DE168162C

DE168162C -

Info

Publication number: DE168162C
Application number: DENDAT168162D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Patentschrift

JV* 168162 KLASSE 14 δ.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 30. August 1904 ab.

Vorliegende Erfindung betrifft Kraftmaschinen mit umlaufenden Kolben (bezw. Pumpen u. dgl.), bei denen der Arbeitszylinder zur Verminderung der Reibung zwischen ihm und der exzentrisch in ihm liegenden, umlaufenden Kolbentrommel an der Drehung teilnimmt.

Hierbei haben die Kolbentrommel und der Arbeitszylinder die gleiche Winkelgesehwindigkeit. Wegen der exzentrischen Lagerung beider zueinander haben jedoch die Flächenelemente der sich berührenden Teile ihrer Stirnwände verschiedene Umfangsgeschwindigkeit, woraus sich eine relative Bewegung der beiden Stirnwände gegeneinander ergibt. Diese Verschiedenheit in der Umfangsgeschwindigkeit der Flächenelemente ist nahe an Trommelmitte verhältnismäßig groß und nimmt nach der Peripherie hin ab. Sie überträgt sich natürlich auch auf die umlaufenden Schieberkolben, und zwar ist sie um so größer, je größer der über die Peripherie der Trommel herausragende Teil des Kolbens ist. Als Folge dieser relativen Bewegung der beiden Stirnwände zueinander ergeben sich Nachteile für das Dichthalten dieser Teile. Jene Flächen müssen aneinander luftdicht schließen, denn die Kolben und die in der Trommel für sie vorgesehenen Nuten machen die Anbringung eines Dichtungsmittels an der Stirnwand der Trommel unmöglich. Auch in den Stirnwänden des Arbeitszylinders ist es nicht möglich, Dichtungsmittel, wie z. B. dichtende Ringe, anzubringen, da solche Mittel wegen der exzentrischen Lage der Trommel und des Zylinders eine zu ersterer exzentrische Lage haben würden, also von keinem oder doch nur geringem Nutzen wären. Aus diesen Gründen müssen die Maschinen so ausgeführt werden, daß die Enden der Stirnwand und die Kolben fast luftdicht an den Stirnwänden des Zylinders abdichten, damit nicht ein zu großer Teil des Treibmittels die Maschinen zwischen den Berührungsflächen jener Teile verläßt. Hierbei kann die Ausführung so sein, daß eine zu große Reibung nicht verursacht wird, da die Stirnwände des Zylinders an der Drehung teilnehmen. Bei der geringsten Temperaturveränderung aber haben die Trommel und die Kolben meist eine höhere Temperatur als die Zylinder, was zur Folge hat, daß die Trommel und die Kolben zwischen den Stirnwänden festgehalten werden bezw. mit so starker Reibung an diesen Wänden laufen, daß ein großer Teil der Kraft verloren geht. Es ist auch vorgekommen, daß die Kolben bei diesen Maschinen so fest zwischen den Zylinderstirnwänden der Kapsel stecken blieben, daß sie zerbrachen.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist nun die Beseitigung dieser Übelstände. Dies wird dadurch erreicht, daß der Zylinder als Ring gestaltet ist, der zwischen den Stirnwänden frei beweglich ist und an der Drehung der Trommel nur infolge der Reibung an

Claims

derselben und an den an der Trommel befestigten oder aus einem Stück mit ihr bestehenden Stirnwänden teilnimmt.

Fig. ι zeigt einen senkrechten Querschnitt und Fig. 2 einen senkrechten Längsschnitt einer Maschine nach dieser Erfindung.

In den Rollagern 3, welche an den Deckeln 4 des Gehäuses 1 vorgesehen sind, ist die Welle mit einer Ausbohrung 5 gelagert, in welcher ein mit dem Einlaßrohr 7 des Treibmittels in Verbindung stehendes Rohr 6 lose drehbar ist. Die auf der Welle 2 sitzende Kolbentrommel 8 hat einen mit einer Öffnung 10 der Welle 2 in Verbindung stehenden Kanal 9.

Im Rohr 6 ist eine Öffnung 11 vorgesehen. Die Öffnungen 10 und 11 treffen während einer Umdrehung der Welle und der Trommel einmal zusammen, so daß das Treibmittel in die Maschine eingelassen wird und auf die rechte Seite des Kolbens 12 (Fig. 1) wirkt, der in einer radialen Nut 13 der Trommel verschiebbar ist. Während der Umdrehung der Trommel wird der Kolben durch die Fliehkraft gegen die innere Wandung des Arbeitszylinders 14 gepreßt. Dieser Zylinder besteht aus einem Ring, der zwischen den Stirnwänden 15 frei beweglich ist (Fig. 2). Eine dieser Stirnwände ist aus einem Stück mit der Trommel 8 hergestellt, während die andere an derselben in geeigneter Weise befestigt ist. Der Ring 14 wird von Rollen 16 getragen, die in Kugel- oder Rollagern 17 gelagert sind, und nimmt an der Drehung der Trommel teil infolge der Reibung zwisehen dem Ring und den Stirnwänden 15 und der Reibung zwischen dem Ring und der Trommel, die an der Innenseite des Ringes anliegt (Fig. 1). Der Ring 14 besteht aus zwei Teilen, so daß ein Ring 18 aus Stahl darauf angebracht werden kann. Nachdem die beiden Ringe 14, 18 auf die Trommel gebracht sind, werden die Stirnwände 15 gegen sie angedrückt, wozu eine auf die Welle 2 geschraubte Mutter 19 verwendet wird. In den Seitenflächen des Ringes 14 befinden sich in Nuten 20 Dichtungsringe 21, die mittels Federn 22 - gegen die Innenseite der Stirnwände 15 angedrückt werden. An den inneren Seiten der Stirnwände 15 sind Nuten 23 vorgesehen (Fig. 2), die als Führung für die Kolben 12 dienen. Durch die Öffnung 24 strömt das verbrauchte Treibmittel aus.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Das Treibmittel gelangt in den Arbeitsraum 25 der Maschine, wenn die Öffnung 10 mit der Öffnung 11 des Rohres 6 zusammenfällt, und bringt den Kolben 12 zur Drehung, bis er an dem Berührungspunkt zwischen Trommel und Ring angelangt ist und die Auslaßöffnung 24 den genannten Punkt überschritten hat. Nunmehr strömt das Treibmittel aus dem Raum auf der einen Seite des Kolbens 12 aus, während es auf der anderen Seite wieder von neuem einströmt.

In den Nuten 23, deren Anbringung durch die Verbindung der Stirnwände mit der Trommel ermöglicht ist, wird der Kolben, auch wenn er aus der Trommel heraustritt, geführt. Er kann also nicht abbrechen, wenn er dem Druck des Treibmittels unterliegt (Fig. 1). Der Kolben besteht zwecks guter Abdichtung gegen den Zylinder aus zwei oder mehreren Platten (Fig. 1), die sich abhängig voneinander bewegen.

Bei der geschilderten Einrichtung kann eine relative Bewegung zwischen der Trommel mit dem Kolben und den Stirnwänden des Zylinders nicht eintreten. Ein Bewegungsunterschied ist vielmehr nur an den Be- rührungsflächen des Ringes und den Stirnwänden vorhanden. Da die Verschiedenheit der Umfangsgeschwindigkeit der Flächenelemente an der Peripherie der Stirnwände verhältnismäßig klein ist, wie eingangs bemerkt, so wird auch die Reibung der sich aufeinander bewegenden Flächen entsprechend gering.

In der Zeichnung ist nur ein Kolben dargestellt, es können aber auch zwei oder mehrere benutzt werden. Das Betriebsmittel kann in Dampf oder irgend einem anderen expansiven Stoffe bestehen. Die Erfindung läßt sich auch für Pumpen u. dgl. verwerten.

-r. Λ

Ρλτε ν τ-Α ν spruch:

Kraftmaschine oder Pumpe mit umlaufendem Kolben und an der Drehung teilnehmendem Arbeitszylinder, in dem die Kolbentrommel mit dem Schieberkolben exzentrisch gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder aus einem Ring besteht, der sich zwischen den mit der Kolbentrommel ein Stück bildenden oder auch besonders hergestellten Stirnwänden unter Abdichtung frei bewegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.