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Einrichtung :zur .Änderung der Füllung und der Expansion von Drehkolbenmaschinen.
Für Maschinen mit umlaufenden Kolben, besonders solchen, bei denen- sich die Kolben
in der außerachsig zum Arbeitsgebäuse gelagerten Kolbentrommel radial verschieben,
ist es wünschenswert, eine veränderliche Füllung der-einzelnen Arbeitskammern in
einemähnlichen Sinne zu erzielen, wie -man bei Dampfmaschinen den Füllungsgrad verstellen
kann. Desgleichen kann es wünschenswert sein, auch den Bereich, in dem die Kammern
mit dem Auspuff verbunden werden, verstellen zu können. Das kann 1-ei Drehkolbenmaschinen
nur in der Weise bewirkt werden, daß man die Länge der Öffnung, aus der das Triebmittel
ins Innere der Maschine eintreten oder aus ihm herausträten kann, veränderlich gestaltet.
Um das zü verwirklichen, hat man entweder vom Innern der Maschine in der Gehäusewand
eine Anzahl von Kanälen nach außen geführt, von denen je nach Bedarf immer eine
bestimmte Anzahl mit der Drehmittelzuführung verbunden-. werden konnte, oder man
hat zwischen das Gehäuse und die Kolben der Maschine einen Ring eingelegt, der eine
öffnung aufwies und der nach Art eines Drehschiebers so verschoben werden konnte,
daß die mit der Treibmittelzuführung oder abführung zusammenhängende Öffnung mit
verschiedenen Teilen der Maschine in Verbindung gesetzt werden konnte. Erstere Vorrichtung
hatte den Nachteil, daß in dem Augenblick, in dem ein Kolben an der Mündung eines
der genannten Kanäle- vorüberging, eine Verbindung 'und damit ein Druckausgleich
zwischen der vor und hinter diesem Kolben liegenden Arbeitskammer erfolgte, wodurch
erhebliche Druckverluste bedingt waren. Die letztere Bauart hatte-wieder den Nachteil,
daß bei manchen Ausführungen auch bei ihr der nämliche Fehler auftrat, und däß wieder
bei anderen Ausführungen bei ihr nicht eine Verlängerung der Ein-Ußöffnung, sondern
nur deren Verlegung eintrat, indem nicht nur ihre Abschlußkante, sondern auch ihre
Eröffnungskante verschoben wurde. - ' Die Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung
ist frei von den genannten Störungserscheinungen, indem eine Möglichkeit angegeben
wird, eine muschelförmige, zur -Zu-bzw. Abführung des Treibmittels (z. B. Luft)
dienende Aussparung derart verlängerliar zu machen, daß ,die Eröffnungskante der
Einlaßöffnung stehenbleibt und nur die Abschlußkante wandert.
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Eine derartige Maschine ist in den Abb. i und 2 im Längsschnitt und
im wagerechten Schnitt darzestellt.
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In dem Gehäuse io ist außerachsig auf der ZVelle i i, - die in von
dem Deckel 12 getragenen Kugellagern 13 läuft, die Kolbentrommel 1q. angeordnet,
in . deren' radialen Schlitzen 15 sich die Kolben 16 bewegen. Der Eintritt des Betriebsmittels
erfolgt durch den Stutzen 17, der mit .der festen Einlaßöffnung i8 in Verbindung
steht, während der Auslaß
durch den Stutzen ig erfolgt, der mit
der festen Auslaßöffnung 2o verbunden ist. In dem Gehäuse io sind die Ringe 21 und
22 gelagert, die muschelförmige Ausnehmungen 23 und 24 besitzen, die sich zum -Teil
mit den Einlaßöffnungen 18 bzw. den Auslaßöffnungen 2o überdecken. Durch Schneckenradantrieb
25, 26 können dabei die Drehschieber 21 und 22 gesondert verstellt werden. Durch
Verschiebung der Muschel 23 zu der festen Einlaßöffnung 18 kann also deren Verlängerung
erzielt werden, so daß eine veränderliche Füllung herbeigeführt wird. Dabei bleibt
die Eröffnungskante des Gesamteinlasses fest liegen, so daß hier keine entgegengesetzt
drehenden Momente entstehen können. Umgekehrt kann auf der Auslaßseite durch Verschieben
des Ringes 22 mit Hilfe der Muschel 24 eine Verlängerung der Auslaßöffnung 2o herbeigeführt
werden, so daß der Auslaß früher oder später beginnen kann, womit der Expansionsgrad
geändert wird.
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Wird eine derartige Einrichtung auf umsteuerbare Maschinen angewandt,
so tritt eine Schwierigkeit auf, deren Überwindung an einem in den Abb. 3, 4, 5
und 6 dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigt werden soll. Bei dieser Maschine
ist ein Umsteuerschieber 33 vorhanden, von dem zwei Kanäle 17 und ig nach unten
führen, um dort in die feststehenden Aussparungen 18 und 2o zu münden. Ferner ist
wieder ein drehbarer Ring vorhanden, der die strichpunktiert eingezeichneten, muschelförmigen
Aussparungen 23 und 24 aufweist, und zwar ist hier aus rein baulichen Gründen der
Ring 2i' in doppelter Ausführung vorhanden und in die Deckel 12 eingelegt. Die Kupplung
zwischen Flachschieber 33 und Drehschieber 2i' ist eine derartige, daß, wenn z.
B. (Abb. 4) der Flachschieber 33 ,den Kanal ig für den Lufteintritt freigibt, die
Aussparung 23 gleichzeitig die Eintrittsöffnung 2o in beliebiger Weise zwecks Füllungsänderung
verlängert und gleichzeitig die Aussparung 24 zusammen mit der Aussparung 18 eine
Austrittsöffnung schafft, aus dem die Luft durch Kanal 17 in den Austrittsstutzen
34 entweichen kann. Soll die Maschine umgesteuert werden, so wird der in Abb. 5
dargestellte Zustand hergestellt. Zwischen diesen beiden Möglichkeiten besteht eine
in Abb. 3 dargestellte Mittellage. Die genannte Schwierigkeit besteht nun darin,
daß dann, wenn aus der in Abb.3 dargestellten Mittellage die Lage nach Abb.4 oder
5 hergestellt werden soll, es notwendig ist, daß der Flachschieber 33 schon in der
ersten Stufe der Verstellungsbewegung die Kanäle 17 oder ig vollkommen freigibt,
damit keine Drosselung und damit unnötige Verluste eintreten. Das wird nun bei der
Erfindung durch die Eigenart der Kupplung von Dreh- und Flachschieber erreicht.
Der Drehschieber 2i' wird nämlich von zwei Zahnrädern 27 angetrieben, die auf einer
Welle 28 sitzen, auf der sich ein Exzenter 29 befindet. Dieses gleitet im Schlitz
eines Hebels 30 der Schieberstange 32,. die am Flachschieber 33 angreift. Betrachtet
man in Abb. 3 die Lage des Exzenters, so sieht man, daß schon bei einer kleinen
Drehung der Welle 28 ein kräftiger Ausschlag des Hebels 31 und damit eine energische
Bewegung der Muschel 33 eintritt, wie dies zur Vermeidung einer Drosselung erforderlich
ist. In den Lagen des Exzenters 29 nach Abb.4 und 5 hat dagegen eine Drehung der
Welle 28 fast gar keinen Einfluß auf die Stellung des Hebels 31 und des Schiebers
33, was ebenfalls erforderlich ist, denn der Schieber 33 hat die Umsteuerung bereits
bewirkt, und bei .der Füllungsänderung sollen größere Bewegungen desselben vermieden
werden.