<Desc/Clms Page number 1>
Drehkolbenmaschine
Die Erfindung betrifft eine Drehkolbenmaschine, bei der das strömende Medium axial zu- und axial abgeführt wird.
Die bekannten Drehkolbenmaschinen haben den Nachteil, dass der im Zylinder exzentrisch angeordnete Kolben mit einer Vielzahl von radial verschiebbaren Teilen ausgestattet ist oder in der Maschine einige Ventile mit Federn vorgesehen sind, die insbesondere bei stückigem Fördergut Betriebsstörungen verursachen.
Es sind auch Drehkolbenmaschinen bekannt, bei denen der umlaufende Hohlkolben an der Wand des von zwei Schiebern begrenzten Zylinderraumes schleift und das Arbeitsmedium durch öffnungen in der Hohlwelle dem Arbeitszylinder zu- und von dort auch wieder abgeführt wird. Der Nachteil dieser Maschinen liegt jedoch einerseits darin, dass sie wegen dieser Führung des
EMI1.1
Der Gegenstand der Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel erläutert, das in der Zeichnung schematisch dargestellt ist. Die Fig. 1 zeigt einen Kolben in Ansicht, die Fig. 2 einen Querschnitt durch die Längsachse des Kolbens und die Fig. 3 eine Ansicht der aufgerollten Kolenman- telfläche.
Der Hohlkolben 1 ist mit seiner nicht dargestellten Welle in den Stirnflächen des in der Zeichnung strichliert angedeuteten Zylinders 2 drehbar gelagert. Auf der Mantelfläche des Kolbens gleiten um 1800 versetzte und radial verschiebbare, in der Zeichnung strichliert angedeutete Schieber 3. Die Schieber werden durch Federn gegen den Kolbenmantel gedrückt. In den HohlkoLben ist eine im Längsschnitt diagonale Trennwand 4 derart eingesetzt, dass sie von einer Stirnfläche des Kolbens bis zur andern reicht. Sie teilt dadurch den Kolbeninnenraum in zwei Räume 5 und 6. Auf dem Kolbenmantel ist eine Nase 7 axial über die ganze Kolbenlänge ange- ordnet. Sie ist radial nicht verschiebbar und reicht 'bis zur Zylinderwand.
Nächst den Stirnflächen des Kolbens sind von dieser Nase nach beiden Seiten zur Mantelfläche hin mässig abfallende Führungs-oder Gleitflächen 8 vorgesehen, die während der Kolbendrehung zur radialen Bewe- gung der Schieber 3 dienen. Zu beiden Seiten der Nase ist auf dem Kolbenmantel je eine Öffnung 9 und 10 angeordnet, die je in einen der beiden Räume 5 und 6 des Hohlkolbens führen. Durch diese Öffnungen und die Trennwand 4 sind im Hohlkolben zwei getrennte Kanäle geschaffen, die je von einer der Stirnwände des Kolbens bis zu dem den Kolbenmantel umgebenden ringförmigen Arbeitsraum reichen.
Dieser freie Ringraum zwischen dem Kolbenmantel und dem hiezu zentrisch gelegenen Zylindermantel ist von der Nase 7 am Kolbenmantel unterbrochen, die sich über die ganze axiale Kolbenlänge erstreckt. Die Flächen der Trennwand wie auch die der Innenwand des Hohlkolbens sind zweckmässig derart geformt, dass sie nach den Gesetzen der Strö- tmungslehre das durchströmende Medium umschliessen. Die Kanalwandung nächst, den löffnun- gen 5 und 6 soll so geformt sein, dass das Medium wirbelungsfrei in den Ringkanal einfliessen bzw. von diesem in den Kolbenkanal abfliessen kann.
Die Arbeitsweise der erfindungsgemässen Dreh- kolbenmaschine wird, ausgehend von der Kolbestellung der Fig. 1, erläutert und ist folgende :
In der Darstellung ist der Ringraum links von der Nase 7 durch den Kanal 5 mit dem Raum über dem Kolben und der Raum rechts von der Nase durch den Kanal 6 mit dem Raum unter dem Kolben verbunden. Wird nun der Kolben in der Pfeilrichtung angetrieben, so entfernt sich die Nase vom linken Schieber 3 und es vergrö- ssert sich der Ringraum zwischen Schieber und Nase. Es entsteht ein Unterdruck, der das Medium aus dem Kanal 9 und aus dem Raum über der oberen Kolbenstirnseite ansaugt.
Gleichzeitig wird durch diese Drehbewegung. der Raum rechts von der Nase, der von der Nase bis zum rechten Schieber reicht, verkleinert und damit durch den Druck der Nase das in diesem Raum befindliche Medium durch die öffnung 10 in den Kanal 6 und unter den Kolben sowie in die angeschlossene Leitung gedrückt.
Bei der weiteren Drehbewegung des Kolbens
EMI1.2
dergehoben. Der Druckraum Im Drehsinn vor der Nase wird durch das Anheben dieses Schiebers
<Desc/Clms Page number 2>
um den rückwärtigen Teil 11 des Ringraumes bis zum linken Schieber vergrössert. Mit der fortschreitenden Drehbewegung der Nase wird dieser Raum jedoch wieder verkleinert, bis die Gleitflächen vor der Nase neuerdings einen Schieber, u. zw. diesmal den linken Schieber, anheben.
Der Ringraum im Drehsinn hinter der Nase wird während eines Teiles der Drehbewegung, u. zw. bis zu der Stellung, in der der rechte Schieber auf der Nase zu liegen kommt, zunehmend grösser und damit das Medium angesaugt. Anschliessend gleitet der rechte Schieber entlang der Ablauffläche hinter der Nase, bis er auf dem Kolbenmantel zu liegen kommt. Nun ist der vordere Ringraum vom Medium zur Gänze erfüllt. Nach einer kleinen weiteren Drehung des Kolbens hebt die Führungsfläche vor der Nase den linken Schieber an, wodurch die vordere Ringfläche mit der Uffnung 10 im Kolben verbunden wird und die umlaufende Nase das Medium nun aus diesem Raum in die Leitung drückt.
In der Drehrichtung vor der Nase ist der Ringraum bis zum nächsten geschlossenen Schieber immer mit der Druckleitung und der Ringraum hinter der Nase ist bis zum völlig geschlossenen Schieber mit der Saugleitung verbunden. Durch diese Anordnung zweier Schieber in Verbindung mit den Führungsflächen fördert die Einrichtung als Pumpe völlig stossfrei.
Die Förderleistung kann erhöht werden, wenn der Innenraum des Hohlkolbens im Querschnitt, wie in der Zeichnung dargestellt, eine von der Kreisform abweichende Gestalt erhält und da-
EMI2.1
Ein besonderer Vorteil der Maschine besteht darin, dass Teile der Maschine, insbesondere der Kolben, als Gusskörper, z. B. aus Kunststoff, hergestellt werden können.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Drehkolbenmaschine mit einem mit einer Nase an der Arbeitsraumwandung dicht anliegenden, hohlen, durch eine Trennwand in einen Saugraum und einen Druckraum getrennten Drehkolben und zwei radial aus der Zylinderwand gegen den Kolben gedrückten Schiebern, die auf der der Nase zugehörigen Drehschieberhälfte durch zur Nasenstirnfläche führende Auflaufflächen gesteuert werden, dadurch gekennzeich- net, dass die Trennwand des Drehschiebers sieh schräg oder schraubenförmig gewunden etwa von der einen Stirnseite des Dreh Schiebers zur andern erstreckt.