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Steuerung für Drehkolbenmaschinen mit sichelförmigem Arbeitsraum Gegenstand
der- Erfindung ist eine. Steuerung des Ein- und .Auslasses des Betriebsmittels,
insbesondere für krafterzeugende und kraftaufnehmende Drehkolbenmaschinen mit sichelförmigem
Arbeitsraum durch einen mit der Antriebswelle - sich drehenden Steuerschieber.
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Die Erfindung- besteht darin, daß der -Steuerschieber mit einer Steuerkante
für den Vorwärtsgang und einer Steuerkante für den Rückwärtsgang ausgestattet und
längsverschiebbar mit Bezug auf die Ein- und Austrittskanäle. des Arbeitsmittels
so angeordnet ist, daß bei Verschiebung nach der einen oder anderen Seite zunächst
der Vorwärts- bzw. der Rückwärtsgang eingeschaltet und dann durch Weiterverschiebung
infolge der schrägen Steuerkante- die verschiedenen Füllungsgrade eingestellt werden,
wobei die Austrittskanäle so angeordnet sind; daß sie bei Einschaltung des Steuerschiebers
in den Vorwärts- und Rückwärtsgang gleichzeitig geöffnet werden.
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Steuerungen mit umlaufenden S.teüerschiebern sind bereits bekannt.
Dieselben haben aber, entweder- gerade, axial gerichtete Steuerkanten, die nur eine
geringe Veränderung des Steuerwinkels zulassqn, oder es wird die Menge des Betriebsstoffes
für eine Füllung des Arbeitsraumes durch Drosselung verringert,- oder es werden
bei schräglaufenden Steuerkanten besondere. Schieberbüohsen benötigt;: die. besondere.
-Verdrehungs- oder Verschiebungsvorrichtungen erfordern. Demgegenüber -ist die neue-
Steuerung: von größter Einfachheit der Bauart und Bedie4ung. Mit Hilfe eines einzigen
Hebels kann sowohl für den Vorwärts- als auch für den Rückwärtsgang jeder beliebige
Füllungsgrad (oder Verdichtungsgrad) der Maschine von o bis fast 36o° eingeschaltet
werden. Dadurch, daß zur Bedienung der Maschine nur ein Hebel vorhanden ist, ist
gleichzeitig die größte Betriebssicherheit gewährleistet. Natürlich braucht die.
Verschiebung des Steuerschiebers nicht durch den. Handhebel zu erfolgen. Sie kann
auch in irgendeiner anderen Weise durch beliebige selbsttätige Steuerungsvorrichtungen,
wie - z. B. Fliehkraftregler o. dgl., bewirkt werden: In 3e;_ Zeichnung ist der
Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es ist Abb. i ein Längsschnitt
durch einen als Beispiel angenommenen umsteuerbaren Drehkolbenpreßluftmotor, bei
dem zwei gleiche, aber um i8o° `versetzte Maschinen zur Verwendung kommen. Die linke
Seite entspricht dem Schnitt I-II-III und die rechte Seite, dem Schnitt IV-II-V
der Abb. 3 und die Mitte dem Schnitt VI-VII der Abb. 2.
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Abb. 2 ist ein Querschnitt dazu nach der Linie X-XI der Abb. i mit
Sicht nach der linken Maschinenseite.
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Abb.3 ist ein weiterer Querschnitt nach der LinieVIII-IX der Abb.
i mit Sicht nach der rechten.Maschinenseite.
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Abb. q. ist eine Ansicht des Steuerschiebers. Abb. 5 ist ein waagerechter
Schnitt durch die Maschine mit Sicht nach unten, also nach dem Fundament, bei der
äußersten Verschiebung
des Steuerschiebers nach links, also nach
vorn.
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Abb. 6 ist der gleiche waagerechte Schnitt wie Abb. 5, jedoch'tnit
der Sicht in entgegengesetzter Richtung, also nach oben.
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Abb. 7 ist der gleiche waagerechte Schnitt wie Abb. 5, jedoch bei
der äußersten Verschiebung des Steuerschiebers nach rechts, also nach hinten.
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Abb. 8 ist der gleiche waagerechte Schnitt wie Abb. 7, jedoch mit.der
Sicht in entgegengesetzter Richtung, also nach oben.
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An einem Gehäuse i sind zu beiden Seiten Laufzylinder 2 befestigt,
in,denen die Welle 3 gelagert ist. Die Welle 3 besitzt zu beiden Seiten, gegenseitig
um i8o° versetzt, exzentrische Verlängerungen q. und 5, auf denen Deckelscheiben
6 mit angeschraubten Zylindern 7 drehbar angeordnet sind. Die Laufzylinder 7 sind
konzentrisch zu den exzentrischen Wellenteilen q. und 5 angeordnet, umschließen,
an den Berührungspunkten dichtend, die zum mittleren Wellenteil 3 konzentrisch liegenden
Zylinder 2. Der sich zwischen den Zylindern :2 und 7 bildende sichelförmige Arbeitsraum
wird durch ein Widerlager i o in -zwei Arbeitsräume -8 und g unterteilt, die als
Saug- und Druckräume bzw. als Expansions- und Auspuffräume benutzt werden können.
An den Widerlagern io gleiten dichtend im Laufzylinder 7 drehbare Nüsse i i. Die
Deckelscheiben 6 und ihre Zylinder 7 werden durch die Nüsse i i an den an den Zylindern
21 befestigten Widerlagern io geführt und an der Drehung gehindert. An den mit dem
Gehäuse i verbundenen Dekkeln 12 sind Federn 13 so gelagert, daß sie die Gleitscheiben
14 derart gegen die Deckelscheiben 6 pressen, daß die Laufzylinder 7 und die Laufzylinder
2 mit ihren Stirnflächen am Gehäuse i und an den Deckelscheiben 6 dichtend gleiten.
Der exzentrische Wellenteil q trägt eine fest mit ihm verbundene und zum Wellenteil
3 konzentrische Büchse 15, die im vorderen Gehäusedeckel i2 drehbar gelagert ist
und auf der eine Kupplung, ein Zahnrad oder eine Riemenscheibe zur Weiterleitung
der Kraft aufgesetzt werden kann.
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Das Gehäuse i hat in dem beschriebenen Beispiel in seiner Mitte einen
abgeschlossenen Raum 16, der für den Eintritt der Preßluft verwendet wird, während
ein Außenraum 17 für den Austritt der expandierten und somit verbrauchten Luft verwendet
wird. Beide Räume 16 und 17 werden durch einen Steuerschieber 18 von den Zu- und
Austrittskanälen 1g und 2o und damit von den Arbeitsräumen 8 und 9 getrennt. Der
Steuerschieber 18, besitzt nämlich in der Mitte Vertiefungen, die durch schräglaufende
Steuerkanten 2i und 22 begrenzt werden und den Eintritt der Preßluft nach den Kanälen
i g und 2o bzw. nach den Arbeitsräumen 8 und g regeln, während gleichzeitig die
Außenkanten 23 und 24 den Austritt aus diesen Arbeitsräumen 8 und g steuern.
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Der auf der Welle 3 durch einen Federkeil 25 verschiebbar befestigte
Steuerschieber 18 kann durch einen Steuerhebel 26, eine Welle 27, einen Hebel 28
sowie Muffen 29 auf der Welle 3 hin und. her verschoben werden.
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In Abb. i ist der Steuerschieber 18 in seiner Mittelstellung gezeichnet.
Er hat also die Zu- und Ableitungskanäle i9 und 2o abgeschlossen. Diese Kanäle sind
so angeordnet, däß je ein Kanal 2o der linken Maschine , mit einem Kanal ig. der
rechten Maschine mit den linken Steuerkanten 2i und 2:3 des Schiebers 18 und je
ein Kanal i9 der linken Maschine mit einem Kanal 2o der rechten Maschine mit den
rechten Steuerkanten 22 und 24 des Steuerschiebers 18 in Verbindung kommt. Wird
der Steuerschieber 18 nach links, also nach vorn verschoben bis zu seiner Endstellung,
die in Abb. 5 und 6 dargestellt ist, dann wird die durch E in den Raum 16 des Gehäuses
i eingetretene Druckluft durch die Steuerkante 2r in die Zuleitungskanäle 2o der
-linken Maschine und 1g der rechten Maschine in die Arbeitsräume 8 geleitet, während
gleichzeitig die expandierte Luft aus den entgegengesetzten Arbeitsräumen g durch
die Kanäle i9 der linken Maschine und 2o der rechten Maschine und durch die Steuerkante
24 in den Raum 17 des Gehäuses und von da nach dem Austritt A (Abb. 2) abgeleitet
wird.
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Wird der Steuerschieber i8 nach rechts verschoben, -also nach hinten
bis zu seiner Endstellung, die in Abb. 7 und 8 dargestellt i ist, dann leitet die
Steuerkante 22 die Preßluft nach den Arbeitsräumen g. Die expandierte Luft tritt
aus den Arbeitsräumen 8 durch die Steuerkante 23 nach dem Austritt A, und die Maschine
läuft im entgegengesetzten i Sinn. ' Durch die schräge Anordnung der Steuerkanten
21 und, 22 des Steuerschiebers 18 wird bei der Einstellung der Maschine und des
Steuerschiebers 18, je nach der Größe der i Verschiebung des Steuerschiebers, eine
kleinere oder größere Füllung erzielt, die bei dem vorliegenden. Ausführungsbeispiel
bis beinahe 36o° erfolgen kann.
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Bei Umkehrmaschinen können die beiden Maschinenseiten um. i8o° gegeneinander
versetzt angeordnet werden, damit auf alle Fälle eine Maschinenseite mit Druckluft
angefüllt wird, wenn die andere am Totpunkt oder in einer solchen Kurbelstellung
steht, in der die i Steuerkante des Schiebers bereits abgeschlossen hat. Auf diese
Weise ist stets ein Drehmoment
vorhanden, um die Maschine in Gang
zu bringen.
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Die Erfindung läßt sich natürlich auch für einfache Motoren, Dampf-
oder Gasmaschinen o. dgl. mit nur einer Drehrichtung verwenden. In diesem Falle
werden zweckmäßig nur eine oder mehrere gleichgerichtete Steuerkanten des Steuerschiebers
zur Ausführung kommen, ;yr#obei dann die Verschiebung des Steuerschiebers durch
einen Ringkraftregler mit bekanntem Antrieb erfolgen kann, der dann selbsttätig
die verschiedenen Füllungen einstellt.