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Die
Erfindung betrifft eine Pendelschiebermaschine, mit welcher aus
einem an der Antriebswelle der Pendelschiebermaschine anliegenden
Drehmoment mittels einer exzentrischen Umlaufbewegung die Förderwirkung
einer Verdrängerpumpe
erzielt, oder mit der bei Anliegen eines flüssigen/gasförmigen Fördervolumenstromes an der Pendelschiebermaschine
in umgekehrter Weise ein Drehmoment erzeugt werden kann.
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Im
Stand der Technik werden bereits unterschiedliche Bauformen von
Verdrängerpumpen
mit exzentrischer Umlaufbewegung vorbeschrieben.
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So
beschreibt beispielsweise die
DE
561 693 C eine Umlaufpumpe für Flüssigkeitsgetriebe in der Bauform
einer Flügelzellenpumpe.
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Die
wesentlichen Nachteile dieser Flügelzellenpumpen
bestehen darin, daß diese
Bauform der Verdrängerpumpen
eine hohe Reibung und einen hohen Verschleiß aufweisen, welcher mit zunehmender Pumpendrehzahl
deutlich ansteigt.
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Die
hohe, zwingend erforderliche Reibarbeit hat zwangsläufig ein
Absinken des Wirkungsgrades zur Folge.
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Eine
Verbesserung des Wirkungsgrades der Flügelzellenpumpen ist durch Maßnahmen
zur Minimierung der Reibarbeit bedingt möglich, erfordert jedoch stets
eine wesentliche Erhöhung
der Fertigungskosten.
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Ein
andere Bauformen von Verdrängerpumpen
mit exzentrischer Umlaufbewegung wird beispielsweise in der
DE 942 314 C vorgeschrieben.
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Es
handelt sich hierbei um eine Drehkolbenpumpe mit einem in einem
Zylinder exzentrisch umlaufenden Drehkolben.
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Diese
Bauform erfordert sehr hohe Fertigungs-, Montage- und Instandhaltungskosten.
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Infolge
der an den vielen Gleitstellen zwangsläufig auftretenden Reibung sinkt
zudem mit zunehmender Pumpendrehzahl wiederum der Wirkungsgrad.
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Da
die in der
DE 942 314
C vorgestellte Pumpenbauform stets einen unsynchronen Lauf
zwischen dem gleichmäßig antreibenden
Drehkolben und dem vom Drehkolben angetriebenen Zylinder bewirkt,
hat diese Bauform zudem zwangsläufig
eine starke Pulsation des Förderstromes
zur Folge.
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Insbesondere
mit zunehmender Antriebdrehzahl tritt dann infolge der ungünstigen
Befüllung
des Pumpenraumes dieser Pumpenbauform radialer Unterdruck mit einer
daraus resultierenden Kavitation auf.
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Daher
ist auch diese Pumpenbauform einer Verdrängerpumpe mit exzentrischer
Umlaufbewegung nur für
relativ langsame Antriebsdrehzahlen geeignet.
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Eine
andere Bauform einer Verdrängerpumpe
mit exzentrischen Umlaufbewegung wird beispielsweise in der
FR 980. 766 , der
DE 44 34 430 C2 wie
auch in der
DE 195
32 703 C1 vorgestellt.
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Bei
diesen Bauformen handelt es sich um Pendelschiebermaschinen mit
einem drehbar gelagerten Innenrotor und einem über Pendelmitnehmer angetriebenen,
ebenfalls drehbar gelagerten Außenrotor,
bei welchen der Förderstrom
durch die Variation der Exzentrizität zwischen dem Innenrotor und dem
Außenrotor
variiert werden kann.
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Die
Pendelmitnehmer sind dabei mit einem Ende schwenkbar im drehbar
gelagerten Außenrotor und
mit Ihrem anderen Ende gleitend im Innenrotor angeordnet.
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Der
synchrone Lauf zwischen dem exzentrisch laufenden Innenrotor gegenüber dem
Außenrotor
wird bei diesen Bauformen über
das zugelassene Spiel zwischen dem Innenrotor und den in diesem gleitend
angeordneten Pendelmitnehmern gewährleistet.
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Auch
bei dieser Bauform treten wiederum hohe Reibungsverluste auf, welche
insbesondere auch auf die am drehbar gelagerten Außenring
angreifenden, aus der die Drehbewegung erzeugenden hohen „Pendelmitnehmerbelastung" resultierenden Reibmomente
zurückzuführen sind.
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Auch
diese Bauform ist für
ein hohes Fördervolumen
bei erhöhte
Drehzahlen nicht geeignet, da zudem bei großer Exzentrizität und hohen
Drehzahlen infolge der axialen Befüllung zwangsläufig eine starke
Kavitation des Förderstromes
auftritt.
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Aus
der
CH 257 830 ist eine
Pendelschiebermaschine mit einem innerhalb eines ringförmigen Statorteiles
auf einer Exzenterwelle mittels eines Wälzlager drehbar gelagerten,
ringförmigen
Kolben bekannt, bei der zwischen dem Statorteil und dem Kolben acht
Schließglieder
(Pendelmitnehmer), welche an ihren äußeren Enden mit kreisförmigen Köpfen versehen
sind, gleichmäßig über den
Umfang derart verteilt angeordnet sind, dass sie mit einem Ende
drehbar im Statorteil und mit dem anderen Ende dreh- und verschiebbar
in jeweils zugeordneten rillenförmigen
Nuten des Kolbens (bzw. umgekehrt) gelagert sind, wobei auch diese
Schließglieder
bei einem Exzenterumlauf über
die gesamte Rillenhöhe verfahren
werden. Die axiale Befüllung
und Entleerung der zwischen den Schließgliedern (Pendelmitnehmer)
angeordneten Kammern wird bei dieser Bauform durch jeweils zwei
jeder dieser Kammern zugeordneten Ventile gewährleistet, so dass neben den
bereits erläuterten
Nachteilen einer axialen Befüllung
auch hohe Fertigungs- und Instandhaltungskosten für die Steuerung
des Ein- und Einlasses der einzelnen Kammern auftreten.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine mittels einer exzentrischen
Umlaufbewegung arbeitende Pendelschiebermaschine zu entwickeln,
die die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik beseitigt
und die Steuerung des Ein- und Auslasses der Arbeitskammern vereinfacht.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch eine Pendelschiebermaschine mit den Merkmalen des
Hauptanspruches der Erfindung gelöst.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen vorgestellt.
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Die
sowohl als Motor wie auch als Verdrängerpumpe einsetzbare Pendelschiebermaschine
besteht aus einem ein- oder mehrteiligen Gehäuse, in dem ein zylindrischer
Arbeitsraum angeordnet ist, an dessen Mantelfläche sich mindestens fünf über den Umfang
verteilt angeordnete Pfannennuten befinden, in denen die Köpfe von
Pendelstegen angeordnet sind. Im Gehäuse selbst befindet sich mittig
in der Stirnseite des zylindrischen Arbeitsraumes das Lager einer
Antriebswelle. Auf der in diesem Lager drehbar gelagerten Antriebswelle
ist im Bereich des Arbeitsraumes drehfest ein Exzenter angeordnet.
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Erfindungsgemäß sind am
Umfang des Exzenters, dem Sitz, im Bereich der einander gegenüberliegenden
Stirnseiten des Exzenters, zueinander um jeweils 180° versetzt,
einerseits eine Saugniere und andererseits eine Druckniere eingearbeitet.
Auf dem Sitz des Exzenters ist ein mit Pendelnuten versehener Druckring
drehbar angeordnet. Die Pendelnuten des Druckringes sind in einer
bevorzugten Ausführungsform
im Kopfbereich mit Abgleitradien versehen.
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Erfindungswesentlich
ist dabei, dass unterhalb der Pendelnuten des Druckringes, im Fußbereich,
sowohl zur Saugniere wie auch zur Druckniere hin gerichtete Durchströmöffnungen
angeordnet sind. Zwischen den Pendelnuten befinden sich am Druckring
Arbeitskammern, die sowohl zur Saugniere wie auch zur Druckniere
hin mit Durchlassöffnungen
versehen sind. Die in den Pfannennuten des Gehäuses mit ihren Köpfen drehbar
gelagerten Pendelstege sind in den Pendelnuten des Druckringes längsverschiebbar
derart angeordnet, daß infolge
der an den Pendelstegen angeordneten Abgleitkurven ein exakt definierter,
beidseitig in den Pendelnuten und entlang der Abgleitradien geführter Lauf
der Pendelstege gewährleistet
ist. An der „offenen" Stirnseite des Arbeitsraumes
ist am Gehäuse
ein Gehäusedeckel
angeordnet. Arbeitsraumseitig sind in diesen Gehäusedeckel wie auch in die dem
Gehäusedeckel gegenüberliegende
Stirnseite des Arbeitsraumes des Gehäuses einerseits im Bereich
der am Exzenter angeordneten Saugniere eine ringförmige Nut,
der Einlassring, und gegenüberliegend
an der anderen Stirnseite des Exzenters, im Bereich der Druckniere, der
Auslassring angeordnet. Im Gehäusedeckel
bzw. im Gehäuse
befindet sich darüber
hinaus jeweils eine in den Einlassring hineinragende Pumpeneinlassöffnung bzw.
eine in den Auslassring hineinragende Pumpenauslassöffnung.
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Bei
jeder Drehbewegung der Antriebswelle mit dem auf dieser drehfest
angeordneten Exzenter führt
der Druckring infolge des Zusammenwirkens seiner drehbaren exzentrischen
Lagerung auf dem Sitz des Exzenters in Verbindung mit der definierten Führung durch
die schwenkbar in den Pfannennuten des Gehäuses gelagerten, mit Abgleitkurven
versehenen Pendelstege in den mit Abgleitradien versehenen Pendelnuten
des Druckringes eine definierte Relativbewegung aus, die die einzelnen
Kammervolumen der zwischen den Pendelstegen und den ihnen zugeordneten
Pendelnuten angeordneten Arbeitskammern bei jeder Umdrehungen der
Welle nacheinander auf ein maximales und unmittelbar daran anschließend auf
ein minimales Volumen (bzw. umgekehrt) bringt.
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Bei
Volumenvergrößerung der
Arbeitskammern wird die zu fördernde
Flüssigkeit über die
Pumpeneinlassöffnung,
den Einlaßring,
die am Exzenter angeordnete Saugniere und die am Druckring angeordneten
Durchlaßöffnungen
in die Arbeitskammern gesaugt.
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In
Drehrichtung der Antriebswelle, beispielsweise um 180° versetzt,
findet gleichzeitig eine Volumenverringerung der Arbeitskammern
infolge der exzentrischen Lagerung des Druckrings statt.
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Dabei
wird die Flüssigkeit
aus den Arbeitskammern über
die am Druckring angeordneten Durchlaßöffnungen, die am Exzenter angeordnete Druckniere
und den Auslaßring
zur Pumpenauslaßöffnung gefördert.
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Gleichzeitig
führen
die Pendelstege Pumpbewegungen in den Pendelnuten des Druckrings aus.
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Bei
Volumenvergrößerung der
Arbeitskammern wird der Fuß des
Pendelsteges aus der Pendelnut herausgezogen und saugt dabei zu
fördernde Flüssigkeit
aus der Saugniere über
die Durchströmöffnung in
den sich vergrößernden
Raum der Pendelnut unterhalb des Fußes des Pendelsteges.
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Bei
Volumenverringerung der Arbeitskammern wird auch der Fuß des Pendelsteges
in die Pendelnut hinein geschoben und preßt dabei aufgrund der allseitigen
Führung
des Pendelsteges entlang der Abgleitkurven an den Flanken der Pendelnut bzw.
an deren Abgeleitradius die zu fördernde,
unterhalb des Fußes
des Pendelsteges befindliche Flüssigkeit
in die Druckniere.
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Dadurch
wird der aus der kontinuierlichen Befüllung und Entleerung der Arbeitskammern
resultierende Fördervorgang
durch eine gleichzeitige Befüllung
und Entleerung der Pendelnuten unterstützt.
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Der
zu fördernde
Volumenstrom kann bei dieser Bauform einer Verdrängerpumpen mittels der Veränderung
der Drehzahl der Antriebswelle variiert werden
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Bei
dieser Bauform einer mit Pendelstegen arbeitenden Pendelschiebermaschine
entfällt
die für den
Antrieb des Außenringes über die
Pendelstege erforderliche Antriebs- und Reibarbeit vollständig.
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Gleichzeitig
führen
der Druckring und die Pendelstege nur Relativbewegungen aus, wodurch nochmals
eine weitere Reduzierung der Reibungsverluste im Pumpenbereich erzielt
wird, so daß der Wirkungsgrad
deutlich erhöht
und gleichzeitig auch die Strömungsverluste
minimiert werden.
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Dabei
ermöglicht
die einfache konstruktive Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Pendelschiebermaschine
eine deutliche Reduzierung der Fertigungs-, Montage- und Instandhaltungskosten
bei optimierter Steuerung des Ein- und Auslasses der Arbeitskammern.
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Durch
den Exzenterantrieb wird in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Lösung eine gleichförmige Förderbewegung über einen
Drehwinkel der Antriebswelle von 360° realisiert, so daß stets ein
kontinuierliches Befüllen
und Entleeren des gesamten Pumpenvolumens gewährleistet ist.
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Dadurch
wird erreicht, daß die
erfindungsgemäßen Lösung sich
in allen Drehzahlbereichen durch gute Laufeigenschaften und geringe
Reibungsverluste bei minimierter Pulsation und Kavitationsanfälligkeit
auszeichnet und auch bei hohen Drehzahlen eine gute Förderwirkung
in Verbindung mit einem hohen Fördervolumen
ermöglicht.
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Bei
Anliegen eines flüssigen/gasförmigen Fördervolumenstromes
an der Pumpeneinlaß-/Pumpenauslaßöffnung der
Pendelschiebermaschine werden all die soeben beschriebenen Vorteile
der erfindungsgemäßen Pumpenbauform
in analoger Weise in der Motoranwendung wirksam, so daß mittels
der erfindungsgemäßen Lösung bei
deren Einsatz als Motor aus einem flüssigen/gasförmigen Fördervolumenstrom hocheffektiv
ein Drehmoment an der Antriebswelle erzeugt werden kann.
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Vorteilhaft
ist auch, daß als
Wellen- Nabenverbindung zwischen der Antriebswelle und dem Exzenter
auf der Antriebswelle im Bereich des Arbeitsraumes ein Zweiflach
angeordnet ist. In der Exzenternabe sind die diesem Zweiflach zugeordneten
Mitnehmerflächen
angeordnet.
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Vorteilhaft
ist bei dieser Ausführungsform
die kostengünstige
und einfache Verbindung zwischen der Antriebswelle und dem Exzenter.
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Kennzeichnend
ist weiterhin, daß der
Exzenter fester Bestandteil der Antriebswelle sein kann.
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Ein
solcher beispielsweise direkt an die Antriebswelle angeformter Exzenter
ist insbesondere bei größeren Stückzahlen
vorteilhaft, da er ab bestimmten Fertigungsstückzahlen eine noch kostengünstige Alternative
zur vorgenannten Wellen- Nabenverbindung darstellt.
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Ein
weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß im Fußbereich
der Pendelnut ein Freistich angeordnet ist, in den der Fußbereich des
Pendelsteges im Bereich des unteren Wendepunktes seiner Bahnkurve
eintaucht.
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Dieser
Freistich dient zur weiteren Minimierung von Druckspitzen und zur
zusätzlichen
Vergleichmäßigung des
mit den Pendelstegen „geförderten" Volumenförderstromes.
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Erfindungswesentlich
ist, daß die
Arbeitskammer im Mittenbereich konkav ausgebildet ist.
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Dadurch
wird sowohl beim Befüllen
wie auch beim Entleeren der Arbeitskammern eine zusätzliche Vergleichmäßigung des
Volumenförderstromes
bewirkt.
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Kennzeichnend
ist weiterhin, daß die
Antriebswelle sowohl im Gehäuse
wie auch im Gehäusedeckel
gelagert sein kann.
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Derartige
Bauformen mit beidseitig des Exzenters gelagerter Antriebswelle
werden in Verbindung mit der Masse- und/oder Schwingungsreduzierung
der erfindungsgemäßen Pumpenbauform
eingesetzt.
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Weitere
Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispieles
in Verbindung mit den Ansprüchen
sowie den Zeichnungen zur erfindungsgemäßen Lösung.
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Nachfolgend
soll nun die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung
mit 4 Figuren näher
erläutert
werden.
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Dabei
zeigt die
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1: die erfindungsgemäße Pendelschiebermaschine
in einem Schnitt bei C-C gemäß der 2;
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2: die erfindungsgemäße Pendelschiebermaschine
in einem Schnitt bei A-A, gemäß der 1, mit der Seitenansicht
des Rotorsatzes;
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3: die erfindungsgemäße Pendelschiebermaschine
in einem Schnitt bei B-B, gemäß der 1 mit der Seitenansicht
des Rotorsatzes;
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4: die Einzelheit Z der
erfindungsgemäße Pendelschiebermaschine
gemäß 2.
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In
der 1 ist die erfindungsgemäße Pendelschiebermaschine
schematisch in einem Schnitt bei C-C, gemäß der 2, dargestellt.
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Die 2 zeigt die erfindungsgemäße Pendelschiebermaschine
in einem Schnitt bei A-A, gemäß der 1, mit der Seitenansicht
des Rotorsatzes.
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In
der 3 ist die erfindungsgemäße Pendelschiebermaschine
in einem Schnitt bei B-B, gemäß der 1, mit der Seitenansicht
des Rotorsatzes von der gegenüberliegenden
Seite dargestellt.
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Wie
aus 1 in Verbindung
mit der 3 ersichtlich,
wird von einem zweiteiligen Gehäuse 1 bestehend
aus einer Stirnplatte und einer Lochplatte ein zylindrischer Arbeitsraum
gebildet, an dessen Mantelfläche
sich, wie in der 3 dargestellt,
mindestens fünf über den
Umfang verteilt angeordnete Pfannennuten 3 in der Lochplatte
des Gehäuses 1 befinden
in denen die Köpfe
von Pendelstegen 2 angeordnet sind.
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In
der Stirnplatte des zweiteiligen Gehäuses 1 befindet sich,
wie in der 1 dargestellt,
mittig des zylindrischen Arbeitsraumes das Lager einer Antriebswelle 6.
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Auf
der in diesem Lager drehbar gelagerten Antriebswelle 6 ist
im Bereich des Arbeitsraumes mittels einer durch ein Zweiflach (in
den 2 und 3 dargestellt) gebildeten
Wellen- Nabenverbindung drehfest ein Exzenter 5 angeordnet.
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Am
Umfang des Exzenters 5, dem Sitz 7, sind im Bereich
der einander gegenüberliegenden Stirnseiten
des Exzenters 5, wie in Verbindung mit den den 1 bis 3 ersichtlich, zueinander um jeweils
180° versetzt,
einerseits eine Saugniere 14 und andererseits eine Druckniere 15 eingearbeitet.
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Auf
dem Sitz 7 des Exzenters 5 ist ein mit Pendelnuten 8 versehener
Druckring 4 drehbar angeordnet.
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Am
Druckring 4 sind beidseitig unterhalb der Pendelnuten 8,
wie aus der 1 ersichtlich,
sowohl zur Saugniere 14 wie auch zur Druckniere 15 hin Durchströmöffnungen 13 angeordnet.
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Zwischen
den Pendelnuten 8 befinden sich am Druckring 4 Arbeitskammern 11 die
ebenfalls sowohl zur Saugniere 14 wie auch zur Druckniere 15 hin,
wie wiederum in der 1 dargestellt,
mit Durchlassöffnungen 12 versehen
sind. Die 2 und 3 zeigen die in den Pfannennuten 3 des
Gehäuses 1 mit ihren
Köpfen
schwenkbar gelagerten Pendelstege 2.
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Diese
schwenkbar gelagerten Pendelstege 2 sind gleichzeitig in
den Pendelnuten 8 des Druckringes 4 längsverschiebbar
angeordnet.
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An
der „offenen" Stirnseite des Arbeitsraumes
ist, wie aus der 1 ersichtlich,
am Gehäuse 1 ein
Gehäusedeckel 18 angeordnet.
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In
diesen Gehäusedeckel 18 sind,
wie in der 1 dargestellt,
arbeitsraumseitig, im Bereich der am Exzenter 5 angeordneten
Saugniere 14 eine ringförmige
Nut, der Einlassring 16 angeordnet.
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In
der dem Gehäusedeckel 18 gegenüberliegenden
Stirnseite des Arbeitsraumes des Gehäuses 1 ist, der gegenüberliegenden
Stirnseite des Exzenters 5 im Bereich der Druckniere 15 benachbart,
wiederum eine ringförmige
Nut, der Auslassring 17, in die Stirnplatte des Gehäuses 1 eingearbeitet.
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Wie
in den 1 (und 2 als „Unsichtbare") dargestellt, befindet
sich im Gehäusedeckel 18 eine
in den Einlassring 16 hineinragende Pumpeneinlassöffnung 19.
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Wie
darüber
hinaus in der 1 (und 3 als „Unsichtbare") dargestellt, befindet
sich in der Stirnplatte des zweiteiligen Gehäuse 1 eine in den Auslassring 17 hineinragende
Pumpenauslassöffnung 20.
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Die 4 zeigt die Einzelheit Z
der erfindungsgemäßen Pendelschiebermaschine
gemäß der 2, Aus dieser Darstellung
wird ersichtlich, dass die Pendelnuten 8 des Druckringes 4 im
Kopfbereich mit Abgleitradien 10 versehen sind.
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Im
Fußbereich
der Pendelnut ist ein Freistich 21 angeordnet.
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Dieser
Freistich 21 dient der Vermeidung von Druckspitzen und
zur Vergleichmäßigung des
von den Pendelstegen „gepumpten" Volumenförderstromes.
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Unterhalb
des Freistiches 21 sind beidseitig in den Druckring 4 Durchströmöffnungen 13 zum
Exzenter 5 hin eingebracht.
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Die
in den Pfannennuten 3 des Gehäuses 1 mit ihren Köpfen drehbar
gelagerten Pendelstege 2 sind in den Pendelnuten 8 des
Druckringes 4 längsverschiebbar
derart angeordnet, dass infolge der an den Pendelstegen 2 angeordneten
Abgleitkurven 9 ein exakt definierter, beidseitig in den
Pendelnuten 8 und entlang der Abgleitradien 10 geführter Lauf
der Pendelstege 2 gewährleistet
ist,
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Der
Druckring 4 führt
bei jeder Drehbewegung der Antriebswelle 6 mit dem auf
dieser drehfest angeordneten Exzenter 5 infolge des Zusammenwirkens
der drehbaren exzentrischen Lagerung des Druckringes 4 auf
dem Sitz 7 des Exzenters 5 in Verbindung mit der
definierten Führung
durch die schwenkbar in den Pfannennuten 3 des Gehäuses 1 gelagerten,
mit Abgleitkurven 9 versehenen Pendelstege 2 in
den mit Abgleitradien 10 versehenen Pendelnuten 8 des
Druckringes 4 eine definierte Relativbewegung aus, die
die einzelnen Kammervolumen der zwischen den Pendelstegen 2 mit
den diesen zugeordneten Pendelnuten 8 angeordneten Arbeitskammern 11 bei
jeder Umdrehungen der Welle nacheinander auf ein maximales und unmittelbar
daran anschließend
auf ein minimales Volumen (bzw. umgekehrt) bringt.
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Bei
Volumenvergrößerung der
Arbeitskammern 11 wird die zu fördernde Flüssigkeit über die Pumpeneinlassöffnung 19,
den Einlaßring 16,
die am Exzenter 5 angeordnete Saugniere 14 und
die am Druckring 4 angeordneten Durchlaßöffnungen 12 in die
Arbeitskammern 11 gesaugt.
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In
Drehrichtung der Antriebswelle 6 um 180° versetzt findet gleichzeitig
eine Volumenverringerung der Arbeitskammern 11 infolge
der exzentrischen Lagerung des Druckrings 4 statt.
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Dabei
wird dort die Flüssigkeit
aus den Arbeitskammern 11 über die am Druckring 4 angeordneten
Durchlaßöffnungen 12,
die am Exzenter 5 angeordnete Druckniere 15 und
den Auslaßring 17 zur Pumpenauslassöffnung 20 gefördert.
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Gleichzeitig
führen
die Pendelstege 2 Pumpbewegungen in den Pendelnuten 8 des
Druckrings 4 aus.
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Dabei
wird bei Volumenvergrößerung der
Arbeitskammern 11 auch gleichzeitig der Fuß des Pendelsteges 2 aus
der Pendelnut 8 herausgezogen und saugt dabei zu fördernde
Flüssigkeit
aus der Saugniere 14 über
die Durchströmöffnung 13 in
den sich vergrößernden
Raum der Pendelnut 8 unterhalb des Fußes des Pendelsteges 2.
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Bei
Volumenverringerung der Arbeitskammern 11 wird gleichzeitig
auch der Fuß des
Pendelsteges 2 in die Pendelnut 8 hinein geschoben
und preßt
dabei aufgrund der allseitigen Führung
des Pendelsteges 2 entlang der Abgleitkurven 9 an
den Flanken der Pendelnut 8 und an deren Abgeleitradius 10 sowie
der Führung
der Stirnseiten der Pendelstege 2 an der Stirnplatte des
Arbeitsraumes bzw. der Stirnseite des Gehäusedeckels 18 die
zu fördernde, unterhalb
des Fußes
des Pendelsteges 2 befindliche Flüssigkeit in die Druckniere 15.
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Dadurch
wird der aus der kontinuierlichen Befüllung und Entleerung der Arbeitskammern 11 resultierende
Fördervorgang
durch eine gleichzeitige Befüllung
und Entleerung der Pendelnuten 8 überlagert und unterstützt.
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Der
zu fördernde
Volumenstrom kann bei der hier vorgestellten erfindungsgemäßen Verdrängerpumpe
mittels der Variationen der Drehzahl der Antriebswelle 6 verändert werden
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Bei
dieser erfindungsgemäßen Bauform
einer mit Pendelstegen arbeitenden Pendelschiebermaschine entfällt vollständig die
für den
Antrieb eines Außenringes
mittels Pendelstege erforderliche Antriebs- und Reibarbeit.
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Der
Druckring 4 und die Pendelstege 2 führen bei
dieser erfindungsgemäßen Bauform
stets nur Relativbewegungen aus wodurch auch eine weitere Reduzierung
der Reibungsverluste im Pumpenbereich erzielt wird.
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Die
einfache konstruktive Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Pendelschiebermaschine
ermöglicht
weiterhin eine deutliche Reduzierung der Fertigungs-, Montage- und
Instandhaltungskosten.
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Durch
den Exzenterantrieb wird in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Lösung gleichzeitig eine
gleichförmige
Förderbewegung über jeweils 360° des Drehwinkels
der Antriebswelle 6 realisiert, so daß stets ein kontinuierliches
Befüllen
und Entleeren des gesamten Pumpenvolumens bewirkt wird.
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Dadurch
wird unter anderem gewährleistet, daß sich die
erfindungsgemäßen Lösung in
allen Drehzahlbereichen durch gute Laufeigenschaften und geringe
Reibungsverluste bei minimierter Pulsation und Kavitationsanfälligkeit
auszeichnet und auch bei hohen Drehzahlen eine gute Förderwirkung
in Verbindung mit einem hohen Fördervolumen
und einem hohem Wirkungsgrad erzielt.
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Bei
Anliegen eines flüssigen/gasförmigen Fördervolumenstromes
an der Pumpeneinlassöffnung 19 der
Pendelschiebermaschine werden all die soeben beschriebenen Vorteile
der Pumpenbauform in analoger Weise wirksam, so daß mit der
erfindungsgemäßen Lösung bei
deren Einsatz als Motor hocheffektiv ein Drehmoment an der Antriebswelle 6 erzeugt
werden kann.
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Mit
Hilfe der erfindungsgemäßen Lösung ist es
somit gelungen, eine mittels einer exzentrischen Umlaufbewegung
arbeitenden Pendelschiebermaschine zu entwickeln, die die vorgenannten
Nachteile des Standes der Technik beseitigt, bei Einsatz als Pumpe,
mit einem an der Pendelschiebermaschine anliegenden Drehmoment,
selbst bei hohen Drehzahlen eine gute Förderwirkung besitzt, sich in
allen Drehzahlbereichen durch geringe Reibungsverluste auszeichnet
und gleichzeitig über
gute Laufeigenschaften bei geringer Pulsation und Kavitationsanfälligkeit
verfügt,
dabei die Fertigungs-, Montage- und Instandhaltungskosten deutlich
reduziert, gleichzeitig die in der Pendelschiebermaschine auftretende
Strömungsverluste
minimiert, zudem einen hohen Wirkungsgrad aufweist, und darüber hinaus
bei Anliegen eines flüssigen/gasförmigen Fördervolumenstromes an
den Ein-/Auslassöffnungen
der Pendelschiebermaschine in umgekehrter Weise mit all den zuvor
genannten Vorteilen der Pumpenbauform auch bei Einsatz als Motor
zudem hocheffektiv ein Drehmoment zu erzeugen vermag, so daß die erfindungsgemäße Pendelschiebermaschine
sowohl als Verdrängerpumpe,
aber auch als Hydraulikmotor, oder auch als Pneumatikmotor eingesetzt
werden kann.