Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Förderung, vorzugsweise mit Druck, von flüssigen Medien bzw. zur Förderung und/oder Verdichtung gasförmiger Medien mit ei¬ nem Gehäuse mit einem Druck- und einem Sauganschluß, in wel¬ chem Gehäuse ein exzentrisch zum Gehäuse drehbar gelagerter Läufer angeordnet ist, in dem mindestens ein in radialer Rich¬ tung verschiebbar gehaltener Schieber angeordnet ist, der an der Innenwand des Gehäuses dichtend entlangstreicht und der entlang einer Führung geführt ist, wobei die Berührungslinie des Läufers mit der Innenwand des Gehäuses zwischen dem Saug- und dem Druckanschluß liegt.

Eine Vorrichtung dieser Art, nämlich eine Pumpe wurde z.B. durch die US-PS 3 001 482 bekannt. Bei dieser bekannten Pumpe sind Schieber mit Rollen versehen, die mit erheblichem Spiel in einer nutförmigen Führung geführt sind, um ein Ver¬ klemmen der Rollen zu vermeiden.

Dadurch ergibt sich aber der Nachteil, daß die Schie¬ ber beim Betrieb der Pumpe durch die Fliehkraft gegen die In¬ nenwand des Gehäuses gepreßt werden, wodurch sich e.in ent¬ sprechend hoher Verschleiß ergibt.

Eine ähnliche Lösung wurde auch durch die JP-A-56-44 489 bekannt, wobei bei dieser bekannten Pumpe, die der eingangs erwähnten Pumpe entspricht, ebenfalls Führungs¬ rillen vorgesehen sind, in die eine Rolle des Schiebers ein¬ greift .

Auch bei dieser Lösung ergibt sich daher der Nachteil einer hohen Verschleißanfälligkeit.

Ziel der Erfindung ist es diese Nachteile zu vermei¬ den und eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art vorzu¬ schlagen, bei der eine spielfreie Führung der Schieber sichergestellt ist, ohne daß sich dadurch die Gefahr des Ver- klemmens der Schieber ergibt .

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der bzw. die Schieber von zwei an der Innenseite eines Ansatzes

angeordneten Führungs ahnen gesteuert sind, an denen pro Schieber zwei mit diesem verbundene Rollkörper abrollen, wobei auf jeder Führungsbahn ein Rollkörper abrollt.

Durch diese Maßnahmen ist eine sichere Führung der Schieber gewährleistet. Durch die Führung des Schiebers mit zwei auf verschiedenen Führungsbahnen abrollenden Rollen ist eine exakte und praktisch spielfreie Führung sichergestellt, wobei auch die Gefahr des Verklemmens vermieden ist. Dabei er¬ gibt sich auch nur ein sehr geringer Verschleiß, da die Rollen auf freien Bahnen abrollen und nicht mit ihren Stirnseiten an weiteren Wänden schleifen können, wie dies bei einer Führung von Rollen in Nuten unvermeidbar ist und zu einem erhöhten Verschleiß führt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorge¬ sehen sein, daß die den Führungsbahnen zugeordneten Mittel¬ punktsbahnen der Rollkörper bezüglich des Mittelpunktes der Antriebswelle des Läufers diametral konstanten Abstand besit¬ zen, wodurch sich eine spielfreie Führung des Schiebers mit zumindest einer etwa elliptischen Führungsbahn ergibt.

Auf diese Weise ist es möglich die Steuerung des Schiebers auch nach einem komplizierteren Verlauf der Vo¬ lumsänderungen der durch den Schieber getrennten Kammern zu berücksichtigen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es eine Arbeits¬ oder Kraftmaschine vorzuschlagen.

Bei einer Arbeits- oder Kraftmaschine mit einem Ge¬ häuse mit einem Ein- und einem Auslaß, in welchem Gehäuse ein exzentrisch zum Gehäuse drehbar gelagerter Läufer angeordnet ist, in dem mindestens ein in radialer Richtung verschiebbar gehaltener Schieber angeordnet ist, der an der Innenwand des Gehäuses dichtend entlangstreicht und der entlang einer Füh¬ rung geführt ist, wobei die Berührungslinie des Läufers mit der Innenwand des Gehäuses zwischen dem Ein- und dem Auslaß liegt, wird daher vorgeschlagen, daß das Gehäuse mindestens zwei getrennte Kammern aufweist, in denen je ein Läufer mit Schieber angeordnet ist, wobei die Läufer miteinander drehfest verbunden sind und die Schieber von zwei an der Innenseite ei¬ nes Ansatzes angeordneten Führungsbahnen gesteuert sind, an denen Rollkörper der Schieber abrollen, wobei jeder Schieber auf beiden Führungsbahnen abgestützt ist und ein Auslaß der

einen Kammer mit dem Einlaß der anderen Kammer unter Zwischen¬ schaltung eines Steuerorganes verbunden ist.

Auf diese Weise ist es möglich in einer Kammer ein brennbares Gemisch zu verdichten und in die zweite Kammer überzuführen und dort zu verbrennen. Durch die durch die Ver¬ brennung des Gemisches bedingte Expansion des Gemisches be¬ dingte Kraft, die auf den Schieber einwirkt, wird das Laufrad der zweiten Kammer in Drehung versetzt. Dieses Laufrad treibt auch das Laufrad der ersten Kammer an, in der das brennbare Gemisch verdichtet werden kann.

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ist eine sichere Führung der Schieber gewährleistet. Durch die Führung des Schiebers mit zwei auf verschiedenen Führungsbahnen abrollen¬ den Rollkörpern ist eine exakte und praktisch spielfreie Füh¬ rung sichergestellt, wobei auch die Gefahr des Verklemmens vermieden ist. Dabei ergibt sich auch nur ein sehr geringer Verschleiß, da die Rollkörper auf freien Bahnen abrollen und nicht mit ihren Stirnseiten an weiteren Wänden schleifen können, wie dies bei einer Führung von Rollen in Nuten unver¬ meidbar ist und zu einem erhöhten Verschleiß führt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorge¬ sehen sein, daß die den Führungsbahnen zugeordneten Mittel¬ punktsbahnen der Rollkörper bezüglich des Mittelpunktes der Antriebswelle der Läufer diametral konstanten Abstand besit¬ zen, wodurch sich eine spielfreie Führung der Schieber mit zu¬ mindest einer etwa elliptischen Führungsbahn ergibt.

Auf diese Weise ist es möglich die Steuerung des Schiebers auch nach einem komplizierteren Verlauf der Vo¬ lumsänderungen der durch den Schieber getrennten Kammern zu berücksichtigen.

Dabei kann im Sinne einer einfacheren Konstruktion vorgesehen sein, daß die Projektionen der beiden Führungsbah¬ nen einander an zwei diametral gegenüberliegenden Punkten kreuzen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorge¬ sehen sein, daß das Steuerorgan durch einen mit Schlitzen ver¬ sehenen Hohlzylinder gebildet ist, dessen Inneres eine über die Schlitze mit der Verbindungsleitung bzw. der zweiten Kam¬ mer wechselweise verbindbar ist.

Dabei ergibt sich ein sehr einfacher Aufbau des Steu¬ erorganes, wobei das Innere des Steuerorganes eine Vorkammer

bildet, in der das unter Druck eingeströmte Gemisch bis zum öffnen der Verbindung zur zweiten Kammer unter Druck gehalten werden kann, auch wenn der Druck in der Verbindungsleitung zwischen den beiden Kammern aufgrund einer Änderung der Stel¬ lung des Läufers und damit des Schiebers bereits wieder abge¬ sunken ist. Dazu ist lediglich eine entsprechende Anordnung der Schlitze und eine entsprechende Ansteuerung des diese auf¬ weisenden Hohlzylinders erforderlich.

Weiters kann vorgesehen sein, daß der in der zweiten Kammer angeordnete Läufer eine Vertiefung an dessen Mantel¬ fläche aufweist, die nahe einer den Läufer durchsetzenden Füh¬ rung für den Schieber angeordnet ist.

Durch die Anordnung der Vertiefung kann auf einfache Weise das der zweiten Kammer zuführbare Volumen entsprechend vergrößert werden, ohne daß dazu die Stellung des Schiebers in Richtung zum Auslaß der zweiten Kammer hin verändert werden müßte, wobei der Schieber das beim Einströmen des Gemisches in die zweite Kammer zur Verfügung stehende Volumen begrenzt. Da¬ durch kann der Schieber während eines großen Teiles des Weges des Schiebers während einer Umdrehung des Läufers der Kraft¬ wirkung des expandierenden Gases oder Gemisches ausgesetzt werden.

Weiters kann vorgesehen sein, daß die Läufer der bei¬ den Kammern über eine mit Kupplung miteinander verbunden sind, bei der die beiden Kupplungshälften in ihrer gegenseitigen Lage verstell- und feststellbar sind, wobei die beiden Kupp¬ lungshälften vorzugsweise mit einer Verzahnung versehen sind, die miteinander in Eingriff steht.

Auf diese Weise ist die Verdichtung, des in der zwei¬ ten Kammer zuführbaren Gemisches oder Gases einstellbar.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher er¬ läutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt und

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße

Pumpe.

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße

Maschine

Fig. 4 einen Querschnitt längs Linie IV-IV der Fig. 3 durch die erste Kammer,

Fig. 5 einen Querschnitt längs Linie V-V der Fig. 3 durch die zweite Kammer, und

Fig. 6 schematisch die Kinematik des AbrollVorgangs der Stützkörper.

Bei der Pumpe nach den Fig. 1 und 2 ist die Antriebs¬ welle 3 exzentrisch im Gehäuse 5, bzw. an dessen Schildern ge¬ haltenen Lagern gelagert.

Das Gehäuses 5 weist einen Einlaß-5a und einen Aus¬ laßstutzen 5b für das ein vorzugsweise unter Druck zu för¬ dernde flüssige Medium bzw. des zu fördernden und/oder zu ver¬ dichtende gasförmige Medium auf. Betriebsarten von z.B. als Gas- oder Flüssigkeitspumpe, Kompressor od. dgl . sind somit möglich. Dieses Lagerschild ist als Steuerring 1 ausgebildet und weist an der Innenseite eines rohrartigen Ansatzes in zwei verschiedenen, senkrecht zur Antriebswelle 3 stehenden Ebenen angeordnete Führungsbahnen la, lb auf.

Im Gehäuse ist ein hohler Läufer 4 angeordnet, der auf der Antriebswelle 3 zentrisch angeordnet und von dieser angetπo..( ^* >: ist. Dabei ist die ringförmige Wand des hohlen Läufers 4 mir. einein Schlitz 7 versehen, der vom Schieber 2 durchsetzt ist .

Der Schieber 2 weist einen Langschlitz 9 auf, der von der Antriebswelle 3 durchsetzt ist, die im Bereich des Schie¬ bers 2 Abflachungen 10 aufweist, die an den Wänden des Lang¬ schlitzes 9 des Schiebers 2 entlanggleiten können und zwischen diesen mit nur geringem Spiel eingreifen.

An dem Schieber 2 sind weiters zwei Rollkörper 2a, 2b gehalten, von denen jede auf einer anderen Führungsbahn la, lb abrollt .

Auf diese Weise ist eine exakte Führung des Schiebers gewährleistet, wobei die Rollkörper 2a, 2b lediglich an ihren Mantelflächen mit den Führungsbahnen in Berührung kommen kön¬ nen.

Durch die Steuerung des Schiebers 2 mittels der bei¬ den Rollkörper 2a, 2b, die - wie noch im Zusammenhang mit Fig. 6 näher erläutert - auf den beiden Führungsbahnen la, lb ab¬ rollen, von welchen zumindest eine die Form etwa einer Ellipse hat, kann der gewünschte Abstand der Stirnseite 11 des Schie¬ bers von der Innenwand 12 des Gehäuses eingehalten werden, durch den der Verschleiß des Schiebers entsprechend gering ge¬ halten werden kann. Dabei ist der Verlauf der beiden Führungs¬ bahnen la, lb von der Gestalt der Innenwand 12 des Gehäuses 5 und der Exzentrizitäte der Antriebswelle in Bezug auf das Ge-

häuses 5, sowie von der Größe des hohlen Läufers 4 abhängig, dessen Größe das Maß für die Fördermenge bzw. die Leistung der Pumpe bestimmt .

Das Gehäuse 105 der Kraftmaschine nach den Fig. 3 bis 5 weist einen Einlaß- und einen Auslaßstutzen 109, 110 für das zu verdichtende Gemisch auf. Die Lagerschilder 151, 152, 153, 154 sind mit Steuerringen 101 versehen und weisen an der In¬ nenseite eines rohrartigen Ansatzes in zwei verschiedenen, senkrecht zur Antriebswelle 103 stehenden Ebenen angeordnete Führungsbahnen 101a, 101b auf.

Im Gehäuse 105 sind zwei Kammern 160, 161 angeordnet, in denen je ein hohler Läufer 104 angeordnet ist, der auf der Antriebswelle 103 zentrisch angeordnet und von dieser ange¬ trieben ist. Dabei ist die ringförmige Wand eines jeden hohlen Läufers 104 mit einem Schlitz 155 versehen, der vom Schie¬ ber 102 durchsetzt ist.

Der Schieber 102 weist einen Langschlitz auf, der von der Antriebswelle 103 durchsetzt ist, die im Bereich des Schiebers 102 Abflachungen aufweist, die an den Wänden des Langschlitzes des Schiebers 102 entlanggleiten können und zwi¬ schen diesen mit nur geringem Spiel eingreifen.

An jedem Schieber 102 sind weiters Rollkörper 116 ge¬ halten, von denen je zwei auf einer anderen Führungsbahn 101a, 101b abrollen.

Auf diese Weise ist eine exakte Führung des Schiebers gewährleistet, wobei die Rollkörper 116 lediglich an ihren Mantelflächen mit den Führungsbahnen in Berührung kommen kön¬ nen.

Durch die Steuerung der Schieber 102 mittels der Rol¬ len 116, die auf den beiden Führungsbahnen 101a, 101b, deren Projektionen einander in zwei einander diametral gegenüberlie¬ genden Punkten kreuzen, abrollen, kann der gewünschte Abstand der Stirnseite des Schiebers von der Innenwand des Gehäu¬ ses 105 eingehalten werden, durch den der Verschleiß der Schieber 102 entsprechend gering gehalten werden kann. Dabei ist der Verlauf der beiden Führungsbahnen 101a, 101b von der Gestalt der Innenwand des Gehäuses 105 und der Exzentrizitate der Antriebswelle in Bezug auf das Gehäuse 105, sowie von der Größe des hohlen Läufers 104 abhängig, dessen Größe das Maß für die Leistung der Maschine bestimmt.

Der diametrale Abstand der beiden Führungsbah¬ nen 101a, 101b voneinander bleibt stets gleich, wodurch eine exakte Führung der Schieber 102 sichergestellt ist, durch die die Aufnahme der beim Betrieb auftretenden Fliehkräfte, die zu einem Anpressen des Schiebers an der Innenwand des Gehäuses führen würde, was einen entsprechend hohen Verschleiß zur Folge hätte, erfolgt.

Die Antriebswelle 103 ist durch eine Kupplung 115 un¬ terteilt, deren drehfest mit den beiden Teilen der Antriebs¬ welle 103 verbundenen Kupplungshälften mit einer in gegensei¬ tigem Eingriff befindlichen Verzahnung versehen sind. Dadurch kann durch gegenseitiges Verdrehen der beiden außer Eingriff gebrachten Kupplungshälften und abermaligem Einrücken dersel¬ ben die gegenseitige Lage der Schieber 102 der beiden Läu¬ fer 102 verändern und einstellen.

Die Kammer 160, weist, wie aus der Fig. 4 zu ersehen ist, neben dem Einlaß 109 des Gehäuses 105 einen Auslaß 162 auf, der über eine Verbindungsleitung 107 mit der zweiten Kam¬ mer 161 verbunden ist. Dabei ist, wie aus der Fig. 5 zu erse¬ hen ist, ein Hohlzylinder 106 zwischen der Verbindungslei¬ tung 107 und dem Einlaß 171 der zweiten Kammer 161 angeordnet, dessen zylindrische Wand von zwei Schlitzen 172, 173 durch¬ setzt ist. Dieser Hohlzylinder 106 ist, wie aus der Fig. 3 zu ersehen ist, mittels einer Nocke 111 und einem Gestänge 112 verdrehbar. Im übrigen ist in Fig. 3 der in der Kammer 161 an¬ geordnete Schieber 102 unter Weglassung der Rollkörper 116 der Übersichtlichkeit halber nur zum Teil andeutungsweise darge¬ stellt, Anordnung und Ausbildung entsprechen jedoch jener des in der Kammer 160 angeordneten Schiebers, vgl. Fig. 5.

Durch Drehen des Läufers 104 in Richtung des Pfei¬ les 174 in der Kammer 160 wird einerseits über* den Einlaß 109 ein Gemisch in den Raum 181 angesaugt und gleichzeitig das im Raum 181 befindliche Gemisch verdichtet und über die Verbin¬ dungsleitung 107 dem Inneren des Hohlzylinders 106 zugeführt, das als Vorkammer dient, wobei der Hohlzylinder 106 eine Stel¬ lung einnimmt, in der der Schlitz 172 mit der Verbindungslei¬ tung 107 fluchtet und der Schlitz 173 gegenüber dem Einlaß 171 verschoben ist, sodaß dieser abgedichtet ist.

Bei Erreichen einer bestimmten Stellung der beiden Läufer 104 wird durch die Nockensteuerung 111, 112 der Hohlzy¬ linder 106 umgesteuert und der Schlitz 173 in Übereinstimmung

mit dem Einlaß 171 gebracht, sodaß das unter Druck stehende Gemisch einströmen kann. Dabei befindet sich der in der Kammer 182 angeordnete Läufer 104 in einer Stellung, in der dessen in der Mantelfläche angeordnete Vertiefung 117 dem Einlaß 171 gegenübersteht, der im wesentlichen tangential in die Kam¬ mer 182 mündet .

Neben dem Einlaß 171 ist eine Zündkerze 108 angeord¬ net, die das Gemisch zündet. Die damit verbundene Expansion des Brenngases treibt den Läufer 104 in Richtung des Pfei¬ les 175 an, wobei das im Raum 182 befindliche Gas über den Auslaß 110 des Gehäuses 105 ausgetrieben wird. Weiters wird über die Antriebswellen und die Kupplung 115 der Läufer 104 der Kammer 160 angetrieben, der in Verbindung mit dem Schie¬ ber 102 Gemisch ansaugt und verdichtet.

Je nach gegenseitiger Stellung der Schieber 102 der beiden Läufer 104 kann die Verdichtung des Gemisches erhöht oder vermindert werden. Dabei kann die Verdichtung auch so weit erhöht werden, daß das Gemisch von selbst zündet, sodaß u.U. auf die Zündkerze 108 verzichtet werden kann.

In Fig. 6 wird für das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und jenes gemäß Fig. 2 das Zustandekommen der geometrischen Formen der Führungsbahnen la, 101a und lb, dargestellt. Die Form der Führungsbahn lb, 101b, von der etwa eine Hälfte abge¬ bildet ist, muß entsprechend den Verhältnissen, die an der Be¬ rührungsstelle 52 zwischen Schieber 2, 102 und Gehäuse 5, 105, herrschen sollen, festgelegt werden.

Sowohl die Mittelpunktsbahn lb' , 101b' der Rollen 2b, 116 als auch die Führungsbahn lb, 101b werden im Regelfall nur geringfügig oder überhaupt nicht von einer Kreisbahn um den Gehäusemittelpunkt 51 abweichen. Ein Abweichen von der Kreis¬ bahn kann z.B. zur Kompensation von unterschiedlichen Flieh¬ kräften, die durch veränderliche Schieberstellungen auftreten und zwangsläufig unterschiedliche Verformungen an den Stütz¬ teilen (Rollen 2b, 116) und damit ein Schleifen des Schiebers 2, 102 bei der Berührungsstelle 51 bewirken würden, erforder¬ lich sein.

Die zweite Führungsbahn la, 101a, die eine spielfreie Schieberbewegung gewährleisten soll, ist durch die Führungs¬ bahn lb, 101b bzw. ihre Mittelpunktsbahn lb, 101b und den kon¬ stanten Mittelpunktsabstand der Rollen 2a und 2b bzw. 116

bzw. die Exzentrizität e als Abstand zwischen Wellenmittel¬ punkt 31 und Gehäusemittelpunkt 51 festgelegt.

Die Mittelpunktsbahn la' der Rollen 2a kann ausgehend von der Mittelpunktsbahn lb' , als Menge aller Punkte die be¬ züglich des Wellenmittelpunktes 31 diametral gegenüberliegend konstanten Abstand besitzen, aufgefaßt werden. Die Führungs¬ bahn la, 101a von der in Fig. 6 wieder nur etwa jene Hälfte, die mit der ebenfalls dargestellten Hälfte der Führungsbahn lb, 101b korrespondiert, abgebildet ist, ergibt sich dann als Äquidistante mit dem Abstand entsprechend dem Rollenkörperra¬ dius r zur Mittelpunktsbahn la' , 101a'. Auch wenn es sich im Fall der Führungsbahn lb, 101b bzw. der Mittelpunktsbahn lb' , 101b' um eine vollständige Kreisbahn handelt, so ergibt sich eine korrespondierende Führungsbahn la, 101a für eine spiel¬ freie Schieberbewegung, die, je nach der relativen Größe der Exzentrizität e von einer Kreisbahn abweicht und etwa der Form einer Ellipse entspricht.

Patentansprüche: