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Maschine mit sichelförmigem Arbeitsraum.
Gegenstand der Erfindung ist eine Maschine mit sichelförmigem Arbeitsraum und feststehendem Hohlzylinder, der von einem beweglichen Kolben umschlossen wird, wobei das den Arbeitsraum unterteilende Widerlager mittels einer Nuss gelenkig durch den Hohlzylinder hindurchtritt.
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Der Kolben wird hiebei durch einen Lenker oder durch eine kinematische Kette, die wie eine endlose Pleuelstangenführung od. dgl. wirkt, geführt und an einer Drehung um seine eigene Achse verhindert.
Der Kolben erhält bei einer Ausführungsform einen Halsansatz, der auf der Exzenterwelle gelagert und erfindungsgemäss nach auss3n vom Hohlzylinder fortgerichtet ist. In dem Hohlzylinder kann ein zweiter Kolben freischwingend angeordnet sein, so dass auch das Innere des Hohlzylinders als Arbeitsraum Verwendung finden kann ; bei dieser Ausführungsform wird gemäss der Erfindung die Exzentrizität
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form im Längs-und Querschnitt mit getrennter Verstellbarkeit der Exzentrizitäten des inneren und äusseren Kolbens.
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lager 3 die Welle 43 geführt ist.
Die Deckel 2 sind mit zylindrischen, zentrisch zur Welle sitzenden Ansätzen 4 versehen, die in das Gehäuse hineinragen und von den Kolbenkörpern 5, die exzentrisch zur Welle liegen, umschlossen werden. Diese ringförmigen Kolbenkörper 5 bilden mit den Deckelansätzen 4 die sichelförmigen Arbeitsräume 6, die durch die Widerlager 7 in die Saug-und Druckräume unterteilt werden. Die Widerlager 7, die mittels der Nuss 8 durch die als Zylinder wirkenden Ansätze 4 hindurchtreten, sind auf zwei mit der Welle verbundenen exzentrischen Naben 9 angeordnet, die die gleiche Exzentrizität wie die Treibscheibe 10 und damit wie die Kolbenkörper 5 besitzen. Diese Scheibe 10
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vorgesehen, die einerseits an einem Vorsprung des Kolbens, anderseits am Gehäuse 1 durch Bolzen aufgehängt sind.
Wird die Welle durch die Riemenscheibe 14 in Drehbewegung gemäss der eingezeichneten Pfeilrichtung gesetzt, so arbeitet die Maschine als Verdichter und saugt durch die Öffnung 15 Luft oder ein
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Wie bereits oben erwähnt, führen die Kolbenkörper 5 nur eine schwingende, keine drehende Bewegung aus, da sie daran durch die Lenker 13 gehindert werden. Die Gleitflächen 17 und 18, die in
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und Kolben 5 den Arbeitsraum umschliessen, haben also auch bei hohen Drehzahlen der Maschine eine verhältnismässig geringe Geschwindigkeit, vertragen dementsprechend einen hohen Druck, wodurch auch eine vollkommene Abdichtung gewährleistet wird.
Um eine sichere Berührung der genannten Zylinderflächen herbeizuführen, können die Naben 9 mit der Treibscheibe 10 auf exzentrischen Hülsen 19 angeordnet werden, durch deren Verstellung die Kolben 5 auch z. B. nach erfolgter Abnützung oder nach Zusammenbau der Maschine an die Ansätze 4 herangebracht werden. Diese Veränderung der Exzentrizität durch die Hülsen 19 kann in abgeänderter Ausführung auch dadurch erfolgen, dass die von der Nabe gesonderte Treibscheibe 10 auf eine exzentrische Büchse aufgesetzt wird, durch deren Verdrehung eine Veränderung der Exzentrizität bei Bedarf erfolgen kann. Die Verdrehung der exzentrischen Hülsen oder Büchsen kann sowohl von Hand als auch durch ständig wirkende Kraftmittel, wie Federn u. dgl., erfolgen.
Der erstere Fall schafft eine grobe Nachstellung bei Abnützung und erleichtert den Zusammenbau der Maschine, der zweite Fall erzielt eine dauernde elastische Nachstellung, so dass mit Sicherheit eine Berührung des Kolbens 5 mit dem feststehenden Zylinder 4 gewährleistet wird.
Die Zeichnung stellt die Maschine in Zwillingsanordnung dar, um die Axialdrücke gegeneinander aufzuheben ; die Maschine kann aber auch als Einzylindermaschine ausgeführt werden, bei der die Axialdrücke durch Kugellager od. dgl. aufgenommen werden, die sich dann gegen das Gehäuse oder den Deckel abstützen.
In den Ausführungsformen nach den Fig. 3-8 wird der Kolben statt durch den oben beschriebenen Lenker 13 durch andere Vorrichtungen an einer Drehung gehindert und derart geführt, dass die Kolbenbewegung ganz oder annähernd einer Führung des Kolbens mit unendlicher Pleuelstange entspricht.
Hiedurch werden schädliche Schwingungserscheinungen, wie sie sich bei der oben beschriebenen Führung des Kolbens durch Lenker od. dgl. zeigen, vermieden, und die Maschine kann infolgedessen mit höherer Drehzahl laufen.
In Fig. 3 wird die Führung des Kolbens 5 durch vier Zapfen 20 bzw. 21 bewirkt, von denen die
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Gleitstücke 22, die untereinander durch Ringe 23 od. dgl. starr verbunden sind. Wie aus der Zeichnung ohne weiteres zu entnehmen ist, kann der Kolben 5 keinerlei drehende Bewegungen ausführen, während er sich auf dem feststehenden Hohlzylinder 4 abwälzt.
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befestigt, der durch das Gleitstück 25 sowie die beiden Zapfen 26 im Gehäuse geführt wird. Im Grunde ist dies die gleiche Ausführung wie in Fig. 3.
Fig. 5 zeigt die Führung des Kolbens durch ein Parallelogramm. Die Hebel 27, die am Kolben 5 angelenkt sind, greifen anderseits an der Kreuzscheibe 28 an. Deren Führung erfolgt durch die Hebel 29, die am Gehäuse angelenkt sind. Auch hier ist eine vollständig planparallele Führung des Kolbens 5 gewährleistet.
Fig. 6 stellt die Anwendung eines Hebelgetriebes dar. Am Hubexzenter 30, das hier von der Treibscheibe getrennt gedacht ist, ist eine Schubstange 31 angelenkt, die den Winkelhebel 32 betätigt. Der
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Auges 35.
Eine weitere Möglichkeit der planparallelen Führung des Kolbens liegt in der Verwendung von Zahnrädern, wie in Fig. 7 angedeutet ist. Auf der Hauptwelle 43 der Maschine sitzt das Zahnrad 36, das mittels des Zwischenrades 37 das Hilfsrad 38 in gleichsinnige und gleich schnelle Bewegung versetzt. Auf der Welle des Hilfsrades 38 ist eine Kurbel 39 angeordnet, die den gleichen Hub wie die Exzentrizität der Maschine besitzt und die an den Zapfen 40 des Kolbens 5 angreift. Auch durch diese Vorrichtung ist die Bewegung des Kolbens zwangläufig festgelegt.
In Fig. 8 wird die planparallele Bewegung des Kolbens durch zwei Hilfskurbeln 41 bewirkt, deren Hub mit dem Exzenterhub der Maschine übereinstimmt. Eine besondere Betätigung der Kurbeln ist hiebei nicht erforderlich.
Durch alle diese Bewegungselemente, die sich noch weiter vermehren lassen, wird die planparallele Verschiebung des Kolbens der Maschine erzielt, d. h. jede auf der Kolbenlauffläche gedachte Linie bleibt während der ganzen Umdrehung vollkommen parallel zu sich. Demgemäss können ausser den Fliehkräften keine zusätzlichen Schwingungen um den Exzentermittelpunkt auftreten.
Die gleichen Vorrichtungen können verwendet werden bei Maschinen mit Innenkolben oder mit zwei ineinanderliegenden Arbeitskolben. Die Steuerung des Widerlagers kann dann durch ein auf der Welle sitzendes Exzenter erfolgen ; es kann aber auch eine besondere äussere Steuerung erhalten, die die
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sprechenden Füssen versehen werden, die auf den Arbeitskolben gleiten, so dass diese selbst die Steuerung des Widerlagers übernehmen.
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günstige Wirtschaftlichkeit im Betrieb der Maschine möglich. Es ist schliesslich ohne weiteres möglich, die Arbeitsräume so zu schalten, dass sie parallel wirken ; dadurch wird eine Vergrösserung der Maschinenleistung erzielt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Maschine mit sichelförmigem Arbeitsraum, der durch ein Widerlager unterteilt ist, und feststehendem Hohlzylinder, der von einem beweglichen Kolben umschlossen wird, wobei das Widerlager mittels einer Nuss gelenkig durch den Hohlzylinder hindurchtritt, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (5) um den Hohlzylinder (4) freischwingend derart angeordnet ist, dass er durch ein auf der Hauptantriebswelle angeordnetes Exzenter eine schwingende Bewegung erhält.