Maschine für flüssiges oder gasförmiges Arbeitsmittel. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine für flüssiges oder gasförmiges Ar beitsmittel mit einem in einem Gehäuse an geordneten Band, das eine Wand eines Ar beitsraumes im Gehäuse bildet, und mit einer in Form einer Schraubenlinie verlau fenden, mit dem Band zusammenarbeitenden Stange.
Es ist vorgeschlagen worden, das ge nannte Band aus einem einzigen Stück aus Stahl oder einem andern biegsamen Stoff herzustellen, wobei es an der schrauben- linienförmig verlaufenden Stange anliegt und mit seinen Kanten an den Gehäusewän den gleitet, und wobei zwischen dem Ge häuse und dem Band ein oder mehrere Ar beitsräume gebildet werden. Diese Bauart ist jedoch in vielen Fällen weniger geeignet, unter anderem teils infolge von Schwierig keiten hinsichtlich der Dichtung der Arbeits räume und teils deshalb, weil derartige Bän der sich leicht schrägstellen können.
Ausser dem sind oft besondere Einrichtungen erfor- derlich, um einen Bruch des Bandes an sei nen Befestigungsstellen zu verhindern.
Die Erfindung ermöglich die Vermei dung der genannten Nachteile und kenn zeichnet sich dadurch, dass das Band eine Anzahl einander berührender Teile aufweist, die derart zueinander beweglich sind, dass es eine fortschreitende Wellenbewegung aus führen kann. Das Band kann aus diesen Tei len allein bestehen. Um eine noch bessere Abdichtung der Arbeitsräume zu erhalten, können die genannten Teile in einem gemein samen, aus nachgiebigem Material bestehen den Körper eingebettet sein.
In den Fig. 1 und 2 ist die Wirkungs weise einer als Pumpe arbeitenden bekann ten Maschine dargestellt, die zwei Bänder aufweist. Fig. 1 zeigt die zwei Bänder, die durch eine schraubenförmig gewundene Stange in eine fortschreitende Wellenbewe gung versetzt werden. Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1. Fig. 3 bis 10 betreffen zwei beispiels weise Ausführungsformen des Erfindungs gegenstandes.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ma schine besteht aus einem langgestreckten, im Querschnitt rechteckigen und mit einem Deckel 11 versehenen Gehäuse 10, an dessen Enden Lager 12 und 13 für eine in Form einer zylindrischen Schraubenlinie gewun dene Stange 14 angeordnet sind, die den obenerwähnten, kraftübertragenden, bewegli chen Teil bildet. Zu beiden Seiten der Schraube 14 ist an den Lagern 12 und 13 je ein biegsames Band 15 bezw. 16 befestigt. Die Bänder erstrecken sich über die ganze Höhe des Gehäuses, so dass sie an den Ge häusewänden dichtend anliegen.
Der Abstand zwischen den Bandenden ist um so viel klei ner als die wirkliche Länge der Bänder, dass sich die Bänder wellenförmig an die Stange 14 anschliessen. An den Enden des Gehäuses sind Rohrstutzen 17, 18, 19, 20 angebracht, die mit dem Gehäuseinnern in Verbindung stehen und als Ein- und Auslässe für das Arbeitsmittel dienen.
Wenn die schraubenförmige Stange 14 in Drehung versetzt wird, führen die Bän der fortschreitende Wellenbewegungen aus, wobei jedes Band wie ein endloser Kolben mit gleichmässig fortschreitender Bewegung wirkt. Die Maschine arbeitet in diesem Fall als Verdrängerpumpe mit konstanter Flüs sigkeitsmenge per Umdrehung der schrau benförmigen Stange. Die zwischen den Ge häusewänden und den Bändern eingeschlos senen Arbeitsräume 21, 22 wandern somit beispielsweise in Richtung von den Einläs sen 17, 18 zu den Auslässen 19, 20, wodurch die in diesen Arbeitsräumen eingeschlossene Flüssigkeit in der genannten Richtung ge pumpt wird.
Die Maschine kann auch als Motor arbeiten, wobei unter Druck stehendes Mittel zugeführt wird, das durch seinen Druck auf die Bänder die schraubenförmige Stange in Drehung versetzt, so dass Leistung von dieser Stange abgenommen werden kann.
Die nachfolgend beschriebenen Beispiele sind mit Ausnahme der Teile 15, 16 gleich gebaut wie die beschriebene bekannte Ma schine. Die Beispiele können als Pumpe, Ver dichter oder Motor ausgebildet sein.
In den Fig. 3 bis 5 ist ein Ausführungs beispiel dargestellt, bei dem das Band, das an Stelle der Bänder 15, 16 der Fig. 1 tritt, eine Anzahl plattenförmige Teile 138 auf weist, die oben und unten, wo sie stets mit den Wänden des Gehäuses in Berührung sind, mit im rechten Winkel abgebogenen Flächen 139 versehen sind und oben und unten bogenförmig ausgebildet sind, so dass jeder der Teile 138 bei der Verkrümmung des Bandes infolge der Wellenbewegung stets in Berührung mit dem benachbarten Teil bleibt. Die Teile 138 sind in einem ge meinsamen, aus nachgiebigem Material, z. B.
aus Gummi, bestehenden Körper 143 einge bettet, mit dem sie zusammen das Band bil den, das durch den Anhieb der nach einer Schraubenlinie verlaufenden Stange 14 eine fortschreitende Wellenbewegung ausführt. Die Teile 138, die ineinandergreifen, sind mit rechteckigen Öffnungen 140 versehen, durch die sich die Stange 141 erstreckt. Um die Öffnung herum sind die Teile 138 nach innen gebogen, wie dies durch 142 angedeu- tet ist. Die Zwischenräume zwischen den Teilstücken 139 und 142 sind vollständig mit dem Material 143 ausgefüllt.
Wie aus den Fig. 3 und 5 ersichtlich ist, erstreckt sich das aus Gummi oder dergleichen be stehende Material zu beiden Seiten etwa ausserhalb der Teile 138, die somit gänzlich im Gummi eingebettet sind. Der Gummi ge stattet eine Verkrümmung des ganzen Gebil des ohne Loslösung der Teile 138 voneinan der und bildet auch eine gute Dichtung zwi schen den Arbeitskammern. Die Teile 138 liegen stets dichtend aneinander.
Aus Fig. 3 ist ersichtlich, dass die untern und obern bogenförmigen Seitenflächen der Teile<B>138</B> teilweise in entsprechende bogenförmige Ausnehmungen der benachbarten Teile ein greifen. Dadurch wird mit. Sieherheit ver hindert, dass sich das Band 138, 143 um seine Längsachse verdrehen kann. In den Fig. 6 bis 10 ist ein Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem das Band durch dichtend aneinander liegende Teile von sichelförmigem Quer schnitt gebildet ist.
Wie aus den Fig. 8 und 9 ersichtlich, be steht jeder Teil 30 aus einem im wesent lichen rechteckigen Körper mit sichelförmi gem Querschnitt. Jeder Teil 30 ist mit einer länglichen Öffnung 31 für die schrauben förmige Stange 14 versehen. Aus Fig. 8 ist ersichtlich, dass jeder Teil 30 auf der Vor derseite und Rückseite durch zylindrische Flächen 32 bezw. 33 mit gleichem Krüm- mungsradius r begrenzt wird, während die obere Seite 34 und die untere Seite 35 eben sind. Die Teile 30 berühren einander längs der zwei zylindrischen Flächen 32, 33.
Die Breite der Öffnung 31 entspricht ungefähr dem Durchmesser der schraubenförmigen Stange 14, und die Länge dieser Öffnung ist mindestens gleich der Summe aus dem ge nannten Durchmesser und der Amplitude der genannten Stange.
Die Fig. 6 und 7 zeigen, wie durch An einanderlegen einer Anzahl derartiger Teile 30 ein die schraubenförmige Stange 14 ein schliessender, biegsamer Körper gebildet wird, der das Band bildet und die in Fig. 1_ gezeigten Bänder 15 und 16 ersetzt.
Da die Krümmungsradien der Flächen 32 und 33 gleich gross sind, wird bei der Wellenbewe gung und der dabei auftretenden Relativ bewegung zwischen den einzelnen Elementen eine dichtende Anlage derselben aneinander beibehalten, so dass eine wirksame Dichtung nicht nur an den Stellen erhalten wird, wo die Wellenscheitel das Gehäuse berühren,, sondern auch zwischen den auf beiden Sei ten der schraubenförmigen Stange gelegenen Arbeitsräumen. Die Teile 30 werden zweck mässig so angeordnet, dass die konvexen Flä chen 33 nach derjenigen Seite gerichtet sind, wo der höchste Druck herrscht, denn andern falls würde der Druck des Arbeitsmittels auf die Kanten 36, 37 (Fig. 8) die Neigung haben, die Teile 30 aus ihrer gegenseitigen Berührung zubringen.
Die Länge der Teile 30, das heisst der Abstand zwischen den Flä chen 34 und 35 (Fig. 9) muss natürlich gleich der Höhe des Arbeitsraumes sein, so dass das Band im Arbeitsraum unter Dich tung gegen die obere und untere Wand glei ten kann. Dadurch, dass die Teile 30 in der angegebenen Weise ineinander eingreifen, wird mit Sicherheit eine Schrägstellung der Teile im Gehäuse verhindert.
Die Teile 30 können je nach dem Ver wendungszweck der Maschine aus Metall, Bakelit, imprägniertem Holz oder derglei chen bestehen. Um die Dichtung zwischen den Teilen 30 zu verbessern, kann gemäss Fig. 8 eine besondere Dichtungsleiste 38 aus bei spielsweise Gummi, Blei, Zelluloid oder der gleichen in eine der zylindrischen Flächen der Elemente eingelegt werden. Diese Dich tungsleiste verläuft zweckmässig in einer geschlossenen Bahn um die Öffnung 31 (Fig. 9).
Wenn die Teile 30 teils aus einem nicht metallischen oder weichen Stoff bestehen, kann es vorteilhaft sein, sie an den Stellen, wo sie miteinander und mit der schrauben förmigen Stange in Berührung stehen, mit Flächen aus einem geeigneten harten Material zu versehen. Eine derartige Anordnung ist in Fig. 10 gezeigt, wo nur die Kontaktflächen durch eine Metallbekleidung 39 gebildet werden. Hier ist also die Bekleidung aus einem Material gebildet, das härter ist als das bindende Material der Teile 30.
Machine for liquid or gaseous working medium. The present invention relates to a machine for liquid or gaseous Ar beitsmittel with a in a housing to ordered band that forms a wall of an Ar workspace in the housing, and with a verlau in the form of a helix Fenden, cooperating with the band rod.
It has been proposed to produce the said band from a single piece of steel or some other flexible material, it rests against the helically extending rod and slides with its edges on the housing walls, and between the housing and the Band one or more work rooms are formed. However, this type of construction is less suitable in many cases, partly due to difficulties in terms of sealing the work spaces and partly because such bands can easily be inclined.
In addition, special devices are often required to prevent the tape from breaking at its fastening points.
The invention enables the above-mentioned disadvantages to be avoided and is characterized in that the belt has a number of mutually contacting parts which are mutually movable in such a way that it can carry out a progressive wave movement. The tape can consist of these parts alone. In order to obtain an even better seal of the work spaces, the said parts can be embedded in a common, made of flexible material, the body.
In Figs. 1 and 2, the effect of a working as a pump known machine is shown, which has two belts. Fig. 1 shows the two bands that are set in a progressive Wellenbewe supply by a helically wound rod. Fig. 2 is a section along the line 2-2 of Fig. 1. Figs. 3 to 10 relate to two example, embodiments of the subject invention.
The Ma machine shown in Figs. 1 and 2 consists of an elongated, rectangular in cross section and provided with a cover 11 housing 10, at the ends of which bearings 12 and 13 are arranged for a rod 14 gewun in the form of a cylindrical helix, the forms the above-mentioned, force-transmitting, movable part. On both sides of the screw 14 is a flexible band 15 respectively on the bearings 12 and 13. 16 attached. The bands extend over the entire height of the housing, so that they fit tightly against the housing walls.
The distance between the ends of the tape is so much smaller than the actual length of the tapes that the tapes adjoin the rod 14 in a wave shape. At the ends of the housing pipe sockets 17, 18, 19, 20 are attached, which are in communication with the interior of the housing and serve as inlets and outlets for the working medium.
When the helical rod 14 is set in rotation, the bands carry out the progressive wave movements, each band acting like an endless piston with a steadily progressing movement. In this case, the machine works as a positive displacement pump with a constant amount of liquid per revolution of the screw-shaped rod. The housing walls enclosed between the Ge and the bands work spaces 21, 22 thus migrate, for example, in the direction of the Einläs sen 17, 18 to the outlets 19, 20, whereby the liquid enclosed in these work spaces is pumped in the aforementioned direction.
The machine can also operate as a motor, supplying pressurized medium which, by its pressure on the belts, causes the helical rod to rotate so that power can be drawn from this rod.
The examples described below are, with the exception of parts 15, 16, of the same construction as the known machine described. The examples can be designed as a pump, Ver denser or motor.
3 to 5, an embodiment is shown, for example, in which the tape that occurs in place of the tapes 15, 16 of FIG. 1, a number of plate-shaped parts 138 has the top and bottom, where they always with the Walls of the housing are in contact, are provided with surfaces 139 bent at right angles and are curved at the top and bottom, so that each of the parts 138 always remains in contact with the adjacent part when the band is bent as a result of the wave movement. The parts 138 are in a common, made of resilient material, for. B.
made of rubber, existing body 143 embedded, with which they bil the tape, which executes a progressive wave movement by the attack of the rod 14 extending along a helical line. The interlocking parts 138 are provided with rectangular openings 140 through which the rod 141 extends. The parts 138 are bent inward around the opening, as is indicated by 142. The spaces between the sections 139 and 142 are completely filled with the material 143.
As can be seen from FIGS. 3 and 5, the material made of rubber or the like extends on both sides approximately outside of the parts 138, which are thus entirely embedded in the rubber. The rubber ge equips a curvature of the entire Gebil of the without detachment of the parts 138 from one another and also forms a good seal between tween the working chambers. The parts 138 always lie against one another in a sealing manner.
It can be seen from FIG. 3 that the lower and upper arcuate side surfaces of the parts 138 partially engage in corresponding arcuate recesses in the adjacent parts. This is with. Security prevents the band 138, 143 from twisting about its longitudinal axis. In Figs. 6 to 10 an example of Ausfüh approximately the invention is shown, in which the tape is formed by sealing parts of a sickle-shaped cross-section.
As can be seen from FIGS. 8 and 9, be each part 30 consists of an essential union rectangular body with Sichelförmi gem cross-section. Each part 30 is provided with an elongated opening 31 for the screw-shaped rod 14. From Fig. 8 it can be seen that each part 30 on the front derseite and back by cylindrical surfaces 32 respectively. 33 is limited with the same radius of curvature r, while the upper side 34 and the lower side 35 are flat. The parts 30 contact one another along the two cylindrical surfaces 32,33.
The width of the opening 31 corresponds approximately to the diameter of the helical rod 14, and the length of this opening is at least equal to the sum of the ge called diameter and the amplitude of said rod.
6 and 7 show how by placing a number of such parts 30 on one another, a screw-shaped rod 14 forms a closing, flexible body which forms the band and replaces the bands 15 and 16 shown in FIG.
Since the radii of curvature of the surfaces 32 and 33 are equal, a sealing contact between the individual elements is maintained during the Wellenbewe movement and the relative movement that occurs between the individual elements, so that an effective seal is not only obtained at the points where the wave crests touch the housing, but also between the working spaces located on both sides of the helical rod. The parts 30 are expediently arranged so that the convex surfaces 33 are directed towards the side where the highest pressure prevails, because otherwise the pressure of the working medium on the edges 36, 37 (Fig. 8) would have the inclination, bring the parts 30 out of their mutual contact.
The length of the parts 30, that is, the distance between the surfaces 34 and 35 (Fig. 9) must of course be the same as the height of the working space so that the tape in the working space can slide against the upper and lower walls under you. The fact that the parts 30 engage in one another in the specified manner ensures that the parts are prevented from tilting in the housing.
The parts 30 can be made of metal, bakelite, impregnated wood or the like, depending on the intended use of the machine. In order to improve the seal between the parts 30, according to FIG. 8, a special sealing strip 38 made of rubber, lead, celluloid or the like can be inserted into one of the cylindrical surfaces of the elements. This up processing strip expediently runs in a closed path around the opening 31 (Fig. 9).
If the parts 30 consist partly of a non-metallic or soft material, it may be advantageous to provide them with surfaces made of a suitable hard material at the points where they are in contact with one another and with the helical rod. Such an arrangement is shown in FIG. 10, where only the contact surfaces are formed by a metal cladding 39. In this case, the clothing is made of a material that is harder than the binding material of the parts 30.