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Kolbenmaschine für strömende Medien.
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Die Erfindung betrifft eine Kolbenmaschine für strömende Medien zur
Verwendung als Eraft- oder Arbeitsmaschine, mit einem von einem Kolbenträger getragenen
scheibenförmigen Taumel-Kolben, der mindestens einen radialen Schlitz aufweist,
in den ein den Arbeitsraum aufteilendes, sich bis zum Kolbenträger erstreckendes
Trennelement eingreift, welches seitliche Gleitflächen aufweist, die den Kolben
mit Hilfe des Schlitzes führen und abstützen.
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Bei bekannten Kolbenmaschinen dieser Art weist das Trennelement die
Form einer ebenen Trennwand auf, die sich vom Bereich der Saug- und Druckftutzen
bis zum meist lcugelförmigen Kolbenträger erstreckt, dem Profil des Kolbenträgers
angepaßt ist und diesen während des Naschinenlaufs abstützt. Die Seitenflächen des
Trennelements weisen zudem noch G'eitflächen aut, auf denen die Flanken des Kolben-Schlitzes
gleiten, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Gleitkörpern. Um nun das Spiel
zwischen Kolbenträger und Trennelement einstellen zu können, zçurde schon versucht,
das gesamte Trennelement in Richtung zum Kolbenträger oder von diesem weg verstellbar
zu machen. Aus folgenden Gründen hat sich dies jedoch nicht bewährt: Da zur Einstellung
des Spiels das Trennelement nicht fest im Maschinengehäuse gelagert werden kann,
können die vom Kolbenschlitz während des Betriebs auf das festgelegte Trennelement
ausgeübten Kräfte eine Lockerung und somit eine geringe Bewegung des Trennelements
verursachen mit der Folge, daß sich eingenaues gleichbleibendes Spiel zwischen Trennelement
und Kolbenträger kaum aufrechterhalten läßt.
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Da sich die seitlichen Gleitflächen und die zugeordneten Teile des
Kolbenschlitzes gegeneinander einlaufen, zerstört jede Verstellung der Trennwand
die eingelaufene Gleitpaarung und macht ein erneutes Einlaufen erforderlich. Die
Folge ist ein starker Verschleiß der aufeinander gleitenden Teile.
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Gemäß der Erfindung sind bei einer Kolbenmaschine der eingangs genannten
Art die vorerwähnten Nachteile dadurch vermieden, daß das Trennelement mit mindestens
einem, im Naschinengehäuse fest angeordneten, die Gleitbahnen aufweisenden und mit
geringem Abstand vor dem Kolbenträger endenden festen Teil sowie mit mindestens
einem, sich teleskopartig aus dem festen Teil zum Kolbenträger erstreckenden und
zur Einstellung des Spiels zwischen Trennelement und Kolbenträger verstellbaren
Teils gebildet ist.
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Das Trennelement weist also mindestens zwei Teile auf, von denen der
eine Teil fest im Gehäuse gelagert ist und die Gleitbahnen aufweist oder trägt,
während der andere Teil im festen Teil teleskopartig angeordnet ist und zum Kolbenträger
hin einstellbar ist, so daß bei einer Einstellung des Spieles eine Verstellung der
Gleitbahnen und somit eine Zerstörung der eingelaufenden Gleitpaarungen vermieden
ist. Zudem ist durch die starre Lagerung des festen Teils des Trennelementes, welches
die Gleitbahnen aufweist, ein sicherer Kraftfluß vom Kolben zum Gehäuse gewährleistet.
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Um eine besonders gute Führung und Abstützung des verstellbaren Teils
des Trennelements zu erreichen und um eine fühlbare Verkleinerung der Gleitflächen
zu vermeiden, ist es vorteilhaft, daß das untere Ende des festen Teils mit einem
Abstand von höchster halber Trennelementdicke dem Profil des Kolbenträgers folgt.
Vorzugsweise jedoch entspricht der Abstand dem gewünschten maximal einstellbaren
Spiel zwischen Kolbenträger und Trennelement.
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Eine einfache Ausbildung des verstellbaren Teils ergibt sich dann,
wenn dieser aus einer im festen Teil gelagerten Platte besteht.
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Eine andere bewährte Wefterbildung der erfindungsgemäßen golbennaschine
besteht darin, daß der feste Teil des Trennelementes sich im wesentlichen nur etwa
über den Bereich der Gleitbahnen erstreckt und der verstellbare Teil in Form einer
Platte in einer zentralen durchgehenden Öffnung des ersten Teils gelagert ist und
den oberen übrigen Bereich des Trennelements mitbildet.
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Um die Festigkeit von verstellbarem und festem Teil aufeinander abzustimmen,
bewährte es sich, wenn der verstellbare Teil etwa dle halbe bis ein Drittel der
Dicke des festen Teils aufweist.
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Hierbei sind die Nittenebenen des festen und des verstellbaren Teils
vorzugsweise identisch, d.h. die Dicken der festen Teile zu beiden Seiten des verstellbaren
Teils sind gleich.
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Zur einfachen Einstellung des Spieles bewährte es sich, wenn der verstellbare
Teil mittels im festen Teil bzw. in Gehäuse angeordneten Stellschrauben verstellbar
ist. Vorzugsweise sind diese Stellschrauben mit Feingewinde versehen.
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Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Zeichnungen hervor, welches folgendes
schematisch zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Kolbenmaschine mit einem
erfindungsgemäßen Trennelement, Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Schnittlinie II -
II der Fig. 1, Fig. 3 einen Längsschnitt entsprechend Fig. 1 mit einer anderen Ausfuhrungsform
des Trennelements und Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Schnittlinie IV - IV der Fig.
3.
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in den einzelnen Figuren sind gleiche Teile oder in ihrer Funktion
gleIche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Im zweiteiligen Gehäuse der Kolbenmaschine 2 ist eine Anb2R. Abtriebswelle
3 gelagert, auf welcher der kugelförmige Kolbenträger 4 befestigt ist. In einer
Nut des kugelförmigen Kolbenträgers, welche gegenüber der Welle einen Winlrel verschieden
von 900 aufweist, ist der kreisscheibenförmige Kolben 5 drehbar gelagert. In den
Figuren ist eine Endstellung des Kolbens beim Bewegungsablauf dargestellt. Der Kolben
5 erstreckt sich in einen kugelförmigen Arbeitsraum 6, in welchen kegelstumpfförnige
Vorsprünge 7 ragen, auf denen der Kolben trahrend des Betriebs abrollt und eine
Taumelbewegung ausfedert.
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Wle insbesondere aus den Figuren 2 und 4 zu ersehen, weist der Kolben
5 einen radialen Schlitz 8 auf, in den das Trennelement 9 eingreift. Das Trennelement
teilt den Arbeitsraum in eine Saug- und Druckseite auf, die nit Anschlußleftungen
10, 11 versehen sind. Auf seitlichen Gleitflächen 24 stützt sich der Kolben über
die Flanken des Schlitzes 8 ab.
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Im Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 und 2 weist das Trennelement
einen plattenförmigen festen Teil 12 auf, dessen seitliche Bereiche 13 in entsprechenden
Aussparungen des Elaschinengehäuses und dessen oberer Bereich 14 ebenfalls in eing
entsprechendenAusnehmung des Maschinengehäuse-Decke1s 15 befestigt ist. Der untere,
dem Kolbenträger 4 benachbarte Bereich des festen Teiles 12 weist eine, wie aus
Fig. 2 ersichtlich, zentrische rechteckige Aussparung 16 auf, die sich in vertikaler
Richtung bis oberhalb des Kolbenträgers 4 erstreckt.
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In dieser Aussparung ist das das Trennelement mitbiidende verstellbare
Teil 17 in Form einer ebenen Platte gelagert, deren unteres Ende bis zum Kolbenträger
4 reicht und seinem
Profil angepaßt ist. Dieses verstellbare Teil
17 überbrückt den Abstand 18, der zwischen dem unteren Ende des festen Teils 12
und dem Kolbenträger 4 freigelassen ist. (Fig. 2) Dieser Abstand 18 entspricht vorzugsweise
dem gewünschten maximalen Spiel zwischen Trennelement und KolbentPäger.
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In dem festen Teil 12 sind symmetrisch zur Vertikalebene 19 Stellschrauben
20 geführt, deren untere Enden in Gewinde 21 des verstellbaren Teils 17 eingreifen.
Da die Köpfe dieser Stellschrauben, wie aus Fig. 1 zu ersehen, zwischen dem Gehäuse
deckel 15 und dem festen Teil 12 geführt sind, läßt sich das verstellbare Teil 17
mit diesen Schrauben zum Kolbenträger hin oder von diesem weg einstellen und in
der eingestellten Stellung festhaltene Ebenso ist es möglich, die Stellschrauben
20 fest am verstellbaren Teil 17 anzuordnen und mit am oberen Ende vorgesehenen
Muttern zu verstellen.
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Das-Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 3 und 4 stellt eine Ausfuhrungsvariante
des Trennelements 9 dar. Der feste Teil 22 dieses Trennelementes ist mit seinen
seitlichen Bereichen 23 ebenfalls in entsprechenden Aussparungen des Maschinengellauses
fest eingesetzt, es erstreckt sich jedoch nicht bis zum Gehäusedeckel 15, sondern
es endet, wie inbesondere aus Figur 4 ersichtlich, kurz oberhalb der höchstmöglichen
Stellung des Kolbens 5 mit einer horizontalen Begrenzung. Wie weiter aus Figur 4
ersichtlich, weist das Trennelement 9 einen zentralen durchgehenden Schlitz auf,
in den der plattenförmige, verstellbare Teil 27 gefuhrt ist. Der verstellbare Teil
27 erstreckt sFh nach oben bis zum Gehäusedeckel 15 und ist in - einer entsprechenden
Ausnehmung gelagert. Zur Einstellung des verstellbaren Teiles 27 sind zwei den Gehäusedeckel
15 durchdriflgende Stellschrauben 30 vorgesehen, die in Gewinde des verstellbaren
Teiles eingreifen.
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Außerdem ist noch mindestens eine Arretierschraube 29 vorgesehen,
welche die Einstellung des verstellbaren Teiles 27 in Richtung auf den Kolbenträger
gestattet. Ansonsten gelten auch hier die
Ausführungen bezüglich
der Figuren 1'und 2. Das feste Teil kann auch aus zwei voneinander unabhängigen,
mit Abstand voneinander angeordneten Platten bestehen.
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Mit Hilfe der Stellschrauben 20, 30 sowie der Arretierschraube 29
kann das Spiel zwischen dem unteren Ende des verstellbaren Teils 17, 27 und dem
Kolbenträger 4 eingestellt und/oder nachgestellt werdefr. Da hierbei die Lage des
festen Teils 12, 22 nicht verändert wird, bleibt die Gleitpaarung zwischen den Flanken
des Kolbenschlitzes und den Gleitflächen 24, welche am festen Teil 12, 22 vorgesehen
sind, unbeeinflußt. Da das feste Teil 12, 22 des Trennelements fest im Gehäuse eingesetzt
ist, ist ein guter Kraftfluß vom Kolbenschlitz über die Gleitflächen zum Naschinengehäuse
gewährleistet.
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Für die Anwendung des erfindungsgemäßen Trennelements ist es belanglos,
ob der Kolbenschlitz sich unmittelbar mit seinen Flanken auf den Gleitflächen 24
begt, oder ob zwischen den Flanken und den Gleitflächen Zwischenkörper, z.B. in
Form von halbkreisförmigen Gleitkörpern eingefügt sind.
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L e e r s e i t e