DE139627C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Kraftmaschinen oder Pumpen, deren hin- und hergehender Kolben dadurch gleichzeitig als Steuerungsorgan dient, daß er auf seiner Umflä'che mit entsprechenden Längskoniilen versehen ist und um seine Achse eine oszillierende Bewegung vollführt, sind bekannt. Bei derartigen Maschinen bezw. Pumpen besitzt jedoch der Kolben lediglich zwei in entgegengesetzter Richtung verlaufende Längskanäle, die infolge des oszillierenden Kolbens abwechselnd mit der Einlaß- und Auslaßöffnung des Arbeitszylinders in Verbindung gebracht werden. Die oszillierende Kolbenbewegung wird dadurch herbeigeführt, daß die mit zwei Daumen versehene Kurbelscheibe wechselweise auf ein geeignetes, mit dem Kolben in Verbindung stehendes Getriebe einwirkt. Der Drehungswinkel des Kolbens kann sich aber, je nach der Festigkeit der Kolbendichtung, der Lagerung des Zwischengetriebes und der Geschwindigkeit des Motors bezw. Pumpe selbsttätig ändern, d. h. man kann bei dieser bekannten Einrichtung mit einer im Voraus bestimmten Stellung der Kolbenkanäle zu den Ein- und Auslaßschlitzen bei einer bestimmten Kurbelstellung nicht rechnen, weil die Kurbelscheibe mit dem Kolben hinsichtlich der Drehbewegung des letzteren in keiner zwangläufigen Verbindung steht. Dieser Übelstand macht sich besonders dann bemerkbar, wenn schmale Kolbenschlitze angewendet werden müssen.

Ferner ist zu berücksichtigen, daß gegen das Ende des Kolbenhubes die Bewegung des Kolbens in axialer Richtung bis Null abnimmt, hingegen in Richtung des Umfanges beschleunigt wird und ihr Maximum erreicht.

Die Reibungsarbeit des Kolbens nimmt somit in demselben Verhältnis zu, wie die Kraftäußerung des Kolbens abnimmt. Es ist daher nötig, daß man die Drehbewegung des Kolbens auf das geringste Maß bringt und den Kolben selbst durch gleichmäßige Verteilung einer größeren Zahl von Kanälen auf seiner Umfläche entlastet. Die Anwendung schmaler Kolbenkanäle bedingt aber, daß der Kolben mit seinem Kurbelmechanismus stets und in jeder Kurbelstellung in Richtung seines Umfanges die im voraus bestimmte Stellung einnimmt.

Um dies erreichen zu können, dient der Gegenstand der vorliegenden Erfindung, wie er auf der Zeichnung in einigen Ausführungsbeispielen dargestellt ist.

Die Fig. 1 zeigt die betreffende Maschine bezw. Pumpe im Längsschnitt, die

Fig. 2 hingegen im Querschnitt nach A-B der Fig. 1. In

Fig. 3 ist der Antrieb für die oszillierende Bewegung in der Ansicht dargestellt. Die

Fig. 4 veranschaulicht eine andere Ausführungsform des Arbeitskolbens mit dem Arbeitszylinder im Querschnitt.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist der Arbeitszylinder mit einer Einlaßöffnung b und einer Auslaßöffnung c, der Arbeitskolben d hingegen gemäß den Fig, 1 und 2 mit einem nach unten auslaufenden Längskanal e und einem nach oben auslaufenden Längskanaiy versehen. Die in einem hin- und herverschiebbaren Kreuzkopf h drehbar gelagerte Kolbenstange g ist mit einem bezw. mehreren Zahnrädern oder Zahnsegmenten i versehen. Die

in dem Kreuzkopf schwingende Kurbelstange m ist mit Zahnsegmenten k versehen, die mit den Zahnrädern i im Eingriff stehen.

Befindet sich nun die Maschine in der Stellung der Fig. i, dann tritt das Kraftmittel bezw. das zu fördernde Wasser durch b und e unter den Kolben, während der bereits zur Wirkung gelangte Dampf bezw. das zu fördernde Wasser aus dem über dem Kolben befindliehen Raum durch f und c zum Austritt gelangt. Bei seiner Abwärtsbewegung erhält der Kolben d infolge der schwingenden Bewegung der Kurbel m unter Vermittelung des Zahngetriebes k i die oszillierende Bewegung, durch welche bei der nächsten Hubbewegung der Längskanal f mit b und umgekehrt der Längskanal e mit c in Verbindung tritt. Das durch b zugeführte Kraftmedium bezw. Wasser wird alsdann in den über dem Kolben befindlichen Raum treten und dort seine Kraft äußern bezw. in denselben gesaugt, und derselbe Arbeitsvorgang wickelt sich in umgekehrter Richtung ab.

Es ist nun selbstverständlich, daß an Stelle der Zahnräder auch zuverlässig wirkende Friktionsräder zur Verwendung gelangen und die Durchmesser von k i den jeweiligen Verhältnissen entsprechend gewählt werden können. Ebenso braucht man gegebenenfalls auch nur ein Räderpaar k i zu verwenden, falls man dafür sorgt, daß die einseitige Belastung durch einen geeigneten Gegendruck teilweise oder vollständig aufgehoben wird.

Um nun bei größeren Kolbenquerschnitten einerseits die reibende Umfiäche des Kolbens zu verringern, gleichzeitig aber eine Entlastung desselben nach Art der Rundschieber zu bewirken, kann man ihn gemäß Fig. 4 z. B. mit drei nach unten auslaufenden Kanälen η und mit ebensovielen nach oben auslaufenden Kanälen 0 versehen. Es wird sich hierbei jedesmal das Kraftmittel bezw. das Druckwasser auf der Druckseite des Kolbens auf die sämtlichen Kanäle η bezw. 0 verteilen und von allen Seiten gleichmäßig in radialer Richtung wirken, so daß die drehende Bewegung des Kolbens und die Überwindung des toten Punktes erleichtert wird.

Claims (2)

Patent-Ansprüche :

1. Kraftmaschine oder Pumpe, deren Kolben auf seiner Umfiäche mit Längskanälen versehen ist und eine wechselnde Drehbewegung erhält, um gleichzeitig als Steuerungsorgan dienen zu können, gekennzeichnet dadurch, daß die wechselnde Drehbewegung durch einen ständigen Zahneingriff zwischen Kolben- und Kurbelstange bewirkt wird, zu dem Zweck, die im voraus bestimmte Stellung der Kolbenschlitze zu den Ein- und Auslaßschlitzen des Zylinders in jeder Kurbelstellung zu sichern.

2. Kraftmaschine oder Pumpe gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Kolben auf seinem Umfange mit mehreren symmetrisch angeordneten, wechselweise nach den Zylinderenden auslaufenden Kanälen versehen ist, um ihn in jeder Stellung in radialer Richtung zu entlasten und seine Drehung besonders in der Nähe des toten Punktes zu erleichtern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.