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Maschine mit umlaufendem Kolben, dessen mit der Welle aus einem Stück
bestehenderKolbenkörper zur radialen Führung seitliche Bunde hat, in denen die Kolbenflügel
geführt sind. Die Erfindung betrifft eine Maschine mit umlaufenden Kolben, welche
sowohl als Pumpe wie auch als Kraftmaschine Verwendung finden soll und vornehmlich
für hohe Flüssigkeitsdrücke bestimmt ist. Bei derartigen, auch als Kurbelkapselwerke
bezeichneten Maschinen vollführen die Kolbenschieber eine doppelte Bewegung, indem
sie einmal mit der Trommel, in der sie gelagert sind, umlaufen und sodann in der
Trommel sich auch radial bewegen. Um eine möglichst geringe Reibung der Kolbenschieber
an den Seitenflächen zu erhalten, ist vorgeschlagen worden, die Kolbenschieber an
ihren seitlichen Rändern in mitumlaufenden Teilen der Maschine zu lagern, und dann
können die Durchbrechungen der Kolbentrommel, in denen sich die Kolbenschieber bewegen,
in der Richtung des Trommelumfanges so verbreitert werden, daß zwischen den Wandungen
der Durchbrechung und den großen Flächen der Kolbenschieber ein Spielraum vorhanden
ist, der auf diesen Flächen eine Reibung nicht auftreten läßt. Die seitlichen Führungsteile
der Kolbenschieber müssen dann aber einen Halbmesser besitzen, der größer ist als
die größte Exzentrizität der hohlen Arbeitsfläche, gegen die sich die Kolbenschieber
mit ihren äußeren Stirnflächen legen. Daher kommt es, daß die umlaufende Kolbentrommel
einen geringeren Durchmesser besitzt als die mit ihr umlaufenden seitlichen Führungsteile
für die Kolbenschieber. Eine derartige Anordnung läßt sich aber nicht ohne weiteres
in das Maschinengehäuse einbauen, wenn der Arbeitsraum gut abgedichtet werden soll,
und es sind aus diesem Grunde die seitlichen
Führungsteile aus
besonderen losen Scheiben hergestellt worden, die nach dem Einsetzen der Trommel
gegen ihre .Stirnflächen geschraubt wurden. Hierbei läßt sich jedoch nicht immer
eine genaue Übereinstimmung der in den Scheiben anzubringenden Führungsnuten mit
den Durchbrechungen der Kolbentrommel erzielen, und ferner lockert sich bei sehr
hohen Drücken die Verbindung zwischen der Trommel und den angesetzten Seitenteilen,
so daß sehr starke Reibungen und auch Klemmungen der Kolbenschieber auftreten, die
die Maschine unbrauchbar machen.
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Es ist deshalb weiter vorgeschlagen worden, die seitlichen Führungs-
und Dichtungsscheiben mit .der Kolbentrommel und zugleich auch mit den Trommelwellen
aus einem Stück zu bilden, so daß die seitlichen Scheiben die von den Kolben aufgenommene
Kraft unmittelbar auf die Maschinenwelle, oder bei der Benutzung der Maschine als
Pumpe umgekehrt an der Welle unmittelbar auf die Kolben übertragen. Eine derartige
Anordnung erfordert aber ein längsgeteiltes Gehäuse, um die Trommel einsetzen zu
können; solche längsgeteilten Gehäuse sind aber praktisch unbrauchbar, weil ihre
Längsteile nie genau zusammenpassen und weil sie auch keinen hohen Druck zulassen,
ferner bei Wärmeänderungen sich verziehen und undicht werden. Außerdem ist ihre
Herstellung schwierig und teuer. Die Erfindung bezweckt nun, für eine Trominel mit
aus einem Stück mit ihr bestehenden seitlichen Führungsteilen ein in der Achsrichtung
ungeteiltes Gehäuse benutzen zu können, wie es auch die Gleichmäßigkeit der exzentrischen
Gleitbahn erfordert und das auch eine selbst für sehr hohe Drücke hinreichende I9ichtung
des Arbeitsraumes ermöglicht. Zu diesem Zweck werden die Seitenscheiben der Trommel
oder mindestens eine von ihnen finit einer ringförmigen Auflage versehen oder aus
einem fest und dicht auf die Trommel zu setzenden Ring gebildet, der mit Führungsnuten
für die Kolbenschieber versehen ist.
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Um eine solche Trommel in das Gehäuse einsetzen zu können, braucht
das Gehäuse nur quer zur Achsrichtung geteilt zu sein, und es läßt sich ohne Schwierigkeit
so ausbilden, daß es im Bereich des Arbeitsraumes weder längs noch auch quer geteilt
ist, also nur Seitenteile des Gehäuses anzusetzen sind. Die Erfindung ermöglicht
es ferner, einen besonderen Kurvenzylinder zu verwenden, der für sich hergestellt
und gehärtet und außerhalb des Gehäuses mit der Trommel vereinigt werden kann, so
daß das ganze Kurbelkapselwerk von einer Seite her in das Gehäuse einsetzbar ist.
In diesem Fall braucht das Gehäuse auch nur einen einzigen annehmbaren Seitenteil
zu besitzen und weist dann nur eine einzige Trennstelle quer zur Achse auf.
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Gegenüber den bekannten, gegen die Stirnflächen der Trommel zu setzenden
Scheiben bieten die auf den Umfang der Trommel oder ihrer .Seitenteile zu setzenden
ringförmigen Auflagen den Vorteil, daß die Kolbenschieber hauptsächlich in den Teilen
geführt werden, die mit der Trommel aus einem Stück bestehen, also sich ihr gegenüber
nicht verdrehen können, und daß die ringförmigen Auflagen nur zu einem geringen
Teil für die Kraftübertragung beansprucht und dabei von den Kolbenschiebern in ihrer
Lage auf der Trommel oder ihren Seitenteilen gehalten werden, indem die Kolbenschieber
eine Art Verbindungsglied zwischen der Trommel und den aufgesetzten Ringen, in deren
Führungsnuten sie eingreifen, bilden. Selbstverständlich werden die aufgesetzten
Ringe durch Schrauben, Stifte o. dgl. mit der Trommel verbunden, damit sie sich
in der Achsrichtung nicht verschieben können. Die Erfindung bietet weiter den Vorteil,
daß die besonders aufzusetzenden Seitenteile des Gehäuses zugleich zur Erzielung
einer guten Abdichtung des Arbeitsraumes benutzt werden können.
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Auf der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Maschine
mit besonders eingesetztem Kurvenzylinder und aus nur zwei Teilen bestehendem Gehäuse
dargestellt. Abb. i zeigt die Maschine im Längsschnitt, Abb. 2 im Querschnitt.
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Das Maschinengehäuse besteht aus zwei Teilen i und 2, von denen der
letztere in zur Maschinenachse senkrechter Richtung von dem ersteren getrennt und
durch ein Gewinde 3 mit diesem v erschraubbar ist. Eine Sicherungsschraube .4 hält
die beiden Teile in der jeweiligen Lage fest zusammen. Das Gehäuse enthält einen
zylindrischen Raum, in den von der auf der Zeichnung rechten Seite ein Zylinder
5 eingeschoben ist, der, wie Abb. 2 erkennen läßt, eine exzentrische Höhlung oder
an deren Stelle eine ähnlich geformte Kurvenfläche besitzt. In Lagerschalen 6, die
in die beiden Gehäuseteile eingesetzt sind, ruhen zwei Wellen 7 und B. Diese sind
an ihren inneren Enden mit den seitlichen Führungsscheiben 9 und io vereinigt, mit
denen sie aus einem Stück bestehen. Die eine dieser Scheiben, 9, wird zum Teil durch
einen Ring i i gebildet, der durch Verschraubung 12 mit dem übrigen Scheibenteil
verbunden ist und das Einsetzen des Kurvenzylinders 5 gestattet. Die beiden Führungsscheiben
9 und io sind mit dem sich innerhalb des Kurvenzylinders 5 zentrisch zur Maschinenachse
bewegenden Kolben 13 verbunden, mit dem sie ebenfalls aus einem Stück bestehen.
In dem Kolben sind Schlitze und an den. Innenseiten der Führungsscheiben
Nuten
1q. rädial eingefräßt, in denen sich flache Kolbenschieber 15 derart bewegen, daß
sie je nach der Stellung des Kolbens entweder ganz in diesem verborgen sind oder
ein Stück aus ihm hervorstehen, den durch die exzentrische Anordnung der Zylinderkurve
gebildeten Arbeitsraum abtrennen und so als Übertragungsmittel der Kraft wirken.
Die beim Umlaufen der Trommel durch den Arbeitsraum geförderte oder diesen als Treibmittel
erfüllende Flüssigkeit gelangt durch Kanäle 17 in dem Kurvenzylinder und durch Kanäle
18 in dem Gehäuse zu und aus dem Arbeitsraum. An die Kanäle 18 werden die Rohrleitungen
in entsprechender Weise angeschlossen.
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Zwecks Erzielung einer auch bei höheren Drücken wirksamen Abdichtung
ist der Kurvenzylinder 5 mit seitlichen Fortsätzen 5' versehen, die über den seitlichen
Führungsscheiben g, 1o bzw. dem aufgesetzten Ring ii liegen. Zwischen den schmalen
Stirnflächen dieser Zylinderfortsätze und den ihnen gegenüberliegenden Wandungsteilen
des Gehäuses sind Dichtungsringe i9 aus Kupfer oder anderem geeigneten Dichtungsmaterial
vorgesehen. Ebenso befinden sich zwischen den Lagerschalen 6 und den Führungsscheibeng,
io der Wellen 7,8 Dichtungsringe ao. Durch die Dichtungsringe ig und 2o wird
der innerhalb des Kurvenzylinders liegende Arbeitsraum nach den äußeren Gehäuseteilen
hin abgeschlossen.
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Der Kurvenzylinder 5 wird außerhalb des Gehäuses von der Seite der
Welle 7 her über die Trommel 13 geschoben und durch den danach auf die Führungsscheibe
g gesetzten Ring i i in dieser Lage auf der Trommel gesichert. Der Ring i i wird
durch eine Schraube i2 auf der Scheibe 9 befestigt, und zum Einführen und Anziehen
der Schraube ist der darüberliegende Fortsatz 5' des Kurvenzylinders an einer beliebigen
Umfangsstelle mit einer Durchbrechung versehen. Die so mit dem Kurvenzylinder vereinigte
Trommel wird in den Gehäuseteil i eingeschoben, worauf der Gehäuseteil 2 mittels
des Gewindes 3 eingeschraubt wird. Der hierbei von den eingeschraubten Gehäuseteilen
2 ausgeübte Druck preßt die die Dichtungsringe i9 zwischen sich aufnehmenden Teile
2 und 5 und somit auch die Dichtungsringe selbs? zusammen. Um auch die Dichtungsringe
2o fest andrücken zu können, sind die Lagerschalen 6 durch Buchsen 21 verstellbar,
die mit Gewinde in die Gehäuseteile eingesetzt sind und eine Dichtung 22 enthalten,
wodurch das Herauspressen des Schmiermittels ver hütet wird. Die Schmierung erfolgt
durch Kanäle a3, die sich radial durch die Lagerschalen und durch das Gehäuse erstrecken.
In die Schmierkanäle sind Buchsen 2.4 eingesetzt, die Dichtungsringe 25 gegen die
Lagerschalen 6 anpressen. Dadurch wird verhütet, daß etwa zwischen den Lagerschalen
und dem Gehäuse vorgedrungene Druckflüssigkeit in die Schmierkanäle und von da in
die Schmierbehälter oder zu den Wellen gelangen kann.
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Die einander diametral gegenüberliegenden Kolbenschieber 15 sind durch
Stifte 27 miteinander verbunden. Mittels dieser Stifte sind die Schieber 15 in ihrer
gegenseitigen Entfernung verstellbar, wodurch sie dem Innenraum des Kurvenzylinders
genau angepaßt und bei Abnutzung ihrer äußeren Arbeitsflächen auch leicht nachgestellt
werden können. Die Anpassung und Nachstellung der Kolbenschieber kann auch durch
Auswechseln der Stifte 27 geschehen.
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Beim Umlaufen der Trommel im. Kurvenzylinder bewegen sich die Kolbenschieber
15 radial in den Führungsnuten i4., die auch in dem aufgesetzten Ring i i vorhanden
sind. Da jedoch der Ring ii eine geringere Stärke besitzt als die Kolbenschieber
hoch sind, so werden letztere in allen Stellungen stets von den aus einem Stück
mit der Trommel und den Wellen bestehenden Führungsscheiben gehalten, die somit
auch stets den Arbeitsdruck von den Kolbenschiebern aufnehmen oder, wenn die Maschine
als Pumpe wirkt, auf sie übertragen. Der aufgesetzte Ring i i bleibt hierbei völlig
entlastet, und es können infolgedessen keine nachteiligen Verschiebungen dieses
aufgesetzten Teiles eintreten, wie es bei den bekannten seitlich angesetzten Führungsscheiben
der Fall ist.