DE1926316A1 - Rotationskolbenmaschine fuer fluessige und gasfoermige Medien,als Arbeits- und Kraftmaschine - Google Patents
Rotationskolbenmaschine fuer fluessige und gasfoermige Medien,als Arbeits- und KraftmaschineInfo
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
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- F01C1/40—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and having a hinged member
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Description
Erfinder: Dipl.Ing. Franz Nebel
Geretsberg, Mühlberg 11 Österreich
Mai 1969
-λ/w
Rotationskolbenmaschine für flüssige und
gasförmige Medien, als Arbeits- und Kraftmaschine.
Die Erfindung betrifft eine Rotationskolbenmaschine für flüssige und gasförmige Medien, bei welcher alle Dichtungsspalte zwischen
beweglichen Elementen, Flächen besitzen, wodurch die spezifischen Gleitdrücke nur ein techn. leicht zu beherrschendes Mindestmaß,
auch bei hohem Arbeitsdruck, erreichen. Bei anderen Rotationsmaschinen bekannter Bauarten sind Liniendichtungen vorhanden, wodurch
selbst bei geringen Arbeitsdrücken hohe spezifische Gleitdrücke mit großer Wärmeentwicklung - welch letztere bekannte
Nachteile hat - , entstehen.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielweise dargestellt und zv/ar:
Die Fig. 1 zeigt eine Einspritzpumpe in Sicht, bei abgenommenen Gehäusedeckel; und
die Fig. 2 dieselbe Einspritzpumpe im Schnitt;
die Fig. 3 zeigt zeichnerisch die Bestimmung des spezifischen Gleitdruckee zwischen Kolben und Zylinder;
die Fig. 4 zeigt das Schema für die stufenlose Veränderung der Fördermenge;
die Fig. 5 zeigt die Maschine im Schnitt als Verdichter, und
die Fig. 6 zeigt die Maschine als Kraftmaschine für gasförmige
Medien, im Schnitt.
Die fc/Lnapri tzpuiiipti nach Fig. 1 und Fig. 2 3uLL .speziell, d^m
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BAD ORfGiNAL 009040/09 18
Rechnung tragen. Infolge des Bestrebens in der Kraftstoffmotoren-Industrie,
statt der Vergaser Einspritzpumpen zu verwenden, kommt letzterer, wegen des stetig ansteigenden Autobedarfes in aller
Welt, besondere wirtschaftliche Bedeutung zu. Die bisher zur Verfügung
stehenden Einspritzpumpen sind sehr teuer, so daß die Lösung nach einer billigen Bauart, dringend angestrebt wird.
Die Pig. 1 und Fig. 2 nach der Erfindung, zeigen die denkbar einfachste
Lösung, da die wesentlichen Teile der Einspritzpumpe in sehr billigem Feinstanzverfahren hergestellt, werden können.
Die Einspritzpumpe besteht in der Hauptsache aus dem Gehäuse 1, den beiden Seitendeckeln 2 und 3, dem Rotationskörper 4, in
welchem die Lenker 6 mit schuhförmigen Kolben 7, eingelenkt sind, und der 7/elle 5.
Wirkungsweise:
Bei Drehung des Drehkörpers 4 werden die an diesem durch Lenker angelenkten schuhförmigen Kolben 7 durch Zentrifugalkraft an die
xnnenwandung des Gehäuse 1, gedrückt, so 'daß aus der hiedurch
ergebenden dauernden Abdichtung zwischen Saugkammer R/s und Druckkammer R/d, und der exzentrischen Lagerung der Welle 5, woduroh
Förderkammern gebildet werden, eine Saugwirkung entsteht. Das zu fördernde Medium wird also durch die Säugöffnung S über
die Kammer R/s angesaugt und weiter über die Druckkammer R/d in die Druckleitung D gepumpt.
Der spezifische Gleitdruck zwischen Gehäuse und Kolben 7 kann auch bei höchstem Förderdruck niedrigst dadurch gehalten werden,
wenn nach Fig. 3 der Radius "r^" des schuhförmigen Kolben, zum
Radius "r" des Lenker "6" in einem entsprechenden Verhältnis liegt, denn dem Drehmoment durch die Zentrifugalkraft der Massen
vom Lenker 6 und Kolben 7, plus Pördermediumdruck an den Kolben
radial nach außen, rs tent ein t;ntgegt:ri£;ese fczteö Drehmumerit, bewirkt
durch den Fördermed iumdruok: auf den Lenker 6, radial nach innen
gerichtet, ge.yeriübor·. DLe M T Tor β tu'. z:,\hieheu let:, άβ.ύι innen ^eriuhtet,en
Drohmoniün t und άν.ιη >-.■ Ι;:-.\ί.-;·ι ^rn^ev b^aiSu,., :c>n<-si naüh auven
gerichteten Drehrnojiu'rifc, h<>öl\uual -leu »h.-ii-iruoH -αινίίsolion Kolben"?
und Geh'iuse Lnnenwan-lun^,
BAD ORIGINAL
0 υ JJ >:U ) / !i '; ! G
Die Fig. 4 zeigt schematisch die Veränderung der Exzentrizität
der Welle 5, wodurch die Fördermenge bei gleichbleibender Drehzahl und Drehrichtung stufenlos von Null bis Maximum, nach beiden
Pumprichtungen arbeitend, reguliert werden kann. Die Welle 5 wird beispielweise in einem im Punkt "0" um den Winkel "H" schwenkbaren,
zum Teil offenen Gehäuse 8, gelagert. Für die Schwenkung der Welle sind in den beiden Gehäusedeckeln Langlöcher "L" vorgesehen,
-^ie Schwenkung des Lagergehäuse erfolgt durch eine
Spindel 9· Weitere Ausführungen zur Verstellung der Welle 5 sind 'nicht beschrieben, da sie nach dem bekannten Stand der Technik
erfolgen können.
Die Gelenksverbindungen zwischen Drehkörper 4, Lenker 6 und Kolben 7 sind vorzugsweise offene Schanieraugen, so daß die
Montage durch einfaches Einlegen dieser Maschinenelemente erfolgen
kann. Selbst bei größerem Lagerspiel in den Gelenkaugen, besteht infolge der Zugwirkung eine spaltfreie Abdichtung.
Infolge der stufenlosen Regelung der Fördermenge, kann die Pumpe
auch als Hydraulikpumpe Verwendung finden. Wird eine Pumpe als . Generator arbeitend, mit einer oder mehreren anderen als Motor
arbeitenden Pumpen durch entsprechende Leitungen verbunden, ist ein Hydraulikgetriebe geschaffen.
Die Fig. 5 stellt nach der Erfindung einen Verdichter dar.
Der Verdichter besteht in der Hauptsache aus dem Gehäuse 10, dem Drehkörper 11 mit angelenkten Lenker 13 und schuhförmigen Kolben
14, und der Welle 12.
Die Funktion ist die gleiche wie nach Fig. 1, 2 und 3, nur sind die beweglichen Elemente derart ausgebildet, daß bei kleinstem
Umlaufradius der Kolbenelemente, das Volumen der Förderkammer R,
vollkommen verdrängt ist.
Die ^ig. 6 nach dem iürfindungsgegenstand stellt einen Rotationskolbenmotor
für gasförmige Med'ien dar, und gleicht in seinem
prinzipiellen Aufbau ebenfalls den Maschinen nach Fig. 1 bis 5.
-/4 009849/0916
dieser Motor besteht in der Hauptsache aus dem Gehäuse 15» dem
Drehkörper 16 mit Welle 17, sowie aus den Kolbenlerikern 18 mit schuhförmigen Kolben 19·
Die beiden, während des Umlaufes geöffneten und geschlossenen Kammern M, haben zum Arbeitsraum A keine Verbindung, jedoch sind
die Kammern untereinander durch einen Hingkanal K verbunden und kommen daher als schädliche Räume nicht zur Wirkung.
Das durch den Druckstutzen Z gelangte Arbeitsmedium übt auf den Drehkörper 16 mit Kolbenelementen 18 und 19 ein Drehmoment
in Pfeilrichtung aus, dadurch die exzentrische Lage der Drehkörperwelle
17, schon in der gezeichneten Arbeitsbeginnstellung, eine kleine wirksame Druckfläche zur Verfügung steht. Während
Durchlauf des Arbeitsweges des Kolben 19, vom Arbeitsbeginn (bei Z) bis zum Ausschub des Arbeitsmediums, vergrößert sich
die wirksame Druckfläche und damit der Arbeitsraum A, so daß trotz Druckabfall infolge Expansion des Arbeitsmedium, der wirksame
Kolbendruck und damit die Arbeitsleistung, konstant bleibt. Das Drehmoment bleibt in allen Winkellagen der Welle 17, nahezu
gleich groß. Dagegen nimmt z.B. bei Dampfmaschinen mit hin- und herbewegten Kolben, der Kolbendruck während der Expansion ab,
wogegen die Kolbendruckfläche gleich groß bleibt; die Kolbenleistung nimmt daher während des Arbeitshubes ab«
-x-x-x-x-
0Ü9849/Ü91 6
Claims (7)
- Patentansprüche.\ Rotationskolbenmaschine für flüssige und gasförmige Medien, als Arbeite- und Kraftmaschine, mit.in einem Gehäuse exzentrisch gelagerten und als Rotationskolben wirkende und Arbeitskammern bildende Elemente, dadurch gekennzeichnet, daß alle Dichtungsstellen zwischen Saug- und Druckseite bei Pumpen bzw. Druck- und Ausschubseite bei Kraftmaschinen, Flächendichtungen sind, und die spezifischen Gleitdrücke zwischen Gehäuse und Kolben (7), auch bei höchsten Arbeitsdrücken, niedrigst vorbestimmt werden können.
- 2. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der spezifische Gleitdruck zwischen schuhförmigen Kolben (Fig» 3, 7) und Gehäuse, durch entsprechende Bemessung der Kolbenelemente (6, 7), dadurch vorbestimmt werdan kann, wenn das Drehmoment nach außen (Pfeilrichtung a) entsprechend größer vorberechnet wird als das Gegendrehmoment (in Pfeilrichtung b).
- 3. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet·, daß die Gelenke der Kolbenelemente vorzugsweise als zum Teil offene Scharniere, ausgebildet sind.
- 4. Rotationskolbenmaschine nach Ansprüche 1 - 3 dadurch gekennzeichnet, daß (Fig. 1 und 2) im Gehäuse eine Saugkammer (R/3) und eine Druckkammer (R/d) vorgesehen sind.
- 5. Rotationskolbenmaschine nach Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle exzentrisch verstellbar ist.
- 6. Rotationskolbenmaschine, als Verdichter (Fig. 5) nach Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Förderelemente (11» 13» 14) derart ausgebildet sind, daß bei kleinstem Umlauf radius der Arbeitsraum (R) verdrängt ist.
- 7. Rotationskolbenmaschine, als Kraftmaschine nach Ansprüche1 bis 4 und aum Teil nach Anspruch 6, dadurch gekonnzeichnet, daß 'lie wechselseitig gebildeten Kammern (M) durch einen Ringkanal (K) verbunden Bind.-K-x-x." ζ- yj-€Ur? ,/U.fi X1 j·".: ij 0 '■■■ ; ; Λ / 0 Ί 1 Γ; BADLeerseite
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Family Applications (1)
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Family Cites Families (4)
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US1858681A (en) * | 1929-02-20 | 1932-05-17 | John A Olson | Rotary pump |
US3099964A (en) * | 1958-03-13 | 1963-08-06 | Eickmann Karl | Vanes for rotary vane machine supported in balance and in stability and in less friction |
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1970
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Also Published As
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