DE185743C

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Publication number: DE185743C
Application number: DENDAT185743D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 185743 KLASSE 14 c. GRUPPE

GUSTAF DALEN in STOCKHOLM.

Kraft-und Arbeitsmaschine. Patentiert im Deutschen Reiche vom 7. Juni 1905 ab.

Die den Gegenstand der Erfindung bildende Kraft- und Arbeitsmaschine beruht auf dem Prinzip, daß um ein sich drehendes Rad mit nach außen offenen Zellen oder Schaufelräumen exzentrisch eine Flüssigkeitsschicht derart bewegt wird, daß die einzelnen Zellen oder Schaufelräume während einer Umdrehung abwechselnd mit Flüssigkeit gefüllt und dann, allmählich entleert werden. ίο Gegenüber den auf diesem Prinzip beruhenden, bekannten Ausführungen kennzeichnet sich der Erfindungsgegenstand dadurch , daß das bisher feststehende Gehäuse, innerhalb dessen das Laufrad und die Flüssigkeitsschicht sich bewegen, drehbar angeordnet ist und durch seine Drehung die das Laufrad umgebende Flüssigkeitsschicht mitnimmt.

Der Erfindungsgegenstand ist auf den Zeichnungen in verschiedenen Ausführungsbeispielen veranschaulicht.

Fig. ι zeigt Querschnitt und Längsschnitt einer Vakuumpumpe, welche gemäß vorliegender Erfindung arbeitet,

Fig. 2 Querschnitt und Längsschnitt einer Explosionskraftmaschine,

Fig. 3 Querschnitt und Längsschnitt einer

mit einem gasförmigen Stoff, z. B. Dampf, arbeitenden Kraftmaschine; diese Anordnung kann auch als Verdichter zur Wirkung gelangen.

Fig. 4 veranschaulicht im Querschnitt und Längsschnitt eine Heißluftmaschine.

Bei der Ausführungsförm der Fig. 1 sitzt auf Welle 2 ein Rad 1, welches am Umfange mit einer Anzahl von nach außen. offenen Zellen oder Radschaufeln versehen ist. Exzentrisch zum Rad 1 ist ein zylindrisches Gehäuse 4 auf Welle 5 angeordnet. Durch die Hohlwelle 6 wird "die Verbindung mit dem zu entlüftenden Raum hergestellt; das zu verdünnende Mittel gelangt in Richtung der Pfeile aus der Hohlwelle 6 in die Zellen 3 des Rades 1. Das Gehäuse 4 enthält eine bestimmte Flüssigkeitsmenge, so daß bei Drehung des Gehäuses 4 infolge der auf die Flüssigkeit einwirkenden Fliehkraft ein zum Rade 1 exzentrischer Flüssigkeitskranz entsteht, dessen innere Begrenzungsfläche durch die punktierte Linie 7 dargestellt ist. Infolge der exzentrischen Anordnung des Rades 1 gegenüber dem Gehäuse 4 werden die Zellen, welche die geringste Entfernung von der zylindrischen Wand des Gehäuses 4 einnehmen, vollständig mit Flüssigkeit gefüllt sein, während die auf der entgegengesetzten Seite liegenden Zellen vollständig von der Flüssigkeit entleert sind. Befindet sich also . eine Zelle beispielsweise in der Lage 3¹, so" ist zwischen derselben und dem inneren Rande 7 der Flüssigkeitsschicht ein bestimmter Zwischenraum. Das aus dem, zu entlüftenden Raum kommende Mittel strömt selbsttätig durch Hohlwelle 6 in die Zelle 3 ^l ein und füllt sie. Bei der. durch die bewegte Flüssigkeitsschicht hervorgerufenen Drehung des Rades ι ■ in der Pfeilrichtung-

kommt die Zelle allmählich in den Bereich der Flüssigkeitsschicht, so daß die in der Zelle befindliche Luft allmählich verdichtet wird.

Im Gehäuse 4 sind radial verlaufende Kanäle 8 angeordnet, welche mit ihren inneren Enden bis zur Innenfläche 7 der Flüssigkeitsschicht reichen; in diesen Kanälen sind (auf ¹ der Zeichnung nicht vorgesehen) Ventile oder

andere durch inneren Überdruck wirkende • Abschlußorgane eingebaut. Erfolgt nun durch Eindringen von Flüssigkeit in eine Zelle eine Verdichtung der in ihr enthaltenen Luft, so wird das Ventil des gerade in die Zelle mündenden Kanales 8 bei Erreichung eines bestimmten Druckes in der Zelle selbsttätig geöffnet, so daß die Luft entweichen kann. Bei weiterer Bewegung der Zelle, welche immer mehr in die Flüssigkeitsschicht eintaucht, wird die Luft allmählich zum Entweichen gebracht, bis bei Erreichung der Stellung 3² die Zelle ganz mit Flüssigkeit gefüllt und die Luft vollständig aus derselben entfernt ist. Bei weiterer Drehung des Rades 1 in der Pfeilrichtung verläßt die betrachtete Zelle die Flüssigkeitsschicht, so daß ein luftleerer Raum sich in derselben bildet; sobald infolge der Exzentrizität zwischen Rad 1 und Gehäuse 4 ein Übertritt von Luft aus der Hohlwelle 6 in die betreffende Zelle möglich ist, beginnt sich letztere wieder mit Luft zu füllen, worauf sich der gleiche Arbeitsvorgang wiederholt. In gleicher Weise wirken sämtliche Zellen der ganzen Anordnung, so daß durch die in gleichen Abständen angeordneten radialen Kanäle andauernd Luft aus dem zu entlüftenden Gefäß abgeführt wird und sich hierdurch ein Vakuum bildet.
Die in Fig. 2 dargestellte Explosionskraftmaschine beruht auf demselben Prinzip wie die Vakuummaschine der Fig. I. Das von Welle 5 getragene zylindrische Gehäuse 4 umgreift das Rad 1, welches an seinem Umfange mit Zellen oder Schaufeln ausgestattet ist. Das Rohr 6 dient zur Zuführung des Gasgemisches. Wird bei Anlassen der Maschine das Gehäuse 4 in Umdrehung versetzt, so stellt sich die Flüssigkeit in der schon beschriebenen Weise ein. Von der Stellung 3¹ einer Zelle bis zu der Lage 3² derselben erfolgt die Zuführung und darauf die Verdichtung des Brennstoffes bis zur Stellung 3³. Bei Erreichung dieser Lage 3³ wird mittels einer der bekannten Zündungen,

z. B. mit Hilfe eines elektrischen Funkens die Verbrennung oder Explosion des verdichteten Gasgemisches herbeigeführt. Auf dem Wege 3³"3⁴ erfolgt die Dehnung und Kraftabgabe an das Rad 1. Von Stellung 3* ab beginnt jede Zelle die Flüssigkeitsschicht vollständig zu verlassen, wobei gleichzeitig ein Ausstoßen der Verbrennungsgase und der Zutritt frischen Gasgemisches erfolgt.

Soll die Ausführungsform der Fig. 3 als Kraftmaschine wirken, so erfolgt die Zuführung des Treibmittels (Dampf) durch die eine Hälfte des Rohres 6 in Richtung des Pfeiles a. Das Treibmittel tritt bei Erreichung der Lage 3^J jeder Zelle mittels radialer Kanäle 11 des Rades 1 in die einzelnen Zellen ein und füllt dieselben allmählich bis zur Erreichung der Stelle 3². Nunmehr beginnt eine Dehnung auf dem.Wege 3²-3³; hierbei sind die radialen Kanäle 11 durch die Rohrwand 12 sowohl gegen die Eintrittsseite wie die Austrittsseite abgeschlossen. Auf dem Wege 3³-3* erfolgt der Dampfaustritt ebenfalls mittels der Kanäle 11; die Ableitung geschieht durch die zweite Bohrung des Rohres 6 in Richtung des Pfeiles b.

Wird die Ausführungsform der Fig. 3 als Verdichter benutzt, so" erfolgt eine Drehung des Rades 1 in entgegengesetzter Richtung (gestrichelter Pfeil des Längsschnittes), wie auch das Mittel für diesen Fall einen entgegengesetzten Weg durch die Maschine nimmt.

Die Einströmung des zu verdichtenden Mittels findet auf dem Wege 3"-3⁸ statt, die Verdichtung auf dem Wege S³-^², während auf dem Wege 3²-3* das verdichtete Mittel in Richtung des gestrichelten Pfeiles d die Maschine verläßt.

Die in Fig. 4 dargestellte Heißluftmaschine wirkt derart, daß kalte Luft durch die Hohlwelle 6 auf der Strecke 3^]-3² einströmt, auf dem Wege 3²-3³ verdichtet, weiterhin auf der Strecke 3³-3⁴ durch radiale Kanäle des Gehäuses 4 (ebenso wie bei Fig. 1) aus dem Gehäuse entfernt wird und schließlich durch eine Leitung 13 zu einer geeigneten Erhitzungsvorrichtung gelangt. In verdichtetem und erhitztem Zustande wird das Kraftmittel durch Rohr 14 und Kanäle 15 auf der Strecke 3⁴-3⁵ wieder in die Maschine eingeführt, worauf Dehnung auf dem Wege 3⁵^¹ eintritt und Arbeit an das Rad 1 abgegeben wird. Auf der Strecke 3¹^² erfolgt mit der Einströmung von kalter Luft gleichzeitig ein Ausstoßen der verdichteten Luft in ähnlicher Weise wie bei der Ausführungsform der Fig. 2.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Kraft- und Arbeitsmaschine, bei welcher um das exzentrisch zum Gehäuse liegende, mit nach außen offenen Zellen versehene Laufrad exzentrisch eine Flüssigkeitsscbicht bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse drehbar ist und

durch seine Drehung die das Laufrad umgebende Flüssigkeitsschicht mitnimmt.
2. Kraft- und Arbeitsmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in dem sich drehenden Gehäuse (4) radiale, zweckmäßig der Anzahl der Laufradzellen entsprechende Kanäle (8) angeordnet sind, welche bis zum inneren Rand (7) der Flüssigkeitsschicht reichen und mittels bei innerem Überdruck sich öffnender Abschlußorgane den Austritt des verdichteten Mittels aus den Zellen ermöglichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.