DE2513073A1

DE2513073A1 - Druckfluessigkeits-drehkolbenpumpe oder -motor

Info

Publication number: DE2513073A1
Application number: DE19752513073
Authority: DE
Inventors: Walter Murmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-03-25
Filing date: 1975-03-25
Publication date: 1976-10-07

Description

Einschreiben Bez.: Druckflüssigkeits-Drehkolbenpumpe oder -motor Die Erfindung bezieht sich cuf Druckflüssigkeits-Drehkolbenpumpen oder -motoren mit mindestens einem eine zentrische Bohrung aufweisenden Ständer und einem darin rotierenden, mit seiner /wßenkontur mehrere gleiche Kreis bogen bildenden Läufer, der mit seiner Mantelfläche und der Bohrungswandung des Ständers mitumlaufende Verdrdngungskammern begrenzt, die durch im Ständer gelagerte sich unter Druck gegen den Läufer abstUtzende Verdrängungsschieber unterteilbar sind.
ei Druckflüssigkeits-Drehkolbenpumpen und -motoren ist es von wesentlicher Bedeutung, daß die Gesumtflüssigkeitsverdrängung dauernd in konstanter i-Ienge erfolgt. Zur trreichung dieser Verdrängungscharakteristik ist es bekannt, die Pumpen oder Motoren aus mehreren gleichachsig angeordneten Ständern und Läufern zusammenzusetzen, wobei die jeweils zwei Kammern bildenden Läufer um 900 versetzt zueinander auf einer durchgehenden Welle montiert sind. Gegen jeden Läufer stützen sich zwei unter Druck nachgiebig im Ständer gelagerte Verdrängungsschieber ab, so daß pro Umdrehung der zelle mit z. bzw zwei Laufen zweimal eine Verdrängung der in die insgesamt vier Kammern durch Saugkanäle eingebrachten Druckflüssigkeit erfolgt.
frit den bekannten brehkolbenpumpen und -motoren läßt sich die angestrebte Fördercharakteristik jedoch nur dadurch erzielen, daS mindestens zwei Ständer mit je einem Läufer in der vorbeschriebenen Leise zusammengesetzt sind. Dadurch bedingt die bekannte Ausbildung den Nachteil eines relativ großen Bauvolumens, was mit entsprechend hohen Herstellungskosten verbunden ist und auch die Wartung beim Betrieb der Pumpen und rotoren erschwert.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Druckflussigkeits-Drehkolbenpumpe bzw. einen -motor zu schaffen, die bzw. der zur Erzielung einer stets gleichmäßigen Gesamtverdrängung der DruckflUssigkeit von der Anzahl der Ständer und Läufer völlig unabhängig ist und insbesondere auch dann eine gleichmäßige Gesomtverdrängung ermöglicht, wenn nur ein Ständer und nur ein Läufer für eine bestimmte Förderkapuzitdt ausreichen.
Ausgehend von einer Druckflussigkeits-Drehkolbenpumpe bzw. einem -motor der eingangs beschriebenen Bauart, schlagt die Erfindung zur Lösung der gestellten Aufgabe vor, daß die Mantelfläche des Läufers drei gleiche um 120° versetzte Kreisbogenteile bildet, so daß der Läufer eine im wesentlichen dreiecksförmige Außenkontur aufweist.
lurch die erfindungsgemäße Ausbildung ist sichergestellt, daß bei zwei in an sich bekannter eise gegenüberliegend angeordneten Verdrängungsschiebern die Druckflüssigkeitsverdränguny um den gleichen betrag an dem einen Schieber zu- bzw. abnimmt wie die Druckflüssigkeitsverdränguna cn dem anderen Schieber ab- bzw. zunimmt, so daß während jeder Phase der Läuferdrehbewegung die Gesamtverkrängung ohne Schwankungen 100 %-ig aufrechterhalten wird.
Um die entleerung der Verdränaungskammern vollständig sicherzustellen, schlägt eine Ausgestaltung der Erfindung vor, da2 die bohrung des Ständers im bereich der Verdrdngungsschieber je eine Uber den Bohrungsradius hinausgehende sichelförmige Erweiterung besitzt.
Schließlich sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung noch vor, daß mit Abstand zur bohrung des Ständers Uber Querkanäle mit den Verdrängungskammern verbundene achsparallele Saug- und Druckkanäle angeordnet sind, wodurch die Ständer im Gegensatz zu den bekannten mit genuteten Kandlen versehenen und dadurch geschwdchten Ständern eine höhere Festigkeitsbeanspruchung aushalten.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch die Vorrichtung nach der Linie I-II der Fig. 2; Fig. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung nach der Linie II-II der Fig. 1; Fig. 3 eine Draufsicht auf den Lüufer mit gen gegenüberliegenden Verdrängungsschiebern und Fig. 4 eine grafische Darstellung im Koordinatensystem der Verarängungsmenge cn jedem Schieber in Prozent bezogen auf den jeweiligen Drehwinkel des Läufers.
ie Fig. 1 zcigt, sitzt auf einer angetriebenen elle 1, die in Wälzlagern 2 und 3 rotiert, ein, wie aus Fig. 2 erkennbar, im wesentlichen dreiecksförmigen Läufer 4, der durch eine Paßfeder 5 mit der Welle 1 drehfest verbunden ist.
Auf der aus drei gleichen um 120° versetzten Kreisbogenteilen gebildeten Mantelfläche des Läufers 4 stützen sich zwei um 180 versetzt angeordnete Verdrängungsschieber 6 bzw. 7 ab, die in einem Ständer 8 geführt sind und durch ale Belastung von Ledern 9 mehr oder weniger in den Querschnitt einer zentrischen den Läufer 4 umschließenden Bohrung 10 des Ständers U hineingleiten.
In der durch einen Pfeil 11 in Fig. 2 angedeuteten brehrichtung des Läufers 4 sind jeweils kurz vor den Verdrängungsschiebern 6 bzw. 7 im Ständer 8 cchsparallel zur Bohrung 10 Druckkanäle 12 und kurz hinter den Verdrüngungsschiebern 6 bzw. 7 gleichfalls achsparallel zur Bohrung 10 Saugkanäle 15 angeordnet, die über Querkänale 14 bzw. 18 mit der Bohrung 10 in Verbindung stehen.
Von den Druckkanälen 12 führen Querleitungen 10 zur federbelasteten Rückseite der Verdrüngungsschieber 6 bzw. 7 und unterstützen die irkung der Federn @.
Die beiden Druckkanäle 12 und die beiden Saugkanäle 13 sind jeweils für sich in einem Endgehäuseteil 18 zusammengefäßt und an nicht dargestellen Saug- bzw. Druckflüssigkeitssammelleitungen anschließbar.
während das wälzlager 3 für die Welle 1 im Endgehäuseteil 18 untergebracht ist, dient zur Aufnahme des Wälzlagers 2 ein Stirngehäuseteil 19. Die Gehäuseteile lo und 19 schlieren den Ständer U mit dem Läufer 4, die zu beiden Seiten von Zwischenplatten 20 bzw. 21 abgedeckt sind, ein und werden durch vier über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete Schraubenbolzen 22 zusammengehalten. Zwei sich gegenüberliegend angeordnete Poßstifte 23 garantieren die exakte Positionierung der Einzelteile.
In Fi. 3 ist der Umfang cs Läufers in Zonen unterteilt. dabei zeigen die Zonen c je einen kreisbogen, dessen radius in etwa dem Radius der bohrung 10 des Ständers 8 entspricht. In Zonen b ist je ein Kreisbogen vorhanden, dessen Radius kleiner als der Radius der Bohrung 10 des Ständers 8 ist. In Zonen c erfolgt der Übergang von dem Kreisbogen mit kleinerem Radius auf den Kreisbogen mit größerem Radius sowie der Übergang in umgekehrter Reihenfolge.
ijie irkungsweise cer Vorrichtung ist folgende: Geht man davon aus, da die in Fig. 3 gezeigte Stellung des Läufers 4 zu den nicht mitumlaufenden Schiebern A und B dem Laüfer-Drehwinkel von 0° entspricht, so ergibt sich bei rotierendem Läufer die in Fig. 4 dargestellte Verdrängungsscharakteristik. Hierbei wurde vorausgesetzt, daß die Kreisbogenzonen ci und b 200 und die Kreisbogenzonen c 4u0 betragen.
aus den Fig. 3 und 4 ist zu erkennen, daß am Schieber A keine Eiruckflüssigkeit verdrängt wird, wenn sich der rotierende Läufer 4 momentan in der in Fig. 3 gezeigten Stellung befindet, die einem Läufer-Drehwinkel von 0° entspricht. Die gesamte Verdrängung findet in dieser Phase der Drehbewegung am Schieber D statt. Dieser Zustand ändert sich erst, wenn beide Schieber A und B in die Bereiche c eintreten. Dort nimmt die Verdrängung am Schieber A fortlaufend zu, während sie am Schieber B im gleichen Maße fortlaufend abnimmt. Treten nun beide Schieber A und B aus den Übergangsbereichen c aus, so haben sich die Verhältnisse derart geändert, daß nun die gesamte Druckflüssigkeit am Schieber A verdrängt wird und am Schieber b im Augenblick keine Verdrängung stattfindet. Wie Fig. 4 zeigt, wiederholt sich dieser Wechsel fortlaufend, wobei die Gesamtverdrägung während jeder Phase der Läuferdrehbewegung 100% beträgt.

Claims

Patentansprüche:

1. Druckflüssigkeits-Drehkolbenpumpe oder -motor mit mindestens einem eine zentrische bohrung aufweisenden Ständer unc einem darin roticrencen, mit seiner Außenkontur mehrere gleiche Kreisbogen bildenden Läufer, der mit seiner ilanteliluche und der Bohrungswandung des Ständers mitumlaufende Verdrängungskammern begrenzt, die durch im Ständer gelugerte sich unter Druck gegen den Läufer abstützende Verdrängungsschieber unterteilbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche des Läufers (4) drei gleiche um 1200 versetzte Kreisbogenteile bildet, so daß der Läufer (4) eine dreicksförmige Außenkontur aufweist.

2. Pumpe oder Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bohrung (10) des Ständers (8) im bereich der Verdrängungsschieber (6 bzw. 7) je eine Uber den uohrungsradius hinausgehende sichelförmige Erweiterung besitzt

3. Pumpe oder lotor nach den Ansprüchen 1 und x, dadurch gekennzeichnet, daß mit Abstand zur Bohrung (10) des Ständers (8) über Querkanäle (14 bzw. 15) mit den Verdrägungskammern (17) verbundene achsparallele Druck- und Saugkänale (12 bzw. 13) angeordnet sind.