rollen die beiden zur Drehrichtung parallelen Seitenwände der radialen Bohrungen über Zuführungen ebenfalls dem Druck des Mediums ausgesetzt sind.

   Im Hauptpatent sind Ausführungsformen dieser Verdrän-' germaschine beschrieben, bei welchen jede Kolbenkappe mit Spiel zwischen den beiden zur Drehrichtung senkrechten Sei tenwänden der radialen Bohrung angeordnet ist, derart, dass die Kolbenkappe mit der ersten der genannten Seitenwände eine Festdrossel zur Speisung des Zwischendruckraumes bildet und an die zweite der genannten Seitenwände dichtend anliegt.

   Bei diesen Ausführungsfromen müssen die Kolbenkappe und der Abstand der beiden zur Drehrichtung senkrechten Seitenwände in Drehrichtung sehr genau gefertigt werden, da das Spiel der Kolbenkappe zwischen den genannten Seitenwänden den Spalt bildet, der seinerseits wesentlich das Leck der Kolbenanordnung bestimmt.

   Die vorliegende Erfindung bezweckt, es zu ermöglichen, auf die Einhaltung enger Toleranzen aller Abmessungen in Drehrichtung zu verzichten. Überdies hat es sich gezeigt, dass die ohnehin vorhandenen Leckstellen für die Speisung des Zwischendruckraumes ausreichen.

   Erfindungsgemäss ist die Verdrängermaschine dadurch gekennzeichnet, dass jede Kolbenkappe im Bereich der beiden zur Drehrichtung senkrechten Seitenwände der radialen Bohrung mit nachstellenden Dichtleisten versehen ist und dass der zwischen dem veränderlichen Drosselspalt und der einen Dichtleiste der Kolbenkappe befindliche Zwischendruckraum über Leckspalte zwischen den beiden zur Drehrichtung parallelen Seitenwänden der radialen Bohrung und der Rolle und Kolbenkappe dem Druck des Mediums ausgesetzt ist.

   Die Bildung eines Spaltes zwischen der Kolbenkappe und der einen zur Drehrichtung senkrechten Bohrungswand wird somit durch eine zweite Dichtstelle verhindert, während der als hydrostatisches Druckfeld dienende Zwischenraum mit dem Zwischendruck durch Leckfluss des Druckmediums über stirnseitige Leckspalte der Rolle und der Kolbenkappe gespeist wird.

   Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachstehend anhand der Zeichnung erläutert, in welcher über- einstimmende Bauteile mit den gleichen Bezugzeichen wie im Hauptpatent bezeichnet sind. Es zeigen: Fig. 1 und Fig. 2 zwei Ausführungsbeispiele mit getrennten seitlichen Dicht- und Stützstellen.

   In Fig. 1 und 2 sind Kolbenanordnungen dargestellt, bei welchen die Kolbenkappe der Fig. 2 des Hauptpatentes mit zwei Dichtleisten 9a und 9b versehen ist. Jede Kolbenkappe weist zudem Stützelemente 29a, 29b bzw. 31 zur Aufnahme des Kippmomentes des Kolbens auf, wie dies nachstehend noch erläutert wird. Die Stützelemente liegen hierbei an Flä- chen des Zylinderblockes an und sind von den Dichtleisten 9a, 9b räumlich getrennt.

   Die Kurvenscheibe 12 und die Rolle 11 sind gleich wie bei den Ausführungsbeispielen des Hauptpatentes, die Kolbenbohrungen 8 und 8 gleich oder ähnlich. Die Tasche 10 steht unter dem gleichen, über die Bohrung 19 bzw. 19 im Zylinderblock 15 zugeführten Druck p wie die Kolbenbohrung 8 bzw. 8 . Der Druck im Zwischenraum zwischen der Dichtleiste 9a, der Rolle 11 und der Bohrungswand 13 wird durch aus Fig. 1 und 2 nicht ersichtliche Leckspalte zwischen den Stirnseiten der Rolle 11 bzw. der Kolbenkappe 9 und den zur Drehrichtung parallelen Seitenwänden der Kolbenbohrung 8 bzw. 8 au*echt erhalten.

   da der Hohlraum der Rolle 11 über eine Bohrung in einer Seitenwand dem Druck p des Mediums ausgesetzt ist, wie dies im Hauptpatent, Fig. 6 und 7, dargestellt ist. Wie im übrigen im Hauptpatent angeführt, wird durch die Neigung in der Kurvenscheibe 12 die Rolle 11 nach links abgedrängt. Dadurch wird der veränderliche Spalt hc zwischen der Rolle 11 und der Bohrungswand derart klein, dass im genannten Zwischenraum der durch die erwähnten Leckspalte aufrechterhaltene Druck pe entsteht.

   Gemäss Fig. 1 sind in einem Kappenkörper 9 die Dichtleisten 9a und 9b eingelassen, welche die Druckverteilung an den Bohrungswänden 13 und 14 bestimmen. Das durch diese der schematischen Darstellung des Hauptpatentes entsprechende Druckverteilung auf den Kappenkörper 9 hervorgerufene Kippmoment wird nun durch die als Stützstege 29a und 29b ausgebildeten oberen Kappenkörperränder aufgenommen. Der minimale Abstand s der Stützstege 29a und 29b von der Dreh **WARNUNG** Ende CLMS Feld konnte Anfang DESC uberlappen**.