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Aussenachsige Drehkolbenmaschine
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geschalteten Kolbennaben mit je einem Vorsprung auf der Kolbennabe wird die Arbeit auf beide Kolbennaben so verteilt, dass sich der Vorsprung der einen Nabe nur während des sogenannten Leistungsbereiches innerhalb eines Drehwinkels von etwas über 1800 dichtend gegen die entsprechenden Teile des Kreiszylinders dreht und Arbeit leistet, während der Vorsprung der andern Nabe durch dessen Nicht-Leistungsteil, dessen Grösse einen Drehwinkel von etwas weniger als 1800 beträgt, in die Arbeitsausgangstellung gebracht wird. Nur während der Vorsprung den Arbeitsteil durcheilt, rollen dessen Nabe und der Absperrteil dichtend aufeinander ab. Von beiden Enden des zylindrischen Bereiches ab ist die Nabe zum Vorsprung hin erheblich abgeschwächt und dichtet nicht gegen den Absperrteil ab.
Durch diese Erfindung wird erreicht, dass einerseits die Nabe und der Absperrteil nur während der Arbeitsleistung der betreffenden Nabe dichtend aufeinander abrollen und anderseits dass, während die Naben in der Nicht-Leistungszeit zur Arbeitsausgangstellung weitergedreht werden, zwischen ihnen einerseits und allen Teilen des Mantels und des Absperrteils anderseits ein so weiter Raum geschaffen wird, dass das Betriebsmittel ungehindert an den Naben vorbeifliessen und auf diese zu keinem Zeitpunkt einen Ihrer Arbeitsrichtung engegengesetzten Druck ausüben kann.
Auf diese Weise wird bei der Erfindung sowohl ein stossfreier Lauf als auch eine völlig gleichmässige Leistung der Maschine in jeder Phase einer Umdrehung erreicht.
Bekannt ist bei Drehkolbenmaschinen schon eine Abflachung der Kolbennaben beiderseits der Vorsprünge senkrecht zur Mittellinie des Vorsprungs. Diese Abflachung dient im Gegensatz zu der erfindungsgemässen Verformung der Kolbennabe einer Verbesserung der Abdichtung zwischen der Kolbennabe und dem Absperrteil. Mit ihr kann die Aufgabe der Erfindung nicht gelöst werden.
Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der erfmdungsgemässen Drehkolbenmaschine.
In einem Mantel --1-- mit einer Innenfläche in Form von drei nebeneinanderliegenden Kreiszylindern überschneiden sich jeweils die äusseren und der mittlere Zylinder. In den beiden äusseren Zylindern-2 und 3--, ist je eine Kolbennabe-4, 5- mit einem auf jeder Nabe befestigten
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kreisrunde Absperrteil --8-- mit der Ausnehmung --9-- dichtend gegen den Teil-10-der Mantelfläche zwischen den auf derselben Seite des Mantels-l-gelegenen Ein-und Aulasskanälen - 11 und 12--.
Dadurch werden die Zylinder-2, 3- bei den Einmündungen dieser Kanäle-11, 12- sicher gegeneinander abgeschlossen. Die Zylinder-2, 3- sind durch den Kanal --13-- verbunden und hintereinander geschaltet. Die Teile-4, 5, 8- der Maschine sind parallelachsig gelagert und drehen sich miteinander in bekannter Weise durch Zahnradübertragung od. dgl. in Pfeilrichtung.
Die beiden Kolbennaben--4, 5-- gleichen sich, ihre Zylinder liegen symmetrisch zu der durch die Achse des
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Leistungsbereich der Zylinder-2, 3- durchlaufen, über einen Drehwinkel von wenig über 180 , u. zw. der Vorsprung --6-- von --A bis B-und der Vorsprung-7-von-C bis D--, dichtend gegen die Mantelfläche des zugehörigen Zylinders-2 bzw. 3--. Die Vorsprünge-6, 7- beider Naben-4, 5- sind so gegeneinander verstellt, dass der Vorsprung --6-- den ihm zugehörigen Leistungsbereich bei-B-verlässt, sobald der Vorsprung-7-der Nabe-5-sich gerade bei-C-dichtend gegen dessen Mantelfläche zu drehen begonnen hat.
Nur solange ein jeder der Vorsprünge seinen Leistungsbereich durcheilt, rollen die zylindrischen Flächen der Kolbennaben - 4 und 5-gegen den Absperrteil-8-dichtend ab.
Die Aussenfläche der Kolbennaben--4 und 5-- sind nämlich nur innerhalb eines Winkels von wenig über 1800, u. zw. die Nabe --4-- zwischen --E und F-- und die Nabe --5-- zwischen --G und H--, zylindrisch. Von-E und F-bzw. von-G und H--ab sind die Kolbennaben zu ihren Vorsprüngen --6,7- hin in ihrem Halbmesser zunehmend stark vermindert. Zwischen jedem
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Leistungsbereich durchlaufen, ein Abstand verbleiben, der dem Betriebsmittel ausser der Durchflussmöglichkeit durch den Leistungsbereich auch noch einen freien Durchfluss durch den Nicht-Leistungsteil des Zylinders ermöglicht.
Die Weite dieses Durchflusses soll mindestens der halben theoretischen Vorsprunglänge, d. h. der Länge, die der Vorsprung hätte, wenn die Kolbennabe völlig kreisrund wäre, entsprechen.
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gewährleistet.
Im Zylinder --2-- sind der Übergang --14-- des Einflusskanals --11-- bis zum Punkt - und der Übergang --16-- zum Verbindungskanal --13-- vom Punkt --B-- ab und entsprechend im Zylinder --3-- der Abgang --15-- des Ausflusskanals --12-- vom Punkt --D-- ab und der Einfluss --17-- des Verbindungskanals --13-- bis zum Punkt-C-hin so stark erweitert, dass der geforderte Mindestabstand von einer halben theoretischen Vorsprungslänge zwischen Kolbennabe mit Vorsprung und allen Teilen des Mantels--l--erreicht ist.
Zur Erklärung der Funktion des beschriebenen Ausführungsbeispiels der Maschine sei angenommen, die in Fig. l wiedergegebene Maschine arbeite als Flüssigkeitsmotor und sei vollständig mit Flüssigkeit gefüllt. Dann strömt in der gezeichneten Maschinenstellung die Flüssigkeit durch den Einflusskanal-11-in den Zylinder --2-- und dort beiderseits an der Kolbennabe --4-- mit dem Vorsprung --6-- vorbei und gelangt durch den Kanal --13-- zum Zylinder --3--. Zu diesem Zeitpunkt rollen der Absperrteil --8-- und der zylindrische Teil der Kolbennabe-5-dichtend aufeinander ab und verhindern jeden Durchfluss des Betriebsmittels an dieser Stelle.
Durch den
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Zahnräder, der Vorsprung --6-- ebenfalls in Pfeilrichtung weitergedreht und erreicht den Punkt --A--, unmittelbar bevor der Vorsprung --7-- an dem Punkt--D-angelangt ist. Gleichzeitig beginnen der Absperrteil --8-- und der zylindrische Teil der Kolbennabe --4-- bei --F-gegeneinander abzudichten. Die weiterhin einströmende Flüssigkeit drückt den Vorsprung --6-- von - A nach B-in Pfeilrichtung vorwärts. Der jetzt dichtend gegen den Absperrteil-8-abrollende zylindrische Teil der Kolbennabe-4-schliesst jede andere Durchflussmöglichkeit des Betriebsmittels an dieser Stelle aus.
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besteht, der in der Zeichnung zum Zylinder --2-- wiedergegeben ist.
Während im weiteren Verlauf der Vorsprung --7-- vorbei an dem Absperrteil--8--, durch dessen Ausnehmung --9-- und durch die Erweiterung --17-- des Verbindungskanals --13-hindurch wieder zum Punkt-C-gelangt, kann die von dem Vorsprung --6--, der durch den
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vorbei zu dem Ausflusskanal --12-- gelangen.
Nach Erreichen des Punktes--C--leistet nunmehr der Vorsprung --7-- wieder Arbeit, beginnen der Absperrteil --8-- und die Kolbennabe-5zwischen den Punkten --G und H-wieder dichtend aufeinander abzurollen, und der Vorsprung - 6-- erreicht in dem Nicht-Leistungsbereich des Zylinders --2-- die in der Zeichnung gezeichnete Stellung, während das Betriebsmittel von der Einflussöffnung-II-, beiderseits frei, an der Kolbennabe --4-- vorbeiströmend, nunmehr nur auf den Vorsprung --7-- einwirkt. Mit dem Erreichen der in der Zeichnung gezeichneten Maschinenstellung wiederholen sich die beschriebenen Vorgänge.
Verwendet man das gleiche Ausführungsbeispiel der Maschine als Flüssigkeitspumpe, so lässt sich deren Arbeitsweise aus der Zeichnung ebenfalls leicht ablesen. Die bei der Pumpe über die Achsen angetriebenen Vorsprünge wirken innerhalb der Leistungsbereiche der Zylinder saugend und drückend zugleich.
Zur Erzielung einer doppelten und vielfachen Leistung können zwei oder mehrere erfindungsgemässe Drehkolbenmaschinen parallel zueinander geschaltet werden, wobei sie gegebenenfalls zu einer Baueinheit vereinigt werden können.
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