DE62264C - Kreisel-Kraftmaschine oder Pumpe - Google Patents
Kreisel-Kraftmaschine oder PumpeInfo
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
- F01C1/30—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
KAISERLICHES
PATENTAMT
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kreiselmaschinen und Kreiselpumpen, bei denen
die Bewegung eines in cylindrischem Gehäuse excentrisch angeordneten Rades durch die
relative Drehung des Excenters, auf welchem es sitzt, hervorgerufen wird; es kann auch das
cylindrische Gehäuse sich drehen und das Excenter feststehen, oder umgekehrt, wie nachstehend
beschrieben.
Ein charakteristisches Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, dafs sich
hier weder das Gehäuse, noch das in demselben enthaltene Rad gegen einander drehen,
sondern dafs das Rad innerhalb des Gehäuses lediglich im Kreise schwingt, zu welchem
Zweck es mit dem Gehäuse verbunden ist. Der Zwischenraum zwischen Gehäuse und Rad
ist hinsichtlich seiner Durchmessereintheilung im wesentlichen dem Profile des Excenters
entsprechend eingerichtet, derart, dafs der Zwischenraum mit dem Excenter zusammen
rotirt, wenn dieses sich dreht, oder mit demselben stillsteht, wenn das Gehäuse sich dreht.
Damit die Ebene dieser Zwischenraumeintheilung im diametralen Sinne stets in der Excenterebene
liegt, ist das Rad mit zahlreichen Flügeln oder strahlenförmig angeordneten Zwischenwänden
versehen, welche durch geeignete, Verlängerungen der Flügel bildende Theile das Rad
mit der Peripherie des Gehäuses fortwährend in Berührung halten. Um dem Gehäuse und
dem darin eingeschlossenen Rade einerseits eine gleichrhäfsige Drehgeschwindigkeit zu
geben, wenn beide sich zusammendrehen, und um dieselben andererseits, wenn das Excenter
sich dreht, an der Drehung zu verhindern, sind die das Rad mit dem Gehäuse
in Verbindung haltenden Theile, welche gewöhnlich der Reihe nach einer nach dem andern in Wirkung treten, zahlreich und
behufs Steigerung ihrer Wirksamkeit derart angeordnet, dafs sie ihre Thätigkeit in einem
kurzen Bogen ungefähr in der Mitte des Halbkreises seitlich von der Excenterebene entfalten.
Ferner sind Ein- und Auslafsöffnungen und Kanäle vorgesehen, um eine Flüssigkeit in die
Räume zwischen Gehäuse und Rad ein- und an entgegengesetzten Seiten der diametralen
Eintheilung aus denselben herauszulassen, so dafs einerseits die Drehbewegung des Gehäuses
bei stillstehender Welle, oder andererseits die Drehbewegung der Welle bei stillstehendem
Gehäuse ein Ansaugen und Ausstofsen der zu pumpenden Flüssigkeit bewirkt. Ist der Apparat
als Antriebsmaschine eingerichtet, so wird das Einlassen von Dampf oder anderer ausdehnbarer
gasförmiger Flüssigkeit die Maschine in Bewegung setzen. In seiner Anwendung speciell
als Dampfmaschine ist der Apparat in Fig. 38 bis 41 der beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht.
Zunächst sei die Erfindung in Bezug auf die in Fig. ι bis 4 veranschaulichte Ausführungsform beschrieben, von denen Fig. 1 eine Seitenansicht
des Inneren des Gehäuses und des in diesem befindlichen Excenterrades, Fig. 2 ein
Schnitt nach 2-2, Fig. 1, Fig. 3 ein solcher nach 3-3, Fig. 1, und Fig. 4 eine seitliche
Schnittansicht des Gehäuses ist, in welcher die Schlitze zur Aufnahme der ebenfalls im Schnitt
gezeigten Zapfen veranschaulicht sind. Bei der in vorstehenden Figuren dargestellten Aus-
führungsform findet eine Drehung der Welle
und ihres Excenters nicht statt, während dagegen das Gehäuse mit dem darin befindlichen
Rade sich dreht. Die Welle ist hier an beiden Enden hohl, wobei Flüssigkeit an dem einen
Ende ein- und aus dem anderen wieder austritt. In den Lagern α an den Enden des Gestelles A
ruht die sich nicht drehende, aus einem einzigen Stück bestehende Welle B mit axialen-TJurchlafskanälen
b und έ1, von denen der
erstere den Einlafs für die zu pumpende Flüssigkeit vom einen Wellenende und der
andere den Auslafs für dieselbe vom anderen Ende bildet. Zu beiden Seiten des massiven
■ mittleren, bei b2 excentrisch geformten Theiles der Welle B münden seitlich zur Achsenrichtung
der Welle die Kanäle b b1 mittelst der Ein-und
Auslafsöffnungen b3 und b* für die zu pumpende
Flüssigkeit. Das Pumpengehäuse besteht aus den beiden Theilen C C, deren Randflantsche
c mittelst durchgehender Schraubenbolzen auf einander befestigt sind, und welche
mit ihren Lagern c1 den concentrischen Theil
der Welle B über die Ein- und Auslafsöffnungen b3 i>* hinaus umfassen, derart, dafs
diese Oeffnungen im Innern des Gehäuses münden: Die auf der Welle angebrachten Ringe b5 halten das Gehäuse auf dieser in
seiner Lage. .Der mittlere Theil des Gehäuseinnern als Ganzes ist, wie in Fig. 2 und 3,
cylindrisch geformt; vom Umfange seines cylindrischen Theiles aus ragen in von dort bis
zu einer gewissen Entfernung von der Achse paralleler Richtung die Seitenwände nach innen,
um sich dann nach aufsen zu erweitern. Dieser seitlich erweiterte Theil des Gehäuses ist durch
strahlenförmig angeordnete Wandungen in mehrere Kammern oder Kanäle D D1 getheilt,
wobei die dem cylindrischen Gehäuseinnern zugekehrten Kanten dieser Wandungen in
einer Ebene mit den parallelen seitlichen Wandflächen des cylindrischen Theiles des
Gehäuseinnern liegen, während die der Achse des Gehäuses zugekehrten Kanten dieser Wandungen
mit der Wellenachse parallel verlaufen. Die Ein- und Auslafsöffnungen bB und 64 liegen
den Kanälen d d1 unmittelbar gegenüber. .
Dreht sich das Gehäuse von links nach rechts, so wird b die Ein- und bl die Auslafsöffnung
sein, ebenso bs bezw. b*. Von
letzteren wird bs unmittelbar in den Kanal d
entleeren und £4 unmittelbar vom Kanal d1
Flüssigkeit aufnehmen. Zu beiden Seiten einer jeden Oeffnung b9 b4* ist die Welle mit je einer
Längsrippe H versehen, welche sich ihrer Breite nach von einer der Wandungen D D1 zur
anderen erstreckt, derart, dafs stets eine von diesen sich mit ihrer inneren Kante mit der
Rippe in Berührung befindet und dann gegen diese während dieser Zeit wasserdicht abdichtet.
Die Rippen befinden sich an entgegengesetzten Seiten der Welle und liegen sämmtlich in der
Ebene des Excenters.
Das im Gehäuse befindliche Rad besteht aus einer Nabe e, von welcher so viele Speichen E,
als Paare Wandungen D D1 vorhanden sind, in gleichen Abständen strahlenförmig ausgehen,
und sitzt lose auf dem Excenter £>2, wobei es
den cylindrischen Theil des Gehäuseinnern seitlich ausfüllt. Die Nabe ist mit zweitheiliger
Büchse e1 versehen, um auf das Excenter gebracht
werden zu können, wenn dieses, wie in der Zeichnung, kleiner als die Welle gemacht
ist. Am äufseren Ende einer jeden Speiche E des Excenterrades befindet sich ein Gelenk,
welches aus einer in dieser vorgesehenen, in der Querrichtung cylindrischen Lageröffnung_/ und
dem mit seinem einen theilweise cylindrisch geformten Ende darin ruhenden Gelenkstück F
besteht, dessen anderes Ende durch seine seitlichen, in Nuthen y2 der anliegenden Gehäuseflächen
eintretenden Zapfen f1 die Speichen
mit dem inneren Umfange des Gehäuses in Verbindung hält. Diese Gelenkstücke f befinden
sich zwischen den parallelen Theilen der Gehäuseseiten. Die in gleicher Entfernung
von der Gehäuseachse kreisförmig angeordneten Nuthen f2 sind so lang, dafs sie die infolge
der Drehung des Gehäuses und seines Rades durch das Excenter bewirkte, kreisförmig
schwingende Bewegung des Rades zulassen, und dabei derart angebracht, dafs, wenn eines
der Nuthenenden sich etwa in der Mitte des von der Excenterebene abgeschnittenen Halbkreises
befindet, dasselbe gegen den Zapfen, eines Gelenkstückes F andrückt und so zeitweilig-dahin
wirkt, das Excenterrad mit dem Gehäuse zu drehen. Indem diese Ebene sich dreht oder fortwährend ihre Lage wechselt,
treten die Zapfen und Nuthen, jede in. einem zu der erwähnten Ebene gleichartig angeordneten
kurzen Kreisbogen, der Reihe nach in Wirkung und ertheilen so dem Excenter eine der Drehung des Gehäuses entsprechende Drehbewegung,
wodurch das Rad im Gehäuse eine nur kreisförmig schwingende Bewegung erhält. Die ■ Nuthen f2 müssen so angeordnet sein,
dafs die einander gegenüberliegenden Speichen des Excenterrades in der Excenterebene mit
gegenüberliegenden Wandungen D D1 der Gehäuseseiten zusammenfallen, so dafs dadurch
das.Innere des Gehäuses der Länge nach in zwei Haupträume zerlegt wird,, von denen der
eine mit der Ein- und der andere mit der Auslafsöffnung der Welle in Verbindung steht.
Infolge der durch die zahlreichen und der Reihe nach hinter einander in Wirkung
tretenden Gliedergelenke hervorgerufenen gleichmäfsigen Bewegungsgeschwindigkeit des Gehäuses
und Rades wird einerseits ein gleichmäfsiges, stofsfreies Fliefsen des Wassers erzielt und
andererseits die Reibung der einander beruh-
renden, sich drehenden Theile auf ein Mindestmafs beschränkt, wie denn überhaupt alle
Reibung auf die infolge und innerhalb der Excentricität des inneren Rades stattfindende
beschränkt ist.
Der Antrieb des Gehäuses erfolgt hier durch ein Kettenrad m, Fig. 2 und 3.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsart, bei welcher das Gehäuse in der Excenterebene
in zwei Räume getheilt ist, von denen der eine mit der Ein- und der andere mit der
Auslafsöffnung der Welle B in Verbindung steht, erweitern sich die kleineren Kammern
oder Zwischenräume in der Kammer jede der Reihe nach, indem sie sich durch den Halbkreis
derjenigen Seite bewegen, an der sie mit der Einlafsöffnung in Verbindung sind, um
sich dann an der gegenüberliegenden Seite wieder einer nach dem anderen zusammenzuziehen.
Auf diese Weise wird bei Drehung des Gehäuses in seinem einen Theile Wasser eingelassen und aus dem anderen wieder ausgestofsen.
Eine veränderte Ausführungsart der Maschine ist in Fig. 5 bis 8 veranschaulicht, wobei die
Art der Darstellung im übrigen die gleiche ist wie in Fig. 1 bis 4. Bei dieser Ausführungsart
sind die strahlenförmig angeordneten Kanäle im Gehäuse in Wegfall gekommen, das Ex^
centerrad ist seitlich geschlossen und nur in der Nähe der Nabe mit Durchlafsöffhungen
versehen, während an der Welle an zwei einander gegenüberliegenden Seiten derselben
und zu verschiedenen Seiten des Rades je eine theilweise kreisförmig gestaltete Scheibe sich
befindet, von denen jede eine Hälfte der Durchlafsöffnungen des Excenterrades bedeckt.
Die Welle besteht hier aus mehreren Stücken, nämlich den beiden Endstücken B, und in der
Mitte aus dem die Excenterachse bildenden Stück B2, dem mit Einlafsöffnung b3 versehenen
Stück J33 und dem mit Auslafsöffnung b* versehenen
Stück B^. Das Gehäuse erweitert sich
in der Mitte zu den die Ein- und Auslafsöffnungen b3 und b4 umgebenden Räumen M
und JV. Das Excenterrad ist mit zwei Seitenwänden g1 g\ Fig. 6 und 7, versehen, welche
die strahlenförmig angeordneten Zwischen-' räume g einschliefsen und durch den mit
Auslässen g2 für das Wasser versehenen Radkranz
mit einander verbunden sind. Die strahlenförmig angeordneten Zwischenräume ■ stehen mit den Räumen M und N durch
Oeffnungen i nahe der Radnabe in Verbindung, von denen die eine Hälfte auf jeder Seite des
Rades jeweilen durch die kreisausschnittförmigen Scheiben J geschlossen wird. Letztere dehnen
sich bis über den Kreisdurchmesser aus, derart, dafs keiner der Zwischenräume im Excenterrade
mit den Räumen M und N gleichzeitig in Verbindung sein kann. Das Excenterrad ist
hier mit Gliedergelenken F der weiter oben schon beschriebenen Art versehen, nur dafs
die Gelenke hier nicht zum Antrieb bestimmt sind, und ihre freien Enden mit dem inneren
Umfange des Gehäuses durch Ansätze in Berührung gehalten werden, welche in fortlaufende
Nuthen ρ in den Seitenwänden des Gehäuses nahe dem Umfange desselben hineinreichen.
Der Antrieb erfolgt durch seitlich aus dem Excenterrade vorstehende, in die runden Oeffnungen
s1 an den Seitenwänden des Gehäuses eintretende Zapfen s, wobei die kreisförmig
schwingende Bewegung des Rades bedingt, dafs diese runden Oeffnungen s1 den doppelten
Radius des Excenters plus dem Durchmesser des Zapfens s haben müssen.
In den eine weitere veränderte Ausführungsform veranschaulichenden Fig. 9 bis 12 ist Fig. 9
ein Längsschnitt nach 1 -1, Fig. 11; Fig. 10 ein
waagrechter Schnitt nach 2-2, Fig. 11; Fig. 11
ein Querschnitt nach 3-3, Fig. 9, und Fig. 12 ein ebensolcher Schnitt nach 4-4, Fig. 9. Das
Gehäuse und darin eingeschlossene Excenterrad drehen sich, die 'Welle steht still und die
zu pumpende Flüssigkeit tritt an dem einen Maschinenende ein, am anderen aus.
Statt mit Gelenkstücken' verbunden zu sein, sind die äufseren Enden der Radspeichen hier
mit seitlichen flantschenartigen Fortsetzungen versehen, welche sich in hohlen Aussparungen
des Gehäuses bewegen, um die zur diametralen Theilung des Gehäuseinneren und ' zur Bewegung
des Rades mit dem Gehäuse erforderlichen Berührungspunkte zu haben.
Von der Grundplatte A erheben sich die Ständer A1 A\ in welchen die nicht drehbaren
Wellen- oder Achsenrohre B B1 mit ihren Verlängerungen B2B2 ruhen; der eine RohrtheilZ?
hat eine seitliche Oeffnung b und der andere B1
an der gegenüberliegenden Seite eine ebensolche Oeffnung bl. In den einander zugekehrten
Enden dieser Rohre BB1 sind die Enden der aus den concentrischen Theilen bl
und dem excentrischen mittleren Theile 2>5
bestehenden Welle B3 befestigt. Das sich drehende Gehäuse C setzt sich aus den beiden
gleichartig geformten Seiten C1 und dem. dazwischen liegenden, den Gehäuseumfang bildenden
Ringe C2 zusammen und ist durch Antifrictionsrollen E auf dem concentrischen Theile ü>4
der Welle B3 gelagert, während auf dem excentrischen Theile 2>5 das Rad D mit den in
gleichen Abständen von einander angeordneten, die Zwischenräume öder Kammern ei1 bildenden
Speichen d drehbar gelagert ist. .
Jeder Hohlraum C3 der Gehä'useseiten C1 ist
durch Zwischenwandungen cl von gleicher Anzahl wie die vorhandenen Speichen d d des
Rades D in die Kanäle c c getheilt, welche mit den Oeffnungen b bl in Verbindung stehen.
Die inneren Kanten der Wandungen cl legen
sich an die Ringe C4 an, deren Inneres die
Auflageflächen für die mit ihren Zapfen in Ringen e e gelagerten Antifrictionsrollen E
bildet. Dabei ist jeder der Ringe C4 mit einem sich nach innen erstreckenden ringförmigen
Flantsch c2 versehen, welcher zwischen dem geschlossenen Ende des zunächst liegenden
Rohres B oder B1 und dem äufseren Ringe e
des betreffenden Frictionsrollenlagers bis nahe an die Welle B3 hinanreicht. Das Rad D ist
ebenfalls mittelst der in Ringen f drehbaren Antifrictionsrollen E auf dem excentrischen
Theile b% gelagert, welcher in einer zur Ebene
der Oeffnungen' b b1 der Rohre B und B1
rechtwinklig liegenden Ebene angeordnet ist; dabei ist jedes dieser Rohre mit Längsrippen b6,
Fig. ίο und 12, versehen, welche bis nahe an
die Kanten der Wandungen c1 herantreten oder diese berühren und so breit sind, dafs die zunächst
gelegene Wandung die Rippe bereits erreicht hat,. wenn die vorige sich noch darüber
hinwegbewegt. Infolge dieser Anordnung sind nur diejenigen Kammern oder Kanäle c
mit dem Innern des betreffenden Rohres B oder S1 in Verbindung, welche sich mit den
Oeffnungen b oder b1 auf derselben Seite befinden.
Die Rippen f>6 liegen in der Excenterebene.
Gegen die Enden der Gehäusenaben legen sich die einstellbaren Ringe G an, während die
Berührungsflächen durch Packungsringe d3 gegen Wasserverlust abgedichtet sind.
Der Umfang C2 des Gehäuses C enthält eine
Reihe von seitlich unterhöhlten Aussparungen c8, welche ihrer Zahl nach mit den Speichen d
des Excenterrades D übereinstimmen und durch seitlich vorstehende Ränder c4 von einander
getrennt sind. Die äufseren Endflächen dieser Ränder sind so eingerichtet, dafs sie sich in
geeigneter Lage gegen die zur Radachse strahlenförmig verlaufenden Flächen der Speichen d
anlegen. Die flantschenartigen Fortsetzungen d'2
der Speichen d treten in die Aussparungen c3 in der Richtung von deren seitlich ausgehöhltem,
mit dem Rande c4 versehenen Theile ein. Die inneren oder unteren Flächen dieser Flantschen
d2 legen sich gegen die äufseren Flächen
der Ränder cl nahe an deren äufserstem Rande
an (Fig. ii, links), während sie mit ihren äufserlichen Flächen (Fig. ii, rechts) gegen den
Boden der Aussparungen anliegen.
Die gleichzeitige Drehbewegung des Gehäuses und des Excenterrrades wird durch die Berührung
des zur Zeit am weitesten von der Excenterebene entfernten (bei der in der Zeichnung
dargestellten Lage der Excenterebene durch die Berührung des untersten) Randes c4 mit der
entsprechenden Speiche d des Rades hervorgerufen. Diese Berührung findet natürlich nur
während der einem kurzen Kreisbogen entsprechenden Bewegungsdauer statt und setzt
sich fortwährend von einer Speiche und einem Rade zum anderen bei dieser gleichzeitigen
Drehung des Gehäuses und Rades fort. Man sieht, wie die in Fig. ι ι rechts und links gezeigten
Berührungsweisen durch das Excenter bs hervorgebracht werden. Die in Berührung befindlichen
Speichen d liegen mit den Rippen be in gleicher Ebene und fallen mit den Wandungen
c1 der Gehäusenaben C3 zusammen, woraus folgt, dafs die Kammern in der unteren
Hälfte des in der Pfeilrichtung (Fig. 11) sich drehenden Gehäuses und Rades sich sämmtlich
erweitern, indem sie sich von rechts nach links bewegen, um.sich dann in der oberen Hälfte
des Gehäuses, wenn sie sich von links nach rechts bewegen, wieder zusammenzuziehen;
die Kammern in der unteren Gehäusehälfte werden demnach von der Oeffnung b des
Rohres B Wasser ansaugen und die Kammern in der oberen Hälfte Wasser durch die Oeffnung
bl des Rohres B1 ausstofsen.
Bei der in Fig. 13 bis 16 dargestellten Ausführungsform befinden sich Ein- und Auslafs
für die Flüssigkeit an einem und dems'elben Ende der Maschine; aufserdem ist die Form
der Speichen oder Flügel des Excenterrades und der aus dem inneren Umfange des Gehäuses
vorstehenden Theile eine andere geworden.
Fig. 13 ist ein senkrechter Längsschnitt der Maschine mit waagrecht angeordneter Excenterebene nach i-j, Fig. 15; Fig. 14 ein waagrechter
Schnitt in der Excenterebene nach 2-2, Fig. 15, wobei Welle und Antifrictionsrollen
in der Ansicht statt im Schnitt gezeigt sind; Fig. 15 ein senkrechter Querschnitt durch das
drehbare Gehäuse und dessen Excenterrad nach 3-3, Fig. 13, und Fig. 16 ein senkrechter Querschnitt
nach 4-4, Fig. 13. Die in die Schnittlinien eingesetzten Pfeile bezeichnen die Ansichtsrichtung.
Das Maschinengestell ist mit den Seitentheilen A A und an seinen Enden mit den
Querstücken A1 versehen; an seinem einen Ende befindet sich ein ringförmiger Theil 42,
während am anderen Ende die Arme A3 ein LagerstUck^l4 zur Aufnahme eines concentrischen
Theiles der nicht drehbaren Welle halten. Letztere, BB1, besteht aus den concentrischen
Endtheilen BB und einem dazwischenliegenden excentrischen Theile B1. C ist ein feststehendes,
an den ringförmigen Gestelltheil A2 angeschraubtes hohles Gufsstück mit innerer
Zwischenwandung C1, welche dasselbe in die Kanäle e1 e2 und deren Fortsetzungen c4 c5
theilt. Nach aufsen setzt sich das Gufsstück C in einem durch den Fufs e8 unten gestutzten
Theil E fort, an welchen Rohre angeschlossen werden können.
Das GufsstUck C bildet ein Rohr mit einem,
cylindrischen Theile c3 an seinem inneren,
als Lager für das sich drehende Gehäuse D dienenden Ende. Die Zwischenwandung C1
setzt sich noch über das Ende des Rohres hinaus verjüngt fort, wie in Fig. 14 und 16;
während es im Innern des Rohres gewölbt ist, um den Einlafskanal c4 gröfser als den Auslafskanal
c5 zu gestalten, liegt sein äufserstes Ende c1 in der Ebene des waagrechten Durchmessers
des Rohres C, Fig. 16, und fällt mit dem Achsenmittel des Gehäuseinneren zusammen.
Die Welle BB1 ruht mit ihrem einen Ende in einer Lagerhülse c im vorstehenden
Ende c1 der Verlängerung der Querwand C1 und wird von einem durch die Hülse
und den Schlitz bl im Ende der Welle hindurchgesteckten
Stift b an der Drehung in der Hülse verhindert, während sie mit ihrem anderen
Ende in dem Lagerstück A* des Gestelles liegt.
Das Gehäuse D besteht aus drei Theilen: den Seitentheilen d und D1 und dem dazwischenliegenden,
den Gehäuseumfang bildenden Theil D2. Der Seitentheil d erweitert sich
zu einem Gehäuse zur Aufnahme der auf dem concentrischen Wellenstück B liegenden Antifrictionsrollen
und schliefst sich über dieses Rollenlager hinaus an die Welle an. An dieser Stelle ist eine Packung dl vorgesehen. Der
andere Seitentheil D1 enthält ebenfalls ein den concentrischen Theil der Welle umgebendes
Antifrictionslager und anfserdem auf dem cylindrischen·
Theil des Rohres C ein' zweites Lager mit der Packung d2 und ist durch die strahlenförmig
angeordneten Wandungen d3 in mehrere Kammern ρ getheilt, welche mit den Kanälen c4 c*
des Rohres C in Verbindung stehen. Die nach diesen RohrkanSlen zu gerichteten Enden der
Wandungen d3 legen sich gegen die verjüngt zulaufenden Seiten der Verlängerungen c1 der
Zwischenwandung C an (Fig. 14), wobei diese seitlichen Verlängerungen c1 so breit sind, dafs
sie immer noch mit einer der Wandungen ds in Berührung sind, wenn die nächste sie erreicht
(Fig. 16).
In dem den Umfang des Gehäuses D bildenden Theil D2 sind Quernuthen d5 mit unten
cylindrisch ausgehöhltem Bodentheil (Fig. 15) versehen, in denen Flügel FF gelenkartig gelagert
und zu diesem Zweck mit theilweise cylindrisch geformtem Ende / versehen sind.
Von den Wandungen der Nuthen d& verläuft
die eine parallel mit dem Radius des Gehäuses, während die andere . abgeschrägt ist, um den
in den Nuthen gelagerten Flügeln F bei ihrer schwingenden Bewegung ein begrenztes Spiel
zu gestatten. An ihrem freien Ende haben die gelenkartig gelagerten Flügel F einen winklig
umgebogenen Rand F1, welcher sich auf der der geraden Wandung der Nuthen db zugekehrten
Seite befindet.
G ist das auf dem excentrischen Wellenstück B1 sitzende Rad, an dessen Umfange
nach aüfsen offene, durch die starren Speichen oder Flügel g1 von einander getrennte Zwischenräume
g vorgesehen sind; die ihrer Anzahl nach den schwingenden Flügeln F entsprechenden
Speichen g1 sind im allgemeinen strahlenförmig angeordnet und haben an ihren äufseren
Enden winklig umgebogene Ränder g2, welche
nach derselben Seite gerichtet sind, wie die umgebogenen Ränder F1 der Flügel F, und
dabei so lang sind, dafs sie mit derjenigen Gehäuse wandung, welcher sich das Excenter
am meisten genähert hat, in Berührung kommen, während die Flügel F so lang und derart angeordnet
sind, dafs sie sich mit der Kante ihrer Ränder F1 auf die geraden Flächen der
Radspeichen gl an derjenigen Seite des Rades
auflegen, welche am weitesten von der inneren Gehäusewandung entfernt ist. Durch diese
Berührung einer Speiche gl des Excenterrades mit dem Gehäuse an der einen und die Berührung
der gegenüberliegenden Radspeiche mit einem schwingenden Flügel F an der anderen Seite des Gehäuses wird der Raum
zwischen Gehäuse und Rad in zwei Theile getheilt, wobei die Theilungslinie in der Excenterebene
liegt. Die Wandungen ds im Seitentheile D1 des Gehäuses D stimmen ihrer
Anzahl nach mit den Flügeln F und den Speichen gx überein und sind so angeordnet,
dafs je zwei einander gegenüber befindliche Wandungen in einer waagrechten Ebene liegen,
wenn zwei einander gegenüber befindliche Radspeichen in dieser Ebene liegen. Die Theilung
der Pumpe erstreckt sich demnach auf den die Kammern enthaltenden Gehäusetheil und
das gemeinschaftliche Ein- und Auslafsrohr C.
Bei der beschriebenen Richtung der umgebogenen Ränder der Flügel F und der
Speichen g1 wird das Gehäuse in der Pfeilrichtung
(Fig. 15) gedreht werden, und zwar wird (bei der hier veranschaulichten Anordnung)
die Bewegung vom Gehäuse auf das Rad durch denjenigen Flügel F übertragen, welcher sich
zur Zeit in der tiefsten Lage befindet; derselbe legt sich dabei gegen die gerade Wandung
seiner Nuth d° an und wird dadurch am zu weiten Ueberkippen nach dieser Richtung hin
gehindert. Diese AntriebsberUhrung ist nur eine kurze, indem immer ein Paar dieser
Theile nach dem anderen in diese Antriebsthätigkeit tritt, so dafs eine durchaus gleichmäfsige
Drehbewegung von Gehäuse und Rad erzielt wird.
Die Gehäuseseiten d D1 sind vom inneren
Umfange bis zu der Stelle, bis zu welcher die Flügel F reichen, mit einander parallel, und
die Kammern ρ ' des Seitentheiles D1 schliefsen sich innerhalb des von den freien Enden der
Flügel F gebildeten Kreises in strahlenförmiger Anordnung an das cylindrischeGehäuseinnere an.
Bei der beschriebenen Anordnung ist c4 die
Saug- oder Einlafs- und c5 die AuslafsöfFnung
der Pumpe.
Dadurch, dafs die Seitenflächen der Verlängerung
c1 der Zwischenwandung C1 verjüngt
zulaufen und die Wandungen ds an ihren Enden
abgeschrägt sind, läfst sich die Verbindung zwischen den feststehenden und den sich
drehenden Theilen dicht erhalten, indem man die letzteren nach dem Gufstheile C zu rückt.
In Fig. 13 ist. eine diesem Zwecke dienende
Stellvorrichtung veranschaulicht, welche aus einem zwischen das Ende des Seitentheiles d
und das Lagerstück A* eingeschobenen, durch die Stellschrauben h h verschiebbaren Ringe H
besteht. Eine durch ein Gewinde im ' geschlossenen Ende des Lagerstückes A hindurchtretende
Stellschraube / legt sich gegen das Ende der Welle an und gestattet ein Verschieben
und Verstellen derselben seitlich zum Gehäuse.
Die in Fig. 17 bis 20 veranschaulichte Ausführungsform
weicht nur hinsichtlich der Form der Speichen des Excenterrades und der Verlängerungen
an den Speichen, um dieselben mit der entfernteren Gehäuseseite treibend zu verbinden, von der vorher beschriebenen Ausführungsform
ab. Fig. 17 ist ein senkrechter Schnitt nach 1-1, Fig. 18; Fig. 18 ein Querschnitt
nach 2-2, Fig. 17; Fig. 19 ein Querschnitt nach 3 - 3 , Fig. 17, und Fig. 20 ein
Schnitt nach 2-2, Fig. 18, welch letzterer eine Aenderung an einem abgebrochen gezeigten
Theile der Maschine veranschaulicht.
Die Speicheng·1 des excentrisch angeordneten
Rades G sind gerade geformt und sitzen strahlenförmig an demselben; um sie bis an die
Gehäusewandung zu verlängern, so dafs sie mit diesen Verlängerungen Scheidewände im
Innern des Gehäuses bilden, sind die hier cylindrisch geformten Körper F vorgesehen,
deren Endzapfen f in Nuthen f1 hineinragen,
welche in den parallelen Seitentheilen d D1 in solcher Entfernung vom inneren Umfange des
Gehäusetheills D- angebracht sind, dafs die Cylinder F diesen berühren können. Die
Speichen gl des Rades legen sich gegen die Cylinder F an, und durch das Eingreifen der
Zapfen der Cylinder in die in den Gehäusewänden angeordneten Nuthen wird das Rad
infolge der Drehung . des Gehäuses gedreht. Die Nuthen f1 sind so lang, dafs jeder der
beim Antrieb des Rades zur Zeit ünbetheiligten Cylinder bei der gleichzeitigen Drehung des
Gehäuses und Excenterrades zwischen den zunächst befindlichen beiden Speichen eine solche
Stellung einnimmt, dafs sie sich nicht klemmen oder einen zu starken Druck auf die Nuthenenden
ausüben können.
Die Körper F brauchen nicht durchaus cylindrisch, sondern können beispielsweise auch
von rechteckigem Querschnitt sein. Bei cylindrischer
Form giebt man ihnen zweckmäfsig einen der doppelten Länge des gröfsten Abstandes
zwischen Gehäusewand und einer der Radspeichen gl entsprechenden oder noch
gröfseren Durchmesser. „■
In Fig. 20 ist der mittlere Gehäuseteil· Z)2,
als mit quer angeordneten Aussparungen dh versehen, gezeigt, in deren Boden die Cylinder F
ruhen, wenn ihre Zapfen/" sich mit den hinteren Enden der Nuthen f1 in Berührung befinden.
Dies ist die Lage der Cylinder, wenn sie dem Rade vom Gehäuse aus Bewegung ertheilen,
in welcher Lage sie sich vom Gehäuse am weitesten entfernt befinden. Bei dieser Anordnung
wirkt die Centrifugalkraft in dem Sinne auf die Cylinder, dafs sie dieselben in die oben beschriebene Arbeitslage zurückbringt,
nachdem sie vorher durch die Radspeichen während anderer Perioden ihrer Drehbewegung
aus dieser Lage herausgebracht worden waren.
In den nachstehend beschriebenen Figuren der Zeichnungen dreht sich die Welle, während
das Gehäuse und das in diesem befindliche Rad stillstehen. Hieraus ergiebt sich eine Drehung
der Ebene der diametralen Raumeintheilung innerhalb des Gehäuses und damit auch eine
Drehung der die Ein- und Auslafsöffnungen für die Flüssigkeit enthaltenden Theile. Aufserdem
ist in Fig. 21 bis 24 eine weitere Art
der Anordnung derjenigen Theile gezeigt, durch welche die Radspeichen ihre Verlängerung erhalten,
um die Raumeintheilung des Gehäuseinneren in diametralem Sinne herzustellen.
Fig. 21 ist ein senkrechter Längsschnitt nach 1-1, Fig. 23; Fig. 22 ein waagrechter
Schnitt nach 2-2, Fig. 23; Fig. 23 ein Querschnitt nach 3-3, Fig. 22; Fig. 24 ein senkrechter
Schnitt nach 4-4, Fig. 22, und Fig. 25 eine Perspectivansicht eines der Glieder, welche
im Gehäuse mil den Speichen des Excenterrades in Eingriff stehen und mit diesen zusammen
in Wirkung treten.
An den Ständern A1 A2 der Grundplatte A
ist das nicht drehbare Gehäuse B starr befestigt, welches aus den beiden, mit. einander eine
cylindrische Kammer b bildenden Gufstheilen B1 und B2 besteht, und in welchem sich das
Excenterrad D befindet; der Gehäuseteil B1
enthält einen Einlafsraum b1 und die durch strahlenförmig angeordnete Wandungen b3 getrennten,
die Kammer b und den Raum b1 mit einander verbindenden Durchlafskanäle b2.
Der Einlafsraum b1 steht mit einer Flüssigkeitsquelle, aus welcher gepumpt werden soll, wie
in Fig. 21 bei S3 angedeutet, in Verbindung;
durch den Einlafsraum bl tritt das sich drehende
Gufsstück B* hindurch, in welchem die Auslafsöffnung
für die Flüssigkeit sich befindet. An die mit der Auslafsöffhung zusammenfallendeOeffnung
α schliefst sich als Fortsetzung dieser Oeffnungen das an den Ständer A2 an-
geschraubte Auslafsrohr ^3 an. C ist die sich
drehende Welle, deren excentrischer Theil C1 durch Bänder c c von den concentrischen
Theilen getrennt ist; auf dem excentrischen Theile C1 sitzt lose das Flügelrad D. Die
Welle ruht in den hier die Antifrictionsrollen c1 enthaltenden Lagern b4 bs am Gehäuse,
während ähnliche Rollen c2 in der Nabe des Rades D um das Excenter C1 herum angeordnet
sind.
Die strahlenförmig angeordneten Speichen oder Flügel dd des Rades sind an ihren äufsefen
Enden mit seitlich umgebogenen Rändern d1 geformt. Der Zwischenraum zwischen dem
inneren Umfang des Gehäuses und den Flügeln des Excenterrades wird durch schwingende
Glieder EE ausgefüllt, welche in den parallelen Seitenwänden des Gehäuses B durch Zapfen e e
gelagert sind, wie in Fig. 21 durch pünktirte Linien angedeutet ist. Der innere Rand eines
jeden solchen Gliedes (Fig. 23 und 25) hat eine gegen die Hauptfläche geneigte Fläche e1,
so dafs dieses sich voll und dicht an die Innenfläche des umgebogenen Randes d1 des
nächstgelegenen Radflügels d anlegen kann, wenn dieser sich von der inneren Gehäusewandung
am weitesten entfernt hat. Jedes Glied ist an seinem einen Ende mit einem Arm oder, wie hier, mit einem' flügelartigen
Ansätze e? versehen, welcher in den Raum
zwischen den nächstgelegenen beiden Radflügeln hineinragt und hinsichtlich seiner Breite
so eingerichtet ist, dafs er nach einander mit jedem der beiden Radflügel zur richtigen Zeit
in Berührung kommt, um das Glied so zu schwingen, dafs es mit der Gehäusewandung
jeweilen in und aufser Berührung kommt.
Die letzte Berührung der Kante des Gliedes mit der Gehäusewandung wird schliefslich dadurch
bewirkt, dafs der hakenartig umgebogene Rand d1 des von der Gehäusewandung am
weitesten entfernten Radflügels sich, wie in Fig. 23 links, gegen die Fläche e1 des nächstgelegenen
Gliedes E anlegt. Letzteres liegt in der Excenterebene und unmittelbar gegenüber
dem Flügel d,. welcher durch das Excenter in unmittelbare Berührung mit der Gehäusewandung
gebracht ist. Hierdurch wird das Innere des Gehäuses in diametralem Sinne in zwei Räume getheilt, wobei diese Theilungslinie
fortwährend um die Achse der Welle C herumschwingt und sich dabei stets im allgemeinen
in der Excenterebene befindet. Einer von diesen Räumen bildet den Saugraum und der andere den Druckraum der Pumpe; mit
beiden befinden sich einige der Durchlafskanäle fortwährend in Verbindung. Die diese Durchlafskanäle
b2 von einander trennenden Wandungen
b3 sind so angeordnet, dafs sie sich mit denjenigen gegenüberliegenden Radflügeln d
decken, welche sich in der Excenterebene befinden, derart, dafs die Theilung des Raumes
zwischen Gehäuse und Rad D sich in die Kanäle b2 fortsetzt und dabei auch in diesen
bei der Drehung der Welle C ihre Lage ändert. ,
Damit die Ein- und Auslafsöffnungen den sich drehenden Saug- und Druckkammern der
Pumpe folgen können, ist der Gufstheil B so angeordnet, dafs er sich innerhalb des Einlafsraumes
b1 und zwischen, den äufseren Enden
des nicht drehbaren Theiles b3 und dem feststehenden Ständer A2 dreht, zu welchem Zwecke
er mit der sich drehenden Welle C verbunden ist, deren Ende in einer Hülse be des Gufstheiles
B1 liegt, welcher hier mittelst des durchgesteckten
Stiftes b* an der Welle festgemacht ist. Eine im Innern des Gufstheiles angeordnete
mittlere Querwandung bs liegt mit ihrer nach innen gerichteten Endfläche in der Ebene der
Theilungslinie des inneren Gehäuseraumes (Fig. 23 und 24), wobei diese Endfläche ihrer
Breite nach so eingerichtet ist, dafs sie immer mit einer der Wandungen i>3 in Berührung ist,
ehe sie mit einer anderen dieser Wandungen aufser Berührung kommt. An der dem Einlafs-
oder Saugraum zugekehrten Seite der Querwandung bs ist der Gufstheil B* sowohl nach
der Einlafskammer b1, als auch nach den Durchlafskanälen b2 zu offen, während der
Raum an der anderen Seite der Wandung b& vom Auslafs nach der Oeffnung α und dem
Rohre A3 führt.
Der Gufstheil 5* ist hier doppelt kegelförmig
dargestellt und mit seinem inneren Ende in einem ringförmigen Theil b9 an dem
nicht drehbaren Theile des Gehäuses B1 und mit seinem anderen Ende im Ständer A% um
die Oeffnung α herum gelagert. Um die äufsere kegelförmige Fläche des Gufstheiles Bi ist ein
Ring F herumgelegt und in das Gehäuse eingeschraubt, um den Gufstheil J34 zu centriren
und an seinem inneren Ende in der richtigen Lage zu halten, während um das andere kegelförmige
Ende der Ring F1 herumgelegt und in den Ständer A2 eingeschraubt ist, um diesem
Ende des Gufstheiles B1 als Lager und Stütze zu dienen. Die Auflageflächen zwischen jedem
der Ringe F und F1 und dem Gufstheile B1
müssen möglichst wasserdicht abgedichtet sein, und da diese Ringe sich gegen kegelförmige
Flächen anlegen, so hat man es in der Hand, sie vermöge ihrer Schraubenverbindung mit
dem Gehäuse einer- und dem Ständer andererseits beliebig dicht gegen diese Flächen anzurücken,
wobei die Stellschrauben ff ^, Fig. 22, dazu dienen, die Ringe in der betreffenden
Lage zu sichern.
Bei dieser Ausführungsform der Maschine, wo das Gehäuse sich nicht dreht und die
Welle waagrecht angeordnet ist, sind Vorkehrungen zu treffen, um besonders zu An-
fang des Pumpens die Luft aus der Kammer b zu entfernen und um eine Luftansammlung
in dieser Kammer überhaupt zu verhindern. Zu diesem Zwecke ist ein selbsttätiges Luftventil
G vorgesehen, welches aus einem mit dem oberen Theil der Kammer b durch die
Oeffnung gl in Verbindung stehenden, eine
lose Kugel g·2 enthaltenden Hohlkörper g
besteht, dessen Mündung g3 durch den Hahn gi
nach Belieben geschlossen oder geöffnet werden kann. Beim Oeffnen des Hahnes wird die im
Druckraume der Kammer b befindliche Luft in dieser nach oben durch die Glieder J? Z?
hindurchdringen, die Kugel g"2 des Ventils
heben und aus diesem durch dessen Mündung entweichen. Nachdem so zu Beginn des Pumpens die Luft entfernt ist, schliefst man
den Hahn g* wieder, um ihn bei abermaligem Beginn des Pumpens, oder wenn der von der
Pumpe geförderte Wasserstrom eine Luftansammlung in der Pumpe erkennen lä'fst, abermals
zu öffnen. Die Ermöglichung des freien Durchlasses für die Luft vom unteren nach
dem oberen Theile des Gehäuses ist einer der Zwecke, zu welchen die Glieder E mit Armen
oder Flügeln E1 versehen sind, mittelst derer
sie von den Rändern d1 des Rades geöffnet werden. Erscheint es nicht zweckmä'fsig, der
Luft diesen Durchgang zu ermöglichen, so kann man die Glieder in fortwährender Berührung
mit dem Umfange der Kammer b lassen.
Die Drehung des Rades wird dadurch verhindert, dafs die Radflügel einer nach dem
anderen mit den Gliedern in einer zu der Theilungsebene des Pumpengehä'uses quer angeordneten
Ebene in Berührung kommen, wie in Fig. 23.
Die Umkehrung der Stromrichtung des die Pumpe durchfliefsenden Wassers oder, anders
ausgedrückt, die Auswechselung des Ein- und Auslasses kann durch einfaches Umdrehen des
Gufstheiles B^ bewerkstelligt- werden.
Die in Fig. 26 bis 29 gezeigte Ausführungsform ist in vielen Beziehungen der vorbeschriebenen
ähnlich, unterscheidet sich aber von dieser durch die Art und Weise, in welcher hier Gehäuse und Rad mit einander in Eingriff
stehen.
Fig. 26 ist ein senkrechter Längsschnitt nach, ϊ-1, Fig. 27; Fig. 27 ein Querschnitt
nach 2-2, Fig. 26; Fig. 28 ein Querschnitt eines abgebrochen gezeigten Theiles nach 3-3,
Fig. 26, und Fig. 29' ein Grundrifs eines der gleitbaren Schieber nebst Schnittansicht des
mit diesem in Eingriff befindlichen Radflügels. ·
. An den Ständern A1 A2 der Grundplatte A
ist das' die Kammer b, einen Einlafsraum b1
und zwischen diesen die durch strahlenförmig angeordnete Wandungen b3 von einander getrennten
Durchlafskanäle b2 enthaltende Ge^
häuse B angeschraubt, wobei der auch späterhin kurz als cylindrisch bezeichnete innere Umfang
der Kammer b hier eine mehreckige Form erhalten hat. Auf dem excentrischen Theile C1
der sich drehenden Welle C sitzt lose das in der Kammer b kreisförmig schwingende Rad Z),
dessen ihrer Anzahl nach mit den Wandungen bs übereinstimmende Flügel d in die im mehreckig
geformten inneren Umfange der Kammer b vorgesehenen Aussparungen b10 hineinragen, wobei
die letzteren so tief sind, dafs ihr Boden von den Radflügeln d berührt wird, wenn diese
durch das Excenter C1, auf welchem das Rad D sitzt, bis zur äufsersten Grenze ihrer
Bewegungsbahn nach aufsen geführt sind. In der Richtung des Gehäuseumfanges sind die
Aussparungen b10 so grofs, dafs jede derselben
die relative seitliche Bewegung des darin befindlichen Flügels des durch die Drehung der
Welle C in kreisförmig schwingende .Bewegung versetzten Rades D gestattet, und dafs von den
einander gegenüber befindlichen Radflügeln in der zur Excente-rebene rechtwinkligen Ebene
jeder sich gegen eine Seite der betreffenden Aussparung anlegt. Indem sich der eine Radflügel
in dieser Weise anlegt, wird das Rad gehindert, sich mit der Welle zu drehen, während es durch den sich anlegenden anderen
Radflügel fester in seiner Lage gehalten wird.
In Nuthen der parallelen Wandungen des Gehäuses B gleiten auf den geraden Flächen
des vieleckigen inneren Umfanges der Kammer b die Schieber EE, in welche durch eine Oeffnung
ei die Speichen d des Rades D hineinragen
, welche mit den Wandungen bs in der Excenterebene zusammenfallen, ,wobei der mit
der am weitesten zurückgezogenen Speiche d .(d. h. mit derjenigen, welche sich der mit
ihrem Ende den Boden einer Aussparung berührenden, in der Hubrichtung des Excenters
befindlichen Speiche gegenüber befindet) in Eingriff stehende Schieber E die Mündung der
betreffenden Aussparung schliefst, so dafs durch das Zusammenwirken dieses Schiebers und
Flügels mit dem gegenüber befindlichen, den Boden " seiner Aussparung bw berührenden
Flügel d der Gehäuseraum diametral in zwei getrennte Räume getheilt wird, von denen der
eine den Druck- und der andere den Saugraum der Kammer bildet.
Bei der veranschaulichten waagrechten Anordnung der Welle ist hier die Einrichtung
zum Entfernen der Luft aus der Pumpenkammer b in der Weise getroffen, dafs die
oben im Gehäuse befindlichen Aussparungen b10
theils unter einander, theils mit dem Hauptraum der Kammer b durch Auslafskanäle für
die Luft verbunden sind, und die zu oberst gelegene Aussparung die Luft durch ein Luftventil
G abläfst. Diejenigen Aussparungen, welche ihrer Lage nach geeignet sind, Luft
aufzufangen und festzuhalten, sind mit den ihrer Richtung nach dem Umfang folgenden
Auslafskanälen i, 2, 3 und 4 versehen, welche in Fig. 28 in vollen und in Fig. 27 in punktirten
Linien angedeutet sind. Bei dem Kanal 1 ist dessen Boden von der Aussparung b10 aus
nach oben zu geneigt, wobei dieser Kanal in den Hauptraum der Kammer b entleert, während
die Kanäle 2, 3 und 4 einige neben einander liegende Aussparungen unter einander
verbinden. Diese Anordnung der Kanäle findet statt, wenn sich die Welle in der Pfeilrichtung
(Fig. 28) dreht. Würde die Drehung in entgegengesetzter Richtung erfolgen, so würde der
Kanal mit der zunächst- darüber gelegenen Aussparung verbunden sein, wobei dann der
Kanal 4 die Form des Kanals 1 haben könnte. Bei der vorstehend beschriebenen Art der Anordnung
ist eine durchgehende Verbindung zwischen der zu oberst befindlichen Aussparung und den beiden von dieser aus in der Drehrichtung
der Welle gelegenen Aussparungen b10
vorhanden; um ferner diese Kanäle auf der Druckseite der Pumpe zu schliefsen, wenn die
diametrale Theilung durch einen dieser Kanäle hindurchgeht, ist jeder der an diesen Aussparungen
befindlichen Schieber E mit einem den betreffenden Kanal schliefsenden Ansatz e5
versehen.
Der Schieber E kann entweder die in Fig. 29 durch volle Linien dargestellte oder auch die
in derselben Figur durch punktirte Linien angedeutete, an einer Seite ausgesparte Form
haben.
Selbstredend können die zur -diametralen Theilung des Gehäuses und zum Antrieb
dienenden Vorrichtungen gröfstentheils bei den in anderer Hinsicht abweichenden Ausführungsformen der Maschine gegen einander ausgewechselt
und sonstige Aenderungeh getroffen werden, ohne dafs man dadurch aus dem
Rahmen der vorliegenden Erfindung, deren wesentliche Merkmale dabei erhalten bleiben,
heraustreten würde.
In Fig. 30 bis 41 ist eine Ausführungsform veranschaulicht, welche sich besonders auf die
Anwendung der Maschine als Dampfmaschine bezieht, wobei die hier dargestellten Einrichtungen
den einen Zweck haben, durch möglichste Beschränkung des Dampfraumes möglichste Sparsamkeit zu erzielen.
Fig. 30 ist ein axialer Längsschnitt einer zweicylindrischen Dampfmaschine; Fig. 31 ein
senkrechter Querschnitt nach 2 - 2, Fig. 30; Fig. 32 ein senkrechter Querschnitt nach 3-3,
Fig. 30; Fig. 33 ein senkrechter Querschnitt nach 4-4, Fig. 30; Fig. 34 eine Vorderansicht
nach 5-5, Fig. 30, des äufseren Endes der sich drehenden Muffe, welche die Dampf-Ein-
und Auslafsöffnungen enthält, während Fig. 35 ein Schnitt nach 6-6, Fig. 30, der
Muffe und ihrer Welle ist; Fig. 36 ist eine Perspectivansicht eines der abgenommen dargestellten
Blöcke, welche Verlängerungen der einzelnen Flügel des Excenterrades bilden, und
Fig. 37 eine Endansicht eines solchen Blockes. Fig. 38 bis 41 stellen einige Abänderungen in
Ansicht dar, und zwar ist Fig. 38 ein axialer Schnitt, einer einzelnen Maschine, Fig. 39 ein
senkrechter Querschnitt nach 10-10, Fig. 38; Fig. 40 eine Ansicht des inneren oder Auslafsendes
der auf dem concentrischen Theile der im Schnitt gezeigten Welle sitzenden, sich
drehenden Muffe, während Fig. 41 ein axialer Schnitt dieser Muffe nach 12-12, .Fig. 40, ist.
Bei der zunächst zu beschreibenden, in Fig. 30 bis 37 dargestellten Ausführungsform
dreht sich die Welle A in den Lagern B und hat innerhalb des mit ihr concentrischen, mit
den beiden parallelen Seitentheilen C1 C2 versehenen cylindrischen Gehäuses C einen excentrischen
Theil A1, auf welchem eine Nabe oder ein Rad D mit gleich weit von einander
strahlenförmig angeordneten Flügeln D1 D1 sitzt.
Von einem Seitentheile des Gehäuses zum anderen erstrecken sich die zur Verlängerung derFlügelD1
des Rades D dienenden Blöcke E, welche mit ihren curvenförmigen seitlichen Führungen e1
in entsprechend geformten Nuthen c c in den Seitentheilen C1 C'2 des Gehäuses so gleiten,
dafs sie mit dem inneren Umfang desselben in Berührung bleiben, während das Flügelrad
D sich nach einander jedem Punkt der Gehäusewandung jeweilen nähert und von
demselben wieder entfernt, wobei die Blöcke E mit Vertiefungen e versehen sind, welche die
Enden der Flügel D1 aufnehmen; da indessen die letzteren nur in der Ebene der Hubrichtung
des Excenters genau strahlenförmig zum Gehäuse stehen und es. zweckmäfsig ist, dafs sie genau
in die Vertiefungen e hinein passen, so sind die letzteren an jeder Seite mit theilweise
cylindrischen Aussparungen e2, einer an jeder Seite, versehen, in welchen Cylinderausschnitte e8
ruhen, deren flache Seiten sich gegen entgegengesetzte Seiten der Radflügel D1 anlegen und
so eine schaukelnde Bewegung derselben zu den betreffenden Verlängerungsblöcken während
der kreisförmig schwingenden Bewegung des Excenterrades ermöglichen. Um offene Räume
bei der Maschine möglichst zu vermeiden, sind die Blöcke so bernessen, dafs sie den radialen
Zwischenraum zwischen Radnabe und Gehäuse ausfüllen und mit ihren Seiten seitlich von
der Hubrichtung des Excenters mit einander in Berührung stehen {Fig. 31).
Das excentrische Rad D wird an der Drehung gehindert und erhält eine nur kreisförmig
schwingende Bewegung durch die Drehung der Welle A und ihres excentrischen Theiles.4.1,
sowie durch seinen Eingriff mit dem nicht drehbaren Kopfstück des Gehäuses, und zwar
IO
wird dieser Eingriff hier durch den in einer 'Oeffnung dl im Ende der Radnabe D drehbaren Zapfen d vermittelt, welch letzterer auf
der in einer Oeffnung d3 im Kopfstück C2 des Gehäuses sich drehenden runden Scheibe d2
angebracht ist. Diese Zapfen d bilden gewissermafsen Kurbeln mit gleichem Hube wie das
Excenter A \ welche eine Drehung des Excenterrades mit dem Excenter, auf welchem es sitzt,
verhindern, ■ dem Rade aber gestatten, unter dem Einflufs der Drehbewegung des Excenters
im Gehäuse eine kreisförmig schwingende Bewegung auszuführen.
Jeder der Blöcke E ist an einem Ende mit einem nach innen gerichteten, kreisausschnittförmigen
Vorsprung e4 versehen, dessen Seiten unter einem kleineren Winkel zu einander
geneigt sind, als die'Seiten der Blöcke, so dafs, wenn die Blöcke selbst dicht an einander
anliegen, die Vorsprünge immer noch durch Zwischenräume von einander getrennt sind
(Fig. 32), zwischen denen hindurch der Dampf in die Räume'zwischen Radnabe und Gehäusewandung
hinein- und aus diesen wieder herausströmen kann.
Zum Ein- und Auslassen des Dampfes in das Gehäuse ist auf dem concentrischen Theil A
der Welle eine mit dieser sich drehende Muffe F angeordnet, in welcher einerseits die den kreisausschnittförmigen
Vorsprüngen ei der Blöcke E gegenüber mündende Dampfeinlafsöffnungyvorgesehen
ist, welche nach Fig. 32 etwa drei der Zwischenräume der dem Excenter zunächst gelegenen Vorsprünge f umfafst, während
andererseits der EinlafsÖffnung gegenüber in der Muffe die gröfsere und mehr Zwischenräume
der Vorsprünge e4 als die EinlafsÖffnung umfassende Dampfauslafsörfhung f angebracht
ist. An ihrer Einlafsseite steht die Oeffnung f mit dem in einem unbeweglichen Theil der
Maschine befindlichen und durch Rohr oder Kanal g mit Dampf gespeisten ringförmigen
Raum G fortwährend in Verbindung, während die Dampfauslafsöffnung/1 ihrerseits durch die
Seiten der Muffe mit dem in einem unbeweglichen . Gufsstück der Maschine angeordneten,
mit Dampfabblasrohr g1 versehenen, ringförmigen Dampfraum G1 verbunden ist.
Der Hauptraum zwischen dem Rade D und der dieses umgebenden Gehäusewandung wird
durch zwei einander gegenüberliegende Flügel dieses Rades in der Excenterebene diametral
getheilt, wobei diese Theilungsebene sich fortwährend mit dem Excenter im Kreise dreht.
In dem einen der beiden abgetheilten Räume des Gehäuses, und zwar in demjenigen, von
welchem der excentrische Wellentheil A1 zur Zeit sich entfernt, erweitern sich die in diesem
Theil des Hauptraumes befindlichen Einzelräume beständig, während die Einzelräume
in der anderen Hälfte des .Hauptraumes sich fortwährend zusammenziehen. Wird nun in
die erstere der beiden Hälften des Hauptraumes Dampf eingelassen, so wird dies zur
Folge haben, dafs sich diese Raumhälfte erweitert, das Excenter sich bewegt und dadurch
die Welle gedreht wird, wobei dann der Auslafs des Dampfes von der anderen Raumhälfte
des Gehäuses aus stattfindet. Die Muffe ist zur Erzielung der vorstehend beschriebenen
Wirkungen . so eingerichtet, dafs die dazu nöthigen Verbindungen mit den beiden Raumhälften
des Gehäuses hergestellt werden, und zwar dreht sich die Welle bei der hier veranschaulichten Ausführungsform in der Pfeilrichtung (Fig. 32 und 35); ferner ist aus Fig. 32
ersichtlich, dafs die Vorsprünge e4 der Blöcke E
sich bis an die Muffe F ausdehnen und diese berühren. Der die Dampf-Ein- und Auslafsöffnungen
f und f1 von einander trennende
Theil f2 mufs mindestens einen der Zwischenräume
zwischen den Vorsprüngen ei über- ■ decken, während die die EinlafsÖffnung f
begrenzende Fläche^/3 des Theiles_/2 so genau
wie möglich in der Excenterebene liegen mufs, ohne indefs derselben vorauszueilen. Die
Breite des zwischen Dampf-Ein- und Auslafsöffnungen befindlichen Theiles /5 bestimmt,
wie weit der Dampf expansiv wirken soll, und dient als Ventilschieber für alle die
kleineren Räume, welche er überdeckt und schliefst.
Als constructive Aenderung kann man zweckmäfsig die Muffe F in zwei Theilen herstellen,
von denen der eine die Achse bildet, an welche die' die Seitenwandungen ■ der Ein-
und Auslafsöffnungen bildenden Ansätze angeschweifst sind, während der andere aus einer
über diesen Ansätzen angebrachten, die Ein- und Auslafsöffnungen für den Dampf enthaltenden
Umkleidung besteht. Ein Vortheil dieser Ausführungsform besteht darin, dafs. bei
Herstellung der Muffe in Form eines Kegels (wie in Fig. 30) dieselbe in ihrer Längsrichtung
verstellt werden kann, um etwaige Abnutzung auszugleichen. Die gegen einen auf der Welle
angeordneten Ring α stofsenden oder in einer Ausbohrung der Radnabe D ruhenden Enden
der verstellbaren Muffe sollten verhältnifsmäfsig klein gemacht werden, damit sie sich ebenso
schnell abnutzen wie die kegelförmigen Flächen.
Das Rad D ist auf dem Excenter A1 durch
getheilte, konisch verlaufende Keile in der veranschaulichten Weise befestigt, welche Befestigungsart
indefs nicht wesentlich ist.
Fig. 30 veranschaulicht eine Doppelcylindermaschine, welche eigentlich aus zwei Maschinen
besteht und deren Excenter an einander entgegengesetzten Seiten der Wellenachse angeordnet
sind. Diese Anordnung hat den Zweck, die Maschine möglichst auszubalanciren, um sie mit hoher Betriebsgeschwindigkeit kufen
lassen zu können. Das die einander zugekehrten Enden der Excenter verbindende cylindrische
Stück Ä2 ist auf seinem Umfange mit einer Rinne α1 versehen, in welche durch eine
Oeffnung c4 im Kopfstück C2 Schmieröl eingelassen werden kann. um von dort durch
beliebig anzuordnende Kanäle in die Lage des Excenters zu gelangen.
Bei der in Fig. 38 und 39 gezeigten ■Ausführungsform sind die strahlenförmig angeordneten
Nuthen e, in denen die Flügel D1 gleiten,
statt in den Blöcken E, in der Radnabe angeordnet, wobei die Flügel mit den Blöcken,
wie in Fig. 39, nur gelenkartig' verbunden sind, so dafs sie leicht schwingen und so ihre
von einer radialen Richtung mit Bezug auf das Gehäuse und die Blöcke abweichenden
Bewegungen ausführen können. Ferner sind hier in dem unbeweglichen Seitentheile des
Gehäuses nahe der sich drehenden Muffe mehrere Kanäle c1 vorgesehen, welche ihrer
Anzahl nach mit den Flügeln des Excenterrades oder mit den Zwischenräumen dieser
Flügel übereinstimmen und in Fig. 38 an der Schnittfläche des Seitentheiles C des Gehäuses
punktirt angedeutet sind, während in Fig. 39 ihre in das Gehäuseinnere mündenden Oeffnungen
durch ausgezogene Linien angegeben sind. Diese Kanäle sind strahlenförmig angeordnet
und münden mit ihren äufseren Enden aufserhalb der Radnabe D in das Gehäuse, während ihre inneren Enden in einer
aufsen am Seitentheile C1 des Gehäuses angeordneten Aussparung c2 münden, welche
eine Erweiterung der Durchgangsöffnung, in der die Welle A gelagert ist, darstellt und das
innere Ende der Muffe F aufnimmt. Dabei sind die Kanäle c1 mit Zweigkanälen c3 versehen,
durch welche der Dampf in die Nuthen e eingelassen wird, um den auf die Flügel D1
ausgeübten Druck auszugleichen und letzteren gröfsere Leichtigkeit der Bewegung zu geben.
Die in Fig: 40 in Seitenansicht vom inneren und Auslafsende und in Fig. 41 in axialem
Schnitt gezeigte Muffe weicht, wenn auch nicht in ihren wesentlichen Merkmalen, ein wenig
von der vorher veranschaulichten Ausführungsweise ab insofern, als sie in diesen Figuren
als aus einem einzigen Stück bestehend und auf der Welle aufgekeilt gezeigt ist.
Claims (1)
- Patent-Anspruch:Eine Kreisel-Kraftmaschine oder Pumpe, bestehend aus einem Gehä'use mit cylindrischer Kammer, einer durch dieses hindurchgehenden, mit excentrischem Theil versehenen Welle und einem auf diesem Theil lose sitzenden, zum cylindrischen Gehäuseinnern excentrisch angeordneten Flügelrad, dessen Flügel an ihren Enden mit den Wandungen des Gehäuseinnern beweglich und derart verbunden sind, dafs das Rad bei einer Drehung der Welle Und des Gehäuses zu einander in letzterem kreisförmig schwingt, ohne sich gegen das Gehäuse zu drehen, wobei der Raum innerhalb des Gehäuses zwischen dessen Innenwandungen und dem Rade in der Richtung der Excenterebene in zwei Halbräume getheilt wird, von denen der eine mit einer Ein- und der andere mit einer Auslafsöffhung für eine Flüssigkeit fortwährend in Verbindung steht, und die Flügel, je nachdem sie sich mit den Radflügeln entsprechenden Scheidewänden der im Gehäuseinnern an den Seiten strahlenförmig angeordneten Kammern decken oder zu diesen Scheidewänden verschieben, die so hergestellten Einzelräume eines jeden Halbraumes einerseits nach einander erweitern und andererseits nach einander verengen, so dafs, wenn bei Verwendung der Maschine als Pumpe das Gehäuse auf der Welle in Drehung versetzt wird, in den einen Halbraum Flüssigkeit eingesaugt und aus dem anderen Halbraum wieder ausgestofsen wird, und dafs, wenn der Apparat als Antriebsmaschine Verwendung findet, eine in den Apparat an der einen Seite hineingedrückte, an der anderen Seite wieder ausfliefsende Flüssigkeit (oder Dampf u. dergl.), indem sie die Einzelräume des einen Halbräumes nach einander gewaltsam erweitert,' eine Drehung des Gehäuses um seine Achse bewirkt.Hierzu 4 Blatt Zeichnungen.
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ID=336267
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DENDAT62264D Expired - Lifetime DE62264C (de) | Kreisel-Kraftmaschine oder Pumpe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE62264C (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1986005241A1 (en) * | 1985-02-27 | 1986-09-12 | Gutag Innovations Ag | Positive displacement machine, particularly pump, and method for fabricating such pump |
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- DE DENDAT62264D patent/DE62264C/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1986005241A1 (en) * | 1985-02-27 | 1986-09-12 | Gutag Innovations Ag | Positive displacement machine, particularly pump, and method for fabricating such pump |
US4789315A (en) * | 1985-02-27 | 1988-12-06 | Gutag Innovations Ag | Positive displacement machine, more particularly pump, and method for fabricating such pump |
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