:Maschine mit exzentrisch in einem Stator umlaufendem Rotor. Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Maschine mit einem exzentrisch in einem Stator umlaufenden Rotor und radial zum Rotor angeordneten Schiebern.
Bei bekannten Maschinen dieser Bauart lassen sich die auf gewisse bewegliche Teile einwirkenden Zentrifugalkräfte schwer aus gleichen, so dass diese einen relativ grossen spezifischen Druck zwischen gewissen Teilen verursachen und eine Verminderung des me chanischen Wirkungsgrades zur Folge haben, während bei hohen Umlaufzahlen häufig ein Heisslaufen der Maschine und ein Stillstand derselben eintritt.
Bei der Maschine der vorliegenden Erfin dung werden diese Nachteile weitgehend ver mieden. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Schieber paarweise je in einer Ebene angeordnet sind und jedes Schieberpaar mit einer Nabe in Verbindung steht, die drehbar auf einem exzentrischen Organ sitzt, wobei die Schieber in im Rotor vo,egesehenen Schlitzen gleiten, das Ganze derart, dass sich 'die Relativbewegungen zwi schen Schieber und Rotor geradlinig voll ziehen.
Auf der Zeichnung ist als beispielsweise Ausführungsform eine Maschine mit zwei. Schieberpaaren dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 einen Schnitt nach der Linie A-B in Fig. 2, und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie C-D in Fig. 1.
In einem Statorgebäuse 1 ist ein Rotor 2 exzentrisch angeordnet und mit einer Welle 20 in Verbindung gebracht. Dieser Rotor läuft in bezw. auf in den Statorschildern 5 und 6 untergebrachten Kugellagern 3 und 4.
Die radialen Schieber 7, 8, 9 und 10 sind paarweise derart angeordnet, dass die Schieber 7 und 8 einerseits und die Schieber 9 und 10 anderseits je in einer Ebene liegen, wobei die Ebene der Schieber 9 und 10 winkelrecht zur Ebene der Schieber 7 und B. liegt. Die Schieber 7 und 8 sitzen an einer Nabe 11, die sich um ein exzentrisches Organ 13 dreht. Die Schieber 9 und 10 sind über eine Nabe 12 miteinander verbunden, welche Nabe drehbar auf einem exzentrischen Organ 14 angeordnet ist. Die exzentrischen Organe 13 und 14 ihrerseits sind drehbar auf einer gemeinsamen Umdrehungsachse 15 angeordnet, zu der sie symmetrische Stel lungen einnehmen.
Die Schieber 7, 8, 9 und 10 durchsetzen den Rotor 2 in radialen Schlitzen, so dass die Ebenen der beiden Schieberpaare durch die Rotoraclise hindurchgehen. Die Reibung der Schieber in den Rotorschlitzen wird durch den Einbau von Abroll- oder Gleitvorriclc- tungen 16 aus geeignetem Werkstoff, die keine oder nur eine geringe Schmierung erfordern, in diesen Schlitzen herabgesetzt.
Die radiale Ausdehnung der Schieberpaare inklusive ihrer Nabe ist etwas kleiner als der Statordurchrnesser gewählt, wodurch zwi schen den Schieberaussenrändern und der Statorinnenwandung ein Spiel entsteht, dessen Grösse sich während des Rotorumlaufes än dert. Dieses Spiel wird durch eine oder mehrere Dichtungsleisten 17 zum Verschwin den gebracht, die in entsprechenden, in den Schieberendflächen vorgesehenen Nuten gleit- bar angeordnet sind.
Die Maschine lässt - sich als kraftauf nehmende oder als kraftabgebende Maschine verwenden, wobei der Rotor entweder durch ein auf die freigelegten Schieberflächen wir kendes Fluidum oder von der Welle aus in Umdrehung versetzt wird.
Die Umlaufbe wegung des Rotors und der Schieber bewirkt in den zwischen Rotor, Schiebern und Sta- torinnenwandung vorhandenen Hohlräumen volumetrische Veränderungen, die dem Flui dum eine arbeitsaufnehmende oder arbeitsab gebende Strömung zu vollführen ermöglichen. Der Rotor des gezeichneten Ausführungsbei spiels wird als Motorrotor im Sinne des Uhrzeigers (Fig. 1) umlaufen, wenn beispiels weise eine Antriebsflüssigkeit durch Stutzen 18 eintritt und der Austritt durch Stutzen 19 erfolgt.
Bei Maschinen, bei denen die exzentri schen Organe vom Rotor oder von aussen her angetrieben werden, erhält das Innenprofil des Stators zweckmässig eine Form nach der von dein Aussenrand der Schieber bei deren Umlauf beschriebenen Kurve, wodurch ein gleichmässiges Spiel zwischen Schieber und Stator auf dein ganzen Umfange erreicht wird und die Kraftentfaltung des durch strömenden Fluidums auf die Dichtungsleisten sich vermindern lässt.
Während des Umlaufes drücken die Dichtungsleisten unter der allei nigen Wirkung der auf sie einwirkenden Zentrifugalkraft gegen den Stator. Dieser Anpressdruck lässt sich aber durch die Wahl einer passenden Form für diese Teile oder durch Verwendung von Leichtmetallbaustoffen herabsetzen.
Beim gezeichneten Ausführungsbeispiel liegt, wie Fig. 1 und 2 zeigen, die Axe der Umdrehungsachse 15 in der Mitte zwischen der Axe des Rotors 2 und derjenigen des Stators 1, also in Exzentermitte des Rotors zum Stator. Die Umdrehungsachse 15 kann aber auch in einem beliebigen andern Punkte des Statorschildes 6 befestigt sein. Die beiden exzentrischen Organe 13 und 14 sind beim gezeichneten Ausführungsbeispiel unabhängig voneinander, sie können aber auch mitein ander verbunden bezw. aus einem Stück her gestellt sein.
An Stelle der Umdrehungsachse 15 und der auf dieser drehbaren exzentrischen Organe 13 und 14 könnte auch eine Kurbel welle vorgesehen sein, welche im Statorschild drehbar gelagert ist und denselben Zweck zu ei-füllen vermag.
Durch ein System von Zahnrädern oder ähnlich wirkenden Übertragungsmittelir ist es möglich, die Umdrehung des Exzenter- triebes von derjenigen des Rotors abzuleiten. Die Reibung zwischen Schiebernaben und exzentrischen Organen einerseits und zwi schen diesen und der Umdrehungsachse 15 anderseits können durch bekannte Mittel vermindert werden.
Die kinematische Überprüfung ergibt, dass die exzentrischen Organe mit doppelter Maschineudrehzahlumlaufen. Wenn man diese Organe und die Umdrehungsachse 15 fest miteinander verbindet und letztere in nicht gezeichneter Weise in Kugellagern im Ge häuseschild 6 abstützt und über dieses hin aus verlängert, so ergeben sich zwei treibende oder getriebene Wellen, von denen die eine mit der doppelten Umdrehungszahl der andern umläuft.
An Stelle von zwei Schieberpaaren können auch deren mehr vorgesehen sein.
: Machine with a rotor rotating eccentrically in a stator. The present invention relates to a machine with a rotor rotating eccentrically in a stator and slides arranged radially to the rotor.
In known machines of this type, the centrifugal forces acting on certain moving parts are difficult to compensate, so that they cause a relatively high specific pressure between certain parts and a reduction in the mechanical efficiency, while the machine often overheats at high numbers of revolutions and a standstill occurs.
In the machine of the present invention, these disadvantages are largely avoided. This is achieved according to the invention in that the slides are arranged in pairs in one plane and each pair of slides is connected to a hub which is rotatably seated on an eccentric member, the slides sliding in slots provided in the rotor, the whole in such a way that that 'the relative movements between the slide and the rotor are straight.
The drawing shows a machine with two as an example embodiment. Shown slide pairs, namely: Fig. 1 is a section along the line A-B in Fig. 2, and Fig. 2 is a section along the line C-D in Fig. 1.
A rotor 2 is arranged eccentrically in a stator housing 1 and is connected to a shaft 20. This rotor runs in BEZW. on ball bearings 3 and 4 housed in stator shields 5 and 6.
The radial slide 7, 8, 9 and 10 are arranged in pairs in such a way that the slide 7 and 8 on the one hand and the slide 9 and 10 on the other hand each lie in one plane, the plane of the slide 9 and 10 at right angles to the plane of the slide 7 and B. lies. The slides 7 and 8 are seated on a hub 11 which rotates around an eccentric element 13. The slides 9 and 10 are connected to one another via a hub 12, which hub is rotatably arranged on an eccentric member 14. The eccentric organs 13 and 14 in turn are rotatably arranged on a common axis of rotation 15 to which they assume symmetrical Stel lungs.
The slides 7, 8, 9 and 10 pass through the rotor 2 in radial slots so that the planes of the two pairs of slides pass through the rotor aclise. The friction of the slides in the rotor slots is reduced in these slots by installing unrolling or sliding devices 16 made of suitable material, which require little or no lubrication.
The radial extension of the pairs of slides including their hub is selected to be somewhat smaller than the stator diameter, which means that between the outer edges of the slider and the inner wall of the stator, there is play, the size of which changes as the rotor rotates. This play is made to disappear by one or more sealing strips 17 which are slidably arranged in corresponding grooves provided in the slide end faces.
The machine can be used as a force-absorbing or a force-emitting machine, the rotor being set in rotation either by a fluid on the exposed slide surfaces or by the shaft.
The orbital movement of the rotor and the slide causes volumetric changes in the cavities between the rotor, the slide and the inner wall of the stator, which enable the fluid to perform a work-absorbing or work-releasing flow. The rotor of the illustrated Ausführungsbei game is rotated as a motor rotor in the clockwise sense (Fig. 1) when, for example, a drive fluid enters through nozzle 18 and the outlet through nozzle 19 takes place.
In machines in which the eccentric organs are driven by the rotor or from the outside, the inner profile of the stator expediently has a shape according to the curve described by the outer edge of the slide as it circulates, whereby an even play between slide and stator on your whole Extent is achieved and the development of force of the fluid flowing through the sealing strips can be reduced.
During the revolution, the sealing strips press against the stator under the effect of the centrifugal force acting on them. This contact pressure can be reduced by choosing a suitable shape for these parts or by using light metal construction materials.
In the illustrated embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the axis of the axis of rotation 15 is in the middle between the axis of the rotor 2 and that of the stator 1, that is to say in the center of the eccentric between the rotor and the stator. The axis of rotation 15 can, however, also be fastened at any other point on the stator shield 6. The two eccentric organs 13 and 14 are independent of each other in the illustrated embodiment, but they can also bezw connected mitein other. be made from one piece.
Instead of the axis of rotation 15 and the eccentric members 13 and 14 rotatable thereon, a crankshaft could also be provided which is rotatably mounted in the stator shield and is able to serve the same purpose.
A system of gear wheels or similarly acting transmission means makes it possible to derive the rotation of the eccentric drive from that of the rotor. The friction between the slide hubs and eccentric organs on the one hand and between these rule and the axis of rotation 15 on the other hand can be reduced by known means.
The kinematic check shows that the eccentric elements rotate at twice the machine speed. If you connect these organs and the axis of rotation 15 firmly together and the latter is supported in ball bearings in the Ge housing shield 6 in a manner not shown and extended beyond this, there are two driving or driven shafts, one of which with twice the speed of the other circulates.
Instead of two pairs of slides, more can be provided.