CH337605A - Flügelkolben-Rotationsmaschine - Google Patents

Description

      Flügelkolben-Rotationsmaschine       Die Erfindung betrifft eine Rotationsmaschine,  insbesondere eine Pumpe, mit     Flügelkolben    aufwei  senden Rotoren und bezweckt, automatisch die Ab  dichtung der Rotoren an deren Stirnseiten aufrecht  zuerhalten.

   Die erfindungsgemässe Maschine ist zur  Förderung von flüssigen oder gasförmigen     Fluiden     aller Art geeignet, und ermöglicht bei entsprechender  Ausbildung insbesondere den Betrieb mit     Fluiden     hoher Temperatur, ohne Gefahr des     Klemmens    oder       Blockierens    der Rotoren und mit dauernder perfekter  Abdichtung aller beweglichen Teile der Pumpe, was  bei bisherigen Pumpen der     Verdrängerbauart    nicht  möglich war.  



  Ausser der Möglichkeit des Betriebes als Pumpe  kann die erfindungsgemässe Rotationsmaschine auch  als hydraulischer oder pneumatischer Motor oder als       volumetrischer    Zähler für     Fluiden    aller     Art    von be  liebigem Druck und Temperatur dienen oder auch  als Hochvakuumpumpe.  



  Die Rotationsmaschine kann auch benützt wer  den, um gleichzeitig Flüssigkeiten und Gase in belie  bigem Mengenverhältnis zu fördern, z. B. Kondens  wasser und Dampf usw.  



  Erfindungsgemäss besitzt die Maschine zwei mit  einander in Berührung stehende Rotoren mit radial       beweglichen    Flügelkolben bildende Platten, und zwei  gegen die     Stirnseiten    der Rotoren durch Federdruck       angepresste    Scheiben, zwischen denen und der     Stator-          wandung    je eine mit dem Druckraum der Maschine  in Verbindung stehende Kammer vorgesehen ist, in  welche beim Betrieb der Maschine Druckfluidum  gelangt, das zusätzlich zum erwähnten Federdruck  die genannten Scheiben gegen die     Rotorstirnflächen          anpresst.     



  Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform des  Erfindungsgegenstandes beispielsweise dargestellt.         Fig.    1 ist ein Querschnitt durch eine als Pumpe  ausgebildete erfindungsgemässe Rotationsmaschine.  



       Fig.    2 ist ein Längsschnitt durch die Achsen der  Rotoren der Pumpe.    Die dargestellte Pumpe besitzt einen     Stator    oder  Pumpengehäuse 1 mit zwei innern     halbzylinderför-          migen    Wandoberflächen, an die sich zwei ebene  Wandflächen anschliessen,     Flanschverbindungen    2  und 3, eine Saugkammer 4 und eine Druckkammer  5. Auf dem Flansch 2 ist ein Deckel 6 hermetisch  dicht auf das Gehäuse 1     aufgesehraubt,    während  mittels des Flansches 3 ein Tragkörper 7 am Ge  häuse 1 befestigt ist, der     ein    Lager 8 für die Rotor  welle 14 bildet.

   Ein schwingendes Lager 9 ist in  geeigneten Führungen im Tragkörper angeordnet und  ist dem ständigen Druck von Federn 10 unterworfen.  Auf dem Tragkörper 7 ist ein Deckel 11 ange  schraubt, der     mit    einer Stopfbüchse 12 versehen ist.  



  Im Innern des     Stators    befindet sich ein unterer  Rotor 13, dessen Welle 14 im Lager 8 dreht und  durch die Stopfbüchse 12     dringt.    Der Rotor 13 be  sitzt zwei radiale Flügelkolben     bildende    Platten 15,  die Anschläge 16 aufweisen, um den Hub der Platten  in der Kammer 17 zu begrenzen. Federn 18 drücken  die Platten jeweils gegen die untere halbzylindrische       Innenwandfläche    des     Stators    1.  



  Der dem untern Rotor 13     benachbarte    obere  Rotor 19 besitzt eine Welle 20, welche im schwin  genden Lager 9 dreht, gegen welches die Federn 10  einen Druck ausüben, um die beiden Rotoren wäh  rend des Betriebes der Pumpe in gegenseitigem Kon  takt zu halten.  



  Der Rotor 19 besitzt zwei radiale, ebenfalls Flü  gelkolben bildende Platten 21 mit Anschlägen 22  zur Begrenzung des Hubes der Platten in der Kam  mer 23. in welcher Federn 24 angeordnet sind, wel-      ehe die Platten jeweils gegen die obere     halbzylinder-          förmigeWandfläche    des     Stators    1     anpresst.     



  Auf der Welle 14 des Rotors 13 sitzt das Zahn  rad 25 fest, und auf der Welle 20 des Rotors 19  das Zahnrad 26, welche beiden Zahnräder die Roto  ren 13 und 19 drehfest miteinander verbinden. Auf  den     Zahnrädern    25 und 26 sind zwei     Abstützscheiben     27 und 28 befestigt.  



  Im Innern des Pumpengehäuses befinden sich zu  beiden Seiten der Rotoren 13 und 19 Scheiben 29  und 30, welche durch die Federn 31 elastisch gegen  die Rotoren     angepresst    werden und mit den Seiten  wänden des Pumpengehäuses je eine Kammer 32  bzw. 33 begrenzen, die über Leitungen 34 und 35  mit der Druckkammer 5 verbunden sind.  



  Während des Betriebes der Pumpe erzeugen die  in gegenläufiger Bewegung befindlichen Rotoren  einen gleichmässigen Unterdruck in der Kammer 4,  wodurch das zu befördernde Fluidum kontinuierlich  angesaugt     wird,    indem die äussern Enden der Plat  ten 15 und 21 sich mit gleichförmiger Geschwindig  keit in den Ringkammern 36 und 37 von konstan  tem Profil drehen. Das Fluidum füllt die     Kammern    4,  36 und 37 und wird in die Kammer 5 gepresst, an  welche die nicht dargestellte Förderleitung ange  schlossen ist.  



  Aus der Kammer 5 gelangt     Druckfluidum    durch  die Leitung 34, 35 nach den Kammern 32 und 33  und drückt die beiden Scheiben 29 und 30 ständig  gegen die     Seitenflächen    der Rotoren 13 und 19, um  deren axiale Lage entsprechend dem Druck in der  Kammer 5 aufrechtzuerhalten.  



  Die Federn 31 dienen nur dazu, die Scheiben  bei niederen Betriebsdrücken gegen die Rotoren an  liegend zu halten.  



  Die Scheibe 29 ist mit     Löchern    38 und 39 ver  sehen, durch welche     Druckflüssigkeit    in die Kammern  17 und 23 gelangt und dort wirksam ist, um die  Platten 15 und 21 nach aussen zu pressen.  



  Das zu befördernde Fluidum wird nicht nur  gleichzeitig als Druckmittel zur Erzeugung der erfor  derlichen Abdichtung benützt, sondern dient gleich  zeitig als Schutzfilm zur Schmierung der miteinander  in Berührung stehenden, beweglichen Teile; sie er  zeugt daher eine zusätzliche hydraulische Dichtung,  da eine rein mechanische Dichtung nicht genügen  würde, um einen sichern, verlustfreien Betrieb der  Pumpe zu gewährleisten.  



  Die Federn 10 erzeugen den erforderlichen Kon  takt zwischen den beiden Rotoren und gestatten ein  Nachgeben bzw. ein Abheben des Rotors 19 vom  Rotor 13, wenn sich etwa feste Fremdkörper in dem  zu befördernden     Fluidum    befinden sollten, welche  andernfalls die Pumpe beschädigen würden. Zu  diesem Zweck dringt die Welle 20 mit Spiel durch  die linke Wand des Tragkörpers 7 und durch die  Scheibe 30.  



  Die Scheiben 27 und 28 von gleichem Durch  messer wie die Rotoren 13 und 19 bestimmen die  Lage der beiden Rotoren, um richtigen gegenseitigen    Kontakt der Rotoren aufrechtzuerhalten und eine  gleichmässige Belastung derselben durch die beiden  Federn 10 zu erhalten, ohne den normalen Lauf der  beiden Zahnräder 25 und 26 zu beeinträchtigen.  Die Anschläge 16 und 22 der Platten 15 und 21  dienen zur Begrenzung des Hubes der Platten, wenn  diese ausser Kontakt mit der     Statorwand    gelangen,  und gewährleisten die richtige Lage, um mit dem  gegenüberliegenden Rotor oder wieder mit der     Sta-          torwand    in Berührung zu gelangen.  



  Beim Betrieb mit     Fluiden    von hoher Temperatur  gestatten die elastisch     angepressten    Scheiben 29 und  30 eine Wärmeausdehnung der Rotoren in axialer  Richtung, während eine Variation im Durchmesser  der Rotoren von den Federn 10 und dem beweg  lichen Lager 9 kompensiert wird. Da die Platten 15  und 21 völlig elastisch gelagert sind, so üben Tem  peraturänderungen keinen Einfluss auf deren Arbeits  weise aus. Die korrekte mechanische Wirkungsweise  der Pumpe ist bei jedem Betrieb und allen Tempe  raturen des zu     fördernden    Fluidums gewährleistet.  



  Die dargestellte und beschriebene Ausführungs  form des Erfindungsgegenstandes dient nur als Bei  spiel und selbstverständlich sind konstruktive Ab  änderungen möglich, ohne den Rahmen der bean  spruchten     Erfindung    zu verlassen. Zum Beispiel  können pro Rotor mehr als zwei elastische Platten  15 bzw. 21 verwendet werden. Die Federn 10 und  31 können durch einen entsprechenden Federdruck  erzeugende hydraulisch oder pneumatisch     beauf-          schlagte    Kolben ersetzt werden; die seitlichen Schei  ben können aus einem Stück bestehen oder aus meh  reren Teilen zusammengesetzt sein. Um die Abdich  tung längs des Randes der Scheiben 29 und 30 zu  verbessern, können Umfangsnuten vorgesehen wer  den, in welche Dichtungsringe 40, 41 aus elastischem  Material eingefügt sind.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Flügelkolben-Rotationsmaschine, gekennzeichnet durch zwei sich berührende Rotoren mit radial be weglichen, Flügelkolben bildenden Platten, und durch zwei gegen die Stirnseiten der Rotoren durch Federdruck angepresste Scheiben, zwischen denen und der Pumpengehäusewandung je eine mit dem Druckraum der Maschine in Verbindung stehende Kammer vorgesehen ist, in welche beim Betrieb der Maschine Druckfluidum gelangt, das zusätzlich zum erwähnten Federdruck die genannten Scheiben gegen die Rotorstirnflächen anpresst. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Rotationsmaschine nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass jeder Rotorkörper eine kreiszylindrische, lediglich von seinen Aufnahme schlitzen der Platten unterbrochene Umfangsfläche aufweist, und dass die Platten elastisch nach aussen gepresst werden und entgegen dem Pressdruck so weit in das Innere des Rotorkörpers hineinschiebbar sind, dass das äussere Ende der Platte mit der Rotor umfangsfläche fluchtet. 2. Rotationsmaschine nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten mit Schul tern versehen sind, die mit der Begrenzung eines Hohlraumes in den Rotorkörpern zusammenwirken, um den Hub der Platten nach aussen zu begrenzen. 3.

   Rotationsmaschine nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass jeder Rotorkörper zwei elastische zueinander entgegengesetzt radial beweg liche Platten aufweist, wobei die Platten des einen Rotorkörpers gegenüber denjenigen des andern Rotorkörpers um 90 in der Phase versetzt sind. 4. Rotationsmaschine nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass mit den beiden Rotor achsen (14, 20) je eine Scheibe (27 bzw. 28) drehfest verbunden ist, welche Scheiben gleichen Durchmesser wie die Rotorkörper aufweisen. 5.

   Rotationsmaschine nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass die Achse des einen Rotorkörpers in einem schwingenden Lager (9) dreh bar ist, welches von Federn (10) im Sinne des Gegen einanderpressens der beiden Rotorkörper beeinflusst wird. 6. Rotationsmaschine nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass die gegen die Stirnseiten der Rotorkörper angepressten Scheiben Öffnungen aufweisen, durch welche Druckfluidum nach den Hohlräumen in den Rotorkörpern gelangt, um die Platten nach aussen zu pressen.