DE1900366A1 - Radialkolbenpumpe und -motor - Google Patents
Radialkolbenpumpe und -motorInfo
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Description
Jaromir TOBIAS
Rhinebeok, N.Y„„ USA
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.
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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• r 9 *
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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.
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-
-J-
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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
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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-to «
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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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
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)
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.
816/1163
Leerseife
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US75180168A | 1968-08-12 | 1968-08-12 |
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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 |
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CH492127A (fr) | 1970-06-15 |
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