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Maschine mit schwingender Kolbenplatte.
Der Erfindungsgegenstand gehört zur Gattung der Maschinen mit schwingenden Kolbenplatten, die sich in einem Gelenk des Gehäuses verschieben und durch eine Kurbel oder einen Exzenter geführt sind. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass das in einer für die Arbeitsleistung ebenfalls benutzten Kammer des Gehäuses sich bewegende freie Ende der Kolbenplatte auf einem Teil des Weges, und zwar während des Durch-
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mit dem Ein-und Auslass in Verbindung treten. Die Vorteile der neuen Maschine bestehen im folgenden : Die Leistung ist im Verhältnis zum Gewicht der Maschine eine hohe ; Selbstanlauf erfolgt in beiden Drehrichtungen ; der Kolbenschub wirkt auf die Kurbel tangential oder nahezu tangential ; der Aufbau der Maschine, die als Kraftmaschine, Pumpe, Flüssigkeitsmesser o. dgl. verwendet werden kann, ist durchaus symmetrisch.
In der Zeichnung zeigen die Figuren i und 2 Querschnitte durch die Maschine. zur Zeit der geringsten und die Fig. 3 und 4 zur Zeit der höchsten Arbeitsleistung.
1 bezeichnet einen Zylinder, in dessen Stirnwänden eine Welle l'gelagert ist, die zwei Kurbelscheiben 2 besitzt. Zwischen diesen ist ein Kurbelzapfen 3 angeordnet, an den ein Platten kolben 4 angelenkt ist, der mit seinen Stirnflächen und der Nabe 5 an den
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Backen Kanäle 7 enthalten. Diese Kanäle, die. mit den Kanälen 8 in Kolben 4 und den Öffnungen in der Gehäusewand zusammenwirken, bilden die Steuerung der Maschine. Über dem Gelenk 6 befindet sich ein Raum 9, entlang dessen kurvenförmigem Wandungsteil das freie Ende des Kolbens abgedichtet gleitet, solange der Kurbelzapfen durch seine Hochlagen läuft. Am tiefsteh und am höchsten Punkte der Maschine sind Angüsse 10 für die Schmierung vorgesehen. Die Löcher 12 dienen zur Aufnahme der Stirnwandbolzen des Gehäuses.
Die Arbeitsweise der (Maschine als Kraftmaschine ist folgende :. Vorausgesetzt, die Maschine solle Rechtsdrehung (im Uhrzeigersinne) erhalten, dann'hat die Einströmung durch 11"zu geschehen, während 11'der Ausströmung dient. In Fig. i nimmt die Einströmung von 11" aus ihren, Weg durch den Kanal 7 nach dem Raum 9 (rechter Teil) und abwärts' durch den Kanal 8 nach dem Zylinder 1 (ebenfalls rechter Teil). Der Kolben 4 bildet sowohl im Raum 9 als auch im Zylinder 1 eine Teilungswand, durch die bei Rechtsdrehung oben wie unten rechts vom Kolben 4 ein Einströmungsraum und links von ihm ein Ausströmungsraum geschaffen wird.
Da die seitlichen Belastungen des Kolbens 4 in beiden Einströmungsräumen die gieichen sind, so heben sie einander auf und es bleiben übrig die Belastungen in der Längsrichtung auf den Kolben 4, nämlich im Raum 9 auf den'Kolbenkopf und im Zylinder 1 auf den oberen Teil der Nabe 5. Der resultierende Schub wirkt tangential und rechtsdrehend auf die Kurbel 3 und der Kolben 4 wird aus dem Raum 9 nach dem Zylinder 1 hin gedrängt. Das im linken Teile dieses Raumes befindliche Treibmittel entweicht durch die Kanäle 8, 7 und 11'. Fig. 2 zeigt den Kolben 4 in einer Stellung weiter abwärts.
Sein Kopfende berührt nicht mehr die Wand des Raumes 9, die
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Teilung dieses Raumes ist also aufgehoben, ebenso der Seitendruck auf das'freie Kolbenende, während der Schub auf den Kopf noch fortdauert. In Zylinder 1 (rechter Teil) wirkt der Seitendruck auf den Kolben 4 und die Nabe 5 infolge der Vergrösserung der Fläche stärker und es resultiert wieder ein rechtsdrehender, fast tangential gerichteter Schub auf den Kurbelzapfen 3. Das'im Zylinder 1 (linker Teil) enthaltene Treibmittel entweicht durch die Kanäle , y und 11'. Fig. 3 stellt einen Querschnitt durch die Maschine in der Tiefstlage des Kolbens 4 dar, in der auch die Höchstleistung der Maschine vorhanden ist.
Die Einströmung erfolgt durch 11",'l und 8 nur noch zum Zylinder 1 (rechter Teil). Das Nabenende des Kolbens erfährt vollen Seitendruck von rechts. Der jetzt ungeteilte Raum 9 ist von der Ein-und Auströmung abgesperrt. Der, Kurbelzapfen 3 erhält wieder rechtsdrehenden Tangentialschub. Das im Zylinder links enthaltene Treibmittel entweicht durch die Kanäle 8,'l und 11'. Fig. 4-stellt die Lage der Maschinenteile bei Höchstlage des Kolbens 4 und gleichzeitiger zweiter Höchstleistung der Maschine dar. Der untere Zylinderraum 2 ist in dieser, Stellung von der Ein-und Ausströmung abgeschlossen, so dass auf die Kolbenplatte in diesem Raum keine Drücke wirken.
Dagegen ist der obere Zylinderraum 9 auf der einen Seite mit dem Einlass, auf der anderen Seite mit dem Auslass in Verbindung (Kolbenplattenkanäle 8, Gelenkkanäle 7), so dass der Kolben auf der einen Seite (in Fig. 4 auf der rechten Seite) belastet ist und nach links gedrückt wird. Er bildet jetzt einen um das'Gelenk 6 drehbaren zweiarmigen Hebel, dessen unterer Arm durch die Nabe 5 den Schub rechtsdrehend auf die Kurbel 3 überträgt. Das im Raum 9 (linker Teil) eingeschlossene Treibmittel entweicht durch die Kanäle 8, 7 und M'-. Ein Totpunkt wie bei anderen Maschinen dieser Gattung ist also nicht vorhanden.
Bei der Linksdrehung erfolgt die Einstlömung durch den Stutzen 11', die Ausströmung aus dem Stutzen 11", und die Reihenfolge der Vorgänge ist dieselbe wie eben beschrieben. Zwecks Ausnutzung der Expansion sind die Kanäle 7 und 8 sowie die Einund Ausströmöffnungen im Gehäuse 1 entsprechend auszubilden.
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I. Maschine mit schwingender Kolbenplatte, die sich in einem Gelenk des Gehäuses verschiebt und durch, eine Kurbel oder einen Exzenter geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das in'einer für die Arbeitsleistung ebenfalls benutzten Kammer (9) des Gehäuses sich bewegende freie Ende der Kolbenplatte (4) während des Durchganges des Kurbelzapfens durch seine Hochlagen an dem kurvenförmigen Wandungsteil dieser Kammer dicht entlang gleitet, wobei die Kammer.
(9) in zwei Räume geteilt wird, die mit dem Ein-und Auslass in Verbindung treten.