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Als Pumpe, Kompressor oder Motor verwendbare Maschine.
Es ist schon eine als Pumpe, Kompressor oder Motor verwendbare Maschine bekannt, die mehrere in einer feststehenden Trommel axial angeordnete Zylinderräume für hin und her gehende, doppeltwirkende Kolben und eine in der Trommel zentral angeordnete Treibwelle aufweist, die ein bei der Umdrehung der Welle schwingende Treiborgan (Taumelscheibe) für die Kolben trägt.
Bei dieser bekannten Maschine ist zur Steuerung des Fördermittel (Flüssigkeit oder Gas), wenn die Maschine Åals Pumpe oder Kompressor wirkt, oder des Treibmittels, wenn sie als Motor arbeitet, an jedem Ende der Trommel ein Drehschieber vorgesehen. Ferner sind an jedem Ende der Maschine getrennte Saug-und Druckkammern vorhanden, u. zw. sowohl in dem feststehenden Teil der Maschine als auch in den umlaufenden Drehschiebern, wobei Kanäle vorgesehen sind, um die nötigen Verbindungen zwischen diesen Räumen herzustellen. Hiedurch entstehen nachteilige Dichtungsverhältnisse und die Maschine muss ausserdem zwei äussere Sauganschlüsse und zwei äussere Druckanschlüsse haben.
Die Erfindung bezweckt die Beseitigung dieser Nachteile, was dadurch erfolgt, dass die beiden Maschinenenden einen gemeinsamen Saug-, bzw. Druckraum erhalten, indem die Saug-bzw. Druckräume der beiden Enden in dem umlaufenden Teil (Drehschieber) untereinander, u. zw. Saugraum mit Saugraum und Druckraum mit Druckraum mit Hilfe von Kanälen verbunden werden, die in dem umlaufenden Teil selbst angeordnet sind. Hiedurch wird überdies der Vorteil erreicht, dass die Maschine nur einen einzigen äusseren Saug- bzw. Druckanschluss benötigt, die zweckmässig an je ein Ende der Maschine verlegt werden können.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Fig. 1 ist ein senkrechter Längsschnitt einer Maschine gemäss einer Ausführungsform der Erfindung, Fig. 2 ein wagrechter Längsschnitt dieser Maschine und Fig. 3 ein Querschnitt nach der Linie X-X in Fig. 1 ; Fig. 4 ist ein Längsschnitt einer Maschine gemäss einer zweiten Ausführungsform, Fig. 5 ein ähnlicher Schnitt einer Maschine gemäss einer dritten Ausführungsform und die Fig. 6 und 7 sind ein Längsschnitt bzw. ein Querschnitt einer Maschine gemäss einer vierten Ausführungsform der Erfindung.
In der in den Fig. 1-3 dargestellten Ausführungsform bezeichnet 1 eine in der Querrichtung geteilte, feststehende Trommel, die eine Reihe von axialen Zylinderräumen 2 längs des Umkreises der Trommel sowie eine mittlere Bohrung 3 aufweist. Jeder Zylinderraum enthält einen doppelt wirkenden Kolben 4, wogegen in der Bohrung 3 ein in der Querrichtung geteilter Drehschieber 5 gelagert ist. Dieser Schieber ist mit einer in der Trommel zentral angeordneten Treibwelle 6 fest verbunden. Der Schieber 5 ist mit einem mittleren Teil 7 von kleinerem Durchmesser ausgestattet, auf welchem Teil ein zylinderförmiger Körper mitsehrägzur Achse desDrehschiebers 5 verlegter Achse befestigt ist. Auf dem Körper 8 ist, zweckmässig mit Hilfe von Kugellagern, ein Ring 9 gelagert, der für jeden Kolben einen radialem Vorsprung 10 trägt.
Die Vorsprünge 10 sind in der Gestalt zylinderförmiger Zapfen ausgebildet und jeder von ihnen greift in eine Bohrung eines Zapfens 11 ein, der in einer Querbohrung des entsprechenden Kolbens drehbar und verschiebbar gelagert ist.
Die Zylinderräume 2 stehen an jedem Ende mit der Bohrung 3 der Trommel in Verbindung, u. zw. durch seitliche Öffnungen 12. Der Schieber 5 hat gerade gegenüber jeder Reihe von Öffnungen 12 zwei einander diametral gegenüberstehende, in der Umfangsrichtung langgestreckte Öffnungen 13, M, von denen die eine als Saugöffnung und die andere als Drucköffnung dient. Die Öffnungen 13 stehen mit je einem Saugraum 15 im Schieber 5 in Verbindung. Die Saugräume des Schiebers sind miteinander durch
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einen Kanal 16 verbunden und der eine dieser Saugräume steht mit einer an ein Ende der Trommel angeschlossenen Saugleitung 17 in Verbindung.
Die Öffnungen 14 sind in ähnlicher Weise mit in dem Schieber vorgesehenen Druckräumen 18 verbunden, die durch einen Kanal 19 miteinander in Verbindung stehen, wobei der eine Druckraum an eine Druckleitung 20 angeschlossen ist, die sich an dem anderen Ende der Trommel als die Saugleitung befindet. Zwischen den ZylindelTäumen sind in der Trommel Kühlwasserkanäle 21 vorgesehen.
Die Maschine wirkt wie folgt : Bei der Umdrehung der Welle 6 dreht sich auch der Schieber 5, der einen Teil der Welle bildet. Der Körper versetzt dann den Ring 9 mit den Vorsprüngen 10 nach Art einer Taumelscheibe in schwingende Bewegung, u. zw. hauptsächlich in axialer Richtung. Die unwesent- liche Bewegung in der Umfangsrichtung, die die Vorsprünge 10 auch ausführen, wird durch die Zapfen 11 aufgenommen. Während der Schieber 5 eine Umdrehung macht, macht jeder Kolben einen hin und her gehenden Hub.
Bei der Bewegung der Kolben gelangen die Zylinderräume abwechselnd in ihrer Wirkung als Saugräume durch die Öffnungen 13 mit der Saugleitung 1'7 und in ihrer Wirkung als Druckräume durch die Öffnungen 14 mit der Druckleitung 20 in Verbindung.
In Fig. 4ist eine abgeänderte Ausführungsform der Maschine dargestellt, bei der der Verbindung skanal der Druckräume in das Innere des Verbindungskanals der Saugräume verlegt ist. Hiedurch wird der Vorteil erreicht, dass beispielsweise bei der Verwendung der Maschine als Kompressor das durch die Verdichtung erwärmte Gas nicht mit den äusseren Teilen des Schiebers in Berührung kommt und ihn erwärmt. Die Saugräume 15 stehen durch einen axialen Kanal 16 miteinander in Verbindung und in @ diesen Kanal ist die Verbindung der Druckräume 18 in Form eines Rohres. M verlegt.
Bei Verwendung der Maschine als Kompressor kann es ferner vorteilhaft sein, zwei oder mehrere Maschinen zu einer mehrstufigen Anordnung-zu verbinden. Fig. 5 stellt die Verbindung zweier Einzelmaschinen zu einer Verbundmaschine dar, wobei die Maschine 22 als Hochdruck-und die Maschine 2. ? als Niederdruckkompressor wirkt. Der Druckraum 182 der Niederdruckstufe steht mit dem Saugraum 15 der Hochdruckstufe in unmittelbarer Verbindung. In der durch diese Räume gebildeten Kammer ist eine Zwischenkühlvorrichtung 24 angeordnet, die zweckmässig die Stossenden der Schieber 5 der Einzelmaschinell umgibt.
Die Kühlvorrichtung steht zweckmässig mit dem KÜhlmantel 212 des Niederdruckkompressors 23 in Verbindung, wobei dieser Kühlmantel wieder mit dem KÜhlmantel21 des Hochdruek- kompressors bei 25 verbunden sein kann.
Gemäss der in den Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsform sind ebenfalls zwei Einzelmasehinen zu einem Verbundkompressor zusammengebaut. Bei dieser Ausführungsform sind die Druckräume 181.
182 der beiden Einzelmasehinen nebeneinander verlegt und nur durch eine Wand 26 voneinander ge- trennt. Der Druckraum 182 des Niederdruckkompressors 23 steht mit dem Saugraum 151 des Hochdruek- kompressors mittels eines durch den Kühlmantel 211 des Hochdruckkompressors geführten Rohres 27 in Verbindung. Bei dieser Ausführungsform bewirkt somit dieser Kühlmantel die Zwisehenkühlung.
Diese Anordnung hat den Vorteil, dass der Axialdruck herabgesetzt wird, indem die entstehenden Axialscheibe einander teilweise aufheben. Die Wellen der beiden Einzelmaschinen sind durch eine Kupplung 28 miteinander verbunden.
Selbstverständlich können auch mehr als zwei Einzelmaschinen in der einen oder ändern der oben angegebenen Arten miteinander verbunden werden. Wenn erwünscht, können auch einzelne Maschinen eines Aggregats in der einen und andere Maschinen in der andern Art miteinander kombinieit werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Als Pumpe, Kompressor oder Motor verwendbare Maschine mit in einer feststehenden Trommel axial angeordneten Zylindern für hin und her gehende, doppelt wirkende Kolben und mit einer in der Trommel zentral angeordneten Treibwelle, die innerhalb der Trommel einen Drehschieber bildet, in dem getrennte Saug- und Druckkammern vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Saug- und Druck- kammern (15 bzw. 18) an beiden Zylinderenden je für sich durch Verbindungskanäle (16, 19) im Innern des Schiebers miteinander und einer gemeinsamen Saug- bzw. Druckleitung (17 bzw. 20) verbunden sind.