DE361866C - Drehkolbenmaschine mit sichelfoermigem Arbeitsraum und in ringfoermigen Nuten gefuehrten Kolben - Google Patents

Description

geführten Kolben.

Es ist bei Drehkolbenmaschinen mit gegenüber der Zylinderachse exzentrisch gelagertem Kolbentrommel vorgeschlagen worden, die in Schlitzen der Kolbentrommel verschiebbaren Flächenschieberkoliben zwangläufig so zu führen, daß ihre Außenkanten ständig an der Zylinderwandung ohne Druck, aber in der für die Abdichtung· erforderlichen Nähe entlang streichen.

ίο Es wurden zu diesem Zweck in den beiden Stirnwänden bzw. Deckeln des Zylinders je eine konzentrische ringförmige Führungsnut angebracht, in welche die Schieberkolben mit zapfenförmigen Ansätzen eingriffen. Diese Einrichtungen halben im Betriebe deshalb versagt, weil an den Zapfen und Führungsnuten nach kurzer Betriebs datier ein so erheblicher Verschleiß eintrat, daß die Schieberkanten sich doch wieder gegen die Zylinderiao wandung andrückten, wodurch der Wirkungsgrad der Maschine beträchtlich vermindert wurde. ^;

Weiter ist vorgeschlagen, die Führungsnuten statt in den Deckeln i.n um die Zylinderachse drehbaren Leitorganen anzubringen. Dabei sollten diese Organe entweder durch die Reibung der eingreifenden Zapfen mitgenommen, oder durch einen der Zapfen awangläufig mitgenommen werden. Im ersten Falle erfolgt die Mitnahme nicht zuverlässig; im praktischen Betriebe setzen sich die Endscheilben fest, und es treten dann alle Mangel der festen Führungsnuten ein. Im zweiten Falle müssen die Führungsringe bei jeder Trommelumdrehung beschleunigt und verzögert werden. Bei der großen Umlaufzahl derartiger Maschinen treten sehr große Beschleunigungs- und Verzögerung-skräfte auf, die den Betrieb ernstlich gefährden. ;

Gemäß der Erfindung wenden die mit den Führungsnaiten ausgestatteten drehbaren Organe zwangläufig mit annähernd gleichibleibender, und zwar mit annähernd der gleichen Drehgeschwindigkeit angetrieben, mit welcher der Drehkolben umläuft. Durch die annähernd gleichförmige Drehgeschwindigkeit entfallen die Beschleunigungen und Verzögerungen, so daß die gemäß der Erfindung ausgerüsteten Maschinen sehr ruhig arbeiten. Infolge der Exzentrizität der Achse der Leitongane und der Kolbentrommelachse machen die Schieber zapfen gegenüber der !

Nut bei jeder Umdrehung eine kleine Hin- und Herbewegung, deren Länge gleich der doppelten Exzentrizität ist, also nur einen Bruchteil der ganzen Nutlänge beträgt. Dieser kleine Wieg ist für jeden Zapfen der gleiche.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt.

Es zeigt:

Abb. ι einen senkrechten Längsschnitt durch eine Drehkolbenmaschine;

AJbb. 2 eine Seitenansicht nach Abnahme des Deckels (das Gehäuse im Schnitt); . Abb. 3 eine etwas abweichende Gestaltung des Leitorgans;

Abb. 4 ein besonderes, in jedem der beiden Gehäusedeckel angebrachtes Lager für die Leitorgane.

In dem Zylindergehäuse 1 ist die Kolbentrommel 2 auf der Welle 3 in üblicher Weise exzentrisch gelagert. In Schlitzen derselben sind die FJachschieberkolben 4 in radialer Richtung verschiebbar angebracht. Deckel 6 schließen das Gehäuse nach außen, alb.

Zwischen den Gehäusedeokeln 6 einerseits und der Kolbentrommel 2 und den Schiebern 4 andererseits ist an. beiden Zylinderenden je eine Scheibe S angebracht, die mit ihrer zylindrischen Außenfläche 5' spielfrei, aber leicht drehbar in den Zylinder eingepaßt ist. In die nach innen gekehrte Seite jeder Scheibe sind Vertiefungen 7 eingearbeitet, die in radialer Richtung durch Kreislbögen begrenzt werden, die konzentrisch zum Scheibenrande 5' iumd zur Zylinderwandüng verlaufen (s. Abb. 2). In jede der Vertiefungen 7 greift einer der Schieber 4 mit einem zapfenartigen Ansatz 8 ein, und zwar so, daß in Richtung des Radius kein Spiel vorhanden ist.

Wenn die Maschine arbeitet, und zwar sowohl wenn sie als Kraftmaschine arbeitet, z. B. als Dampf- oder Preßliuftmaschine, wie wann sie als Arbeitsmaschine dient, z. B. als Verdichter oder Vakuumpumpe, sucht die Fliehkraft die Schieber nach außen zu treiben. Dabei legen sich die Außenkanten der Zapfen 8 fest an die äußere Wandung der Vertiefungen 7. Die Schieberaußenkanten bleiben so nahe der Zylinderwandung, daß eine Abdichtung erfolgt, ohne daß irgendwelcher Druck auf die Zylinderwandung ausgeübt wird. Würden die Vertiefungen 7 zu einer geschlossenen Ringnut vereinigt sein, so

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würde der Druck der Zapfen 8 gegen die Außenfläche der Nut bestrebt sein, die Scheiben 5 mitzunehmen. Dabei bestünde die Wahrscheinlichkeit, daß die Scheiben 5 sich mit der Kolbentrommel in Übereinstimmung drehen würde. Wurden aber aus irgendeinem Grunde, z. B. durch verharzendes öl, die Scheiben 5 festgehalten, so wurden die Zapf en wieder die ganze Nut 7 bei jedem Umlauf der Maschine durchlaufen, und es bestünde wieder 'die Möglichkeit eines starken Verschleißes. Werden aber die Scheiben 5 angetrieben, so daß sie sich etwa mit der Winkelgeschwindigkeit der Kollbentrommel drehen, so ist diese Gefahr ausgeschlossen und der Reibungsweg wird mit Sicherheit auf 'das geringste Maß vermindert. Der Antrieb! der Scheiben 5 könnte von außen her erfolgen. Am zweckmäßigsten aiber hat es sich erwiesen, die Scheiben durch Mitnehmer von der Kolbentrommel aus mitnehmen zu lassen. Als Mitnehmer können die Schieber 4 dienen, und es würde unter Umständen genügen, die Ringnut 7 an einer Stelle zu schließen und nur bier einen Anschlag für einen der .Schieber zu schaffen. Ein sehr gleichmäßiger Antrieb wird dadurch gewährleistet, daß die Ringnut, wie dargestellt, in einzelne Vertiefungen 7 aufgelöst ist. Bei jedem Umgange kommt dann die Vonderflanke jedes Zapfens 8 einmal während eines bestimmten Drehweges als Mitnehmer zur Wirkung.

Es .ist auf diese Weise gelungen, die Wanderung der Zapfen 8 gegen das Füh-• rungsmittel beim Umgang auf das theoretisch mögliche Mindestmaß zwangläufig herabzusetzen, nämlich auf den Betrag der doppelten Exzentrizität. Die gebotene Länge der Vertiefungen 7 in Richtung des Umfanges ergibt sich 'daher als dieses Maß vermehrt um die Zapfenstärke.

Bei praktischen Ausführungen wird die Größe dieses Reibungsweges auf einen sehr geringen Teil des Umfanges sinken, z. B. auf ¹^₀ und darunter.

Da die Schieber 4 an den verschiedenen Stellen der Kolbentrommel 2 ungleich weit vorstehen, so werden durch die Zapfen 8 in der · einen radialen Richtung größere Fliehkräfte auf die Leitscheiben 5 übertragen als in der entgegengesetzten Richtung. Die Leitsebeilben 5 wienden daher einseitig gegen die Zylinderwandung gepreßt. Dieser einseitige Druck kann, wie in Abb. 4 beispielsweise gezeigt, durch ein besonderes Führungslager 11 aufgenommen werden. Es wird dadurch auch der Reibungsweg dieser Kräfte beträchtlich verringert, und es werden die zylindrischen Außenflächen der Leitscheiiben vollkommen entlastet.

Die Leitscheiben 5 umschließen die Welle 3 lose. Es muß aber verhindert werden, daß sie durch den Druck im Innern der Zellen nach außen verschoben ,und gegen die Deckel 6 gedrückt werden. Dies wird im Ausführungsbeispiel erreicht durch auf der Welle 3 angebrachte Anschlagsringe 9, 9', die mittels Schraube 10 einstellbar gehalten sind.

Um zu verhüten, daß trotz dieses Mittels ein einseitiges Anpressen dadurch herbeigeführt wird, daß die Räume 6', 6" auf einen verschiedenen Druckzustand gelangen, wird in nicht dargestellter Weise zweckmäßig eine Druckausgleichleitung zwischen beiden Räumen vorgesehen. Gegebenenfalls können die Räume 6', 6" unter Überdruck gehalten werden.

AbIb. 3 zeigt eine etwas andere Ausgestaltung der Leitscheiben und Schieber. Die Schieber 4 haben (hier keine Endzapfen 8, sondern werden in ihrer ganzen Höhe \-on den Leitscheiben am Ende umschlossen. Es sei darauf hingewiesen, daß auch hier der Reibungsweg, 'die gleiche geringe Größe erhält wie ibei der voribeschriebenen Ausführung.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Drehkolbenmaschine mit sichelförmigem Arbeitsraum und in ringförmigen Nuten geführten Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß die in bekannter Weise um die Zylinderachse ohne Spiel drehbar angeordneten Leitorgane (S), welche die zur zwangläufigen Führung der Schieber (4) dienenden ringförmigen Nuten oder Ausnehmungen (7) tragen, zwangläufig mit annähernd gleichbleibender und annähernd der gleichen Winkelgeschwindigkeit angetrieben werden, mit welcher der Dreh-•kolben (2) umläuft.

2. Drehkolbenmaschine nach Anspruch i, dadurch; gekennzeichnet, daß die Führungsnut in eine der Kolbenzahl entsprechende Zahl von Ausnehmungen (7) unterteilt ist, deren Länge mindestens gleich der doppelten Exzentrizität, vermehrt um die Stärke der in die Nuten eingreifenden zapfenartigen Ansätze! (8) der Kolben (4), ist. "

3. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitorgane mit den Ausnehmungen (7) als Scheiben (5) ausgeführt sind, deren äußerer Durchmesser mindestens gleich dem Zylinderdurchmesser ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.