DE2022615A1 - Kreiskolbenmaschine in Trochoidenbauart - Google Patents
Kreiskolbenmaschine in TrochoidenbauartInfo
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Description
der sich auf einem Exzenter einer Exzenterwelle dreht und mit t
seinen Ecken an einer Trochoide mit η Bogen entlanggleitet, die
die innere Begrenzung eines Gehäusemantels darstellt, in dem
mindestens ein Einlaßkanal und ein Auslaßkanal vorgesehen sind.
Bs ist bekannt, derartige Kreiskolbenmaschinen als Brennkraftmaschinen zu verwenden· Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
Kreiskolbenaaschinen der genannten Art so einzurichten, daß sie als Dampfmaschinen benutzbar sind.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kreiskolbenmaschine als Dampfmaschine mit n-facher Beaufschlagung ausgebildet ist, wobei in der Nähe jedes Überganges zwischen den
Bogen je ein Einlaßkanal und ein Auslaßkanal vorgesehen sind. "
Durch die Verwendung einer Kreiskolbenmaschine als Dampfmaschine
werden neben den bekannten Vorteilen der Kreiskolbenmaschine, insbesondere dem Fehlen hin und her gehender Massen, und der Dampfmaschine, insbesondere der geringen Menge an schädlichen Abgasen,
weitere Vorteile erreicht. So erreicht die Kreiskolbenmaschine wegen ihrer η-fachen Beaufschlagung eine sehr hohe spezifische
leistung. Beispielsweise werden bei einem dreieckigen Kolben (n«2)
109848/0872
ORIGINAL INSPECTED
- 2 - Palm BkkO/k
pro Umdrehung des Kolbene sech« Expansionstakte durchgeführt.
Weiterhin wir4 die Kreiskolbenmaschine im Gegensatz zur Verwändung' als Brennkraftmaschine gleichmäßig thermisch belastet,
da die Räume zwischen allen Bogen und dem Kolben als Expansionsräume dienen.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind im uehäusemantel
an sich bekannte Drehschieber angeordnet, die die Einlaßkanäle
gegenüber Dampfzuleitungen und die Auslaßkanäle gegenüber
Dampfableitungen öffnen und schließen. Damit kann auf einfache
Weise die Dampfzufuhr und -abfuhr geregelt werden, wobei es möglich ist, durch entsprechende Auslegung, der Drehschieber
die Dauer der Einströmung und den Beginn der Expansion festzulegen. -
Weiterhin können der Einlaßkanal und der Auslaßkanal, die in der Nähe eines Überganges zwischen zwei Bogen angeordnet sind,
durch einen Drehschieber gemeinsam gesteuert werden. Dadurch wird die Anzahl der Drehschieber verringert, so daß die Kreiskolbenmaschine
einfacher und billiger herstellbar ist.
Der Drehschieber kann als eine in einem Zylinder mit gleicher
Drehzahl wie der Kolben sich drehende Walze ausgebildet sein, in der n+1 segmentartige Ausnehmungen angeordnet sind. Damit
ist eine besonders einfache Ausführungsform des Drehschiebers
erreicht, wobei durch die Breite de» Ausnehmungen sowie die Lage
der Einmündungen von Einlaßkanal, Auslaßkanal, Dampfzuleitung und Dampfableitung in den Zylinder Beginn und Dauer von Einströmung
und Expansion festgelegt werden können.
Zur Erreichung einer mehrstufigen Expansion des Dampfes können
bei einer Kreiskolbenmaschine in Mehrscheibenausführung die Scheiben im Dampffluß zumindestens teilweise hintereinander geschaltet
sein, wobei die nachgeschalteten Scheiben entsprechend der Zunahme
des spezifischen Dampfvolumens in der Breit· und/oder der Anzahl zunehmen«
109848/0872 ■„ 3 .
·" · - 3 - Palm 8kkO/h
In der Abbildung ist als Ausfuhrungsbeispiel eine erfinduhgsgemäß
ausgebildete Kreiskolbenmaschine mit einem dreieckigen Kolben (n=2) im Querschnitt dargestellt. Die Figuren 1 - 3 zeigen
die Kreiskolbenmaschine während drei versclrbdener Phasen des
Arbeitsprozesses.
Ein Kolben 1 mit drei Ecken 2,3,k dreht sich in Pfeilrichtung 5
auf einem Exzenter 6 einer Exzenterwelle und gleitet dabei mit seinen Ecken 2,3,^ an einer Trochoide 7 mit zwei Bogen 8,9. Die
Trochoide 7 ist innerhalb eines Gehäusemantels 10 angeordnet. Ih der Nähe beider Übergänge der Rogen 7 und 8, im Ausftihrungsbei spiel
also in der Nähe der kleinen Achse 11, gehen von der Trochoide 7
aus je ein Einlaßkanal 12, 13 und ein Auslaßkanal i4,T5 zu den %
Zylindern 16, 17 zweier Drehschieber 18, 10t die im Gehäusemantel
10 angeordnet sind. Zu den Zylindern 16, 17 führen weiterhin Dampfzuleitungen
20, 21 und Dampfableitungen 22, 23, wobei die Strö- mungsrichtung
des Dampfes durch die Pfeile 2k, 25 gekennzeichnet
ist. In den Zylindern 16, 17 dreht sich je eine Walze 26, 27 mit
gleicher Drehzahl und gleicher Drehrichtung (Pfeile 28, 29) wie der Kolben 1. In jeder Walze 26, 27 sind je drei segmentartige
Ausnehmungen 30 bis 35 vorgesehen, Dadurch werden die Einlaßkanäle
12, 13 mit den Dampfzuleitungen 20, 21 und die Auslaßkanäle 1 *+,
mit den Dampfableitungen 22, 23 während jeder Umdrehung der Walzen
26, 27 dreimal miteinander verbunden. Ein Überströmen von Dampf von den Dampfzuleitungen 20, 21 oder den Einlaßkanälen 12, 13 zu ^
den Dampfableitüngen 22, 23 oder den Auslaßkanälen Ih1 15 ist nicht
möglich.
In Fig. 1 beginnt die Walze 26 die Dampfzuleitung 20 zu schließen „,
die Dampfeinströmung in einen Arbeitsraum 36 zwischen dem Bogen
der Trochoide 7 und dem Kolben 1 ist beendet und die Expansion in· diesem beginnt. Gleichzeitig öffnet die Walze 26 die Dampfableitung
22,- so daß in einem zweiten Arbeitsraum 37 entspannter
. - h 109848/087?
- k - Daim 8M0A
Dampf über den Auslaßkanal 15 und die Ausnehmung 31 ausströmen
kann. Die Walze 27 hat die Dampfableitung 23 geschlossen, während
sie den Einlaßkanal 13 öffnet, so daß in einen Arbeitsraum 3^t
der sein kleinstes Volumen aufweist, Dampf einzuströmen beginnt.
In Fig. 2 hat der Arbeitsraum j6 nach einer Drehung des Kolbens
um 30 sein größtes Volumen erreicht, die Dampfzuleitung 20 ist
geschlossen, die Dampfableitung 23 beginnt sich zu öffnen und
der Dampf aus dem Arbeitsraum 36 auszuströmen. Im Arbeitsraum
37 beginnt mit der Schließung der Dampfzuleitung 21 die Expansion.
Aus dem Arbeitsraum 37 wird nach Öffnung der Dampfableitung
22 der Dampf ausgeschoben.
In Fig. 3 hat sich der Kolben 1 um weitere 30 gedreht. Im Arbeitsraum
36 wird nach vollständiger Öffnung der Dampfableitung
23 das Ausschieben des Dampfes fortgesetzt. Im Arbeitsraum 38 findet nach Schließung der Dampfzuleitung 21 die Expansion statt.
Das Ausschieben des Dampfes aus dem Arbeitsraum 37 ist mit der Unterbrechung der Verbindung zwischen diesem und der Dampfableitung
22 durch die Walze 26 beendet, gleichzeitig beginnt die
Füllung des Arbeitsraumes 37 mit der Öffnung des Einlaßkanals
Es ist möglich, die beschriebene Kreiskolbenmaschine ohne jede Änderung mit Sattdampf, überhitzten Dampf oder gespannten Gasen
zu betreiben.
1 09848/081?
Claims (1)
- AnsprücheKreiskolbenmaschine in Trochoidenbauart mit mindestens einem Kolben mit ntl Ecken, der sich auf einen Exzenter einer Exzenterwelle dreht und mit seinen Ecken an einer Trochoide mit η Bogen entlanggleitet, die die innere Begrenzung eines Gehäusemantels darstellt, in dem mindestens ein Einlaßkanal und ein Auslaßkanal vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreiskolbenmaschine als Dampfmaschine mit n-facher Beaufschlagung ausgebildet ist, wobei in der Nähe jedes Überganges zwischen den Bogen ($9) je ein Einlaßkanal (12;T3) und ein Auslaßkanal (l>;15) vorgesehen sind. "2. Kreiskolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäusemantel (1O) an sich bekannte Drehschieber (1-8,19) angeordnet sind, die die Einlaßkanäle (12, Ij) gegen-* über DämpfZuleitungen (20,21 ) und die Auslaßkanäle (iU,15) gegenüber Dampf ab leitungen .(22,2.3) öffnen und schließen.3. Kreiskolbenmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßkanal ( 1 2; 13) und der Auslaßkanal (ik;1f>)» ' die in der Nähe eines Überganges zwischen zwei Bogen (8,9) angeordnet sind, durch einen Drehschieber (18;19) gemeinsam gesteuert werden. Jk. Kreiskolbenmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber (18; 19) als eine in einem Zylinder {16; 17) mit gleicher Drehzahl wie der Kolben (1) sich drehende Walze (26;27) ausgebildet ist, in der n+1 segmentartige Ausnehmungen (30,31,32;33,Jkt 35) angeordnet sind. : .109 848/087?- 6 -'■-' Daim5. Kreiskolbenmaschine in MehrscheibenausfUhrung nach Anspruch 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben im Dampffluß zumindestens teilwoise hintereinander geschaltet sind, wobei die nachgeschalteten Scheiben entsprechend der Zunahme des spezifischen DampfVolumens in der Breite und/oder der Anzahl zunehmen.848/087?
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Family Applications (1)
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