DEP0000792MA - Drehkolbenpumpe oder -motor - Google Patents

Description

CharleB Scott IRxMPEREASg in Baehin_fi» Surrey. Richard SameI Wmmi&T m ^eybridae» Surrey, Godfrey \rilliam Beaimont DIX^ in London W.C. 1 und Hamilton GQKPQI? Isci Slotead, Surrey, England. Patent-AniaeIdtmg ρ 792 Ia/59e.

Die "!'lrfindtmg besieht eich auf Drehlcolbenpuapen oder -iaotorc, bestehend aus ^e einer Anzahl von gleiohaehsigen STosimeIkaiaisem und geg€»seit£g phaeenvereehobenen läufer» sowie fiderXager©i;hieber»_t die mis den TroEiisellcaaisem vorstehen und die Läufer berühren*

Im «reeentliehen besteht die Erfindung darin» daea von don beiden sieb, berührenden ITrarieeen 3e«i©är ^roamelIceOTer aaö ihres Mufers der eine kreisförmig let und der andere über den Qtnfang verteilte Kreisbogenteile aufweist, von denen ein Paar eich ge genüberlie gender feile einen äm lcreieförmigen Uaries entBiffechenden Halbmesser und dee andere Paar sieh gegenüberliegender feile einen davon verschieden esa Halbwaser besitzt, und dass die»e K*e£ebog*ntelX6 durch fell« verbunden cind, die derart profiliert sind, dass bei der Drehwng der läufer die •(Tldsrls gercchieber 55imäöhst beschleunigt und dann verzögert auf clm folgendea. !ireisbogeiiteil ti.ber@eh.egu

Sine derart eaagebil&ete ?usa#e hat den Vorteil, deea in ihr die Geet^tflüösigkoltcverdrönpmg Faktisch stete gleichmaeeig let. Derartige B-Mixm elg&ea ©ieh Itiebeeaeides^ ssur Verwendung bei der Jjjh» draulischen Betätigung von Textilaw^ohinenj^kaieionssohlelfiiaechinen und anderen Maschinen*

In den Zeichnungen sind swel beispielsweise Ausführungen von Pumpen gemäss Ä*r &rfiadU!ig dargestellt.

Abb» 1-6 zeige», eine Zwlllingedrehlcolbenpuape ale erste Aubführuai.^forxa{ hierbei etad die Abb» 1_f 4 und 5 !^angeschnitte der I*ps naoh den Xinlen 1-1, IV-IV_tUnd V~V der Abb. 2) die Abb» 2 und 5 sind Querschnitte nach Linien XI-Il und III-III der Abb, 1 j Abb»6 let eine Vorderemeieht ©ine© von awei Läufern gleicher Form.

Abb. T let ein Schaubild der bei der Pumpe nach Abb. 1-6 ersslelten vereinigten FXtssigtoitsveardr&tpmg»

Abb* 8-13 Beigen die zweite ausführungeforia. der Bunpe mit vier Läufern* dabei ist Abb. a ein Llbigsechnltt der Iuiape; Abb» 9, 10, 11 und 12 elnd Querechnitte nach den Idnien ΣΧ-Ι&* X-X, XMI und XII-3CII der Abb.Sj Abb. 15 let eine Vorderansicht eines von vier Mufexm gleicher Porm.

Abb. 14 let eia Schaubild der bei der Bimpe naoh Abb* 8-15 ©a>

gleiten vereinigten FXIisssiglssitewrtelagimg*

Afefe_a 15 ist ein pchem'itlscher Querachnitt ©in^r Pumpe von bekannter Forra mit elliptischen Zwillingsläuffcrn.

Abb. 16 ist ein SeJiaubild der bei der bekennten Pumpe nach Abb. 15 erzielten vereinigten Flüssigkeit«Verdrängung.

Bei den dargestellten Ausführungen bezeichnet 1 eine Welle, die in den Gehäusestirnwänden 2 und 3 gelagert und auf der in der Form gleiche Läufer 4 aufgekeilt sind,die von Trommel- oder Standergliedern 5 umgeben sind,zwiechen denen eich Trennglieder 6 befinden. In den Oehäusestirnwänden befinden si oh Futter ? bzw» Stopfbüchsen β. Die genannten Teile «erden durch Belsen 9 zusammengehalten_f die in den Querschnitten gezeigt, aber aus den Läng se ehnit ten d*?r Deutlichkeit halber weggelassen sind« Die Bolzen 9 gehen durch entsprechende Löcher der G-ehäuaeetirawände 2 und 3 ,der Futter 7, der TromrceIglleder 5 und der Trenngiieder 6. Die mittlere Bohrung jedes Troaunelgliedee ist von zylindrischer Form.

Bei der Pumpe geaäes Abb. 1 bis 6 1st jedes der beiden Trommelglieder alt zwei entgegengesetzt angeordneten Widerlagern 10 versehen, die in radialen Ausnehmungen 11 der Troamelglieder gleiten und en ihrer Rückseite je mit einer Nut X? versehen sind. Die Widerlagerachleber liegen beständig gegen den Ucifang der zugehörigen Läufer 4 unter dem Druck der Flüssigkeit an, die durch die Ruten 12 Zugang zu ihren äusseren Endflächen hat« Gegebenenfalls kann diese Druckwirkung noch durch Federn (nicht gev^zeigt) unterstützt werden.

f~/^*^ Wie au« den Querschnitten der Zeichnungen zu ersehen ist, 1st der Umriee jede» Läufers derart gesteltet, daas er mit der Bohrung seines Troiniselgliedea zwei einander gegenüberliegende, teilweise kreisförmige Trennorgane bildet.

Diametral in die SehäueestIrnwand 3 hinein erntreekt eich ein FlüBsigkeltseintrlttskanal 13 (Abb. 2 und 4), der in Verbindung steht mit zwei Beihen übereinstimmender Löcher In dem Stirnblock 3, dem zugehörigen Futter 7, den Trosame Lglledera 5 und den Trenngliedern 6. Bieae übereinstimmenden Löcher bilden zusaoiaea auf entgegengesetzten Seiten parallel zur I³Uiapenachse verlaufende Flüssigkeitszufuhrkanüle 14, von denen jeder Kit Bezug auf die

gremrlefetung der Well« 1 mw den Vlderlagesclilefeera radial la Aie Troimelfcej^rbonrttngem Bttinaet· In öle ^hiusestifmiiaBa 3 erstreckt sieb ebenfalls diametral ein FlUaalgkeiteattetrtttak&nal (Abb. 2 tfiä 5) _t @mt !Bit zwei parallel zur Paiapenachse verlauf «mti»» Mstrlttskaafitea 1© iß TffbiadiiBg steht, von denen jeder an der SüefcBelte der Vlderiegereehieber radial mit dea Troneelkanaerbohrungen verbunden let.

Di© beiden LMtifer 4 sitzen mit einer Phaeenvereehlefeuag *©a 90° auf der Welle 1.

Da jeder Läufer 4 mit sreei Widerlagerscliitteern 10 atteamaamarbeitet, vor denen Jeder zwischen einer, Fltlseigkeitseintritt 14 und einen Flüssigkeitaeuatrltt 16 Iiegt₅ finden in jeder la«©« Z"E?ei gleiche Terdrängungesehübe Statt_i von denen jeder bei einer fmdrefeumg des Läufer e zweimal vor ei eh geht® Dieae Aaord.* narng hat den Tarteil, dass dadurch automatisch ein hydraulische· Gleichgewicht der Lfiufer und der Antriebswelle ersielt wird,

Der Umriss Jeö©@ Läufers 4 1st wie folgt geetaltet* Der £>äuferm©fang Ibesltat an zwei diametral el&aader gegeatlfeerltegma&aa Teiles a,a von feelSpitflsweise Je fcO° (Abb« 6) Kreiebogea eiset Kalbmeesere_fl der ungefähr dem Ualfesteeeer 4er inneren liag»&aä der !TroiraelkaftBer entspricht« An s*ei anderen diametral elaaader gegenüberliegendem Stellen. b,fc von beispielsweise 60° beettat der Lfiuferonfaag Kreiefeogea von eines Halbeeaser, der kleiner ale derjenige der erstgenannten Kreisbogen ist· Die Sehne» de» zweiten Krelabegeneaaree liagea in einem Winkel von 9ö* au dea Saimea des erste» S*aarea. Die zwischen den Ereiafeogen ltegeadem Uerlaateile c sind a© gestaltet, dass 3 «dea Widerlager 10 bein Übergang voa a inen Krelefeogen dea einen Halfeiaeeeere m eimern benachbarten Kreisbogen daa anderen Halbmessers sieh in seiner radialen AunnehJiung rait Besohleunlgung (diene kann von eimern kernet ent em Orad eef η) bewegt, bis er auf die Mitte z*leofeen dem beiden Kreisbogen kotsmt, mmd sich dann «1t einer entsprechenden Te*· langeaeung bewegt, feie er dem gemanntes beaeofefeartem Kretafeegea <©rr«i cht .

Bei einer solchen Gestaltung der Mufer % 1st öle durch die Drehung der b«?iden Läufer der Puape erzeugte geiaein^^eie Flüssigkeit Verdrängung stets konstant. Diese Yerdrängung 1st in Abb. 7 eingezeichnet, <sobei die Fllessgeeclhwlndigkeit als Ordinate und die Drehbewegung flee Lauf ere ale Abezlsae aufgetragen let. Vile dae Sohaubild zeigt, erscheint die vereinigte Verdrängung jeder Zeit file ein« gerade Linie. Mit anderen Worten, die Summe der Ordinate» ißt bei jedem Wert der Abszisse konstant.

Die in Abb. 8-15 gezeigte Pumpe mit vier Läufern entspricht in ihrer bauart im wesentlichen der beschriebenen Zweilüuferpuape. Die TrorsBselglleder 5 und die Trennglieder 6 sind jedoch von einer Btlchse 6a umgehen· Auseerdein beeitzen dia TroiBftielglieder an ihrem Umfang Ausflueanuten 16a, die einerseits durch radiale Kanäle 16b (Abb. 9-13) mit den Trommelkeamern und anderseits mit Auefiusskanälen 16 in Yerbinduns stehen. Jeder Läufer 5 tat nur einfaohwIrkend, weshalb für jeden derselben auoh nur ein radialer Widerlager schieber 10 vorgesehen ist. Der obere Einlasskanal i# (Abb•^) eteht nur mit der ersten und dritten Tromm©lkawaer (Abb. 9 und 11) in Verbindung, wogegen der untere Einlaeskenal 1# (ftbb.mit der aweit«n und vierten Trommelkammer (Abb. 10 und 12) verbunden 1st. Die Läufer 4 sind aufeinanderfolgend ua 180° zueinander versetzt.

Die Arbeiteweise dürfte ohne weiteres klar sein, s© dass eine besondere Erläuterung nicht erfordernoh 1st.

Der Urorise jedes Läufers 4 der jFiuape genäse Abb, 8-12 1st wie folgt gestaltet. Der Läuferuofang besitzt an zwei diametral einander gegenüberliegenden Teilen a,h von beispielsweise 90° (Abb. 13) Kreisbogen von zwei verschiedenen Halbisessem, von denen der grösser« etwa gleich dem Halbraeeser der inneren Blngwand der Trombe 1 1st. Die zwischen den Kreisbogen a,b liegenden Umfang«- teile c,o sind so jjestaltet, dass jeder Widerlagerschieber 10 bein übergang von decs Ifreisbogen des einen Lalbmeseere zu dem Kreisbogen des anderen Kalbmeseers sieh in seiner radialen Ausnehmung zunächst mit Besohleunigung (von konstantem Grad) bewegt, bis er in die Mitte zwischen den beiden Kreisbogen kommt und sich dann mit einer entepr*«befi4«it Verlangsamung bewegt·

Claims (1)

1. Unter «Uesen Vefhiltnissep ißt die Vereinigte Verdrängung der vier Läufer der Pumpe j©4er Zelt konstant. Diese Verdrängung ist in des Schauhlld ner *bb. 14 ©in&etragen, welohee zeigt, dass die vereinigte 'Verdrängung sich durch eine stets gerade Linie darstellt, well die Summe der Ordinaten bei j ede» fe#rt der Absaisee konstant ist.

   In diesem XuBasEienhang sei darauf hingewie»en, dase bei "Verwendung von elliptischen Läufern der GeearatfIuse nicht fortlaufend konstant 1st. Diese« ißt duroh die Abb. 15 und 16 erläutert. Werden die Drehbewegungen Jede» Laufere von der neben Abb. 15 angegebenen Art ale Abezieee und die errechnete raumrattesige Verdrängung für jede Drehbewegung eis Ordinate aufgetragen, eo ist die vereinigte Verdrängung von zwei elliptischen Läufern einer Pumpe, die im übrigen entsprechen?? der vorliegenden Pumpe gemäss Abb. 1 bis 5 ausgebildet 1st, theoretisch durch die Kurvenlinie ν wiederzugeben. Die Summe der Ordlnaten bei Irgendeiner Wert der Abesieee ist also keine Konstante. Praktisch ist es aber so, dass, wenn men zw! sehen den Bin- «and Austritt «Öffnungen und den Widerlagers chi ebern eine übliche ISntfornung von 60° zulasst, der wirkliche Terl^uf des vereinigten Fluseee der gestrichelten Linie xl entspricht.

   Im Kähmen der Brfindung können verschiedene Änderungen vorgenommen werden. So können beispielsweise kreisfHrtaige Läufer verwendet werden, die alt den Widerlagersohiebern versehen sind, während dann die Innenwände der TroiMBelgli«der entsprechend der Erfindung gestaltet werden, um jederzeit die gewünschte gleiofcaaeeige Geeerstverdren^ung zu erzielen. Die Erfindung ist sowohl bei Puispen wie bei !flüssigkeit sraotoren zu verwenden.

   Patent*A»8i?ra©hei

   1.) Drehkolbenpumpe oaer -motor mit Je einer Kelhe von TrornrneIkaaanern und phaßenversÄhobenen Läufern sowie Wlderlager-Bohiebern zwischen den Kasamera und den Läufer, dadurch gekermzeichnet, dass die ^aaaaern und Lau:'er in ihren inneren bzw· aueseren Maris sen derert gestaltet sind dasB bei der Drehung der Läufer die OesftmtriüesigkeitBverdrängung der Reihe praktisch stets gleichsfitßig 1st.

   1.) Drehkolbenpumpe oder -motor ©it einer Anzohl von gleichaehsißen TrorameXkasMnera lad gegenseitig phasenverschobenen Käufern, sowie ?/iderlaeersehi©bern, die aus den SfOBnaelkeaaers vorstehen und die Läufer berühren, dadurch gekennzeichnet, dass von den beiden sich berührenden UssriBeen ^eder ?roffimel&ai3&er und ihres XStifers der eine Itreieförmig ißt und der andere Über den Ifmfsag verteilte Kreisbogen teile aufweist, von denen ein Xto? sich gegenüberli egender felle einen dem tereisfl5naig©m Usriss ent«preclienden Halbmeeser mä das andere I>aar eich gegenüberliegender feile einen davon verschiedenen Halbmesser be sitzt, und dass dieee Ereiebogentoile durch Teile verbunden eind, die derart profiliert sind» dass bei der Drehung der Läufer die Widerlagersehieber zunächst beschleunigt und dann verzögert auf den folgenden Kreisbogenteil übergehen.

   2·) Drehkolbenpiisape oder -moto* nach Anspruch 1, gekennzeichnet äuvoh avrel gleichachsig© kreisförmige Sroia&eIkamsem mit je einem unrunden läufer, die alt einer linsenverschiebung von 90° auf der Pumpen- oder Rotorwelle eitKen und mit diametral einander gegenüberliegenden, in radialen Ausnehmungen der KamerwSnde gleitenden Wlderlagerschiebern in Berührung stehen» die nachgiebig gegen die läufer angedrückt werden, wobei m und aus den iTrosaiiieümmniem auf entgegengesetzten Seiten der Widerlager Flüssigkeitsein- bavr. -auslasckanale führen und ^eder läufer m ttafcng awel entgegehgeeetsst liegende Krelobogentelle von einem dem HalbiaeBeer ©einer Samraer entsprechenden Halbmeseer_i erael entgegengesetzt liegende, zu den erotoren na 90° versetzte Kreisbogonteile kleineren Burchmoseers und zwischen den Srelebogenteilon Vcrbindungeteile besitzt, die derart profiliert sind, dass bei der Drehung der Mufer die ^iderlagersehieber bunäehet beschleunigt und dann versög^rt auf den folgenden Kreiebogenteil übergehen« (Abb. 1-6).

   3.) ^Drehkolbenpumpe oder -motor nach Anspruch 1_t gekennzeichnet durch vier gleichacheige kreisförmige fromraelkainiaern mit $e einem unrunden Mufer, die aufeinanderfolgend mit einer ihasenverschiebung von 180° auf der Pumpen- oder Motorwelle aufgekellt eind und Bit vier entsprechend verse taten, .je in einer radialen Auenehsmng jeder

   KaJsmei^tWeaS gleitenden ViiderlagGim snjaara« anarbeiten, öl« in nachteiebiger ^eriüirunß mit &m WMBtata gehalten, werden, v/o bei FlUeelg» fceiteein- und -aaslasse auf ontgeifengesetaten Seitea der Widerlager zu. nand aus den SroMielkaimaern Söhren und ^eder der Kiufer an entgeeongesetzten Stellen seines Oiafangca Kreisbogenteile von swai verschiedenen Halbmessern, von denen der grössere demjenigen der S?r««lka»ser entspricht, und ewleehen den ICreiübocenteilen. Verbindungsteile besitst, die derart profiliert Btnd_p dass bei der Sreteag der L&ufer die l"iöerIsgersekiefeer TOatcfest beae&totptigt md fiöiui verzögert &a£ den fölgeadea Kreistwgeateil übergehen (Abb* 8-13).