DE69902359T2

DE69902359T2 - Rotationspumpe mit variablen fördermengen

Info

Publication number: DE69902359T2
Application number: DE69902359T
Authority: DE
Inventors: Fernando Augusto Baptista; Manuel Pereira Dias Baptista
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-02-23
Filing date: 1999-01-15
Publication date: 2003-03-27
Anticipated expiration: 2019-01-16
Also published as: AU1987499A; PT102121A; DE69902359D1; EP1058788A1; WO1999042727A1; PT1058788E; EP1058788B1; US6283736B1

Description

Technischer Bereich

Diese Erfindung versucht, die Schwierigkeiten, die beim Einsatz von hydrostatischen Pumpen oder Motoren, mit unendlich variabler Förderleistung oder Impuls, auftreten, so zu lösen, dass diese Art der Ausrüstung in ihrem Betrieb und ihrer Herstellung einfacher wird, dadurch niedrigere Kosten entstehen und deren Einsatz bei Übertragungen von unendlich variablen Geschwindigkeiten und Impulsen gestattet wird.

Frühere Technik

Die gegenwärtige Technik dieser Ausrüstungen basiert auf einer Technik, die mit der des Betriebs der alternativen Explosionsmotoren identisch ist, die Kolben, Zylinder und Ventile benutzen.
Die Variation der Amplitude von Unterdrücken und Impulsen wird dadurch erreicht, dass die Amplitude des Hubes der Kolben verändert wird; zum Beispiel: Wenn die Zylinder im Kreis und parallel gruppiert sind, wird die Variation der Amplitude des Hubes der Kolben durch die variable Neigung eines Tellers erreicht, der auf die Kolben über ihre Basis wirkt und mit seinem Rückgang mittels einer Feder.
Ein grosser Nachteil dieses Verfahrens ist die grosse Kraft, die eingesetzt werden muss, um die Variation der Amplitude des Tellers zu erreichen, die von den Arbeitsdrücken der Kolben abhängig ist.
Eine Pumpe oder ein Motor rotativen Typs, die eine variable Verschiebung haben, wird in GB-A-169836 entwickelt.

Erklärung der Erfindung

Ein Ziel der Erfindung ist, dieses Problem zu lösen, d. h. ein einfaches System zur Kontrolle der Variation der Amplitude zu erhalten, dessen Steuerung keinen Einsatz einer grossen Kraft verlangt und deshalb nicht von den Arbeitsdrücken des Fluids abhängig ist.
Die Grundidee der Erfindung bei einer Pumpe oder einem Motor rotativen Typs ist, zwischen dem festen Stator und dem Rotor einen zweiten Stator anzubringen, dessen Symmetrieachse sich dezentralisiert im Verhältnis zur Achse des Rotors und ein Gleichgewicht der Drücke oder der Unterdrücke auf jeder Seite des Stators erreicht.
Die Abbildung der Zeichnung stellt im Schnitt eine Pumpe oder einen Motor rotativen Typs dar, bei denen die beweglichen und radialen Elemente des Rotors zum Beispiel Zylinder (5) sind.

Beschreibung der Erfindung

Eine der Ausführungs- und Betriebsarten der Erfindung wird nachstehend beschrieben unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, die lediglich eine Durchführungsart darstellen.
Wie in der Zeichnung festgestellt ist, besteht dieses Beispiel einer Pumpe oder eines Motors mit unendlich variabler Förderleistung oder Impuls aus einem ersten äusseren und festen Körper, dessen Innenfläche eine zylindrische Form hat und dessen Symmetrieachse mit der Achse (4) der Welle des Rotors (3) übereinstimmt.
Diese Welle wird von zwei flachen, parallelen Deckeln gestützt, die an die Seiten des Rotors angepasst und an den Seiten des ersten Körpers befestigt sind, so dass sie einen Kasten bilden, der den Rotor mit Zwischenräumen einschliesst. Ein zweiter Körper oder Stator (2) mit einer inneren peripherischen zylindrischen Oberfläche sowie der äusseren teilweise zylindrischen und der frontal an die besagten Deckel angepasst ist, ist in den erwähnten zwischen dem Rotor und dem inneren Teil des ersten Körpers gebildeten Raum eingeschoben.
Der Stator bewegt sich in die Richtung (A) oder in die Gegenrichtung (B), d. h. er ist dezentralisiert im Verhältnis zur Achse des Rotors, indem er sich auf den ersten Körper stützt und auf diesem mit Hilfe von zwei flachen Kontakten gleitet, die parallel und genau entgegengesetzt liegen, und wobei die ebene Fläche jedes Kontaktes des Stators an die ebene Fläche des benachbarten Kontaktes des äusseren Körpers angepasst ist, (10), (11).
Aus der Einschiebung des Stators zwischen den äusseren Körper und den Rotor resultiert die Bildung von Zwischenräumen, ausserhalb des Stators, (6) und (9), und innerhalb des Stators, (7) und (8), die durch die seitlichen Deckel begrenzt sind, so dass sie Kammern bilden. Die Kammern (7), (8), die den Rotor umgeben, stehen mittels der an die gleitenden Kontakte angepassten und angrenzenden Öffnungen (12), (13) in Verbindung mit dem Kreis des Fluids, so dass sie den Umlauf des Fluids gestatten.
Die an jede Seite des Stators angrenzenden Kammern (6) und (7), (8) und (9), stehen miteinander durch Öffnungen oder Löcher in Verbindung, damit der Wechselverkehr und der Ausgleich des Fluids gestattet wird, als Folge der Variation der Dezentralisierung des erwähnten Stators, d. h. seiner Verdrängung in eine Richtung oder in die Gegenrichtung im Verhältnis zum Rotor.
Als Ergebnis des erwähnten Wechselverkehrs und Ausgleiches des Fluids ist das Gleichgewicht der Drücke, die auf jeder Seite des Stators wirken, praktisch konstant Folglich ist die an jeden einzelnen der Stäbe (14) und (15) zu übertragende Kraft, damit die entsprechende und leichte Dezentralisierung des Stators erreicht wird, von reduziertem Wert.
Die progressive Dezentralisierung des Stators produziert eine progressive Variation des Volumens der Kammern (7) und (8), und ohne Änderung der Drehrichtung des Rotors ergibt sich reversibel die Umlaufrichtung des Fluids, jenachdem, ob die Dezentralisierung des Stators in der Richtung (A) oder in der umgekehrten Richtung (B) des besagten Rotors durchgeführt wird.
Der Wert der Förderleistung oder des Impulses des Fluids, der in einer gegebenen Extension der Dezentralisierung durch die Rotation des Rotors produziert wird, entspricht der Differenz zwischen den volumetrischen Werten der Kammern (7) und (8) innerhalb des Stators, wobei diese Differenz unendlich variabel ist. - Sie hat einen Nullwert, wenn der Stator mit dem Rotor zentriert ist, und einen Höchstwert, wenn der Stator im Limit der Dezentralisierung ist.
Die Bauelemente, die beschrieben wurden, und deren Betriebsweise sind in ihrer Anwendung identisch sowohl als Pumpe oder als auch als Motor. Wenn die Dezentralisierung des Stators zum Beispiel in der unter (A) angegebenen Richtung mittels des Stabes (15) vorgenommen wird, steigt das Volumen der Kammer (7) und das Volumen der Kammer (8) sinkt; wenn die Rotation des Rotors in der Richtung (C) ist, zirkuliert das Fluid in der Richtung (E); wenn die Rotation des Rotors in der Richtung (D) ist, zirkuliert das Fluid in der umgekehrten Richtung (F).
Wenn die Dezentralisierung in der unter (B) angegebenen Richtung vorgenommen wird, sind die Funktionsverhältnisse identisch, werden jedoch in der umgekehrter Richtung gegenüber denen von (A) durchgeführt.
Wenn eine Fluid-Emissionspumpe mit einem Motor verbunden wird, der dasselbe Fluid empfängt und dieses an die Pumpe in ständigem Umlauf zurückgibt, und wenn die Dezentralisierung des Stators der Pumpe bzw. des Stators des Motors oder beider gleichzeitig, verwirklicht wird, erhält man eine Übertragung von Kraft und von Geschwindigkeit, von progressiven Werten oder unendlich variabel.
Diese Ausrüstung findet Anwendung bei der Bewegung von Fluids und von Maschinen, Übertragungen von Kraft und von Geschwindigkeit, usw.

Claims

1. Hydrostatische Pumpe oder hydrostatischer Motor, mit unendlich variabler Förderleistung oder Impuls, bestehend aus einem ersten äusseren Körper in zylindrischer Form (1), dessen Symmetrieachse mit der Achse (4) eines Rotors (3) übereinstimmt, wobei die erwähnte Achse von zwei flachen, parallelen Deckeln gestützt wird, die an den Seiten des erwähnten Rotors eingepasst und an den Seiten des ersten Körpers befestigt sind, so dass sie einen Kasten bilden, der den erwähnten Rotor umgibt; ein zweiter Körper, der Stator (2), der frontal an die genannten Deckel angepasst ist, ist in den zwischen dem genannten Rotor (3) und der inneren Peripherie des ersten Körpers (1) gebildeten Raum eingeschoben;

gekennzeichnet dadurch, - dass der Stator (2) zwei entgegengesetzte Seiten mit halbzylindrischen Flächen hat, die sich in Übereinstimmung mit ihrer Symmetrieachse verschieben können; - dass äussere und an die erwähnten halbzylindrischen Flächen angrenzende Kammern (6) und (9) gebildet werden, die mit den homologen Kammern (7) und (8) in Verbindung stehen, die im Innern des erwähnten Stators (2) gebildet sind; - dass die Kontrolle der Variation der Dezentralisierung des Stators (2) mit Hilfe von Stäben (14) und (15) erreicht wird.

2. Hydrostatische Pumpe oder hydrostatischer Motor, in Übereinstimmung mit der Forderung 1, gekennzeichnet dadurch, - dass die halbzylindrischen Flächen des Stators (2) sich an die halbzylindrischen Flächen der inneren Peripherie des ersten Körpers (1) anpassen und gestatten, leichtere, widerstandsfähigere Bauelemente in zylindrischer Form mit geringerem Volumen zu erhalten.

3. Hydrostatische Pumpe oder hydrostatischer Motor, in Übereinstimmung mit der Forderung 1, gekennzeichnet dadurch, - dass die erwähnten Kammern (6) und (9), die ausserhalb und an die halbzylindrischen Flächen des Stators (2) angrenzend sind, mit den erwähnten homologen, im Innern des genannten Stators gebildeten Kammern (7) und (8) durch kleine Löcher in Verbindung stehen, die den Stator an den erwähnten halbzylindrischen Flächen in einer geeigneten Anzahl und in einer adäquaten Position durchqueren, so dass der Ausgleich des Fluids in den erwähnten Kammern im Verhältnis zu der Variation der Dezentralisierung des besagten Stators erreicht wird.

4. Hydrostatische Pumpe oder hydrostatischer Motor, in Übereinstimmung mit der Forderung 3, gekennzeichnet dadurch, - dass die erwähnte Verbindung durch die genannten Löcher es gestattet, variable Drücke des Fluids in den äusseren Kammern (6)~-- und (9) zu erhalten, die die unterschiedlichen Arbeitsdrücke des Fluids im Gleichgewicht halten, die in den besagten homologen Kammern (7) und (8) wirken, und auf diese Weise die für den Antrieb der Stäbe (14) und (15) notwendige Kraft gering ist und unabhängig von den erwähnten Arbeitsdrücken. Somit wird eine leichte Kontrolle der Variation der Dezentralisierung des Stators (2) erreicht.

5. Hydrostatische Pumpe oder hydrostatischer Motor, in Übereinstimmung mit den Forderungen 1 und 4, gekennzeichnet dadurch, - dass die Stäbe (14) und (15) die Variation der Dezentralisierung des Stators (2) in die Richtung A oder in die Gegenrichtung B kontrollieren, indem sie den ersten Körper (1) frontal und symmetrisch zu den halbzylindrischen Seiten des Stators (2) durchqueren; - dass die genannten Stäbe eine geradlinige Bewegung haben, so dass eine sehr leichte Kontrolle der besagten Variation der Dezentralisierung erreicht wird.

6. Hydrostatische Pumpe oder hydrostatischer Motor, in Übereinstimmung mit den vorangehenden Forderungen, gekennzeichnet dadurch, - dass die progressive Dezentralisierung des Stators (2) eine progressive Variation des Volumens der Kammern (6), (7), (8) und (9) produziert, wobei die Umlaufrichtung des Fluids reversibel ist, je nachdem, ob der besagte Stator (2) sich vom Rotor parallel zur Symmetrieachse in der Richtung (A) oder in der Gegenrichtung (B) entfernt.

7. Hydrostatische Pumpe oder hydrostatischer Motor, in Übereinstimmung mit den vorangehenden Forderungen, gekennzeichnet dadurch, - dass der Wert der Förderleistung oder des Impulses des Fluids, der in einem gewissen Grad der Dezentralisierung durch die Rotation des Rotors produziert wird, der Differenz zwischen den volumetrischen Werten der Kammern innerhalb des Stators, (7) und (8), entspricht, wobei die genannte Differenz einen Nullwert hat, wenn der Stator (2) mit dem Rotor (3) zentriert ist, und einen Höchstwert, wenn der Stator im Limit der Dezentralisierung ist.

8. Hydrostatische Pumpe oder hydrostatischer Motor, in Übereinstimmung mit den vorangehenden Forderungen, gekennzeichnet dadurch, - dass wenn eine Fluid-Emissionspumpe mit einem Motor verbunden wird, der dasselbe Fluid empfängt, und wenn dieses an die Pumpe in ständigem Umlauf zurückkehrt, und wenn die progressive Dezentralisierung des Stators in einer Richtung oder in der Gegenrichtung an der Pumpe oder am Motor oder an beiden gleichzeitig vorgenommen wird, man eine Übertragung von Kraft oder von Geschwindigkeit erhält, die eine und die andere von unendlich variablem Wert.