Drehkolbenmaschine. 111s sind Drehkolbenpumpen, insbesondere zur Förderung von Dickstoffen bekannt, bei denen ein Widerlagerschieber mit. dem Um fang des Drehkolbens (Rotor) zusammen , wirkt, und dabei die Druck- von der Saug seite trennt. Hierbei sitzt der Widerlager- schieber mit einer Kante auf dem Drehkolben umfang auf, gegen den er durch eine Feder oder dergleichen gehalten wird. Dadurch er gibt sieh aber eine starke Reibung am Kolben umfang, die eine rasche Abnützung der sich berührenden Teile verursacht, welche Um stände eine grössere Tourenzahl des Dreh kolbens ausschliessen.
Es wurde daher schon ein zwangläufiger Antrieb des Widerlager- schiebers, und zwar ein Kurbeltrieb vorge sehen, der die Wirkkante des Widerlager- sehiebers genau der Kolbenumrissform ent sprechend führt.
Der Kurbelantrieb bewirkt aber immer die gleiche schwingende Schie- berbewegung, die sieh nicht ohne weiteres auf verschiedene Rotoruinrissforinen abstim- nien lässt, weshalb man letztere der Sehieber- bewegung auf Kosten fördertechnisch ungün stiger Kolbenformen anpassen musste.
Die genannten Mängel werden nunmehr durch die den Erfindungsgegenstand bildende Drehkolbenmasehine dadurch beseitigt, dass der Widerlagersehieber mit mindestens einer Steuerkurve in Wirkverbindung steht, derart, dass die Wirkkante des Widerlagerschiebers entlang der Umrissform des Rotors geführt ist.
Es soll hierbei nicht die Rotorform der Scliieberbewegung angepasst werden, sondern umgekehrt; es kann die letztere der Rotorform angepasst werden, wodurch eben hinsichtlich der Ausgestaltung des Rotors volle Freiheit gegeben ist. Zur Erreichung einer solchen Steuerung eignet sich vorzüglich eine vom Umfang einer Nocke gebildete Steuerkurve. Man kann zwei oder mehr Rotoren in Um fangsrichtung zueinander versetzt und/oder mit verschiedener Umrissform auf gleicher Achse anordnen, wobei jeder Kolben seine eigene Schiebersteuerung erhält.
Die erfin dungsgemässe Drehkolbenmaschine kann als lraftmascliine oder als Arbeitsmaschine, z. B. zum Antrieb eines Zählwerkes zur Flüssig keitsmessung, ausgebildet sein.
Der Erfindungsgegenstand ist in beispiels weisen Ausführungs- bzw. Anwendungsfor- inen in der Zeichnung veranschaulicht, wobei die Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Ma schine, die Fig. 2 die Ansieht.- der Schieber steuerung und die Fig. 3 die zugehörige Sei tenansicht der Steuerung samt Rotor und Schieber einer Ausführungsform darstellen.
Die Fig.4 zeigt schematisch eine besondere Rotorform. Die Fig.5 und 6 stellen Quer- und Längsschnitt durch eine andere, als Flüs sigkeitsmesser wirkende Maschinenausführung dar.
Die Drehkolbenmaschine gemäss den Fig.1 bis 3 weist einen im Gehäuse 1 auf seiner Welle 3 aufgekeilten, vierflügeligen Rotor 2 auf, der mit dem gleichfalls im Gehäuse 7 von einer Welle 5 getragenen Widerlager- schieber 4 zusammenwirkt, indem sich die Wirkkante 6 des Schiebers ständig entlang der Peripherie des Rotors bewegt.
Um voll kommen unabhängig von der für den jewei ligen Förderzweck am günstigsten gewählten Rotorform eine berührungsfreie oder gleit- dichtende Führung des Widerlagerschiebers 4 entlang der Rotorumrissform zu erreichen, sind zu dessen Steuerung zwei nebeneinander auf der Rotorwelle 3 starr angeordnete Steuer nocken 9, 13 mit voneinander abweichenden Umrissformen vorhanden, denen je ein auf der Schieberwelle 5 angeordneter Rollenhebel 7, 11 zugeordnet ist.
Von den letzteren ist der mit einer Gleitrolle 8 auf der einen als Scheibe ausgebildeten Nocke 9 geführte Rollenhebel 7 mit. der Welle 5 fest verbunden iuid besitzt an der einen Nabenseite einen hülsenförmi- gen Ansatz 10, auf welchem der zweite Rol lenhebel 11 schwenkbar gelagert ist, dessen Gleitrolle 12 mit der andern Steuernocke 13 zusammenwirkt. Der Rollenhebel 7 weist zwei leicht abgewinkelte Arme 14 auf, zwischen denen ein ebenfalls abgewinkelter Arm 15 des zweiten Rollenhebels 11 unter Zwischen schaltung je einer seitlichen Feder 16 bzw.
17 eingespannt ist. Die beiden Rollenhebel 7, 1.1 stehen somit unter einem ganz bestimmten Winkel zueinander. In Gewindebohrungen der verbreiterten Enden der Arme 14 sind Spann schrauben 18, 19 eingesetzt, welche die zuge hörige Feder 16 bzw. 17 gegen den Arm 15 des Rollenhebels 11 mit beliebig einstellbarer Spannung pressen.
Die Form der Steuernocken kann beispiels weise dadurch ermittelt werden, indem man den Widerlagerschieber 4 mit seiner Wirk kante 6 gegen den Rotorumfang hält und letzteren bewegt. Dadurch beschreibt die Rolle 8 des auf die Schieberwelle 5 aufgekeil- ten Rollenhebels 7 in einer im Rotordrehsinn bewegten, zur Rotorwelle senkrechten Ebene die Umrissform der Steuernocke 9.
Analog ist der Umriss der Steuernocke 13 durch gleiche Bewegung der Rolle 12 des Hebels 11 feststell bar. Die praktische Durchführung dieser Nockenformbestimmung erfolgt zweckmässig auf graphischem Wege nach einem der hier für üblichen Verfahren.
Die Montage der Schiebersteuerung wird so bewerkstelligt, dass zunächst die Feder 17 zwischen dem Arm 15 und der Spannschraube 19 des einen Gabelarmes 14 eingesetzt und so stark angezogen wird, dass die Rollen 8 und 12 an ihrer zugehörigen Steuernocke 9 bzw. 13 mit entsprechend starkem Druck an anliegen. Danach wird die zweite Feder 16 zwischen der Spannseliraube 18 des zweiten Gabelarmes 14 und dein Arm 15 eingesetzt sowie durch Anziehen der Spannschraube 18 der Druck der Steuerrollen 8, 12 gegen ihre Steuernocken 9, 13 so weit aufgehoben, dass man die Nocken 9, 13 mittels der Welle 3 von >-land aus leicht drehen kann.
Nach Durch führung der angegebenen Einstellung der Steuerung wird der Widerlagerschieber 4 so geführt, dass seine Wirkkante 6 genau der Umrissform des Rotors 2 folgt. Gleichzeitig gleicht die doppelte Abfederung 16, 17 der Rollenhebel 7, 11 jede Ungenauigkeit oder Abnützung der Steuernockenumrissform aus, wodurch ein absolut gleichmässiger Ablauf des Steuervorganges gesichert ist.
Hierbei kann die Führung der Wirkkante gleitdichtend oder berührungsfrei, das heisst mit einem be liebig kleinen Spiel erfolgen., je nach der Stellung der Rollenhebel 7, 11 zum Schieber 4 bzw. deren Winkelstellung zueinander. Das Spiel zwischen Schieberwirkkante 6 und Ro- torumfang kann auch verstellbar sein, bei spielsweise durch entsprechende Winkelver stellung des Schiebers 4 auf seiner Welle 5, zu welchem Zweck der Schieber mit einer Klemmnabe oder dergleichen ausgestattet. sein . kann.
Dadurch, dass die Länge der Rollenhebel 7, 11 kürzer gehalten ist als die des Widerlager- sehiebers, legen die Steuerrollen 8, 12 der Rollenhebel 7, 11 kürzere Schwenkwege zu rück, was zu weichen Umrissformen der Steuernocken 9, 13 führt, die somit nicht. so scharfkantig sind wie die Rotorformen und dementsprechend geringere Einbuchtungen besitzen. Dies ist. selbst bei extremsten Rotor formen mit scharfen Spitzen oder ganten, wie eine solche z. B. in der Fig. 4 schematisch gezeigt ist, der Fall.
Bei dieser Rotorform können die beiden Steuernocken sogar einen sich der Kreisform sehr nähernden Umriss aufweisen, wenn die Verhältnisse so getrof fen sind, dass jeder der beiden Steuernocken zwei Umdrehungen ausführt, währenddem sieh der Rotor nur einmal dreht. Jedenfalls folgt hier die Wirkkante des Schiebers ganz genau auch den Rotorspitzen.
Die Wirkungsweise der beschriebenen I>relikolbenniascliine ist wie folgt: Wird der Rotor 2 in der in Fin. 1 gezeig ten Pfeilrichtung angetrieben, so fördert ei- bei seiner Umdrehung das in die Kammern zwischen zwei benachbarten Flü #01eln gelan- gende .1lecliuni unter der Welle 3 hindurch von der rechten auf die linke Seite in
Fig. 1, während gleichzeitig eitle Förderung in um gekehrter Richtung oberhalb der Rotorwelle 3 nicht stattfinden kann, da der Schieber -1 mit seiner am Rotorumfang anliegenden Wirk kante 6 einen entsprechenden Durehfluss des Meditwis verhindert.
Es ergibt sieh demzu folge eilte aussehliessliehe Förderung des Me- < linnis voll rechts naell links, wie (lies in Fig.1 mit Pfeilen dargestellt ist.
Die auf der Rotorwelle 3 sitzende Noeken- scheibe 9 bewirkt in Zusammenarbeit mit dem Rolletillebel 7, dass die Wirkkante 6 des Schie- bei#s -1 sieh der Umrissform des Rotors folgend "egen die Rotorachse 3 bewegt,
während die andere -'N-oekenscheibe 7.3 mit\ Hilfe des Rol lenhebels 11 über die Feder 17 die Bewegung des Schiebers J in der andern Riclitunn@her- vorruft..
Drehkolbenmasehilien können bei passen der Ausbildung niellt nur als Arbeitsmaschine, sondern aueli als Kraftmaschine zum Antrieb voll andern Maschinen oder eines Zählwerkes oder dergleichen benützt werden.
Es ist zwar möglich, dass eine als Kraftmaschine verwendete Drehkolbenmasehine nicht in jeder Rotorstellung von selbst anläuft, nämlich dann, wenn der auf den Rotor wirkende Flüs- sigkeitsdrtiek kein Drehmoment erzeugen kann.
Diese Totpunkte können beispielsweise durch eine Ausbildung der Maschine über wunden werden, wie sie in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist, indem zwei in benachbarten iZänirien eines Gehäuses 29 arbeitende Rotoren 25,<B>'</B>6 gleicher Form in Umfangsrichtung um .10" gegeneinander versetzt sind und sieh auf miteinander gekuppelten Wellen 27, 28 befinden. An den über die Lagerschilder vor ragenden Enden der Rotorwellen 27, 28 ist je ein Steuernockenpaar 30, 31 aufgekeilt oder sonstwie in der erforderlichen Lage fest angebracht.
Die Nockenpaare wirken mit je zwei Rollenhebeln 32, 33 oder dergleichen zusammen, welche zweckmässig in der bereits behandelten Weise auf den unabhängig von einander im Gehäuse gelagerten Achsen 34, 35 der beiden Widerlagersehieber 36, 37 an geordnet sind.
Die Vorrichtung ist mit ihren Ailsclilul;)- stutzen 38, 39 in den Strang einer Flüssig keitsleitung oder dergleichen eingeschaltet, so dass die Rotoren 25, 26 ihren Antrieb vom Flüssigkeitsstrom in dieser Leitung erhalten. Das gemäss Fig. 5 in Pfeilrichtung anströ niende Medium kann wegen der Widerlager- schieber 36, 37 nicht oberhalb den Rotorwellen '?7, 28 durchfliessen, sondern ist gezwungen, den Weg unterhalb der Wellen hindurch zu nehmen und dabei die Flügel der Rotoren vor sieh herzuschieben.
Zufolge der Versetzung der Rotorkolben zueinander können die Ro toren nicht in einer Totpunktstellung hängen bleiben, denn einer der Kolben ist immer in Wirkstellung, so dass die Rototwellen in re lativ gleichmässige Drehung versetzt werden, was beim beschriebenen Ausführungsbeispiel über ein Zählwerk zur Flüssigkeitsmessung benützt wird.
Die Ausführungen bzw. Anordnungen des Erfilidungsgegenstandes sind selbstverständ lich nicht auf die angegebenen und darge stellten beschränkt, vielmehr kann die. Ma schine die verschiedensten Rotorformen auf weisen sowie für alle nur denkbaren Förder- zwecke eingerichtet sein.
So eignet sich die Maschine bei entsprechender Ausbildung als Arbeitsmaschine sowohl zur Förderung von körnigem bzw. staubförmigem Schüttgut, wie etwa Getreide, Kohlenstaub usw., von jeder Art Dickstoff, allen Flüssigkeiten sowie Gasen, beispielsweise Luft, oder als Kraft maschine mit gasförmigem (Luft, Dampf usw.) oder flüssigem Antriebsmittel.