DE648719C - Drehkolbenmaschine mit feststehenden Widerlagern und schwingenden Kolbenfluegeln - Google Patents

Description

• Drehkolbenmaschine mit feststehenden Widerlagern und schwingenden Kolbenflügeln Es sind mit Drehflügeln versehene Drehkolbenmaschinen bekannt, bei .denen ein ko.nzentrisch oder exzentrisch zum Gehäuse gelagerter Drehkolben -benutzt wird, und auch solche mit einem Drehkolben, der aus zwei durch eine Stirnwand miteinander verbundenen Hohlzylindern besteht. Bei den letztgenannten Maschinen wird der Arbeitsraum des Drehkolbens zur Steuerung des Treibmittels benutzt. Die Flügel sind aber in einem gesonderten Ringraum, am Gehäuse schleifend, angeordnet.
• Bei diesen bekannten Flügeldrehkolbenmaschinen zeigt sich als besonderer Nachteil, daß mit der Bewegung der Flügel sowohl in der Arbeitsstellung als auch beim öffnen und Schließen gleitende Reibungen an den Auflageflächen oder an den vorderen oder rückwärtigen Widerlagerflächen auftreten.
• Gegenstand der Erfindung ist eine Drehkolbenmaschine mit feststehenden Widerlagern und schwingenden Kolbenflügeln, bei der im Gegensatz zu den bekannten. Maschinen zwischen den, Kolbenflügelenden und der Innenmantelfläche des Drehkolbens im Arbeitsraum keine Relativbenvegung stattfindet. Alle Teile sind bei ihr konzentrisch zur Antriebswelle angeordnet, und die zur Zindaßsteuerung dienenden Zylinderflächen reichen, in der Drehrichtung gesehen, über die erwähnten Widerlager. Die Widerlager besitzen den Kolbenflügeln in der Drehrichtung zugekehrte Seitenflächen, die stärker gekrümmt sind als die Kolbenflügel. Die festen Ausströmöffnungen des Gehäuses liegen näher zu den erhaben als zu den hohl gekrümmten Widerlagerflächen. Die umlaufenden Ausströmöffnungen des Drehkolbens sind wesentlich kleiner als die festen Ausströmöffnungen des Gehäuses, so daß die Pendelbewegung durch das zwischen dem WLderlager und der Rückfläche eines Flügels im Innern des Drehkolbens befindliche Kraftmittel erst dann beginnt, wenn der Verdichtungsdruck hinter dem Flügel gleich dem Expansionsdruck vor dem Flügel ist. Durch diese Anordnung der Steuerzylinderflächen für die Einlaßöffnung werden gleichmäßige Strömungsverhältnisse des Treibmittels erreicht. Außerdem kann das Treibmittel duzch die oben bestimmte Anordnung der festen und der umlaufenden Ausströmöffnungen zur weitestgehenden Expansionsausnutzung verwendet werden.
• In .der Zeichnung ist ein Ausführungsheispiel in Fig. i im Querschnitt und in Fig. 2 im Längsschnitt dargestellt.
• In einem topfförmigen, den Außenzylinder bildenden Gehäuse i, welches mit einem Einlaßstutaen 2 und einem Auslaßstutzen 3 für das Treibmittel ausgestattet ist, ist mit Hilfe eines abgedichteten Kugellagers 4 die Welle 5 drehbar gelagert, auf welcher der Drehkolben 6 mit Feder und Nut oder Keil befestigt ist. Das Gehäuse i ist mit einem durch Stiftschrauben 7 gehaltenen Decke18, der das zweite Kugellager 9 für die Welle 5 besitzt, abgeschlossen.
• Der - Drehkolben. 6 besteht aus zwei konzentrisch ineinander angeordneten, durch eine Radialwand miteinander verbundenen. Hohlzylindern, zwischen denen ein ringförmiger Arbeitsraum io verbleibt. Der Deckel 8 trägt noch eine oder auch mehrere in den riTigf<irmigen Arbeitsraum io des Drehkolbens 6 hineinragende, stabförtnige und axial verlaufende Widerlager 11, 12, die als Steuernok-Icen für die schwingenden Kolbenflügel 13, 14, 15 dienen. In dein Gehäuse i sind weiter je nach der Anzahl der Widerlager eine oder mehrere, Teile eines Zylinders bildende, den Drehkolben 6 umgebende Steuerflächen 16, 17 für die Regelung der Einströmung vorgesehen. Die Stirnwand des Drehkolbens 6 hat in de:- Drehrichtung vor den schwingenden hollx#ntlügc#In liegende Auslaßöffnungen 18, 19, 27, die von einer Scheibe des Gehäuses i überdeckt sind, mit deren festen, seginentförmiben :@uslafiöfinungen 2o, 21 sie zusammenwirken. Die au.stretenden Treibmittel gelangen null vom :@i-beitsrauin i o über die Ausla1äöfnungen 18, i g, 27, 20, 21 in einen ringförmig gestalteten Raum 22, .der schalldämpfend wirkt, zur Auspulföünung 3.
• Die Wirkungsweise geht aus folgender Darstellung hervor Das Treibmittel tritt- durch den Einlaßstutzen 2 in den ringförmig gestalteten Raum 23 .des Gehäuses i, von dein es zu mehreren Linströmschlitzen 24, 25, 26 so lange strömt, als diese von den Steuerzylinderflächen 16, 17 nicht überdeckt werden. Unter dein hinfluß dieses von den Einströmschlitzen aus wirkenden Treibmittels werden die 'schwingenden Kolbenflügel 13, 14, 15 nach Vorüber-leiten an den Widerlagern i i, 12 um ihre Haltebolzen gedreht, so duß im Umlaufwege immer mehr und mehr sich vergrößernde Arbeitszellen in der Arbeitskammer i o gebildet werden. Infolge dieser Wirkung des Treibmittels einerseits auf die schwingenden Kolbenflügel 13, 14, 15, anderseits auf die feststehenden Widerlager i i, 12 muß sich der Drehkolben 6, an welchem die Kolbenflügel 13, 14, 15 befestigt sind, mit diesen drehen. Ist die Drehung so weit fortgeschritten, daß die in der Drehrichtung vor den Kolbenflügeln 13, 14, 15 befindlichen üffnungen .18, 19, 27 im Boden des Drehkolbens 6 mit den: feststehenden Öffnungen 20, 21 des Gehäuses zur Deckung kommen, so tritt das Treibmittel aus der Treibkammer i o des Drehkolbens 6 zum Raume 22, von dem es ins Freie entweicht.
• Durch entsprechende Wahl der relativen Lage der festen Steuersegmente 16, 17 gegenüber den festen Widerlagern bzw. den festen Ausströmöffnungen 20, 21 kann nun ein zweckentsprechender Ausdehnungsgrad des Treibmittels erreicht werden. Ferner läßt sich durch entsprechende Lagen- und Grö-Benbeinessung der Ausströmsegmente 20, 21 gegenüber den festen Widerlagern 11, 12 eine regelbare Vorverdichtung des Resttreibmittels erreichen, wodurch ein Anschlagen der Drehklappen 13, 1.1, 15 auf die Steuernocken i i, 12 weitest gedämpft werden kann oder sogar ganz vermieden wird. Man kann nun, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, die Mzischine auch als Verdichter oder Pumpe bauen.

Claims (1)

1. L'nrl:xTANXsrltlTcii: Drehkolbenmaschine mit ringförmigem. parallel zur Antriebswelle verlaufendem Arbeitsraum, feststehenden, mit dein Gehäuse verbundenen und axial sich erstrekkenden Widerlagern und konzentrisch zur Antriebswelle angeordnetem, schwingende Kolbenflügel tragendem Drehkolben, _ dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkolben (6) von zwei konzentrisch zur Antriebsweile (5) liegenden, an einem Ende durch eine senkrecht zur `Velle (5) stehende Stirnwand miteinander verbundenen Hohlzylindern gebildet wird und den zwischen den Hohlzylindern liegenden ringförmigen Arbeitsraum umschließt, in welchen die stabförmigen und nux an einem Ende mit dem Gehäusedeckel (8) verbundenen Widerlager (11, 12) hineinragen, daß die schwingenden Kolbenflügel (13,. 14, 15) im äußeren Hohlzylinder des Drehkolbens (6) gelagert sind, der von einstellbaren, die Einsträmwng der Treibmittelzuflußkanäle (24, 25, 26) regelnden Zylindersteueiflächen (16, 17) umgeben ist, und daß die in der Stirnwand des Drehkolbens (6) in der Drehrichtung vor den schwingenden Kolbenflügeln (13, 14, 15) befindlichen Auslaßöffnungen (18, 19,. 27) von einer Scheibe des -Gehäuses (i) überdeckt sind, mit deren segmentförinigen, festen Auslaßöffnung:en (20, 21) sie zusammenwirken.