DE19811665A1 - Self-controlled rotary piston pump - Google Patents

Self-controlled rotary piston pump

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DE19811665A1
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Heinrich Franke
Heinrich Gerhard Franke
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Heinrich Franke
Heinrich Gerhard Franke
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B1/10Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement the cylinders being movable, e.g. rotary
    • F04B1/113Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement the cylinders being movable, e.g. rotary with actuating or actuated elements at the inner ends of the cylinders
    • F04B1/1133Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement the cylinders being movable, e.g. rotary with actuating or actuated elements at the inner ends of the cylinders with rotary cylinder blocks
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    • F04B1/04Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
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    • F04B1/0535Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement with actuating or actuated elements at the inner ends of the cylinders the piston-driving cams being provided with inlets and outlets

Abstract

Two rotary axle points (7) are arranged offset from each other in a housing (6). A rotor (8) with cylinders (9) or pistons (10) is mounted radially on one axle (7) which forms the control axis whilst the other axle is fixed offset in the housing and supports two rotatable side pieces (11) which are connected at the outer ends to flat slide faces (12). The offset arrangement produces a lift movement during rotation to allow inlet and outlet.

Description

Bei dem Erfindungsgegenstand handelt es sich um eine Rotationshubkolbenpumpe, die den Ein- u. Auslaß ohne besondere Hilfsmittel wie Ventile und dergleichen selbst steuert.The subject of the invention is a Rotary reciprocating pump, the u. Outlet without special Tools such as valves and the like controls itself.
Im Gegensatz zu den bekannten Maschinen hat diese wenig bewegliche Teile, runde Kolben und Zylinder. Daher ist eine einfache und präzise Bauweise möglich.In contrast to the known machines, this has little mobility Parts, round pistons and cylinders. Therefore, it is simple and precise Construction possible.
Bei dem Erfindungsgegenstand sind zwei voneinander getrennte versetzte Drehachspunkte in einem Gehäuse gelagert. Hierbei ist ein Drehachspunkt mit den Zylindern und der andere mit den Kolben in Verbindung, wodurch bei der Umdrehung eine Hubbewegung erfolgt. Die Kolben- und Zylinderachse haben die gleiche Drehzahl und drehen in gleicher Richtung. Durch die versetzte Anordnung der Drehachspunkte in dem Gehäuse ist in dem Zylinder auf einer Seite der obere Totpunkt und in dem gegenüberliegenden Zylinder der untere Totpunkt.In the subject of the invention, there are two separate ones offset rotary axis points stored in a housing. Here is a Pivot point with the cylinders and the other with the pistons in Connection, whereby a stroke movement occurs during the rotation. The piston and cylinder axes have the same speed and turn in the same direction. Due to the offset arrangement of the pivot points in the housing is top dead center in the cylinder on one side and bottom dead center in the opposite cylinder.
Die auf der feststehenden Steuerachse gelagerten Zylinder steuern bei der Umdrehung den Ein- und Auslaß.The cylinders mounted on the fixed control axis contribute the rotation of the inlet and outlet.
Die Wirkungsweise der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beschrieben:The operation of the invention is described below with reference to Drawings described:
Fig. 1 zeigt einen Schnitt längs zur Achse und Fig. 2 einen Schnitt quer zur Achse. Fig. 1 shows a section along the axis and Fig. 2 shows a section across the axis.
In dem Gehäuse (6) ist eine Achse (7) fest gelagert. Auf der Achse (7) dreht ein Rotor (8) mit Zylindern (9), die in radialer Richtung gegenüberliegend angebracht sind. Außerdem ist in dem Gehäuse (6) eine Achse (7a) fest angeordnet, die zur Achse (7) versetzt ist, auf der beiderseitig Seitenwangen (11) drehbar gelagert sind. Die Seitenwangen (11) sind am äußeren Ende mit ebenen Gleitflächen (12) fest verbunden, welche mit den ebenen Gleitflächen der Kolben (10a) in Verbindung stehen. Durch die versetzte Anordnung der beiden Drehachspunkte der Kolben- bzw. Zylinderachse entsteht bei der Umdrehung eine Hubbewegung. An axis ( 7 ) is fixedly mounted in the housing ( 6 ). On the axis ( 7 ) rotates a rotor ( 8 ) with cylinders ( 9 ) which are mounted opposite each other in the radial direction. In addition, an axis ( 7 a) is fixedly arranged in the housing ( 6 ), which is offset from the axis ( 7 ) on which side cheeks ( 11 ) are rotatably mounted on both sides. The side cheeks ( 11 ) are firmly connected at the outer end with flat sliding surfaces ( 12 ) which are connected to the flat sliding surfaces of the pistons ( 10 a). Due to the staggered arrangement of the two axes of rotation of the piston or cylinder axis, a stroke movement occurs during the rotation.
Der Ein- und Auslaß geschieht bei der Umdrehung durch Öffnungen (16) in den Zylindern (9) und Kanälen (17) in der Achse (7). Die Antriebsachse (15) ist mit dem Zylinderrotor kraftschlüssig verbunden.The inlet and outlet occurs during the rotation through openings ( 16 ) in the cylinders ( 9 ) and channels ( 17 ) in the axis ( 7 ). The drive axle ( 15 ) is non-positively connected to the cylinder rotor.
Nach Fig. 2 sind die gegenüberliegenden Kolben (10) durch Distanzachsen (18), die in Führungen (14) gelagert sind, miteinander verbunden. Die Führungen (14) sind mit dem Zylinderrotor verbunden und bilden mit den Kolben (10) und Distanzachsen (18) eine kompakte Einheit. Außerdem machen die Kolben (10) bei der Umdrehung mit ihren ebenen Gleitflächen (10a) bei der Hin- und Herbewegung in den Zylindern (9) an den Gleitflächen (12) eine Ausgleichsbewegung. Durch diese Anordnung und Bauweise sind die Kolben (10) in den Zylindern (9) entlastet und können trotz Schmierung der anderen beweglichen Teile ölfrei gehalten werden, wodurch ein Trockenlauf möglich ist. Bei der Umdrehung des Rotors (8) wird das Schmieröl bzw. Kühlöl durch die Fliehkraft nach außen geschleudert und beeinflußt nicht die Kolben (10). Bei der Umdrehung des Rotors (8) entstehen keine hin- und hergehenden Massenbewegungen und es sind hohe Drehzahlen möglich. Es können mehrere Zylinder (9) und Kolben (10), wie vorher beschrieben, auf der Achse (7) gelagert werden, die vorteilhaft versetzt angeordnet sind. Um eine hohe Wirkungsweise zu erzielen, können mehrere Zylinder (9) und Kolben (10) mehrstufig hintereinander angeordnet werden. Die Ein- und Auslaßöffnungen (16), sowie die Kanäle (17) in der Achse, müssen hierbei entsprechend sein.According to Fig. 2, the opposite pistons ( 10 ) are connected to each other by spacer axes ( 18 ) which are mounted in guides ( 14 ). The guides ( 14 ) are connected to the cylinder rotor and form a compact unit with the pistons ( 10 ) and spacer axes ( 18 ). In addition, the pistons ( 10 ) make a compensating movement during the rotation with their flat sliding surfaces ( 10 a) during the reciprocating movement in the cylinders ( 9 ) on the sliding surfaces ( 12 ). This arrangement and design relieves the pressure on the pistons ( 10 ) in the cylinders ( 9 ) and, despite lubrication of the other moving parts, can be kept oil-free, which enables dry running. When the rotor ( 8 ) rotates, the lubricating oil or cooling oil is thrown outwards by centrifugal force and does not affect the pistons ( 10 ). During the rotation of the rotor ( 8 ) there are no back and forth mass movements and high speeds are possible. A plurality of cylinders ( 9 ) and pistons ( 10 ), as previously described, can be mounted on the axis ( 7 ), which are advantageously arranged offset. In order to achieve a high level of effectiveness, several cylinders ( 9 ) and pistons ( 10 ) can be arranged in several stages one behind the other. The inlet and outlet openings ( 16 ) and the channels ( 17 ) in the axis must be corresponding.
Bei dem nachfolgend beschriebenen Erfindungsgegenstand handelt es sich um das gleiche Prinzip wie unter Fig. 1 und 2 beschrieben. Der Unterschied besteht darin, daß auf der feststehenden Achse (7) ein Rotor (8) mit Kolben (10) und Zylinder (9) drehbar gelagert ist. Im Gegensatz sind hier die Kolben (10) mit dem Rotor (8) fest verbunden. Die Anzahl der Kolben (10) und der Zylinder (9) ist hierbei beliebig. The subject matter of the invention described below is the same principle as described under FIGS. 1 and 2. The difference is that a rotor ( 8 ) with piston ( 10 ) and cylinder ( 9 ) is rotatably mounted on the fixed axis ( 7 ). In contrast, the pistons ( 10 ) are firmly connected to the rotor ( 8 ). The number of pistons ( 10 ) and cylinders ( 9 ) is arbitrary.
Fig. 3 zeigt einen Schnitt längs zur Achse und Fig. 4 einen Schnitt quer zur Achse. Fig. 3 shows a section along the axis and Fig. 4 shows a section across the axis.
In dem Gehäuse (6) ist eine Achse (7) fest gelagert. Auf der Achse (7) dreht ein Rotor (8) mit Kolben (10), die in radialer Richtung angeordnet sind. Außerdem sind in dem Gehäuse (6) beiderseitig Seitenwangen (11) drehbar gelagert, die zur Achse (7) versetzt sind. Die Seitenwangen (11) sind am äußeren Ende mit ebenen Gleitflächen (12) fest verbunden, die mit den ebenen Gleitflächen der Zylinder (9a) in Verbindung stehen. Durch die versetzte Anordnung der beiden Drehachspunkte der Kolben- bzw. Zylinderachse entsteht bei der Umdrehung eine Hubbewegung. Durch Distanzringe (19) stehen alle Zylinder (9) in ständiger Verbindung mit den Gleitflächen (12). Die Antriebsachse (15) ist hier mit dem Kolbenrotor kraftschlüssig verbunden. Die Zylinder (9) machen mit ihren Gleitflächen (9a) an den Gleitflächen (12) bei der Umdrehung eine Ausgleichsbewegung. Es können wie bei Fig. 1 beschrieben auf dem Rotor (8) auch eine beliebige Anzahl Zylinder (9) angebracht sein, wobei die Kolben (10) durch Distanzringe (19) ständig mit den Gleitflächen (12) Kontakt haben.An axis ( 7 ) is fixedly mounted in the housing ( 6 ). A rotor ( 8 ) with pistons ( 10 ), which are arranged in the radial direction, rotates on the axis ( 7 ). In addition, side walls ( 11 ) are rotatably mounted on both sides in the housing ( 6 ), which are offset from the axis ( 7 ). The side cheeks ( 11 ) are firmly connected at the outer end with flat sliding surfaces ( 12 ) which are connected to the flat sliding surfaces of the cylinders ( 9 a). Due to the staggered arrangement of the two axes of rotation of the piston or cylinder axis, a stroke movement occurs during the rotation. Spacers ( 19 ) keep all cylinders ( 9 ) in constant connection with the sliding surfaces ( 12 ). The drive shaft ( 15 ) is non-positively connected to the piston rotor. The cylinders ( 9 ) with their sliding surfaces ( 9 a) on the sliding surfaces ( 12 ) make a compensating movement during the rotation. As described in FIG. 1, any number of cylinders ( 9 ) can also be attached to the rotor ( 8 ), the pistons ( 10 ) being in constant contact with the sliding surfaces ( 12 ) through spacer rings ( 19 ).
Durch Verstellen der beiden Achsen (7 u. 7a) zueinander, ist eine variable Hubbewegung möglich. Wie bei Fig. 1, 3 und 4 beschrieben, kann der Ein- und Auslaß in bekannter Weise nicht nur durch die Achse (7), sondern auch über Öffnungen in den Gleitflächen (12) zum Gehäuse (6) hin angeordnet sein. Nach den Abbildungen ist in den Zylindern (9) bzw. Kolben (10) für den Ein- und Auslaß nur eine Öffnung (16) und in der Achse (7) zwei Kanäle (17) dargestellt. Es können aber auch in den Zylindern (9) bzw. Kolben (10) jeweils getrennte Ein- und Auslaßöffnungen (16) angeordnet sein.A variable stroke movement is possible by adjusting the two axes ( 7 and 7 a) to each other. As described in FIGS. 1, 3 and 4, the inlet and outlet can be arranged in a known manner not only through the axis ( 7 ) but also through openings in the sliding surfaces ( 12 ) to the housing ( 6 ). According to the figures, only one opening ( 16 ) is shown in the cylinders ( 9 ) or pistons ( 10 ) for the inlet and outlet, and two channels ( 17 ) are shown in the axis ( 7 ). However, separate inlet and outlet openings ( 16 ) can also be arranged in the cylinders ( 9 ) or pistons ( 10 ).
Fig. 5 zeigt einen Schnitt quer und Fig. 5a einen Schnitt längs zur Achse. Hierbei handelt es sich um dasselbe Prinzip wie unter Fig. 1 und 3 beschrieben. Um eine einfache Bauweise zu erreichen, ist hierbei der Drehachspunkt (7a) stirnseitig gelagert. Die Seitenwangen (11) sind bei dieser Bauweise nicht erforderlich. Fig. 5 shows a cross section and Fig. 5a shows a section along the axis. This is the same principle as described in FIGS. 1 and 3. In order to achieve a simple construction, the axis of rotation ( 7 a) is mounted on the end face. The side walls ( 11 ) are not necessary with this construction.

Claims (4)

1. Selbststeuernde Rotationskolbenpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Gehäuse (6) zwei Drehachspunkte (7 und 7a) fest angeordnet und zueinander versetzt sind, wobei auf einer Achse (7), die als Steuerachse ausgebildet ist, ein Rotor (8) mit Zylindern (9) bzw. Kolben (10) in radialer Richtung drehbar gelagert ist und die andere Achse (7a) mit den Kolben (10) bzw. Zylindern (9) in Verbindung steht und mit den Flächen (12) gleitend verbunden sind.1. Self-controlling rotary piston pump, characterized in that in a housing ( 6 ) two pivot points ( 7 and 7 a) are fixed and offset from one another, with a rotor ( 8 ) with an axis ( 7 ), which is designed as a control axis Cylinders ( 9 ) or pistons ( 10 ) are rotatably supported in the radial direction and the other axis ( 7 a) is connected to the pistons ( 10 ) or cylinders ( 9 ) and is slidably connected to the surfaces ( 12 ).
2. Nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse bzw. der Drehachspunkt (7a) beiderseitig gegenüberliegend angeordnet ist, auf der Seitenwangen (11) drehbar gelagert sind, die am äußeren Ende mit ebenen Gleitflächen (12) fest verbunden und mit den Kolbenflächen (10a) bzw. Zylinderflächen (9a) in gleitender Verbindung stehen.2. According to claim 1, characterized in that the axis or the axis of rotation ( 7 a) is arranged opposite on both sides, on the side cheeks ( 11 ) are rotatably mounted, which are firmly connected at the outer end with flat sliding surfaces ( 12 ) and with the Piston surfaces ( 10 a) or cylinder surfaces ( 9 a) are in sliding connection.
3. Nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden Kolben (10) durch Distanzachsen (18) fest verbunden sind.3. According to claim 1, characterized in that the opposite pistons ( 10 ) are fixedly connected by spacer axes ( 18 ).
4 Nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (9) bzw. Kolben (10) durch Distanzringe (19) bzw. Distanzachsen (18) mit den Gleitflächen (12) gleitend verbunden sind.4 According to claim 1, characterized in that the cylinders ( 9 ) or pistons ( 10 ) by sliding rings ( 19 ) or spacing axes ( 18 ) with the sliding surfaces ( 12 ) are slidably connected.
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