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Maschine mit kreisenden Kolben.
Die Erfindung bezieht sich auf Maschinen mit kreisenden Kolben, die als Kraftmaschinen, Pumpen oder Transmissionen Verwendung finden können.
Bei den bisher bekannten Konstruktionen rotiert in einem zylindrischen Gehäuse eine kleinere Trommel in exzentrischer Lage gegenüber der Achse des Gehäuses. Die innere Trommel besitzt mehrere radial bewegliche Kolben, welche die Arbeitsleistung aufzunehmen oder zu übertragen haben.
Den Gegenstand der Erfindung bildet die Art und Weise, wie diese Kolben durch einen gegenüber dem Betriebsdruck verminderten Druck an die Führungsflächen des Gehäuses behufs Abdichtung angepresst werden.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass im Innern der Trommel bezw. des Schieberraumes ein bestimmter von dem Betriebsdruck und dem Grössenverhältnis abhängiger Dichtungsdruck erzeugt wird. Die zweckmässige Grösse dieses Druckes wird entweder durch Kolbenventile oder durch Federventile bestimmt.
In der Zeichnung ist in den Fig. 1 und 2 eine Maschine gemäss der Erfindung in beispielsweiser Ausführungsform in zwei zueinander senkrechten Längsschnitten veranschaulicht. Fig. 3 zeigt einen Schnitt nach Linie F\- der Fig. 1. In den Fig. 4 und 5 sind Einzelheiten veranschaulicht.
Die Fig. 6 und 7 zeigen weitere Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes.
In Fig. 1 bedeutet A die innere Trommel, in der die radial beweglichen Arbeitskolben al, bl,
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bleibt der Arbeitsraum G übrig, in dem entweder ein gespanntes Gas oder eine Flüssigkeit Arbeit überträgt bezw. Arbeit aufnimmt. C1, C2 sind die Zu- und Abflusskanäle, E1, E2 Zu- und Abfluss- öffnungen, D, H die Abdichtungselemente an der Trennungsstelle zwischen Druckseite und druckloser Seite der Maschine. M ist der Innenraum der Trommel, der bei dieser Konstruktion zugleich als gemeinsamer Schieberraum für die Arbeitskolben dient.
In Fig. 2 ist das Reduktionsventil sichtbar, durch das erfindungsgemäss der Innendruck unter dem Arbeitskolben auf einer bestimmten Höhe erhalten wird.
Damit nämlich die Abdichtung der Arbeitskolben gegenüber der Lauffläche des Gehäuses B eine möglichst vollkommene ist, müssen die Arbeitskolben mit einem bestimmten Druck an die Führungsfläche angepresst werden. Bei Maschinen, die mit hohem Betriebsdrucke arbeiten, sind jedoch diese Drücke vie ! zu hoch, weshalb sie für den erwähnten Zweck etwas vermindert werden
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Alle diese Forderungen werden durch die Konstruktion nach der Erfindung erfüllt.
Das Ventilgehäuse K (Fig. 2) besitzt zwei verschieden grosse Bohrungen. In diese Bohrujigen passt der Doppelkolben mit den Kolbenflächen mund n dichtend ein. Die Flächen in und n stehen
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die Bohrung r, Das Ventilgehäuse K steht durch die Bohrung s mit dem Innern der Trommel in Verbindung. Das Innere der Trommel bezw. des mit den Kolbenschlitzen in Verbindung stehenden Raumes enthält ausser dem Schmieröle noch eine gewisse Luftmenge, die als elastischer Polster wirkt.
Die untere Seite des Kolbens 11 steht durch den Kanal e, durch dessen Offnung f und einen ringförmigen Kanal im Deckel der Maschine mit dem Druckraum in Verbindung.
Die () ffnung f mündet entweder in diesen ringförmigen Kanal, der mit der Druckseite der Maschine in Verbindung steht, oder aber direkt in den Arbeitsraum. je nachdem eine rasch oder langsam laufende Maschine vorliegt.
Nimmt nun infolge von Undichtheit der Kolbenführungen der Druck im Innern der Maschine etwas ab, dann wird der Druck auf die Kolbenfläche m kleiner, als jener auf die Fläche n und dies hat zur Folge. dass der Kolben nach aussen gepresst wird. Dadurch kommt die Öffnung s mit dem Kanalr.p./'in Verbindung und es tritt aus dem Druckraum 01 in die Innenkammer. Auf diese Weise wird die darin enthaltene Luft wieder mehr verdichtet und der Druck wieder erhalten.
Es kann aber auch der umgekehrte Fall eintreten, nämlich eine Druckzunahme durch Eindringen von öl durch die Undichtheit der Kolbenführungen. besonders wenn in der Maschine l als Betriebsflüssigkeit kreist. Dann kann dieser Übelstand abermals durch ein Reduktions- vcntil behoben werden, das zum Beispiel auf der anderen Seite der Welle eingebaut ist. Dieses Ventil, das in Fig. 4 veranschaulicht ist, arbeitet umgekehrt. Der Kanal f führt nun einfach in den
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Dasselbe Ziel, einen im Verhältnis zum Betriebsdruck verminderten Dichtungsdruck zu erzeugen, ist auch durch die Verwendung von Federventilen möglich, wie es in den Fig. 6 und 7 dargestellt ist. Es wird dabei der Grundsatz angewendet, dass der Federdruck vermehrt um den Innendruck auf den Ventilteller an Grösse gleich ist dem äusseren Druck auf den Ventilteller.
In Fig. 7 sind zwei solche Ventile, durch deren Gesamttätigkeit der Druck immer in der Trommel auf der gewünschten Höhe erhalten wird, zur Darstellung gebracht. Das Trommelinnere i stellt wieder den gemeinsamen Schieberraum vor, der auch die Luftblase enthält.
Jeder Kolbenschlitz steht durch ÖBnungen mit diesem Trommelinnern in möglichst widerstandsfreier Verbindung. Sinkt hier der Druck unter das zulässige Mass, dann wird das Ventil h1 nach innen gedrückt und lässt Flüssigkeit einströmen, wodurch der innere Druck wieder entsprechend erhöht wird ; wird hingegen das Ventil h2 bei zu starkem Ansteigen des Innendruckes nach aussen gepresst, so kann die überschüssige Flüssigkeit nach aussen strömen. Das Mass der Druckverminderung ist hier abhängig von der Grösse der Spannung der Feder g und von der Grösse des Ventiltellers.
Die in den Fig. 1, 2,3 und 7 dargestellte Konstruktion der rotierenden Maschine eignet sich als Motor, Pumpe oder stabile Transmission. In Fig, 6 dagegen ist eine wesentlich andere Anordnung zur Darstellung gebracht, welche die Maschine für den direkten Antrieb von Eisenbahn-, Automobil- und Flugrädern geeignet macht. Der innere Teil steht hier fest, während der äussere Teil die Kammern für die Arbeitskolben und weiters die Speichen oder die Vollscheibe
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Gehäuse im Schnitt veranschaulichten) Federventile g, h auf einer bestimmten Höhe erhalten.
Genügen die einfachen Ventile nicht, dann können entweder in jedem solchen Raum noch zwei in entgegengesetzter Richtung wirkende (der Fig. 7 entsprechende) Ventile eingebaut sein oder man kann in der einen Kammer die eine Art von Ventilen, in der zweiten Kammer Ventile der anderen Art unterbringen. Wenn in den Kammern selbst für den elastischen Luftpolster nicht genügend Raum vorhanden ist. dann kann in die Rohrleitung eine eigene () lkammer A'
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PATENT-ANSPRÜCHE : l. Maschine mit kreisenden Kolben, die als Kraftmaschine, Pumpe oder Transmission Verwendung finden kann und bei welcher der Laufzylinder exzentrisch im zylindrischen Gehäuse läuft oder das mit dem Arbeitskolben versehene Gehäuse auf der inneren, exzentrisch angeordneten und feststehenden Trommel rotiert, dadurch gekennzeichnet, dass die radial beweglichen Arbeitskolben durch einen mittelst Reduktionsventil gegenuber dem Betriebsdruck entsprechend verringerten Dichtungsdruck an die Laufflächen dichtend angepresst werden.