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Kühlvorrichtung für mehrzellige Drehkolbenmaschinen.
Die in Maschinen mit kreisendem Kolben, insbesondere in Vielzellenmaschinen, in Verdichtung befindlichen Gase oder Dämpfe erhitzen sich infolge der Verdichtung derart stark, dass die Maschinenbestandteile sich teilweise sehr hoch erwärmen und das Schmieröl verdampft, was die Maschinen zum Stillstande bringen kann. Es muss daher für gewisse höhere Drücke, die zu erzeugen sind, zweistufige Anordnung der Maschinen, Kompressoren usw. vorgesehen werden. Bei solchen werden die Gase oder Dämpfe erst auf einen gewissen geringeren Druck verdichtet, dann abgekühlt, worauf die Verdichtung in einer zweiten Maschinenstufe beendigt wird.
Es ist mit dieser zweistufigen Durchführung der Verdichtung zwar ein Kraftgewinn verbunden, dagegen sind auch bedeutende Mehrkosten infolge der umständlicheren Bauart nicht zu umgehen, was in vielen Fällen, besonders bei kleineren Maschinen, nachteilig ist.
Die Erfindung bezweckt nun, eine Abkühlung der in Verdichtung begriffenen Gase oder Dämpfe zu ermöglichen, ohne dass eine zweistufige Verdichtung, bei der entweder zwei besondere Maschinen- zylinder mit besonderen Drehkolben oder zwei Verdichtungsstufen in demselben Zylinder in Jbrage kämen, nötig wäre. Während des Verdichtungsvorganges wird erfindungsgemäss ein Teil der Gase oder Dämpfe,
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eine geringere Temperatur gebracht, so dass die Endtemperatur der verdichteten Gase oder Dämpfe nach in einer Stufe vollzogener Verdichtung wesentlich geringer ist, als wenn ohne diese Abkühlung gearbeitet würde.
In der Zeichnung bedeutet Fig. 1 einen lotrechten Querschnitt durch eine Vielzellenmaschine mit Drehkolben, Fig. 2 einen wagerechten Längsschnitt und Fig. 3 einen lotrechten Längsschnitt durch das Maschinengehäuse, wobei die Deckel am Ende des Maschinengehäuses nicht dargestellt sind.
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Drehkolben, C die Schieber, die radial in den Schlitzen des Drehkolbens gleiten, A3 ist ein Auslassschlitz für die erwärmten und zu kühlenden Gase oder Dämpfe, A4 der Eintrittsehlitz für diese gekühlten Gase oder Dämpfe und D ist die Kühlschlange eines Kühlers, in der die teilweise verdichteten Gase oder Dämpfe gekühlt werden. Diese Kühlschlange befindet sich in einem Behälter E, der mit stets zu-und abfliessendem Wasser gefüllt ist, das die Abkühlung der Rohrschlange und damit der in ihr umlaufenden Gase oder Dämpfe besorgt.
F ist ein in die Kühlschlange eingebauter Regel-und Absperrhahn. Vorteilhafterweise befinden sich der Auslassschlitz A3 für die erwärmten und zu kühlenden Gase oder Dämpfe an einem
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weiters so angeordnet, dass beide in einer gewissen Lage der Zelle innerhalb dieser fallen, wenn auch nicht notwendig ist, dass diese Anordnung stets getroffen werde.
Die Arbeitsweise ist folgende : Der Drehkolben B ist im Maschinengehäuse A exzentrisch gelagert und dreht sich in der Richtung des eingezeichneten Pfeiles. Durch die Fliehkraft oder andere Mittel werden die Schieber 0 fortwährend gegen die feste oder bewegliche Gehäusewand des Maschinenzylinders A gedrückt. Es entstehen auf diese Art und Weise Zellen, die mit Gasen oder Dämpfen gefüllt sind und von je zwei Schiebern 0, dem Drehkolben B und der Zylinderwand A begrenzt werden. Diese Zellen wandern
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durch die Drehung des Kolbens in der Bildebene oben von links nach rechts, unten von rechts nach links. Während der Halbdrehung auf der linken Seite vergrössern sich die Zellen stets und füllen sich mit Gasen oder Dämpfen.
Während der Halbdrehung auf der rechten Seite werden die Zellen immer kleiner an Raum-
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oder Dämpfe durch die Kühlschlange D hindurch in die Zelle niedrigeren Druckes stattfinden. Beim Durchströmen durch die Kühlschlange werden die Gase oder Dämpfe gekühlt, und das Umströmen kann durch den Hahn F geregelt werden. Die in die Zelle niedrigeren Druckes einströmenden Gase oder Dämpfe von geringerer Temperatur kühlen die dort befindlichen heissen Gase oder Dämpfe durch Vermischung und drängen sich zum Teil in das entgegengesetzte Ende der Zelle. Da der Auslassschlitz A3 (s.
Fig. 3) am rechten Ende des Masehinengehäuses A liegt, der Einlassschlitz Li 4 dagegen am linken Ende, so ist ein Fliessen der in der Zelle enthaltenen Gase oder Dämpfe möglich, u. zw. in der Richtung vom Einlassschlitz A 4 zum Auslassschlitz A 3. Diese beiden Schlitze können, wie bereits erwähnte, so angeordnet werden, dass sie innerhalb einer Zelle fallen, wie in Fig. 1 dargestellt ist.
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oder Dämpfe, u. zw. naturgemäss die am Auslassschlitz zunächst liegenden und heissen Teile in die Kühlschlange. Diese Gasbewegung wird noch eingeleitet durch eine Art von Ausblasen, das eintritt, wenn beide Schlitze innerhalb einer einzigen Zelle sich befinden.
Es tritt in diesem Augenblicke eine Strömung wenigerinfolge der Druckuntersehiede als durch die lebendige Kraft oder die Trägheit der stets in Bewegung befindlichen Luftsäule in den Rohren der Kühlschlange und durch den Gewichtsunterschied von kalten
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stützen, welcher Ventilator entweder von aussen oder durch die in der Kühlschlange enthaltenen verdichteten Gase oder Dämpfe selbsttätig angetrieben werden kann. Nachdem die Zelle endlich ganz über den Auslassschlitz hinweggeglitten ist, wird die Verdichtung der gekühlten Gase oder Dämpfe im Laufe der Drehung vollendet, u. zw. bei einer geringeren Temperatur, als wenn keine Kühlung stattgefunden hätte.
Ebenso ist der Kraftaufwand zur Verdichtung dieser Gase oder Dämpfe geringer, als wenn ohne Kühlung gearbeitet würde.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Kühlvorrichtung für mehrzellige Drehkolbenmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass einer Zelle, die mit Gasen oder Dämpfen höheren Druckes gefüllt ist, erhitzte Gase oder Dämpfe entnommen, in einem Kühler gekühlt und hierauf einer Zelle mit Gasen oder Dämpfen niedrigeren Druckes zugeführt werden, um die Endtemperatur der Verdichtung herabzusetzen.