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Wälzkolbenmaschine mit in einem Kugelgehäuse schräg zur Antriebswelle
angeordneter Kolbenscheibe Die Erfindung bezieht sich auf eine Wälzkolbenmaschine
mit einer schräg zur Antriebswelle angeordneten diskusartigen Kolbenscheibe, die
durch eine drehbewegliche Trennwand an der Umdrehung gehindert wird und in einer
Eindrehung des schrägen Kugellagerkörpers liegt. Erfindungsgemäß sind die beiden
seitlichen Schräglagerflächen des iagerkörp&s als Kegel mit gemeinsamer, im
Schwerpunkt der Kolbenscheibe liegenaer Spitze ausgebildet.
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Bei den bisher bekannten Lagerungen der Kolbenscheibe an Wälzkolbenmaschinen
bestand der Nachteil, daß die Lagerflächen der Kolbenscheibe nicht radial zum Schwerpunkt
der Kolbenscheibe und zum Mittelpunkt des Gehäuses verliefen, so daß die angreifenden
Kräfte, die durch den Druck der Förderflüssigkeit hervorgerufen werden, zu einem
Verecken der Kolbenscheibe führten. Durch dieses Verecken wurde ein unregelmäßiger
Lauf der Maschine hervorgerufen und die Lagerflächen sowie die Einzelteile der Maschine
über Gebühr beansprucht, so daß sie schon mach kurzer Zeiterneuert werden mußtem.
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Dieses Verecken der Kolbenscheibe wird erfindungsgemäß dadurch vermieden,
daß die seitlichen Lagerflächen und die entsprechend ausgebildete Kolbenscheibe
als Kegelflächen mit gemeinsamer, im Schwerpunkt der Kolbenscheibe liegender Spitze
ausgebildet sind. Da dieser Schwerpunkt mit dem Mittelpunkt der Kolbenscheibe und
des Gehäuseraumes zusammenfallen und in der Achse der drehbeweglichen Trennwand
liegen muß, ist die dem für die drehbewegliche Trennwand vorgesehenen Kolbenschlitz
gegenüberliegende Hälfte mit der Kolbenscheibe zum Massenausgleich mit einer Aussparung
versehen, durch die bewirkt wird, daß der Schwerpunkt der Kolbenscheibe mit ihrem
Mittelpunkt in der Achse -der Antriebswelle zusammenfällt. Um den Schwerpunkt der
Kolbenscheibe des weiteren in die Gehäusenmitte zu verlegen, liegen die seitlichen
Stirnflächen des Lagerkörpers gegen nachstellbare Querlager an, die in den Seitenteilen
des Gehäuses angeordnet sind und ein Verlegen des Schwerpunktes durch Verschieben
des Schräglagers in die Gehäusemitte ermöglichen, und zwar auch dann, wenn sich
die Maschine im Betrieb befindet.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigen Abb. i die Maschine teils in Ansicht, teils im Querschnitt,
Abb. 2 einen Längsschnitt' nach Linie 11-II der Abb. i, Abb. 3 einen Schnitt nach
Linie III-III der Abb. 2, Abb. q. den scheibenförmigen Kolben in Schnitt und Ansicht,
Abb. 5 einen Schnitt nach Linie V-V der Abb. q., Abb. 6 eine Ansicht der unteren
Scheibenhälfte nach Abb. q..
Die Wälzkolbenmaschine gemäß der Erfindung
besteht aus einem Maschinengehäuse i, das :eine beidseitig abgeflachte Hohlkugel
darstellt und an dem sich ein Saugrohrstutzen 2 und ein Druckrohrstutzen 3 anschließen.
Diese Stutzen 2 und 3 haben in der Gehäusewandung einen halbelliptischen Querschnitt
q. (Abb.3). Zwischen den Stutzen 2 und 3 ist im Maschinenraum eine Trennwand 5 um
einen Bolzen 17 drehbeweglich angeordnet, für die in der Kolbenscheibe 12, 13 ein
Schlitz vorgesehen ist. bi Seitenwandungen des Gehäuses i ist die Antriebswelle
6 gelagert, die im Maschinenraum meinen beidseitig abgeflachten kugelförmigen Lagerkörper
8 ausläuft. Dieser Lagerkörper 8 besitzt eine Eindrehung, und zwar derart, daß die
seitlichen Flächen 8a und. 8b der Eindrehung Kegel-:Rächen darstellen, deren gemeinsame
Spitze im Schwerpunkt der Kolbenscheibe i2 und im Mittelpunkt der Scheibe oder des
Gehäuseraumes liegt. Ein mittlerer zylindrischer Lagerzapfen 8c (Abb.2,) liegt m
einem Winkel schräg zur Antriebswelle 6, und zwar so, daß dieser Winkel dem halben
Schwenkwinkel der Kolbenscheibe 12, 13 -entspricht. Da durch den für die drehbewegliche
Trennwand 5 vorgesehenen Kolbenschlitz der Schwerpunkt der Kolbenscheibe 12,
13 aus ihrem Mittelpunkt herausgerückt -ist, ist in dem dem Schlitz gegenüberliegenden
Teil der Kolbenscheibe 12, 13 -eine Aussparung i 9 vorgesehen, so daß dadurch .ein
Massenausgleich geschaffen ist, durch den der Schwerpunkt in den Mittelpunkt der
Kolbenscheibe zurückverlegt wird. Um den Mittelpunkt dieser Kolbenscheibe 12, 13
bei der Montage jederzeit in den Mittelpunkt des Gehäuses i bringen zu können, liegen
die seitlichen Stirnflächen des kugelförmigen Lagerkörpers 8 gegen nachstellbare
Querlager 7 an, die an den Außenseiten Stopfbüchsen io tragen. Diese Querlager 7
ermöglichen durch Anziehen von Schrauben 9 (Abt. i) eineinwandfreies Einstellen
des Kolbenscheibenmittelpunktes in den Mittelpunkt des Gehäuses i, auch wenn sich
die Maschine im Betrieb befindet.
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Durch diese Lagerung der Kolbenscheibe 12, 13 in den eingedrehten
kegelig en Schräglagerflächen 8a und 8b, deren Spitzen mit dem Mittelpunkt der Kolbenscheibe
12, 13 zusammenfallen, ist ein Verecken des Kolbens während des Betriebes ausgeschlossen,
da die während des Betriebes auftretenden Druckkräfte senkrecht zu den Kegelbächen
8a und 8b stehen und diese durch den Schwerpunkt der Scheibe verlaufen.
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Da durch die eingedrehten Kegelflächen 8a und 8b die Berührungsfläche
des Kolbens 12, 13 verhältnismäßig groß wird, sind die entsprechenden Kegelflächen
der Scheibe 12 mit radial verlaufenden Schmiernuten 20 (Abb.6) versehen, in die
die Förderflüssigkeit eindringen kann und die somit als Schmierpolster zwischen
den reibenden Flächen wirkt.
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Wird nun die drehbewegliche Trennwand 5, deren Bolzenachse 17 durch
den Mittelpunkt des Gehäuses i verläuft, zur Unterteilung des Maschinenraumes m
einen Saug- und :einen Druckraum benutzt, dann ist sie auf der Druckseite mit nicht
durchgehenden Löchern 18 (Abt. i) zu versehen. Diese Löcher 18 sind wegen der schwingenden
Bewegung der Trennwand 5 erforderlich und bewirken eine starke Dämpfung. Die drehbewegliche
Trennwand 5 trifft dadurch nicht schlagartig auf die Förderflüssigkeit auf, so daß
sie selbst und ebenso das in dem Kugellagerkörper 8 eingedrehte Schräglager entlastet
werden. Es werden also auch Kräfte, die durch eine drehbewegliche Trennwand 5 zu
seinem Vertecken der Kolbenscheibe i2, 13 im Lagerkörper 8 führen können, vermieden.
Ein. Teil der Löcher 18 ist bis an den Bolzen 17 herangeführt, so
daß die hier eintretende Förderflüssigkeit gleichzeitig zur Schmierung verwendet
werden kann.