CH216223A - Drehkolbenmaschine. - Google Patents

Description

      Drehkolbenmaschine.            Bekannte        Drehkolbenmaschinen,    bei  spielsweise     Zahnradpumpen    und hydrau  lische Motoren dieser Bauart,     weisen    ein  Fördervolumen     bezw.    ein     Durchflussmenge     auf, welches konstant und durch die Abmes  sungen der Verdrängungskörper     bestimmt     ist, so dass die Fördermenge     bezw.    die Durch  flussmenge bei Motoren nur durch Änderung  der     Umlaufgeschwindigkeit    der sich drehen  den Teile verändert werden kann.  



  Gegenstand der vorliegenden Erfindung  ist eine     Drehkolbenmaschine    mit zwei     ge-          zahnten,    miteinander kämmenden Drehkör  pern, welche sich     von    bekannten Ausführun  gen darin unterscheidet, dass einer der Dreh  körper in bezug auf den andern     Drehkörper     zur Änderung     und    Regulierung des. Förder  volumens     bezw.    der     Durchflussmenge        achsial     verschiebbar angeordnet ist.  



  Auf der Zeichnung ist als     Ausfülirun:gs-          beispieli    des     Erfindungsg.-genstandes    eine  Zahnradpumpe dargestellt, und zwar zeigt:       Fig.    1 einen Querschnitt und         Fig.    2 einen Längsschnitt durch die  Pumpe.  



  Mit 1 ist ein auf einer Welle 2     aufge-          keiltes        Zahnritzel    bezeichnet, das mit einem  exzentrisch zu ihm angeordneten innenver  zahnten Zahnring $ kämmt. Der Zahnring  ist als Schleppring ausgebildet, der inner  halb eines zylindrischen     Führungskörpers,    4  angeordnet ist     undl    die     Rotationsbewegung     des     Zahnritzels    1 mitmacht. Der     Führungs-          körper    4 weist einen sichelförmigen Ansatz  4a auf, .der     ;sich    zwischen das     Zahnritzel     1 und den Zahnring 3 einschiebt.

   Am Füh  rungskörper 4 ist eine Scheibe 5 angebracht,  mittels welcher der     Zahnring    3     achsial:    in  Stellung gehalten ist.  



  Führungskörper 4 und Scheibe 5 liegen  innerhalb     eines    zylindrischen Gehäuses. 6,  wobei der     Führungskörper    -4 mit dem Ge  häuse 6     mittels    eines     geilk    7 derart in Ver  bindung gebracht ist, dass sich der Füh  rungskörper 4 mit der Scheibe 5 und dem       Zahnring    3 wohl     achsial    verschieben lassen,  dass aber     Führungskörper    und Scheibe 5      innerhalb des Gehäuses keine     Drehbewegung          ausführen    können.

   Das     Gehäuse    6 ist durch  zwei     Deckei    8 und 9 abgeschlossen,     welche     je eine bis an das     Zahnritzel    1     lieranreiehende     Nabe 8a     bezw.    9a aufweisen,      -elche    Naben  gleichzeitig zur Lagerung der Welle 2 aus  gebildet sind. Die Nabe 9a     weist    einen       Aussendurchmesser    auf, der dem     Innend.urch-          messe.r    des Führungskörpers 4 und dem       Kopfkreisdurchmesser    des     Ritzels    1 ent  spricht.

   Die Nabe 8a weist teilweise einen  Aussendurchmesser auf, der gleich gross     ist     wie der     Kopfkrei,:durchmesser    des     Ritzels    .1,  während der übrige Teil dieser Nabe exzen  trisch auf einen Durchmesser     abgedreht    ist,  der dem     Kopfkreisdurehmesser    des Ringes 3  entspricht.

   Der Zahnring 3     lä.sst    sich somit  frei über diese Nabe     hinweg,sehieben,    wobei  der Teil der Nahe 8a. dessen Durchmesser  dem     Kopfkreisdurehmes-ser    des Ringes 3 ent  spricht, die     gegenseitige    seitliche Abdich  tung der     Zahnlücken    im obern Teil des  letzteren übernimmt. Die Bohrung der       Scheibe    5 entspricht genau dein Profil der  exzentrisch abgedrehten Nabe 8a und dichtet  auf derselben ab. Die Anordnung der     Zu-          und        Abflusskanäle    auf der Saug- und der  Druckseite ist,     weil    bekannt, weder darge  stellt noch beschrieben.  



  Zwischen Scheibe 5.     Gehäuse    6     lind        I@@ckc@l     8 einerseits und zwischen     Führungskörper     4, Gehäuse 6 und Deckel 9     anderseits    ist. je  ein ringförmiger Raum 10     bezw.    11 vorge  sehen. Der Raum 10 ist. mittels einer Lei  tung 12. der Raum 11 mittels einer Leitung  13 mit einem     Drehschiebergehäuse    13a ver  bunden,     welches    eine Zuleitung 14 und eine  Ableitung 15 nach einem nicht. gezeichneten       Sammelgefäss    aufweist.

   Der in der     Mitte'-          stellung    gezeichnete     Drehschieber    16     lässt     sich mach beiden Seiten verdrehen.  



  Die Wirkungsweise der beschriebenen  Pumpe ist folgende:  In der in     Fig.    2 dargestellten Stellung  der     gezahnten    Drehkörper 1 und 3, in wel  eher nur die rechte Hälfte des Zahnringes 3  mit der linken Hälfte des     Zahnritzel'.s    1 in       Wirkungsverbindung    steht, wird eine ge-    wisse     Menge    des zu fördernden Mediums  von der     Ansaugseite    nach der Druckseite  der Pumpe befördert, wenn das     Zahnritzel     1. durch die Welle 2 in Umlauf versetzt wird  und dabei den Zahnring 3 zwangsläufig mit  nimmt.

   Dabei bleibt der an der Verdrängung  nicht teilnehmende Teil der     Zahnlücken    der  beiden Drehkörper, also die Zahnlücken in  der linken Hälfte des Zahnringes 3 und in  der     rechten    Hälfte des     Zahnritzels    1 stets  mit Fördermedium angefüllt, wobei aber  sämtliche vorhandenen und mit Medium an  gefüllten Hohlräume nach allen Seiten ab  gedichtet sind.  



  Soll nun das     Fördervolumen    verkleinert  werden, so wird der Drehschieber 16 aus der  in     Fig.    2 gezeichneten Stellung heraus im  U     hrzeigerdrehsinn    gedreht. Dies hat zur  Folge, dass Druckmedium aus der Leitung  14 durch die Leitung 13 in den Ringraum  11 gelangt. und eine Verschiebung des     Füh-          rungskGrpers    4 mit der Scheibe 5 und dem  Zahnring 3, nach links veranlasst, wobei  gleichzeitig im Ringraum 10 vorhandenes  Druckmedium     durch    die Leitungen 12 und  15 nach dem nicht gezeichneten Sammel  behälter abfliesst.

   Ist das     gewünschte    ver  kleinerte Fördervolumen erreicht, dann wird  der Drehschieber 16 wieder senkrecht ge  stellt, wie dies in     Fig.    2     gezeigt    ist, um in  dieser Stellung einerseits den weiteren       Zufluss    von Druckmedium durch die Lei  tung 14 nach der Ringkammer 11 und ander  seits den     Abfluss    von Druckmedium aus der  Ringkammer 10 durch die Leitung 15 zu  unterbinden.  



  Zur Vergrösserung des     Fördervolumens     der Pumpe hingegen wird der Drehschieber  16 nach links.     gedreht,    so dass das in die  Ringkammer 10 einströmende Druckmedium  eine Verschiebung des Zahnringes 3 nach  rechts zur Folge hat,     wobei        .gleichzeitig    aus  der Ringklammer 11 Druckmedium nach dem       Sammelbehälter    abfliesst.

   Die beiden Ring  kammern 10 und 11 sind derart bemessen       lind    die     Anschlüsse    der Leitungen 12 und  13 an die Kammern so     angeordnet,    dass so  wohl in die eine als auch in die andere dieser      Kammern Druckmittel einströmen kann,  wenn das     Fördervolumen    der Pumpe auf  seinen Minimalwert oder Maximalwert ein  gestellt ist,. Als Druckmittel zur Vergrösse  rung oder Verkleinerung des     Fördervolumens     der Pumpe kann     beispielsweise    das von der  letzteren zu fördernde Medium selbst heran  gezogen werden.  



  Die     Se'itwärtsverschiebung    des Zahn  ringes 3 in der beschriebenen Weise lässt sich  auch auf rein mechanischem Wege ausfüh  ren, beispielsweise durch stirnseitige An  ordnung     bekannter    Konstruktionselemente,  welche entweder mit der Platte 5 oder mit  dem Führungskörper 4 in Verbindung ge  bracht :sind. Auch können die den Zahnring  in Stellung haltenden und ihn bei der Ver  schiebung mitnehmenden Teile anders     ahs     dargestellt, ausgebildet sein, wobei aber  stets sowohl der radiale als auch der     achsiale     Abschluss der gezahnten Drehkörper in jeder  Stellung     sichergestellt    sein muss.  



  Während beim beschriebenen Ausfüh  rungsbeispiel das     Zahnritzel    1 ortsfest und  der Zahnring verschiebbar     gelagert    sind,  kann auch der letztere unverrückbar im Ge  häuse untergebracht sein, derart, dass er  stets an     .derselben    Stelle dreht. In einem sol  chen Fall kann die Welle mit dem Zahn  ritzel oder das letztere allein in     bezug    auf  den Zahnring verschiebbar angeordnet sein,  stets unter Wahrung des     radialen    und ach  sialen Abschlusses der gezahnten Drehkörper  nach aussen.  



  An Stelle der gezeigten Zahnkörper kön  nen auch andere gezahnte Drehkörper, wie  Trommeln mit: Aussen- und Innenverzah  nung, zur Anwendung gelangen, und es kann  die     Drehkolbenmaschine    auch mehr als eine  je aus einem     Drehkörperpaar    bestehende  Stufe aufweisen.  



  Bei der beschriebenen Pumpe lässt sich in  einfacher Weise bei konstant bleibender Tou  renzahl des     Ritzels    1 durch hydraulische       R-,guli.erung    das     Fördervolumen    zwischen  einem Minimal- und einem Maximalwert  nach Belieben und Bedarf einstellen. Es  kann aber auch eine automatische Regelung    vorgesehen sein, indem man beispielsweise  den Schieber 16 durch zusätzliche, bekannte  Steuerorgane betätigen lässt, derart, dass     das          Fördervolumen    sich     selbsttätig    nach dem  Druck .oder einer andern     Betriebsgrösse    ein  stellt, dass also beispielsweise der Druck der  Pumpe konstant bleibt.  



  Die     Drehkolbenmaschine    mit     mindestens     zwei     bezahnt'en    Drehkörpern kann auch als  hydraulischer Motor ausgebildet sein, indem  mittels eines     unter    Druck 'stehenden Mediums  die Welle in Umlauf versetzt wird.

   Ein sol  cher hydraulischer Motor kann durch An  wendung     geeigneter    bekannter     Mittel    auch       reversierbar    sein, indem diese Mittel ermög  lichen, das Medium in der einen oder andern  Drehrichtung der Welle wirken zu     lassen.     Durch Verwendung von     bekannten    Steuer  organen kann beispielsweise bei konstanter       Durchflussmenge    die Tourenzahl eines sol  chen     Motors    oder bei konstantem Druck und  variabler     Durchflussmenge    die Leistung und  die Tourenzahl geregelt werden.

   Ferner be  steht     beispielsweise    die Möglichkeit der  selbsttätigen Regulierung auf     konstantes          Drehmoment    bei veränderlichem Druck oder  auf konstante Tourenzahl bei veränderlicher  Leistung und konstantem oder variablem  Druck.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Drehkolbenmasch'ine mit zwei gezahuten, miteinander kämmenden Drehkörpern, da durch gekennzeichnet, dass einer der Dreh körper in bezug auf den andern Drehkörper zur Änderung und Regulierung des Förder- volumens bezw. der Durchflussmenge achsial verschiebbar angeordnet ist. UNTERANSPRüCHE 1.

   Drehkolbenmaschine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die bei den Drehkörper derart angeordnet sind, dass der radiale und -der achsiale Abschluss in jeder Stellung dieser Körper zueinander ge wahrt ist. 2. Drehkolbenmaschine nach Patentan spruch und Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, d@ass zur Verschiebung des einen Drehkörpers mechanische Organe vor gesehen sind.

   3. Drehkolbenmasehine nach Patentan spruch und Unteranspruch I, dadurch ge kennzeichnet, da.ss der verschiebbare Dreh körper derart angeordnet ist, dass er eine Verschiebung unter dem Einflusse eines Druckmediums nach beiden Verschiebungs richtungen ausführen kann. 4. Drehkolbenmaschine nach Patentan spruch und Unteransprüchen 1 und 3, da durch gekennzeichnet, dass als Druckmedium das zu fördernde bezw. das durchfliessende Fluidum verwendet ist.

   5. Drehkolbenmaschine nach Patentan spruch und Unteransprüchen 1, 3 und 4, in der Ausbildung als Pumpe, dadurch ge kennzeichnet. d'ass Mittel zur Veränderung des Fördervolumens zwischen zwei Grenz werten bei konstanter Tourenzahl vorge sehen sind. 6. Drehkolbenmaschine nach Patentan spruch und Unteransprüchen 1, 3 und 4, in der Ausbildung als Pumpe, dadurch gekenn zeichnet, dass Mittel zur automatischen Re gulierung des Fördervolumens in Abhängig keit von einer Betrielasgrösse der Maschine vorgesehen sind.

   7. Drehkolbenmaschine nach Patentan spruch und Unteransprüchen 1, 3 und 4, in der Ausbildung als hydraulischer Motor, da- durch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind zur Regulierung der Tourenzahl, bei konstanter Durchflussmenge. B. Drehkolbenmaschine nach Patentan spruch und Unteransprüchen 1, 3 und 4, in der Ausbildung als hydraulischer Motor, da durch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind zur Regulierung der Leistung und der Tourenzahl bei konstantem Druck und varia bler Durchflussmenge. 9.

   Drehkolbenmaschine nach Patentan spruch und Unteransprüchen 1, 3 und 4, in der Ausbildung als hydraulischer Motor, da durch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind zur automatischen Regulierung auf konstantes Drehmoment bei variablem Druck. 1U. Drehkolbenmaschine nach Patentan spruch und Unteransprüchen 1, 3 und 4, in der Ausbildung als hydraulischer Motor, da durch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind zur Regulierung auf konstante Touren zahl bei veränderlicher Leistung und, kon stantem Druck.

   11. Drehkolbenmaschine nach Patentan spruch und Unteransprüchen 1, 3 und 4, in der Ausbildung als hydraulischer Motor, da durch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind zur Regulierung auf konstante Touren zahl bei veränderlicher Leistung und varia blem Druck.