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Kapselwerk mit einem oder mehreren seitlichen Arbeitsräumen und plankurvenförmigen
Widerlagern.
Die Erfindung betrifft ein Kapselwerk mit einem oder mehreren seitlichen Arbeitsräumen, plankurvenförmigen Widerlagern und achsial in der Kolbentrommel verschiebharen Kolben, die durch das Treibmittel an die Wandung des Arbeitsraumes gedrückt werden. Beispielsweise betrifft die Erfindung solche Kapselwerke, bei denen das Treibmittel durch einen oder mehrere Kanäle der Kolbentrommel in den oder die Arbeitsräume strömt. Der das Treibmittel in einen Arbeitsraum leitende Kanal in der Kolbentrommel tritt bekanntlich bei diesen Kapselwerken, nachdem der Kolben den Gipfel eines Widerlagers überschritten hat, mit einem Gehäusekanal in Verbindung, von dem-aus das Treibmittel durch den Trommelkanal in den Arbeitsraum strömt.
Die Kolbenrücken wurden bisher bei diesen Kapselwerken durch das Treibmittel gewöhnlich mittels je eines Trommetkanates belastet, der einerseits hinter dem zugehörigen Kolben an der Seite der Trommel mündete und andererseits nach dem Raum vor dem Kolbenrücken in den den Kolben aufnehmenden Trommelschlitz führte. Die Belasdtung des Kolbenrückens durch das Treibmittel erfolgte daher bisher erst dann, wenn das Treibmittel in den Arbeitsraum strömte.
In diesem Augenblick hatte der Kolben jedoch schon den \\'iderlagergipfel verlassen und befand sich, da sein Rücken vorher nicht belastet worden war, mit dem Widerlager ausser Berührung ; durch das gegen seinen Rücken strömende Treibmittel wurde dann der Kolben in dem Trommelschlitz vorwärts getrieben, bis er gegen das Widerlager oder die Widerlagerscheibe schlug. Dieses Aufschlagen verursachte nicht nur ein störendes Geräusch, sondern ergab auch als weiteren ebclstand, dass das in den Arbeitsraum strömende Treibmittel, während der Kolben mit dem Widerlager sich ausser Berührung befand, zwischen dem Kolben und Widerlager entweichen konnte.
Es ist bei mit radial beweglichen Schiebern versehenen Kapselwerken, bei denen jeder Kolbenrücken dieselbe Breite wie der in die Arbeitsräume tretende Kolbenteil hat, vorgeschlagen worden, das schädliche Aufschlagen der Kolben auf die Gehäusewand dadurch zu vermeiden, dass das Treibmittel durch in der Gehäusewand liegende Kanäle, die mit (Öffnungen der umlaufenden Kotbentrommel in Verbindung treten, gegen die Kolhenrücken geleitet wird.
Bei mit achsial beweglichen Kolben versehenen Kapselwerken vorliegender Art, bei denen das Anpressen der Kolben an die Gehäusewand nicht durch die Fliehkraft unterstützt wird, kann jedoch in dieser Weise das richtige Anpressen der Kolben an die Gehäusewand nicht erreicht werden, da die Masse und die Reibung jedes Kolbens im Verhältnis zu dem auf seinen Rücken ausgeübten Druck zu gross ist.
Es ist ferner bei mit radial beweglichen Kolben versehenen Kapselwerken, bei denen die zur Belastung der Kolbenrücken dienenden Kanäle in die Arbeitsräume münden, versucht worden, eine richtige Anpressung der Kolben an die Gehäusewand dadurch zu erreichen, dass jeder Kolbenrücken breiter als der in die Arbcitsräurne tretende Kolbenteil ausgebildet ist.
Bei I\upselwerkf1n mit achsial beweglichen, in der Auswärtsbewegung nicht durch die Fliehkraft unterstützten Kolben kann jedoch auch bei dieser Anordnung das
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dem Augenblick, in dem jeder Kolbenrücken durch das Treibmittel belastet wird, die vordere Kolbenkante sich bereits mit der Gehäusewand bzw. mit der Abschrägung des Widerlagers ausser Berührung befindet.
Das Wesen der vorliegenden Erfindung liegt in einer Vereinigung der beiden oben erwähnten, im einzelnen bekannten Einrichtungen, indem bei dem neuen Kapselwerk das Treibmittel durch einen oder mehrere in einem feststehenden Teil des Kapselwerkes liegende Kanäle, die mit entsprechenden Öffnungen der umlaufenden Teile in Verbindung treten, gegen die breiter als die in die Arbeitsräume tretenden Kolbenteile ausgebildeten Kolbenrücken geleitet wird, bevor es in die Arbeitsräume strömt. Durch die gleichzeitige Anordnung dieser beiden, im einzelnen bekannten Einrichtungen wird bei mit achsial beweglichen Kolben versehenen Kapselwerken das schädliche Aufschlagen der Kolben auf die Gehäusewand oder die geneigte Fläche der Widerlager vermieden.
Die Zeichnungen stellen zwei Ausführungsbeispiele dar.
Fig. 1 ist ein Querschnitt durch das Kapselwerk nach A-B der Fig. 4. Fig. 2 ein IIorizontalschnitt nach C-D der Fig. 1. Fig. 3 eine Abwicklung des Gehäuses nach Fig. 1 (voll ausgezogene Linien). In strichpunktierten Linien ist eine entsprechende Abwicklung der Kolbentrommel und der plankurvenformigen Widerlager dargestellt. Fig. 4 ist ein Längsschnitt nach E---F der Fig. 1. Fig. 5 ein Querschnitt nach ( ?-N der Fig. 4. Fig. 6 zeigt die Kolbentrommel in Seitenansicht. Fig. 7 ist ein Längsschnitt durch die Kolben- trommel nach I-K der Fig. 6. Fig. 8 zeigt die Kolbentrommel in Grundriss. Fig. 9 zeigt eine andere Ausführungsform der Maschine in Seitenansicht und Fig. 10 ist ein Horizontal- schnitt nach L-M der Fig. 9.
In dem Gehäuse 1 dreht sich die auf der Welle 2 sitzende Kolbentrommel 3 (Fig. 4).
An den Gehäusedeckeln 4,5, die an beiden Seiten der Kolbentrommel mit dieser Arbeits-
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mit ihrem Gipfel die Kolbentrommel berühren. Bei dem dargestellten Kapselwerk ist je ein Widerlager für jeden Arbeitsraum vorgesehen und beide Widerlager sind um 1800 gegeneinander versetzt. In Schlitzen 10, 11 der Kolbentrommel gleiten die die Kolben bildenden Schieber 12, 13, die ebenfalls beispielsweise um 1800 gegeneinander versetzt sind und von denen sich der eine 12 in dem Arbeitsraum 6 und der andere 13 in dem Arbeitsraum 7 bewegt.
Das Treibmittel strömt durch den Einlassstutzen 14 (Fig. 3 und 5) und einen Gehäusekanal 15 einerseits nach dem Gehäusekanal 16 für den Arbeitsraum 6 und andererseits nach dem Gehäusekanal 17 für den Arbeitsraum 7. Mit den Kanälen 16, 17 arbeiten in der Kolbentrommel in bezug auf die Drehrichtung hinter jedem Kolben 12 und 13 angeordnete Kanäle 18
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nut den Einlasskanälen 16 bzw. 17 und mit ihren an der Seitenfläche der Trommel liegenden Öffnungen 22 bzw. 23 mit den Arbeitsräumen 6 bzw. 7 in Verbindung treten.
Die Einlasskanäle 16, 17, die Kanäle 18, 19 und die Widerlager 8, 9 sind so angpordnp, t (Fig. 3), dass die Einströmung des Treibmittels aus den Kanälen 16, 17 in die Kanäle 18, 19 und von diesen aus in den zugehörigen Arbeitsraum 6 oder 7, kurz nachdem die Kolben j ! 2, die Widerlagergipfel überschritten haben, erfolgt.
Der Austritt des Treibmittels findet durch nach den Arbeitsräumen 6,7 hin offene,
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cm Gehäusekanal 26 nach dem Auslassstutzen 27 führt (Fig. 3 und 5).
Die Belastung der Schieberrücken 28, 29 durch das Treibmittel zwecks Anpressung der Schieber 12, 13 gegen die Widerlager 8, 9 und Scheiben 4,5 erfolgt bei dem dargestellten Beispiel während eines Teiles der Trommeldrehung durch einen Kanal 80 bzw. 31 (Fig. 2-4), der von dem Einlasskanal 18 bzw. 19 nach dem Ende des Trommelschlitzes 10 bzw. 11 führt, wie weiter unten näher beschrieben.
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mit dem der vor dem Kolbenrückel1 29 bzw. 28 befindliche Raum 35 bzw. 34 des Trommelschlitzes 11 bzw. 1n in Verbindung treten kann. Auf diese Weise wird das Treibmittel von dem Kanal 1 ( ; aus, von dem es in den einpn.
Arbeitsraum < ? strömt, gegen den Rücken 29 des im anderen Arbeitsraum 7 sich bewegenden Kolbens 13 geleitet und umgekehrt. Die Hilfskanäle 32, 33 sind derart angeordnet, dass die Verbindung mit ihnen
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gipfel erreicht hat und dass diese Verbindung ungefähr dann unterbrochen wird, wenn der Kolben von dem Widerlager heruntergeglitten ist.
Jeder Kanal 3C oder 31 mündet bei 36 bzw. 37 derart seitlich in den Trommelschlitz 10 oder 11, dass die Kolben 12, 13 während ihrer Bewegung auf der Scheibe 4 bzw. 5 und des grössten Teiles ihres Aufstieges auf das zugehörige Widerlager die Öff- nungen : W. 87 freigeben, dagegen diese verschliessen, bevor der Raum 34 bzw. 35 mit
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Der Rücken 28 bzw. 29 jedes Kolbens ist breiter ausgebildet als der in den Arbeitsraum tretende Kolbenteil) so dass die Kolben genügend stark durch das Treibmittel belastet werden. Um die Bearbeitung der Kolben zu erleichtern, kann die Verbreiterung auch nurauf einer Seite vorgenommen werden, so dass die andere Seite ganz eben ist.
Infolge der Verbreiterung der Kolben an dem durch das Treibmittel belasteten Ende müssen in dem Trommelsch1itz 10, 11 Räume S8 und 39 (Fig. 8) vorgesehen sein, damit die Kolben frei aus der Trommel hervortreten können. Diese Räume stehen untereinander durch einen Kanal 40 jedes Kolbens in Verbindung und treten ferner durch je einen in bezug auf die Drehrichtung vor jedem Kolben angeordneten Kanal 41 mit den Arbeitsräumen 6 bzw. 7 derart in Verbindung, dass in den Räumen 5,. 89 enthaltene Luft oder dgl. beim Hervortreten der Kolben aus der Trommel entweichen kann.
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende :
Das Treibmittel strömt durch den Einlassstutzen 14 und den Gehäusekanal 15 nach den Gehäusekanälen 16 und 17 (Fig. 3).
Sobald der Kolben 13 den Gipfel des Widerlagers 9 überschritten hat, tritt die Öffnung 21 des Trommelkanales 19 mit dem Gehäusekanal 17 in Verbindung, so dass das Treibmittel in den Kanal 19 und aus dessen Öffnung 23 in den Arbeitsraum 7 strömt.
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in der Pfeilrichtung gedreht. Hat die Öffnung 21 den Kanal 17 verlassen, so expandiert das Treibmittel, um schliesslich, nachdem der wieder auf das Widerlager steigende Kolben 13 den Auslasskanal 25 erreicht hat, durch diesen zu entweichen.
Kurz bevor der Kolben 13 den Gipfel des Widerlagers. 9 erreicht hat, tritt der Raum 35 vor dem Kolben 29 mit dem Hilfskanal 82 in Verbindung. Der Kolben wird daher durch das Treibmittel gegen das Widerlager gedrückt, obwohl das Treibmittel noch nicht in den Trommelkanal 19 und Arbeitsraum 7 geströmt ist, so dass der Kolben nach Überschreiten des Widerlagergipfels mit dem Widerlager 9 in Berührung bleibt und nicht plötzlich gegen dieses Widerlager oder die Widerlagerscheibe 5 geschlagen wird.
Ist der Kolben 13 von dem Widerlager 9 herabgeglitten, so wird die Verbindung zwischen Raum 35 und Hilfskanal 32 unterbrochen ; inzwischen hat der Kolben 13 die Öffnung 37 des Kanales 31 freigeben, so dass bei weiterer Drehung der Trommel das Treibmittel durch den Kanal 31 in den Raum 35 strömt und gegen den Schieberrücken 29 wirkt. Steigt der Kolben 13 wieder auf das Widerlager 9, so verschliesst er die Öffnung 37, bevor der Raum 35 mit dem Hilfskanal 32 in Verbindung tritt, so dass ein Entweichen des Treibmittels aus dem Kanal 32 durch den Raum 35 und Kanal 31 vermieden wird.
Durch die Anordnung des Hilfskanales 32 und Trommelkanales 31 wird auch erreicht, dass der Kolben 13 während des grössten Teiles seines Aufstieges auf das Widerlager 9 nicht mit dem vollen Druck des Treibmittels, sondern nur mit dem durch den Kanal 31 zur Wirkung kommenden Expansionsdruck auf seinem Rücken belastet wird, so dass eine
Entlastung des Kolbens stattfindet.
In gleicher Weise wird das Treibmittel von dem üehäusekana ! C aus durch den Trommelkanal. 7N in den Arbeitsraum 6 und durch die Kanäle 33 und 3C in den Raum 34 vor dem Kolbenrücken 28 geleitet.
Statt die Hilfskanäle 32,33 in dem den Trommelmantel berührenden Teil des Ge- häuses anzuordnen, können sie auch in einem beliebigen anderen Teil des Kapselwerkcs liegen und statt mehrerer solcher Kanäle kann auch ein einziger angeordnet sein. Eine derartige Ausführungsform ist beispielsweise in den Fig.') und 10 veranschaulicht.
An Stelle der Trommelkanäle 32,33 ist in diesem Falle in der Scheibe 4 ein
Kanal 38 vorgesehen, der durch einen Kana) 3. 9 mit einem Eintrittsstutzen 40 für das
Treibmittel verbunden ist. Mit dem Kanal 3-9 tritt bei Drehung der Welle 2 ein in dem
Bund 41 angeordneter Kanal 42 in Verbindung, der mit einem Längskanal 43 (Fig. 10) der Welle 2 verbunden ist. Von dem Längskanal 43 sind KanÜle 44 und 45 abgezweigt, die mit den Räumen 36 und 37 hinter den Kolbenrücken 28 und 29 in Verbindung stehen.
Die Wirkungsweise ist bei dieser Ausführungsform die gleiche wie bei der in Fig. l-H dargestellten ; kurz bevor die Kolben ihre Widerlagergipfel erreicht haben, tritt der
Kanal 42 mit dem Kanal 38 in Verbindung, so dass die Kolbenrücken durch das Treib- mittel belastet werden.
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