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Drehkolbenmaschine Die Erfindung betrifft eine Drehkolbenmaschine
mit einer feststehenden Welle, die einen zu ihr exzentrischen, feststehenden, zylindrischen,
im Querschnitt vom Kreis abweichenden Statorkern trägt, und einem um die Welle zentrisch
drehbaren, aus einer kreiszylindrischen, hohlen Trommel und zwei seitlichen Lagerdeckeln
bestehenden Gehäuse, wobei in Schlitzen der Trommel mindestens zwei einander diametral
gegenüberliegende, im folgenden auch als »Schaufeln« bezeichnete Arbeitsschieber
radial beweglich sind, die den sichelförmigen Arbeitsraum zwischen der Trommel und
dem Statorkern in sich während des Umlaufs verändernde Verdrängerzellen unterteilen,
denen das Förder- bzw. Arbeitsmedium durch je eine Längsbohrung der Welle und entsprechende
radiale Kanäle im Statorkern zu- und abgeleitet wird, wobei jeweils zwei einander
gegenüberliegende Arbeitsschieber ständig gleichbleibenden Abstand voneinander haben.
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Bei einer bekannten Maschine dieser Art sind zwei einander diametral
gegenüberliegende Arbeitsschieber radial beweglich in Schlitzen der Trommel angeordnet,
wobei der gleichbleibende Abstand der beiden Schieber voneinander durch einen relativ
weiten Ring gewährleistet wird, der mit radialem Abstand um die Trommel angeordnet
ist und auf den radial äußeren Schmalseiten der Arbeitsschieber oder auf Fortsätzen
derselben aufliegt. Da dieser Ring nicht sehr steif, sondern eher als federnd nachgiebig
anzusehen ist, könnte es möglich sein, daß unter der Wirkung der Zentrifugalkraft
der Arbeitsschieber sich der Ring etwas verformt und dadurch die Arbeitsschieber
nicht mehr ausreichend dichtend an der Umfangsfläche des Statorkerns anliegen. Der
besonderen Bewegungsgeometrie der Maschine entsprechend weist der Querschnitt des
Statorkerns eine von der Kreisform abweichende, etwa einer Kardioide entsprechende,
auch »Conchoide von Limaion« genannte Form auf, die so bestimmt ist, daß bei starrer
Verbindung der Arbeitsschieber miteinander deren Berührungsflächen mit dem Statorkern
immer den gleichen Abstand voneinander haben. Dies ist aber nur möglich, wenn lediglich
zwei Arbeitsschieber vorgesehen sind. In einem die rotierende Trommel umgebenden
äußeren Gehäuse muß noch ein besonderer Hohlraum für diesen Ring vorgesehen und
dieses äußere Gehäuse besonders ausgebildet sein, damit der Ring überhaupt eingesetzt
werden kann, was eine aufwendige Konstruktion zur Folge hat.
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Bei einer anderen bekannten Maschine ähnlicher Art, bei der jedoch
zehn Arbeitsschieber radial beweglich in der rotierenden Trommel angeordnet sind,
sind zwei verhältnismäßig steife, zu dem im Querschnitt kreisrunden Stator konzentrische
Ringe in besonderen Aussparungen des Trommelkörpers vorgesehen, welche auf den radial
äußeren Schmalseiten der Arbeitsschieber aufliegen. Die Auflagestelle jedes Ringes
auf einem Arbeitsschieber verschiebt sich dabei um ein geringes Maß während des
Trommelumlaufs, und der Abstand zweier gegenüberliegender Arbeitsschieber schwankt
in einem bestimmten kleinen Bereich. Wenn die Ringe steif sein sollen, werden sie
verhältnismäßig schwer. Wenn die Maschine noch ein äußeres feststehendes Gehäuse
aufweist, ergibt sich ein besonders ungünstiges Verhältnis des größten Außendurchmessers
der Maschine zum Außendurchmesser des wirksamen Arbeitsraumes.
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Bekannt ist ferner eine Drehkolbenmaschine der vorstehend angegebenen
Art mit einem sichelförmigen Arbeitsraum und im umlaufenden Gehäuse radial verschiebbaren
Arbeitsschiebern, die entgegen der auf sie einwirkenden Schleuderkraft durch mit
Schwunggewichten versehene, im umlaufenden Gehäuse gelagerte Hebel an den feststehenden
Statorkern gedrückt werden. Die einzelnen Arbeitsschieber bzw. Kolben sind dabei
völlig unabhängig voneinander, und jeder einzelne Kolben hängt in bezug auf seine
Anlage gegen die Trommel von mehreren,
durch Gelenke miteinander
verbundenen Teilen ab, auf deren Lagerung beim Umlauf des Gehäuses erhebliche Kräfte
ausgeübt werden. Da die Verschiebung dieser Kolben entgegen der auftretenden und
nicht sicher zu beherrschenden Reibungskräfte erfolgen muß, ist ein einwandfreies
Anliegen der Kolben gegen die Trommel und damit ein einwandfreies Arbeiten der Drehkolbenmaschine
sehr fraglich.
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Bei einer anderen bekannten Drehkolbenmaschine sind zwei diametral
gegenüberliegende Arbeitsschieber radial beweglich in Schlitzen einer feststehenden
Zylinderwand angeordnet. Die Arbeitsschieber berühren mit ihren Innenkanten die
Außenumfangsfläche eines zylindrischen Drehkolbens, der nach Art eines Exzenters
im Zylinderhohlraum rotiert. Konstruktiv aufwendige Gestänge mit je einem Ringstück
zur Umgehung der Rotorwelle sind beiderseits des Förderraums angeordnet und zum
größeren Teil in den Stirnwänden des Zylinders gelagert bzw. geführt, um die beiden
Arbeitsschieber miteinander zu verbinden, ohne mit dem Förderraum in Berührung zu
kommen. An weit über den Außenumfang des Zylinders hinausragenden abgewickelten
Enden der Gestänge sind Stempel angebracht, die die Arbeitsschieber an deren radial
äußeren Kanten mit den Gestängen verbinden. An konstruktivem Aufwand und an Baugröße
wird dabei nicht gespart.
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Bei einer bekannten Maschine mit einem trommelförmigen zylindrischen
Rotor, der, exzentrisch darin angeordnet, in einem feststehenden zylindrischen Gehäuse
rotiert, sind zwei Paare von einander diametral gegenüberliegenden plattenförmigen
Arbeitsschiebern, die mit ihren Außenkanten die Innenumfängswand des Förderraumes
berühren, in Schlitzen des Rotors radial beweglich geführt. Die beiden Arbeitsschieber
jedes Paares sind starr über ein seitliches, eine entsprechende Aussparung für die
Welle enthaltendes Verbindungsstück zu einer in Seitenansicht C-förmigen Einheit
miteinander verbunden und werden jeweils als Ganzes zusammen mit den Schaufeln verschoben.
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Um die Nachteile der erwähnten bekannten Konstruktionen zu vermeiden
und um eine konstruktiv möglichst einfache Verbindung zwischen zwei gegenüberliegenden
Arbeitsschiebern zu schaffen, welche gleichbleibenden Abstand gewährleistet und
zugleich zur reibungsarmen Führung der Schieber beiträgt, wird gemäß der Erfindung
vorgeschlagen, daß bei einer Drehkolbenmaschine der eingangs erwähnten Art die einander
gegenüberliegenden Arbeitsschieber eines Paares zu einem C-förmigen Körper durch
ein starres Verbindungsstück verbunden sind,- das aus zwei je von einem Arbeitsschieber
nach innen ragenden, in ihrer Stärke den Arbeitsschiebern entspre= chenden prismatischen
Armen und einem im Bereich der Welle diese Arme verbindenden Ring oder Halbring
besteht, und daß die prismatischen Arme in entsprechenden radialen Nuten eines Lagerdeckels
des rotierenden Gehäuses dichtend geführt sind. Die sich nicht drehenden, starr
in C-Form miteinander verbundenen Schaufelpaare liegen damit stets sicher und abdichtend
gegen die Trommeloberfläche an, und außerdem dient der Lagerdeckel zur weiteren
Führung und vorzugsweise auch zur Abdichtung der Schaufeln bzw, der zugehörigen
Drehkolbenarbeitsräume.
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Um die Abdichtung zu verbessern, können die dem Statorkern zugekehrten
Enden der Arbeitsschieber mit Aussparungen versehen sein, in welche halbzylinderförmige
Dichtungsschuhe eingesetzt sind, die dem Statorkern angepaßte Dichtungsflächen aufweisen.
Die Dichtungsschuhe können in den Aussparungen Schwenkbewegungen ausführen und sich
so der Krümmung der Oberfläche des Statorkerns auch in den Lagen der Arbeitsschieber
anpassen, wo die Arbeitsschieber oder Schaufeln selber keine genügende Abdichtung
geben würden. Es ist vorteilhaft, die auf dem Statorkern gleitenden Dichtungsflächen
der Dichtungsschuhe so zu formen, daß praktisch eine Flächendichtung, mindestens
aber eine mehrfache Liniendichtung entsteht. Im letzteren Fall enthalten die Dichtungsflächen
der Dichtungsschuhe Vertiefungen, die zur Aufnahme von Schmierflüssigkeit geeignet
sind.
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Sehr günstige geometrische Verhältnisse im Querschnitt durch die Maschine
ergeben sich, wenn die Exzentrizität, d. h. das Verhältnis des Abstandes der Mittelpunkte
von Gehäuse und Statorkern zum halben Abstand gegenüberliegender Arbeitsschieber
gleich oder kleiner als 0,2 ist. Bei dieser Wahl der Exzentrizität sind die Verschiedenheiten
der durch die im Querschnitt von der Kreisform abweichenden Gestalt des Statorkerns
bedingten Krümmungen von dessen Oberfläche relativ klein, und die Dichtungsflächen
der Dichtungsschuhe können ihnen besser angepaßt werden.
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In den Unteransprüchen sind noch weitere Einzelheiten der Erfindung
gekennzeichnet.
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Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung
an Hand von beispielsweisen Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen F i g.
1 bis 3 ein Ausführungsbeispiel einer Drehkolbenmaschine nach der Erfindung, wobei
F i g. 1 einen Schnitt nach der Linie I-I der F i g. 2, F i g. 2 einen Schnitt nach
der Linie II-II der F i g. 1 darstellen und F i g. 3 einzelne Teile in perspektivischer
Darstellung zeigt, F i g. 4 einen Arbeitsschieber mit einem schwenkbaren Dichtungsschuh
in größerer Darstellung, -F i g. 5 einen vereinfachten Ausschnitt aus F i g. 1 mit
einer weiteren Einzelheit, F i g. 6 einen vereinfachten Längsschnitt durch eine
Variante einer Drehkolbenmaschine nach den F i g. 1 bis 3, F i g. 7 bis 11 fünf
verschiedene Ausführungsformen der Dichtungsflächen der schwenkbaren Dichtungsschuhe
in größerer Darstellung.
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In den F i g. 1 bis 4 ist mit 1 ein feststehendes zylindrisches äußeres
Gehäuse bezeichnet, zu dem ein Fuß 2 gehört und das auf der rechten Seite mit einem
Verschlußdeckel 3 versehen ist, der eine nach innen gerichtete Nabe 4 aufweist.
Mit 5 sind Schrauben (in der F i g. 1 nur eine sichtbar) zum Befestigen des Deckels
3 auf dem Gehäuseteil 1 bezeichnet. Das Gehäuseteil l ist mit einer nach innen gerichteten
Nabe 101 versehen. Zwei Wellenteile 8, 9 sind starr mit dem exzentrisch
gelagerten Statorkern 10, auch »Kolben« genannt, verbunden. Mittels des Keils
6, des Gewindes 7 und der Mutter 102 ist der linke Wellenteil 8 in der Nabe 101
befestigt und damit auch der Kolben 10 festgehalten. Im Wellenteil 8 befindet sich
ein Kanal 11, der bei 111 am Umfang des Kolbens 10 ausmündet. Der Wellenteil 9 enthält
einen Kanal 12, der bei 13, also auf der der Öffnung 111 entgegengesetzten
Seite des Kolbens 10 am Umfang des letzteren ausmündet. Zum größeren Teil
werden
die Kanäle 11 und 12 durch Längsbohrungen der Wellenstücke 8 und 9 gebildet. Um
den Kolben 10 ist ein zylindrisches inneres Gehäuse 14 angeordnet, dessen Drehachse
mit derjenigen der Wellenteile 8 und 9 zusammenfällt und welches mit seinen Verschluß-
bzw. Lagerdeckeln 15 und 16 und dessen Naben 17 und 18 auf der Welle 8, 9 drehbar
gelagert ist, wobei die Nabe 18 des rechten Lagerdeckels 16 außerdem noch in der
Nabe 4 des Deckels 3 des äußeren Gehäuses 1 gelagert ist. Der Keil 19 auf
der Nabe 18 dient zum Aufkeilen einer (nicht gezeichneten) Riemenscheibe.
Die Nabe 18 kann auch direkt mit einem Antriebsmotor gekuppelt werden, wobei eine
Stopfbüchse nicht unbedingt notwendig ist.
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Das zylindrische Gehäuse 14 weist vier gleichmäßig je um 90° gegeneinander
versetzte Nuten 20,
21, 22, 23 auf, die alle im gleichen Abstand von der Achse
des Gehäuses liegen. In diesen Nuten sind vier Arbeitsschieber bzw. Schaufeln 24,
25, 26, 27 radial beweglich angeordnet. In den dem Statorkern bzw. Kolben 10 zugekehrten
Enden der Schaufeln sind Aussparungen vorhanden, in die Dichtungsschuhe
28, 29, 30, 31, z. B. aus Metall oder Kunststoff, eingeschoben sind, die
in die Aussparungen um eine gedachte, zur Gehäuseachse parallele Achse Schwenkbewegungen
machen können. Wie aus den F i g. 1 bis 3 ersichtlich, sind die einander gegenüberliegenden
Schaufeln 24, 26 bzw. 25, 27 je mit einem Ring 32 bzw. 33 starr miteinander verbunden,
wobei prismatische Arme 32 a (bzw. 33 a, nicht dargestellt) als Verbindungsstücke
der Arbeitsschieber bzw. Schaufeln mit den Ringen 32 bzw. 33 dienen. Die Mittelebenen
durch die Schaufeln gehen in jeder Stellung durch die Drehachse des Gehäuses 14.
Der Ring 32 weist ein Langloch 32' auf, durch welches der Wellenteil 9 hindurchgeht.
In gleicher Weise ist der Ring 33 ausgebildet. Mit 34 ist eine Ringnut bezeichnet,
welche die hinter den Schaufeln 24, 25, 26, 27 befindlichen Lufträume zum Druckausgleich
kommunizierend miteinander verbindet. Verschiedene Kanäle dienen für die Zufuhr
des Schmiermittels. Dieses wird bei 35 a (F i g. 1) zugeführt, durch die
Kanäle 35 b zu den Lagerstellen der zwei Wellenteile 8, 9 und auch zu den
Gleitflächen zwischen dem Kolben 10 und dem Gehäusedeckel 15 geleitet, wodurch ein
Teil des Schmiermittels in den Ringkanal 35 c (F i g. 1, 3) gelangt und von dort
durch die Kanäle 35d des Deckels 15 zu den Bohrungen 35 (F i g. 1, 2, 4)
der schwenkbaren Dichtungsschuhe. Zufolge der Zentrifugalwirkung gelangt das Schmiermittel
schließlich zu den peripheren Außenseiten der Kanäle und von dort durch die Öffnung
35 e im Deckel 15 zum Ringkanal 35 f (F i g. 1, 3) der Nabe 17, wo es die
Maschine bei 35 g verläßt. Der beschriebene Ölweg ist in F i g. 1 durch Pfeile bezeichnet.
Zur Erleichterung der Herstellung von Kanälen, z. B. der Nut 34 im rotierenden Gehäuse,
kann dieses aus einem Außenmantel 14 a und einem einsetzbaren inneren Teil zusammengesetzt
sein, wie dies in F i g. 3 gezeigt ist. Der innere Teil besteht aus vier Ringsektoren
14 b, zwischen deren radialen Flächen die Nuten 20, 21, 22 und 23 gebildet sind.
Im dargestellten Beispiel wird der Raum zwischen dem rotierenden Gehäuse 14 und
dem feststehenden Kolben 10 durch die Schaufeln 24, 25, 26, 27 und deren Dichtungsschuhe
28, 29, 30, 31 in vier gegeneinander abgedichtete Kammern 36, 37, 38, 39 unterteilt.
Statt vier Schaufeln 24, 25, 26, 27 können auch nur zwei oder mehr als vier Schaufeln
vorhanden sein.
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In F i g. 4 ist in größerer Darstellung ein Arbeitsschieber (Schaufel)
mit dem schwenkbaren Dichtungsschuh dargestellt. Die Schaufel 27 gleitet
in der im Gehäuse 14 angeordneten Nut 23. Zur Zufuhr des Schmiermittels, z. B. Öl,
zu den Dichtungsflächen 41 des Einsatzes 31 dienen die Kanäle 45. Der Dichtungsschuh
31 selbst ist in der Aussparung 42 der Schaufel 27 schwenkbar.
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Bei der in F i g. 4 gezeigten Ausführungsform der Dichtungsschuhe
31 sind die Dichtungsflächen dieser Dichtungsschuhe bzw. Einsätze 41 (F i g. 4)
stetig gekrümmt, beispielsweise kreiszylindrisch geformt. Da der Einsatz
31 (F i g. 4) in der Aussparung 42 der Schaufel 27 schwenkbar ist, paßt er
sich durch Verschwenkung soweit als möglich der Krümmung der Oberfläche des Kolbens
10 an, so daß zwischen der Kolbenoberfläche und der Dichtungsfläche des Einsatzes
praktisch mindestens eine teilweise Flächendichtung, also mindestens eine vielfache
Liniendichtung, zustande kommt. Die Schaufel 27 weist Kanäle 45 zum Schmieren
der Dichtungs- bzw. Gleitfläche 41 auf. Diese Kanäle 45 sind mit dem Schmierkanal
35 verbunden, der auch in der Dichtungsfläche 41 des Einsatzes 31 eine Öffnung
besitzt, damit die Zufuhr des Schmiermittels zu der Gleitfläche 41 gesichert ist.
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Die Dichtungsflächen der Dichtungsschuhe bzw. Einsätze können auch
Vertiefungen aufweisen. Solche Ausführungsformen sind beispielsweise in den F i
g. 7 bis 11 dargestellt. In der Ausführungsform nach F i g. 7 ist die Dichtungsfläche
51 des Einsatzes 50 wellenförmig ausgebildet. Die Wellenberge bilden eine Hüllfläche,
die der Kolbenoberfläche angepaßt ist, so daß jeweils mindestens einige der Wellenberge
auf der Kolbenoberfläche gleiten, so daß eine mehrfache Liniendichtung gewährleistet
ist und eine ähnlich gute Dichtung wie bei einer Flächendichtung nach den F i g.
4 und 5 erzielt wird. Andere Formen von Dichtungsflächen mit Vertiefungen zeigen
die F i g. 8 bis 11. In F i g. 8 ist eine dreieckförmige Vertiefung 51 vorhanden.
Beim Einsatz 50 der Ausführungsform nach F i g. 9 sind die Vertiefungen als Nuten
51 ausgebildet. In der Ausführungsform nach F i g.10 weist die Dichtungsfläche eine
kuppelförmige Gestalt auf, wobei die auf der Kolbenoberfläche gleitenden Kuppelberge
eine Hüllfläche begrenzen, so daß mindestens einige Kuppelberge jeweils gleichzeitig
auf der Kolbenoberfläche gleiten und damit eine mehrfache Liniendichtung gewährleisten.
Die F i g. 11 zeigt eine Ausführungsform, bei der dreieckförmige Vertiefungen in
zickzackförmiger Anordnung vorhanden sind. Die auf der Kolbenoberfläche gleitenden
Kanten sind auch hier so angeordnet, daß jeweils gleichzeitig mehrere solcher Kanten
auf der Kolbenoberfläche gleiten und die mehrfache Liniendichtung ergeben. Der übrige
Aufbau der Schaufeln in den F i g. 7 bis 11 entspricht der F i g. 3. In den F i
g. 8 bis 11 ist der Einfachheit halber je nur der in F i g. 7 strichpunktiert eingerahmte
Teil dargestellt.
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Der Vorteil der Ausführungsformen nach den F i g. 7 bis 11 liegt darin,
daß das Schmiermittel besonders gut zwischen Kolbenoberfläche und Dichtungsflächen
der Einsätze festgehalten und nur in geringen Mengen durch Druckunterschiede zwischen
je zwei Kammern weggeschleudert wird.
Es kann ferner herstellungstechnisch
von Vorteil sein, dem Statorkern bzw. Kolben 10 in der axialen Richtung ein geringes
Spiel zu geben. Die Abdichtung zwischen der Stirnfläche des Kolbens und dem Lagerdeckel
15 kann dann mittels eines konischen, d. h. kegelstumpfförmigen Kolbenringes,
der an einer Stelle, vorzugsweise an der Saugseite, geschlitzt ist, erreicht werden.
Eine solche Ausführungsform ist schematisch in F i g. 5 dargestellt. Der Kolben
10 weist auf der Seite gegen den Lagerdeckel 15 eine konische Eindrehung
61 auf. Der Kolbenring 62 ist etwas größer gehalten, bei 62' geschlitzt und in die
konische Eindrehung 61 eingelegt, so daß der Kolbenring 62 dank seiner Federkraft
eine genügende Abdichtung ergibt. Ein zusätzlicher Vorteil liegt darin, daß der.Kolbenring
62 im Betrieb automatisch ein- und nachstellt.
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Zur stabileren Führung der Schaufeln sind die im Gehäuse
14 vorgesehenen Nuten 20, 21, 22, 23 in den seitlichen Lagerdeckel
16 fortgesetzt und die axiale Länge der Schaufeln ist so gewählt, daß sie
in die Nuten des Verschlußdeckels 16 abdichtend hineinragt. Die prismatischen
Arme der Arbeitsschieber bzw. Schaufeln 24, 25, 26, 27 sind, in einem Querschnitt
durch die Maschine gesehen, so breit bzw. dick wie die Arbeitsschieber selbst und
füllen die Nuten im Lagerdeckel 16 jeweils auf eine bestimmte Länge dichtend
aus. In Fi g. 6 ist eine Ausführung gezeigt, bei der die Schaufeln in der Richtung
der Drehachse des Gehäuses zweiteilig ausgeführt sind, wobei die rechten und die
linken Schaufelteile 24a, 24b, 26a, 26b bündig gegeneinanderstoßen. Die Schaufelteile
24b und 26b
-bilden -mit ihren prismatischen Armen 32 b und dem Ring 32 d-
ebenso einen C-förmigen Körper wie die nicht gezeigten Schaufelteile 25 b
und 27 b mit ihren Armen und dem Ring 33 d. Das gleiche gilt für die rechten
Schaufelteile 24 a, 26 a usw. nach F i g. 6. Die Teile 8, 9 und 10 in F i g. 6 entsprechen
denselben Teilen in den F i g. 1 und 2. Das zylindrische Gehäuse 14 weist zwei Lagerdeckel
16 a und 16 b auf. 7e zwei diametral gegenüberliegende Schaufeln 24
a, 26 a, 25 a, 27 a, 24 b, 26 b, 25 b, 27 b sind also durch ihre prismatischen
Arme 32 a; 32 b und durch die vier Ringe 32 c, 33 c, 32 d und 33
d ebenso starr miteinander verbunden wie die Schaufeln 24, 26, 25, 27 mit
den Armen 32 a und den Ringen 32, 33 bei der Ausführung nach F i g. 3.
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Wegen der Exzentrizität zwischen Kolben 10 und Gehäuse 14 einerseits
und der starren Verbindung zwischen zwei einander diametral gegenüberliegenden,
mit den Dichtungsschuhen bzw. Einsätzen versehenen Schaufeln anderseits ergibt sich,
daß in bekannter Weise der Querschnitt des Statorkerns bzw. des Kolbens 10 etwas
von der Kreisform abweichen muß, wenn in jeder Stellung des Gehäuses zwischen den
Einsätzen und der Kolbenoberfläche eine einwandfreie Dichtung, insbesondere praktisch
eine Flächendichtung bzw. eine mehrfache Liniendichtung, bestehen soll. Im Ausführungsbeispiel
nach F i g. 2 ist z. B. der horizontale Kolbendurchmesser Db etwas größer als der
vertikale Kolbendurchmesser Da. Der Unterschied zwischen diesen beiden Größen
Da und Db ist aber so klein, daß er in der Zeichnung nicht zum Ausdruck kommt.
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Die besonders zweckmäßige Form des Kolbenquerschnitts ergibt sich
im Zusammenhang mit der Exzentrizität zwischen Kolben und Gehäuse und der Wahl der
Form für die Dichtungsflächen der Einsätze. Durch diese gegenseitige Anpassung wird
erreicht, daß in jeder Schaufellage praktisch eine einwandfreie Abdichtung zwischen
den Kammern erreicht wird. Da die Krümmung der Kolbenoberfläche nicht konstant ist,
ergibt sich also bei gegebenen Krümmungsverhältnissen der Dichtungsflächen der Einsätze
zwischen diesen Dichtungsflächen und der Kolbenoberfläche bei der Rotation des Gehäuses
14 ein wechselndes Spiel. Um die schon erwähnte möglichst günstige Flächendichtung
bzw. vielfache Liniendichtung in jeder Stellung der Schaufeln bzw. der Einsätze
zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, die Krümmung der Dichtungsflächen der Dichtungsschuhe
bzw. Einsätze entsprechend der kleinsten Krümmung der Umfangsfläche des Statorkerns
bzw. Kolbens 10 zu wählen. Die Einsätze 28, 29, 30, 31, 50 müssen über die radial
inneren Ränder der Arbeitsschieber etwas vorstehen, wie dies insbesondere aus den
F i g. 3 und 4 hervorgeht, damit nur die Dichtungsflächen der Einsätze mit der Kolbenoberfläche
in Berührung kommen und nicht auch noch Teile der Arbeitsschieber oder Schaufeln.
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Die Arbeitsweise der in den F i g. 1 und 2 dargestellten und vorstehend
beschriebenen Drehkolbenmaschine ist folgende: Das drehbare zylindrische Gehäuse
14 kann von der auf der hohlen Welle 18 sitzenden Riemenscheibe aus oder direkt
angetrieben werden. Es kann aber auch direkt mit dem nicht gezeichneten Antriebsmotor
gekuppelt sein. Aus F i g. 2 ist ersichtlich, daß der Zwischenraum zwischen dem
Kolben 10 und dem Gehäuse 14 durch die vier Schaufeln 24, 25, 26,
27 bzw. deren Einsätze 28, 29, 30, 31 in vier Kammern unterteilt ist, deren Rauminhalte
sich beim Drehen des Gehäuses periodisch vergrößern und verkleinern. Durch den Kanal
11 wird z. B. Luft angesaugt. Diese wird in den Kammern verdichtet und durch den
Kanal 12 ausgestoßeh. Die möglichst vollkommene Abdichtung der Kammern gegeneinander
ist durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Schaufeln bzw. deren Einsätze gesichert.
Die Maschine kann als Umwälz-oder Druckpumpe, Kompressor, Gebläse, Getriebe, aber
auch als Vakuumpumpe, als Motor u. dgl. verwendet werden.
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Der wesentlichste Vorteil der beschriebenen Drehkolbenmaschine ergibt
sich aus der starren Verbindung zweier einander diametral gegenüberliegender Arbeitsschieber
bzw. Schaufeln, da sich dadurch die Fliehkräfte bezüglich der Kolbenoberfläche von
zwei einander diametral gegenüberliegenden Schaufeln aufheben. Dies gibt Gewähr
dafür, daß die Schaufeln bzw. die Dichtungsflächen ihrer Einsätze immer auf der
Kolbenoberfläche aufliegen bzw. auf dieser gleiten. Dabei ist die Art der starren
Verbindung zwischen zwei diametral gegenüberliegenden ° Arbeitsschiebern einfach
und vermeidet jeden unnötigen konstruktiven Aufwand. Die Breite der Schaufeln bzw.
der Einsätze hängt vom Verwendungszweck der Maschine ab. Bei Maschinen für größere
Drücke, z. B. Kompressoren, wird die Breite der Schaufeln bzw. der Einsätze im allgemeinen
größer gewählt werden müssen als bei Maschinen für kleinere Drücke, z. B. Gebläse,
Umwälzpumpen usw. Versuche haben ergeben, daß sich bei Kompressoren und ähnlichen
Maschinen Schaufeln bzw. Einsätze als besonders günstig erwiesen haben, deren Breite
mindestens gleich dem Hub ist: