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Rundlaufmaschine nach Patent 362694 mit mehr als zwei Arbeitskolben.
Durch die Erfindung nach dem Hauptpatent 362694 ist die Aufgabe gelöst, bei
einer Rundlaufmaschine mit umlaufender Trommel und in dieser achsial arbeitenden
Kolben, die von einer feststehenden, zur Achse geneigten Scheibe angetrieben werden,
ein freies Gleiten der Kolben auf der schrägen Fläche zu ermöglichen. Zu diesem
Zweck sind je zwei sich gegenüberliegende Kolben durch einen Gelenkhebel verbunden,
der seinen Stützpunkt an der umlaufenden Kolbentrommel oder deren Achse hat. Eine
derartige Anordnung setzt stets eine gerade Kolbenanzahl voraus und beschränkt diese
wieder auf eine geringe Zahl, da bei mehreren Kolbenpaaren die Gelenkhebel wegen
ihres Stützpunktes an der umlaufenden Trommel achsial hintereinander an dieser gelagert
sein müssen. Hierdurch ist die Möglichkeit des Ausbaues der Pumpe auf eine geringe
Kolbenzahl beschränkt.
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Die vorliegende Erfindung bezweckt, diese Unvollkommenheit zu beseitigen
und die Möglichkeit zu- bieten, jede beliebige Kolbenanzahl, auch eine ungerade,
ohne Schwierigkeit anwenden zu können. Zu diesem Zweck sind sämtliche Kolben mit
einem Gelenkstern unmittelbar verbunden, der ebenfalls seinen Stützpunkt an der
umlaufenden Kolbentrommel hat, aber kugelgelenkartig an diese gelagert ist und mit
seinen Armen in Schlitze der Kolben frei eingreift. Dadurch erhält der Gelenkstern
eine völlig freie Beweglichkeit, die es ihm gestattet, sich allen gegenseitigen
Stellungen der Kolben unmittelbar anzupassen, ohne daß dabei der gleichmäßige Antrieb
und die gleichmäßige Bewegung der Kolben durch schräge Einzelkräfte gestört werden.
Da infolge der kugelgelenkartigen Lagerung der Stern nach allen Seiten nachgeben
kann, so paßt er sich auch allen gegenseitigen Stellungen sämtlicher Kolben ungehindert
an, und aus diesem Grunde können die Kolben in beliebiger Anzahl und in beliebigem
Abstand voneinander angeordnet werden.
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Die erzielte freie Beweglichkeit aller Kolben auf der schrägen Fläche
ist besonders wichtig für Pumpen mit hoher Umlaufzahl, und hierbei bietet die neue
Anordnung noch den besonderen
Vorteil, daß durch Anwendung einer
größeren Zahl von Arbeitskolben die Aufeinanderfolge der einzelnen Hübe beschleunigt
und eine größere Gleichförmigkeit in der Gesamtwirkung und eine erhöhte Leistungsfähigkeit
erreicht werden kann. .
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Abb. i zeigt den Längsschnitt einer Pumpe mit vier Kolben, Abb. 2 Vorderansicht
des Gelenksternes mit den an den Eingriffsstellen quergeschnittenen Arbeitskolben.
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In der umlaufenden Trommel b sind vier Kolben c vorgesehen, die an
ihren äußeren Enden mit Querschlitzen k versehen sind. In jeden dieser Schlitze
greift ein am Ende kugelförmig gestalteter Arm a ein, und diese Arme sitzen an einem
ringförmigen Körper in, der zusammen mit den Armen einen Gelenkstern bildet und
mit seiner hohlkugeligen inneren Ringfläche auf einem kugelförmigen Teil o der mit
der Trommel b verbundenen Welle p nach allen Seiten beweglich gelagert ist.
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Wenn die Kolbentrommel in Umlauf versetzt wird, so gleiten die Kolben
mit ihren äußeren Enden auf der schrägen Fläche g und werden dadurch in ihren Zylinderbohrungen
d hin und her bewegt. Je nach der Stellung der Kolben nehmen die Arme des Gelenksternes
eine verschiedene Winkellage zu den Kolbenachsen ein, und die dadurch bedingte Verlagerung
der Angriffspunkte zwischen Gelenkarmen und Kolben wird durch die freie Verschiebbarkeit
der Arme des Gelenksternes in den Querschlitzen der Kolben ausgeglichen. Auf diese
Weise ist stets ein achsialer Antrieb der Kolben gewährleistet.
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Um zu verhüten, daß die auf der schrägen Fläche gleitenden Kolbenenden,
die bei unmittelbarer Berührung mit der schrägen Fläche abgerundet sein müssen,
nur in einem Punkte die schräge Fläche berühren und infolgedessen leicht abgenutzt
werden, sind die Kolbenenden kugelförmig ausgehöhlt und mit in diesen Höhlungen
gelagerten halbkugelförmigen Gleitschuhen y ausgestattet, die mit ihrer ebenen Fläche
auf der schrägen Fläche g gleiten. Diese Kugelkalotten drehen sich während des Kolbenumlaufs
in den ausgehöhlten Kolbenenden und gleichen ferner infolge ihrer freien Beweglichkeit
die geringen Verschiebungen aus, die sich aus den Abweichungen der auf der schrägen
Antriebsfläche entstehenden elliptischen Gleitbahn von der kreisrunden Umlaufbahn
der Kolben ergeben.
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Ist die Pumpe für sehr hohe Flüssigkeitsdrücke bestimmt, so reichen
auch die Gleit-Schuhe nicht immer aus, die durch die großen Flächenpressungen auf
der schrägen Spurfläche entstehenden erheblichen Reibungen unwirksam zu machen.
Um dies zu erzielen, wird die Spurfläche g durch ein zweiseitig wirkendes Kugellager
gestützt, das mit einer am Umfang der ringförmigen Spurscheibe g liegenden Kugelreihe
v die Seitendrücke und mit einer auf der Rückseite der Spurscheibe liegenden Kugelreihe
w die Längsdrücke aufnimmt. Die Spurfläche läuft dann mit den Kolben um, aber diese
können sich trotzdem auf ihr verschieben und die Ungleichförmigkeit in den Bewegungen
beider ausgleichen. Dadurch werden die Reibungswiderstände auf das geringste Maß
herabgesetzt und die ungünstigen Wirkungen der Radialverschiebungen, die beim Umlaufen
der Kolben auf der schrägen Spurfläche auftreten, gänzlich vermieden.
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Das doppelt wirkende Kugellager ist in ein Widerlager s eingebaut,
das die Form eines Kugelausschnittes haben kann und in dem hohlkugelförmigen Teil
t des Pumpengehäuses liegt. Dadurch ist eine Verstellung des Widerlagers und somit
auch des doppelt wirkenden Kugellagers und der von ihr gestüzten Spurfläche ermöglicht.
Durch eine derartige Neigungsänderung der Spurfläche wird der Kolbenhub verändert.