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Drehkolbenmaschine mit abwechselnd kreisenden Kolben.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehkolbenmaschine, die auch als Pumpe, Messer od. dgl. velwendet werden kann und mehrere abwechselnd kreisende Kolben besitzt, die von Rollen mit glatter Zylinderfläche gebildet werden. Zum Unterschiede von älteren Maschinen dieser Art, bei denen die rollenden Kolben abwechselnd ganz stillgesetzt werden, ist nach voiliegender Erfindung eine Antriebsvorriehtung vorgesehen, die eine abwechselnd beschleunigte und verzögerte Bewegung der Kolben ohne Stillstand in dem von der Gehäuseinnenwand und einel zentralen Nabe oder Muffe gebildeten ringförmigen Arbeitsraum herbeiführt, wie dies an sich bei Maschinen mit abwechselnd kreisenden Kolben, die jedoch nicht als Rollen ausgebildet sind, bekannt ist.
In der Maschine nach der Erfindung wird die kraftverzehrende gleitende Reibung im wesentlichen durch rollende Reibung ersetzt. Die Maschine kann daher mit sehr hohen Geschwindigkeiten arbeiten und ergibt eine grosse Regelmässigkeit in ihier Leistung, selbst wenn der dieser Leistung entgegenwirkende Druck stark wechselt.
Auf der Zeichnung sind mehrere beispielsweise Ausführungsformen des Etfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen die Fig. 1 und 2 einen Quer und einen Längsschnitt einer Zweikolbenpumpe, Fig. 3 einen Schnitt durch eine Dreikolbenpumpe, die Fig. 4 und 5 einen Querschnitt und einen Längs-
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eines elliptischen Kolbenraumes mit vier Kolben.
Die Erfindung kann für die Zwecke einer Pumpe od. dgl. in der Weise ausgebildet werden, dass eine zum Arbeitsraum c exzentrische Antriebsscheibe a zum Antrieb zylindrischer Kolben b, b'usw. in einem ringförmigen Raum verwendet wird, der in der Maschine zwischen der Innenwand des feststehenden Gehäuses und einer zu dieser konzentrischen festen oder losen Nabe oder Muffe e liegt. Die zum Antrieb der Kolben b, b'usw. durch die Scheibe a dienende Verbindung kann eine Kurbelzapfenverbindung sein, deren Kurbelarm ein gedachter oder tatsächlicher Arm sein kann, der das Mittel jedes zylindrischen Kolbens mit seiner Schwingachse f verbindet. Diese ist wieder in der Antriebsscheibe a so angeordnet, dass sie mit Bezug auf die Drehrichtung a ; der Kolbengruppe gegenüber dem Mittel der Kolben voreilt.
Die Stellung der Achsen f ist mit Rücksicht auf die Grösse der Exzentrizität, mit der die Maschine arbeiten soll, bestimmt. Die Länge des wirklichen oder gedachten Ktirbelarmeg, d. h. die Entfernung zwischen den Schwingachsen f und den Mitteln der Kolben soll, um unnütze Reibung zu vermeiden,
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wird, so soll diese Entfernung zweckmässig grösser als 1'2 sein. Sind diese beiden Grössen gewählt, so ist die Stellung eines jeden Kolbens in bezug auf seine Schwingachse f in einer gegebenen Stellung seines
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Fläche g der Nabe oder Muffe und andrerseits durch die innere Fläche h des Gehäuses geführt werden, so dass die Kolben sich mit im wesentlichen rollender und nicht gleitender Reibung bewegen, was grössere Geschwindigkeiten und eine grössere Leistung der Maschine ermöglicht.
Bei jeder Bewegung der Kolbengruppe, u. zw. beispielsweise einer Gruppe von zwei (Fig. 1 und 2), drei (Fig. 3), vier (Fig. 6) oder sechs Kolben (Fig. 4 und 5), die unter einem Winkel von 1800, 120 , 90
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entfernen, wodurch der Raum zwischen ihnen verkleinert oder vergrössert wird. Diese Raumänderungen werden bei der Drehung der Kolbengruppe zu Einlass- und Auslassöffnungen j, k, die offen oder mit Ventilverschlüssen versehen sein können, zeitlich in Beziehung stehen.
Die zylindrischen Kolben b, b'und die zentrale Nabe e oder beide können mit lose drehbaren Muffen versehen werden oder es können einer dieser Teile oder beide als ringförmige Kugel-oder Rollenlager ausgebildet sein, die die Laufflächen bzw. Auflagerflächen darstellen.
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ordnet sein.
Fig. 6 zeigt die Ausführungsform einer Maschine, deren Ringraum 1 elliptisch ist und deren zentrale Nabe oder Muffe 2 ebenfalls elliptische Form hat. In dem Gehäuse können zwei Saugöffnungen. J, 5 und zwei Auslassöffnungen 6,6 vorgesehen sein.
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erkennen, wie leicht die Maschine hergestellt und zusammengebaut werden kann.
In Fig. 2 ist eine einfache Antriebsscheibe a zu sehen, in Fig. 5 ein Paar von Antriebsscheiben a,d, die einen symmetrischen Antrieb ergeben.
Die Regelung der Fördermenge kann von Hand aus oder selbsttätig erfolgen. Für die selbsttätige Regelung kann ein Geschwindigkeitsregler od. dgl. verwendet werden. Eine besonders zweckmässige Art der Regelung ist die Veränderung der Exzentrizität der Welle, welche die Stellung der Schwingachsen beeinflusst. Ein einfaches Mittel, um diese Veränderung zu bewirken, wird dadurch geschaffen, dass man den Gehäusezylinder und die zentrale Nabe so anordnet, dass sie im Verhältnis zu dieser Welle in verschiedene Stellungen gebracht werden können.
Verschiedene Einheiten können beispielsweise durch Nebeneinanderanordnung zu einer Anlage oder durch Verbindung zweier Einheiten zu einer Verbundmaschine, u. zw. entweder beide als Pumpen oder eine als Pumpe, die andere als Kraftmaschine (Antriebsmasehine), vereinigt werden.
Ein anderer wichtiger Vorteil dieser Erfindung ist der, dass sie besonders geeignet ist zur Förderung von unreinen Flüssigkeiten, die grobe Bestandteile z. B. Kies, Sand od. dgl., enthalten. Für diesen Zweck erscheint es zweckmässiger, die Kolben oder die Aussenfläche ihrer Mäntel mit einem nachgiebigen oder elastischen Stoff, z. B. Gummi, zu versehen. Wahlweise kann diese Auflage auch an der Innenfläche des Gehäuses und der Aussenfläche der Muffe oder an diesen beiden Teilen und an dem Kolbenmantel angebracht werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Drehkolbenmaschine mit abwechselnd kreisenden Kolben, die von Rollen mit glatter Zylinderfläche gebildet werden, gekennzeichnet durch eine Antriebsvorrichtung, die eine abwechselnd beschleunigte und verzögerte Bewegung der Rollen in dem von der Gehäuseinnenwand und einer zentralen Nabe oder Muffe gebildeten ringförmigen Arbeitsraum herbeiführt, ohne die Kolben jemals ganz stillzusetzen.