<Desc/Clms Page number 1>
Drehkolbenmaschine mit feststehendem Widerlager und schwingenden Kolbenflügeln.
Bei den bisherigen Rotationsmaschinen, wie Zentrifugalventilatoren und-pumpen, sind die Nachteile, wie Wirbelbildungen, Spaltverluste des Treibmittels verbunden mit Arbeitsverlusten, bekannt und ist daher auch vielfach versucht worden, für den Antrieb von Kleinmaschinen das Drehkolbenprinzip anzuwenden, mit dem Zweck, möglichst laminare Strömungsverhältnisse zu erreichen.
Den bisher bekannten Konstruktionen liegt der Gedanke zugrunde, das durch Lamellen, die in einem exzentrisch im Gehäuse verlagerten Kolben eingesetzt sind, infolge ihrer Fliehkraftwirkung nach aussen gegen die Gehäusewand gepresst, Zellen gebildet werden, in welche durch geeignete Steuerorgane das Treibmittel eingeleitet wird, und den Kolben in Drehung versetzt.
Weiters sind auch zwar mit Drehflügeln versehene Drehkolbenmaschinen bekannt, die einen zentrisch zum Gehäuse verlagerten Drehkolben benutzen, wobei jedoch der eigentliche Triebkolben exzentrisch verlagert ist und bei welchen die Steuerorgane in dem exzentrisch verlagerten Triebkolben befestigt sind.
Gegenstand der Erfindung ist eine Drehkolbenmaschine mit feststehendem Widerlager und schwingenden Kolbenflügeln, bei der zwischen Kolbenflügeln und Zylinder keine Relativbewegung stattfindet, und besteht im Wesen darin, dass bei zentrischer Anordnung aller Teile die den Kolbenflügeln in der Drehrichtung zugekehrten Seitenflächen des Widerlagers stärker konvex gekrümmte Drehflächen als die Kolbenflügel besitzen und die fixe Ausströmöffnung sich so weit gegen das Widerlager erstreckt, dass die Pendelbewegung durch das zwischen dem Widerlager und der Rückfläche des Flügels im Innern des Drehkolbens befindliche Kraftmittel erst dann beginnt, wenn der Kompressionsdruck hinter den Flügeln gleich ist dem Expansionsdruck vor den Flügeln.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel in Fig. 1 im Querschnitt und in Fig. 2 im Längsschnitt dargestellt.
In dem topfförmigen Aussenzylinder (Gehäuse) 1 mit einer ringförmig ineinander gebauten Einund Auslauföffnung l'bzw. 14 für das Treibmittel ist mit Hilfe zweier Kugellager 5', 5"mit Abdichtung die drehbare Welle 8 gelagert, auf welcher der Drehkolben 2 mit Feder und Nut oder Keil befestigt ist.
Das Gehäuse 1 ist mit einem durch Stiftschrauben 7'und 7"gehaltenen Deckel 3', der das zweite Kugellager 5"für die Welle 8 trägt, abgeschlossen, der eine oder auch mehrere vorragende Steuernasen 3 (Widerlager) trägt, die als Steuerorgane für die später erwähnten Drehklappen 4'bis 4''dienen. Das Gehäuse 1 besitzt weiters im Innern je nach der Anzahl der vorerwähnten Steuernasen eine oder mehrere, den Teil eines Zylinders bildende Steuerflächen 9'bis 9"für die Einströmung. Wie der Aussenzylinder hat auch der Drehkolben eine besondere topfförmige Ausbildung in Form eines ineinandergestellten Doppel-
EMI1.1
gestalteten Raum 13, der schalldämpfend wirkt, zur Auspufföffnung 14.
Die Wirkungsweise ist folgende :
Das Treibmittel tritt durch die Einströmöffnung l'in den ringförmig gestalteten Raum 1" des Gehäuses 1, von dem es zu den Einströmschlitzen. ?' bis '"so lange strömt, als diese nicht überdeckt werden von den Steuerzylinderflächen 9'bis 9"'. Unter dem Einfluss dieses Treibmittels, von den Einströmschlitzen aus wirkend, werden die Drehklappen, nach Vorübergleiten an den Steuernocken 3, um
<Desc/Clms Page number 2>
ihre Haltebolzen gedreht, so dass im Umlaufwege immer mehr und mehr vergrössernde Arbeitszellen in der Arbeitskammer 16 gebildet werden. Infolge dieser Wirkung des Treibmittels einerseits auf die drehbaren Klappen, anderseits auf die feststehenden Widerlager muss sich der Drehkolben, an denen die Drehklappen befestigt sind, mit denselben drehen.
Ist die Drehung so weit gediehen, dass die in der Drehrichtung vor den Klappen 4'bis 4111 befindlichen Öffnungen 10'bis 10'" im Boden des Drehkolbens in Koinzidenz mit den feststehenden Öffnungen 11' bis 11" des Gehäuses kommen, so tritt das Treibmittel aus der Treibkammer des Drehkolbens zum Raume M, von dem es ins Freie entweicht.
Durch entsprechende Wahl der relativen Lage und Grösse der Einströmschlitze für das Treibmittel gegenüber den Steuerzylindern 9'bis 9"kann nun ein zweckentsprechender Expansionsgrad des Treibmittels erreicht werden. Ebenso lässt sich durch entsprechende Lagen-und Grössenbemessung der Ausströmsegmente eine wählbare Vorkompression des Resttreibmittels erreichen, wodurch ein Anschlagen der Drehklappen 4'bis 4111 auf die Steuernocken 3'bis 3"weitest gedämpft werden kann. Man kann nun ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, die Maschine auch als Kompressor oder Pumpe bauen.
Erfihdungsgemäss wird hiebei die Lagerung der Drehklappen, bei entsprechender Formgebung der Steuernocken, mit ihren freien Enden gegenüber den Haltebolzendrehpunkten in der Drehrichtung vorauseilend, angeordnet. Durch diese neue Sachlage bedingt, müssen noch weitere in der Umkehrung des Arbeitsvorganges bedingte Änderungen getroffen werden. Auch kann durch Anbringung einer Zünd- vorrichtung, mit den hiezu notwendigen Zusatzeinrichtungen, diese Maschine als rotierende Brennkraftmaschine gebaut werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Drehkolbenmaschine mit feststehendem Widerlager und schwingenden Kolbenflügeln, bei der zwischen Kolbenflügeln und Zylinder keine Relativbewegung stattfindet, dadurch gekennzeichnet, dass bei zentrischer Anordnung aller Teile die den Kolbenflügeln in der Drehrichtung zugekehrten Seitenflächen des Widerlagers stärker konvex gekrünmmte Drehflächen als die Kolbenflügel besitzen und die fixe Ausströmöffnung sich somit gegen das Widerlager erstreckt, dass die Pendelbewegung durch das zwischen dem Widerlager und der Rückfläche des Flügels im Innern des Drehkolbens befindliche Kraftmittel erst dann beginnt, wenn der Kompressionsdruck hinter den Flügeln gleich ist dem Expansionsdruck vor den Flügeln.