DE1900366A1 - Radialkolbenpumpe und -motor - Google Patents

Radialkolbenpumpe und -motor

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DE1900366A1
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Jaromir Tobias
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Description

PATENTANWÄLTE DR. CLAUS REINLÄNDER DIPL.-ING. KLAUS BERNHARDT D-S MÖNCHEN OQ Tc pa jj BXCKERS.TRASSE 5
Jaromir TOBIAS
Rhinebeok, N.Y„„ USA
Radialkolbenpumpe und motor
Priorität* 12. August i$68 Vereinigte Staaten von Amerika US-Serial Number 751 801
Zusammenfassung»
Ss wird eine Radialkolbenpumpe oder ein Radialkolbenmotor mit einem Drehzapfen, einem um diesen drehbaren Zylinderblock, und einem Stützringohassis beschrieben, das quer zum Drehzapfen verschiebbar ist, wobei eine Ringanordnung drehbar auf dem Chassis montiert ist und eine Reihe von Kolben-Stützringsegmenten von der Ringanordnung so getragen wird, daß dieae Segmente relativ zueinander und zu der Ringanordnung bewegbar sind. Die Segmente weisen dabei Kolben auf, die radial In aie Bohrungen des Blockes hineinreichen und kugel« schalenförmige Kolbenköpfe aufweisen, so daß die Kolben in den Bohrungen relativ kippen können.
Stand der Technik?
Die Erfindung betrifft Radialkolbenpuepen und -motoren.
üblicherweise bestehen Radialkolbenpuepen und -Motoren au* eine« Drehzapfen und einem um diesen Zapfen rerdrehbaren Zylinderblock, der »ine Reihe τοη radial gerichteten Bohrungen enthält, die während
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der Drehung durch iadial gerichtete StrÖmungsuiittelkanäle mit den Sntladungsbareichen des Drehzapfens verbunden sind, In die Bohrungen sind Kolben radial verschiebbar Kontiert, wobei die fernen Enden der Kolben sich an einem das Ganze umgebenden Stützring abstützen» dessen Achse gegen die Drehachse des Blockes versetzt sein kann. Die äusseren Enden der Kolben liegen bei einigen Konstruktionen nicht direkt am Stützring an, sondern sind über Schwenkverbindungen mit Kolbenschuhen verbunden, die ihrerseits W am das Ganze umgebenden Stützring anliegen und auf diesem gleiten.
In solchen Konstruktionen dreht sich der Stützring mit dem Block und ruft eine Einwärts- und Auswärtsbewegung der Kolben hervor. Wenn das Gerät als Motor verwendet wirdt wird Druckmittel in den Lieferbereich des Drehzapfens eingepresst und aus dem Entladungsbereich abgenommen, so daß eine Drehung des Blockes verursacht wird. Wenn das Gerät als Pumpe verwendet wird» wird der Block in Drehung versetzt, so daS nr,uökmittel aus dem Enfcladungsbereich des Drehzapfens herausgepreßt wird.
In den meisten bisher bekannten Einheiten sind die Kolbenköpfe k zylindrisch, wobei die Länge der zylindrischen Kolbenteile, die an den Zylinderwänden gleiten, je nach den Anforderungen an die spezielle Pumpe oder den Motor unterschiedlich sein können..
Die Verwendung eines kurzen Kolbens wurde als unerwünscht gefunden, weil am Kolben immer eine Kippkraft wirkt, weil der nach auseen gerichtete Druck des Auasenendes des Kolbens gegen den Stützring Bit Ausnahme von zwei Stellungen während eines Drehzyklus imer unter einem Winkel zur Kolbenachse angreift. Bei einem kurzen Kolben wird der Effekt diese· Drehmoments durch den relativ grossen Hebelfaktor vergrBssert und auf die Wände der Zylinderbohrungen übertragen, ao daß die Lebensdauer des Kolbens und dee Zy-
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lindere drastisch herabgesetst wird.
In gewissen Pailen sind längliche zylindrische Kolben verwendet worden» dabei treten jedoch andere Haohteile auf. Wenn ein länglicher Kolben verwendet wird« ist insbesondere die Schmierung über die ganse Länge des Kolbens schwierig, weil das normale Leoken üb den umfang des Kolbens herum eine wirksame Schmierung nur eines Teils der Länge des Kolbens bewirkt. Die Verwendung eines länglichen Kolbens erzwingt darüber hinaus eine merkliche Vergrösserung eines Radialkolbengerätes alt einer bestimmten Verdrängung.
Es ist bereite versucht worden, Kolben eit balligen oder kugeleohalenföralgen Kolben bu verwenden. Solche kugelschalenförmigen Kolbenköpfe bieten den Vorteil, daß die BerUhrungslänge mit den Zylindern klein ist, so daß die Schmierung zwiechen Kolben und Zylinderwand einfacher wird. Die uniulHesig hohe Abnutzung der Zy linderbohrungen ist ebenfalls beseitigt, weil die Kolben innerhalb eines begrenzten Bereiches frei kippen können. Diese Vorteile sind theoretisch verfügbar, ohne daß der Gesaatdurchmesser von Pumpe oder Motor unnötig vergrössert wird. Bisher ist jedoch trotz dieser Vorteile kein Gerät mit kugeligen Kolbenköpfen kommerziell verwendet worden. Das ist auf die mit den bekannten Konstruktionen zwangsläufig verbundenen Bnohteile einer koaplislerten Verbindung Kolben-Stützring zurückzuführen, ferner darauf, daß die das Drehmoment erzeugenden Kräfte nicht genau in den erwünschten vektoriellen Richtungen auftreten, daß bei Betriebefehlern Schwierigkeiten beim Ersati eines oder mehrerer der Kolben auftreten, und auf ähnliche Probleme.
Bin spezielles Problem, das bei bekannten Pumpen oder Motoren nicht gelöst worden ist, sind die hohen Reibungsverluste an der
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Verbindung Kolben-Stutzring~ Eine Schmierung wird in diesem Bereich oft durch kontrollierte Lecke durch Kanäle in den Kolben und den Kolbengleitschuhen erreicht, wodurch ein Ölfilm zwisohen den Kolbengleitschuhen und dem Stützring erzielt wird. Die Terluste, die bei einer solchen kontrollierten Schmierung auftreten, sind zwar im einzelnen relativ klein« Insgesamt werden sie jedoch bedeutsam, weil der Gesamtverlust als Vielfaches der Verluste jeder der Komponenten des Systens gemessen wird. In vielen Fällen wird die Schmierung durch sehr kleine Kanäle herbeigeführt, die über
ψ die ganze Länge der Kolben und Kolbenschuhe führen* und diese Kanäle stehen mit dem Druckmittel im eigentlichen Zylinder in Verbindung. Eb ist schon aohwierig, Öl durch solche kleinen Kanäle zum Stützring hindurchzuführen, es besteht jedoch ferner die Mög·=· lichkeit, daß kleinste Verunreinigungen oder Schmutz sich in den Kanälen absetzen können, so daß der Durchfluss des Schmiermittels verringert oder verhindert wird. In diesem Zusammenhang muss noch darauf hingewiesen werden, daß das Schmiermittel in dem Bereich zwischen dem Kolben und dem Stützring unter hohem Druck eingeführt werden muss, weil die erhebliche Zentrifugalkraft, die durch die Kolben gegen den Stützring ausgeübt wird, dauernd dazu neigt, das Schmiermittel aus dem Raum zwischen den betroffenen Teilen heraus-
. zutreiben.
Zusammenfassung der Erfindung!
Eine Radialkolbenpumpe oder ein Radialkolbenmotor, bestehend aus einem Drehzapfen mit Druckmittelzuleitungs- und -ableitungsbereichen, einem Zylinderblock mit radial gerichteten Zylinderbohrungen, Kanälen, die die Bohrungen nacheinander während der Drehung alt den Zuleitung«- und Ableitungeberei'shen verbinden, einen Stützringehasais, das quer zu· Drehzapfen verschiebbar ist, und eine Ringanordnung aufweist, die relativ zum Chassis verdrehbar ist, weist erfindungBgeeäes eine Reihe von Kolben-Abetützring-
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Segmenten auf» die relativ zueinander bewegbar eind und zur winkelm&ssigen oder bogenförmigen Bewegung um die Achse des Binges auf diesen montiert sind, wobei an den Segmenten Kolben befestigt sind, die in kugelsohalenförmigen Kolbenköpfen aus· laufen, die dicht in den Zylinderbohrungen angeordnet eind.
Sie Segmente können einzeln montiert und abmontiert werden, und können sich aufeinander zu und voneinander weg in einer Ebene senkrecht zur Achse des Drehzapfens während der Drehung bewegen, während jederzeit die Kolben senkrecht zur Drehachse der Ringe bleiben, so daß die Kraftvektoren der Kolben immer zur Erzielung eines optimalen Wirkungsgrades ausgefluchtet sind»
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine verbesserte Radialkolbenpumpe bzw· einen Radialkolbenmotor verfügbar zu machen, der segmentierte Kolben-Stützringsegmente aufweist, und die mit kugelschalenföroigen Kolbenköpfen arbeitet.
Weiter soll durch die Erfindung ein Gerät dieser Art verfügbar gemacht Herden, das leicht ist und einen kleinen Aussendurohmesser hat, verglichen mit bekannten vergleichbaren Verdrängungepumpen und -motoren.
Weiter soll durch die Erfindung ein Gerät der beschriebenen Art verfügbar gemacht werden, das leicht herzustellen und zu montieren ist, und bei dem das Auswechseln einzelner Koiben-Sttitzringsegmente durchgeführt werden kann, ohne daß das ganz· Gerät auseinandergenommen werden muss*
Ferner soll durch die Erfindung' ein Gerät der beschriebenen Art verfügbar gedacht w»rdenr bei dta von den oder gegen die lolben ausgeübte Kraft« j«ders»it In einer Richtung ausgerichtet sind,
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die zu* besten Wirkungsgrad in Betrieb führt.
Ferner soll durch die Erfindung eine Pumpe oder ein Motor der beschriebenen Art verfügbar gemacht werden, bei dem die Reibung zwischen den Kolben und Zylindern wesentlich herabgesetzt ist.
Weiter sollen durch die Erfindung die schwierigen Schmierungs-Probleme beseitigt werden, die sich daraus ergeben, daS Schmiermittel unter hohen Druok in den Bereich zwischen dem Kolbenkopf oder Kolbengleitschuh und dem Stutsring geführt werden nuss, eine Lage« die bei allen bekannten Geräten dieser Art sich in einem beträchtlichen radialen Abstand vom Drehsapfen befindet.
Diese und weitere Ziele der Erfindung sowie deren Lösungen ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung} es 2sigens
Pig« 1 einen vertikalen Schnitt durch eine hydraulische Pumpe
oder einen hydr&cüschen Motor nach der Erfindung, wobei einige Details der Vorrichtung in vereinfachter Form dargestellt sind, üb das Verständnis der Erfindung zu erleichtern?
Pig· 2 einen gebrochenen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. i; Pig. 3 einen Schnitt längs der Linie 5-5 in Pig. 2.
Dae dargestellte Radialkolbengerät weist einen Drehzapfen to auf, der einen Druökuitteleinlass 11 und einen Drucksittelauslass 12 enthält, die entweder Bit einer Druokalttelquelle unter Druck bzw, einea Reservoir verbunden sein können, wenn das Gerät als Motor verwendet werden soll« oder alt ein·« hydraulischen Motor, wenn das Gerät al· Puüpe verwendet werden soll*
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Der Drehzapfen let alt seitlich offenen Ableitung«- und Zuleitungsbereiohen 13 bsv. 14 versehen, die in bekannter Weise nit diaaetral einander gegenüberstehenden Inseln 15» 16 getrennt sind. Der Drehsapfen ist in dar dargestellten Aasführungsfora mit einem kontinuierlich sylindrisehen Teil 17 aa innersten Ende versehen, ua eine Abdichtung su bilden. Eine Zylinderblockeinheit 18 ist drehbar auf des Drehsapfen Kontiert.
Bei der dargestellten Ausführungefora beeteht der Block 18 aus einer hohlen Schale, üb geringes Gewicht zu erreichen* wobei anerkannt wird, dai ein übliohes Mselves Gusstuck nit radial gerichteten Zylinderbohrungen die Schale ersetzen kann, wenn kein beson derer Wert auf eine leichte Konstruktion gelegt wird.
Der Block 18 ist alt Abdiohtungabereiohen 19» 20 versehen, die an aassiven Uafangsberelchen des Drehsapfans anliegen, die gegen die Druokalttelsuleitunga· und -ableitungsbereiohe versetst sind, und diese Abdichtungebereiche können irgendeine Ubliohe Fora einer rotierenden Dichtung 20* enthalten.
Der Block weist eine Endwand 21 auf, die alt einer Eingangs· oder Ausgangswelle 22 verbunden ist, beispielsweise alt svel Schrauben 23, von denen nur eine dargestellt ist und die aus der Mitte der Welle herausgesetst sind.
Eine Reihe von radial gerichteten Zylinderbohrungen 24, in dargestellten Aueführungsbeispiel sieben, sind ia Block gebildet. In üblicher Weise wird Druckmittel in den Ableitungs- und Zuleitungsbereichen 13 oder 14 en die Bohrungen 24 über Kanäle 25 geleitet, die swisohen den sylindrisohen Bohrungen und den Zuleitunge- und Ableituagsbereiohen des Drehsapfens liegen.
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Um den besten Durchflusewirkungsgrad zu erreichen und weitere Vorteile zu erreichen, die in der US-Patentschrift J 345 916 be-BChrieben sind, sind die Kanäle 25 in der in dieser Vorveröffentlichung beschriebenen Weise ausgebildet, d.h. sie sind in Richtung der Drehzapfenachse länglich ausgebildet und in einer Richtung im Winkel zum Drehzapfen verkürst, und sie werden progressiv kürzer und breiter bis sie glatt in die Zylinderbohrungen im Bereich radial nach aussen fern.vom Drehzapfen übergehen.
Ein Sttitzringchassis 26 ist in der Weise an nicht dargestellten Gestell des Gerätes befestigt, daß eine seitliche Bewegung des Chaseie mit Bezug auf den Drehzapfen innerhalb der Grenzen möglich ist, die durch die Exzentrizitäteschlitze 27, 26 an den beiden Enden des Chassis gebildet werden. Selbstverständlich kann die seitliche Bewegung des Chassis mit irgendwelchen »anuellen oder automatischen Einrichtungen herbeigeführt werden. Zur Darstellung ist als Vorrichtung zur Erzwingung der seitlichen Bewegung ein Einstellhebel 29 vorgesehen, der auf einen festen Schwenkzapfen 50 Montiert ist. Das untere Ende des Hebels 29 weist ein gabelförmig« 8 Joch 31 auf, das einen Stift 32 am Chassis umgibt, ersiehtlioh sorgt eine Schwenkbewegung des Hebels um den Stift 30 für eine seitliche Einstellung des Chassis.
Das Chassis ist mit zwei im Abstand voneinander befindlichen Ringen 33* 34 versehen, die von kreisförmigen Umfang der das Chassis 26 bildenden Wände 55» 36 durch Rollenlageranordnungen 37« 38 getrennt sind·
I« bisher beschriebenen Umfang sind die meisten Konstruktionseinselheiten der dargestellten Vorrichtung herkömmlicher Natur.
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An den Ringen 33 t 34 sind eine Reihe von Kolben-Stützringsegmenten 39 verankert, die allgemein U-förmigen Vertikalquerschnitt haben (vgl* Fig. 2); die U-förroigen Elemente werden von im allgemeinen trapezförmigen Seiteneohenkeln 40, 41 gebildet, deren aussere Enden mit gebogenen Brifaken 42 verbunden sind. Die Schenkel 40, 41 sind an ihren innersten radialen Enden 43 gebogen, so daß sie sich an den Krümmungsradius des Auasenumfangs der Ringe 33 und 34 anpassen«
Die Enden 43 sind in Richtung der Achse des Drehzapfens gegenüber der Stärke der Hauptteile der Schenkel 40, 41 verbreitert, so daß radial nach aussen gerichtete gebogene Schultern 44, 43 gebildet werden*
Die Schenkel der Kolben-Stützringsegmente sind durch inraere und äussere Befestigungen 4^, 47 in Anlage am Aussenumfang der Ringe 33, 34 festgelegt. Die Befestigungen haben allgemein L-förmigen Querschnitt mit nach einwärts gerichteten gebogenen Überlappungssohultern 48 bzw» 49, die komplementär an den nach aussen gerichteten Schultern 44 bzw. 43 anliegen, die durch die erweiterten Teile 43 an den Innenenden der Schenkel gebildet sind. Die Krümmungsradien der nach einwärts gedrehten Teile 48» 49 und der Schultern 44, 43 sind gleich, so daß diese Teile glatt aneinander passen.
Die Schenkel 40, 4I der Kolben-Stützringsegmente sind mit Mitnehmerstiften 30 gegen eine relative radiale Auswärtsbewegung an den Ringen 33, 34 befestigt; die Mitnehneratifte führen durch miteinander ausgefluchtete öffnungen in den inneren und äusseren Halterungen 46, 47 und in den Ringen 33, 34· Die Mitnehmerstifte 50 haben damit einen erweiterten Kopf 51« der an den inneren und äusseren Segmenten 46 und 47 anliegt, und der Schaft 52 der Stifte
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reicht durch die miteinander ausgefluchteten Öffnungen in dem inneren Segment 46t dem Ring 34t dem Aussensegment 47 und einer Unterlegscheibe 53· Splinte 54 oder ähnliche Befestigungseinriehtungen können durch Öffnungen in den äusseren Enden der Stifte 30 geführt werden, so daß die Stifte in der gewünschten Lage gehalten werden» Wie am besten aus Pig· 1 ersichtlich ist, werden vorzugsweise zwei Mitnehmerstifte verwendet, um jedes Paar Halterungen
46, 47 festzuhalten.
Aus der bisherigen Beschreibung ist zu ersehen, daß die gebogene Erweiterung an den inneren Enden der Schenkel 40, 4I die Schenkel daran hindert, sich radial einwärts zu bewegen, und zwar dadurch, daß die Sohenkel an den Aussenumfang der Ringe 33, 34 anliegen, und auch daran, sich radial auswärts zu bewegen, und zwar mit Hilfe der übergreifenden gebogenen Schultern 48, 49 der Halterungen 46,
47, die an den Ringen befestigt sind.
Ersichtlich können ferner dx& Segmente 39 relativ zu den Ringen durch die beschriebene Anordnung winkelmässig bewegt werden, so daß benachbarte Kolben-Stützringsegmente 59 sich während der Drehbewe gung einander nähern bzw. voneinander entfernen können, und diese Näherunge- und Entfernungsbewegung ist auf eine Ebene senkrecht zur Drehachse der Ringe 33, 34 beschränkt.
Selbstverständlich sind die Sohenkel aller Kolben-Stützringsegmente in ähnlicher Weise an den Ringen befestigt.
Ersichtlich ist zwar eine spezielle BefeetigungsforB der Verbindung zwischen den Kolben-Stützringsegmenten und den Ringen dargestellt worden, bei denen eine relative Vinkeltewegung möglich ist, während eine relative Radialbewegung der erwähnten Teile verhindert wird«
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Ee können selbstverständlich noch andere Yerbindungsformen verwendet werden, ua dieses Ziel zu erreichen. Beispielsweise ist, ohne Beschränkung auf diese Möglichkeit, ersichtlich, daß statt getrenn» ter Halterungen eine einsige ringförmige Scheibe alt einer Führung, dl« an den Erweiterungen der Schenkel angreift, für den gleichen Zweck verwendet werden kann.
Als weitere Variation können eines oder mehrere Wälzlager «wischen den Kolben-Stütsringsegaenten und den Ringen 53» 34 verwendet wer» den, statt dafi aan sich auf die gebogenen zueinander passenden Lagerflachen der beschriebenen Konstruktion verlässt. So können beispielsweise die Ringe alt nach aussen gerichteten Flanschen versehen sein und die Stütsringsegaente können ait Wälzlagern versehen sein, die an den nach einwärts gerichteten Flächen der Flansche anliegen, diese Konstruktion 1st nur als Beispiel erwähnt.
Von den Brücken 42 der Kolben-Stütsringaegaente reichen rohrför-■ige Kolbenstangen 55 radial nach innen. Die Kolbenstangen 55 sind swar als aus einea Stück ait den Brücken 42 hergestellt dargestellt, selbstverständlich 1st es auch aöglioh, eine lösbare Verbindung su verwenden, so daß die Kolbenstange lösbar an der Brücke befestigt ist.
Aa radial innersten Ende der Stangen 55 sind Kolben oder Kolbenköpfe 56 vorgesehen, deren üaflnge kugelschalenförmig oder ballig ausgeführt sind. Die kugelsohalenföraigen Kolbenköpfe erlauben eine relative Kippbewegung dar Kolben in den Bohrungen 24, wobei die kugelschalenföraige Fora der Köpf· in allen Kippstellungen eine Abdichtung der Bohrungen gewährleistet.
Die Arbeitsweise des Geräte· ergibt sich aus der vorangegangenen Beschreibung von selbst. Wenn dl· Einheit als Pumpe arbeiten soll,
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wird die Welle 22 mit einem Drehantrieb verbunden, so daß der Zylinderblock 18 um den Drehzapfen getrieben wird. Die Drehung des Blookee bewirkt eine entsprechende Drehung der Ringe 35, 54 und der Stützringsegmente 39· Wenn der Einstellhebel 29 so eingestellt ist, daß die Drehachse der Ringe 35t 54 mit der Achse des Drehzapfens ausgefluchtet ist, ergibt sich keine Einwärts- oder Auswar tsbewegung der Kolben relativ zu den Zylinderbohrungen, und es ergibt sieh auch keine Pumpwirkung. Unter diesen Umständen bleiben auch die Segmente 59 in gleichen Abständen voneinander während der ganzen Drehung des Gerätes.
Wenn das Chassis 26 mit dem Einstellhebel 29 seitlich verschoben wird, so daß die Achse der Ringe nach der einen oder anderen Seite gegenüber der Achse des Drehzapfens verschoben wird, ergibt sioh eine aufeinanderfolgende Einwärts- und Auswärtsbewegung der Kolben durch die Exzentrizität der Ringe relativ zum Drehzapfen. Die Einwärts- und Auswärtsbewegung der Kolben erzeugt je nach dem, auf welche Seite der Drehzapfenachse das Chassis verschoben worden ist, einen Entladungebereich in dem einen oder anderen der Bereiche bzw. 14*
Wenn das Gerät als Motor verwendet werden soll, wird, wie leicht einzusehen ist, Druckmittel unter Druck in einen der Bereiche 15 oder 14 eingelassen, so daß eine Abwärtsbewegung der Kolben herbeigeführt wird, die in eine Drehbewegung des Blockes und der Abtriebswelle 22 umgesetzt wird) die Drehriohtung hängt davon ab, weloher der Bereiche 13 oder I4 mit der Druckleitung verbunden ist und ferner von der Richtung der Exzentrizität.
Wie «a besten aus Pig. 3 ersichtlich ist, ist zu beachten, da8 die Achsen der Kolben Jederzeit radial mit dem Zentrum C oder der
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Drehachse der Ringe 33, 34 ausgefluohtet bleiben.
Vie weiter aus Fig· 3 erkennbar ist, sind die Achsen der Kolben gegen die Achsen der Zylinderbohrungen versetzt» wenn die Ringe exzentrisch stehen (ausgenommen an zwei Punkten während der Drehung des Gerätes, d.h. wenn die Achsen der Kolben und Zylinder mit der Linie L-L ausgefluohtet sind, die durch die Achse C des Drehzapfens und die Drehaohse C der Ringe verläuft), und die sioh damit ergebenden Verdrängungs- oder Kippbewegungen sind durch die kugelschalenförmige Passung der Kolbenköpfe und der Zylinderbohrungen 24 zugelassen· ._,__
Während dieser Kippbewegung bewegen sich die Kolben-Stützringsegnente aufeinander zu und voneinander weg, der Punkt der engsten Annäherung von benachbarten Segmenten wird dabei erreicht, wenn benachbarte Segmente die Linie L-L an der von der Verstellriohtung des Zentrums C vom Zentrum C fernen Richtung kreuzen und umgekehrt.
Die Grosse der zugelassenen Exzentrizität sollte so berechnet werden, daß eine Störung zwischen den Seiten der Kolbenstangen 55 und den Bohrungen 24 des Blockes verhindert wird} es ist dabei zu berücksichtigen, daß, je grosser die Exzentrizität ist, umso grosser die Trennung und Näherung der Kolben-Stützringsegmente ist, und dementsprechend auch das Kippen der Kolben in den Zylindern grosser wird.
Aus dem Vorangegangenen ist zu erkennen, daß eine verbesserte Radialkolbenpumpe oder ein Radialkolbenmotor beschrieben ist, der mehrere Vorteile gegenüber bekannten Radialkolbengeräten hat. Sie Einheit ist leicht zu montieren und zu .demontieren, üb einseine Segmente Stützring-Kolben beispielsweise auszuwechseln, ohne daß die übrigen Segmente abmontiert werden müssen. Dadurch, daß der üb»
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liehe den Umfang umfassende Stützring nicht verwendet wird, ist der Gesamtdurohmesser der Einheit erheblich kleiner als bei üblichen
Geräten dieser Art, und die Einheit ist auch leichter.
Da ferner kein üb den Umfang herum reichender Stützring im üblichen Sinne verwendet wird» sind die Zentrifugalkräfte, die in der Einheit auftreten, kleiner.
Auch die Schmierung ist daduroh erleichtert, daß kein Druckmittel ale Schmiermittel in den Raum zwisohen den ausaersten Enden der Kolben und die Stützringe gepresst werden muss, wie das bei allen bekannten Radialkolbengeräten erforderlich ist.
Da, wie bereits erwähnt, die Kolbenachse immer präzise mit dem Zentrum der rotierenden Ringe 53» 34 ausgefluchtet sein muss, wird der Kraftrektor, der die Kolben beeinflusst, immer ausgefluchtet sein und in der wirtschaftlichsten Weise ausgeübt. Im Gegensatz dazu sind bei den typischen Radialkolbengeräten bekannter Art die Achsen der Kolben radial mit Bezug auf die Achse des Zylinderblockes ausgerichtet. Daduroh wird erforderlich, daß das Ende des Kolbens oder der Kolbenschuh am Stützring unter einem Winkel mit Bezug auf den Stützring anliegt, statt senkrecht zu den betroffenen Teilen des Stützringe. Diese Winkelbeziehung der Teile ruft ein Kippmoment in den Kolben hervor, so daß eine reine Radialkraft nicht ausgeübt wird.
Wie bereits erwähnt worden ist, ergibt das Kippmoment eine erhöhte Abnutzung auf den Seiten der Kolben und Zylinderbohrungen sowie im Bereich des Angriffes zwischen dem Kolbenkopf und dem' Stützring. In der dargestellten Ausführungsform sind zwar die Kolben-Sttttzringeegnente als im wesentlichen einstückige Bauteile
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alt aus «ines Stück bestehenden Sehenkeln 40 und 41 und Brücken dargestellt, ersichtlich können diese Elemente jedoch auch aus getrennten Teilen aufgebaut sein, die nachträglich mit Schrauben, Mitnehaerstiften usw. ei te inander rerbunden sind.
Ersichtlich können auch weitere, nicht näher erwähnte Abweichungen ▼on des dargestellten Ausftthrungsbeispiel getroffen werden, ohne •ioh tob Erfindungegedanken zu entfernen.
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Claims (4)

T5 Ρ3 D Patentansprüche
1. Radialkolbenpumpe oder -motor mit einem Drehzapfen mit Zuleitungs- und Ableitungsbereichen* einem drehbar auf diesem Zapfen montierten Zylinderblock, der radial gerichtete Zylin~ derbohrungen und Kanäle aufweist, die die Bohrungen mit den Zapfenbereichen verbinden, und einem Chassis, das den Drehzapfen umgibt und quer mit Bezug auf diesen bewegbar ist, da-
fc durch gekennzeichnet, daß eine Lagerringanordnung (33» 34)
drehbar um eine Achse parallel zur Achse des Drehzapfens (1O) am Chassis (26) montiert ist, eine Anzahl voneinander unabhängiger StUtzringsegmente (39) mit Montageeinrichtungen (46, 47) einschliesslich Lagerung (48, 49) mit der Ringanordnung (33, 34) verbunden sind, um eine relative Winkelbewegung der Segmente und der Ringanordnung um die Drehachse der Ringen-Ordnung zu ermöglichen, während eine relative Radialbewegung der Teile verhindert wird, ein Kolben (55) *n jedem der Segmente gegen eine Winkelbewegung befestigt ist, wobei jeder Kolben einen kugelschalenförraigen topf (56) aufweist, der dicht in einer der Bohrungen (24) angeordnet ist und relativ zu den Bohrungen in einer Ebene normal zur Achse des Dreh-
" zapfens (10) kippbar ist.
2. Pumpe oder Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerringeinheit aus zwei Lagerringen (33, 34) besteht, die längs gegenüberliegenden Seiten des Zylinderblockes (18) angeordnet sindc
3. Pumpe oder Motor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (33. 34) kleineren Durchmesser haben als der Block (18).
- A2 -
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4. Punpe oder Motor naoh Anspruch 1,2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Montageeinrichtung (46, 47) aus gebogenen» komplementären, Miteinander verbundenen Lagerteilen (48, 49} 44t 45) auf der Montageeinrichtung (46, 47) und den Segnenten (39) besteht.
5· Punpe oder Motor naoh eines der Anaprttohe 1-4» daduroh gekennzeichnet, daß die Montageeinrichttogen (46, 47) lösbar an der Ringanordnung (53» 34) befestigt sind und gebogene Flächen(48, 49) aufweisen, die Bit komplementären, auswärts gerichteten gebogenen Flächen (44, 45) auf den Stütaringsegnenten (39) in überlappendem Eingriff stehen.
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Leerseife
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AT (1) AT296031B (de)
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH571645A5 (de) * 1973-11-27 1976-01-15 Sulzer Ag

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1243494A (en) * 1917-03-19 1917-10-16 Harry C Dunning Steam-engine.
GB232373A (en) * 1924-02-19 1925-04-23 Hans Thoma Improvements in revolving-cylinder pumps or motors for hydraulic transmission of power
US2510247A (en) * 1942-05-19 1950-06-06 Joseph S Parenti Apparatus for compressing fluids
US3107622A (en) * 1960-11-14 1963-10-22 Suden Adolph F Graf Von Combined hydraulic and pneumatic pump and motor unit for simultaneous air, vacuum and fluid circulation
US3274946A (en) * 1964-04-13 1966-09-27 Edward E Simmons Pump
US3345916A (en) * 1965-11-17 1967-10-10 Tobias Jaromir High efficiency hydraulic apparatus

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Publication number Publication date
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GB1208648A (en) 1970-10-14
FR1600600A (de) 1970-07-27
CH492127A (fr) 1970-06-15
IL31184A (en) 1972-12-29
US3520232A (en) 1970-07-14
AT296031B (de) 1972-01-25
IL31184A0 (en) 1969-01-29
BE727835A (de) 1969-07-16
NL6901116A (de) 1970-02-16

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