DE2230773C3 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verdrängermaschine mit einer >n wenigstens zwei in Serie hintereinandergeschaltete Abschnitte gleichen Rauminhaltes unterteilten Verdrängerkammer, die stirnseitig von zwei parallel verlaufenden Abschlußwänden und seitlich von Seitenwänden begrenzt werden, die durch den Außenumfang eines innenliegenden und den Innenumfang eines außenliegenden Zylindermantelsektors, die dichtend an den Abschlußwänden anliegen, gebildet werden, wobei jeder Abschnitt einen radial verlaufenden Trennsteg aufweist und in den Abschnitten eine gleichsinnig kreisende Bewegung ausführende, zylindersektorförmige Verdrängerflügel angeordnet sind, deren Stirnseiten je dichtend an einer der Abschlußwände anliegen, und deren Radius kleiner ist als derjenige der außenliegenden und größer als derjenige der innenliegenden Zylindermantelsektoren ist, und deren äußere bzw. innere Zylindermantelflächen abwechselnd an dem Innenumfang bzw. Außenumfang des zugehörigen Zylindermantelsektors in einer fortschreitenden Berührungslinie dichtend anliegen.

Eine derartige Verdrängermaschine ist aus der FR-PS 8 25 6^3 bekannt, wobei in einer bestimmten Momentanlage des Verdrängers Einlaß und Auslaß der Verdrängermaschine in direkter Verbindung stehen. Dadurch verringert sich der Wirkungsgrad der Maschine in erheblicher Weise, da die als Pumpe bzw. Motor eingesetzte Maschine stoßweise fördert bzw. antreibt. Außerdem verändert sich bei der Bewegung des Verdrängers von einer Momentanlage in eine weitere das verdrängungswirksame Kammervolumen, so daß die Maschine nur einen Durchsatz für kompressible Medien zuläßt. Die Änderung des verdrängungswirksamen Kammervolumens trägt zu dem genannten stoßweisen Betrieb zusätzlich bei, d. h. das durch die Maschine fließende Medium erfährt keinen kontinuierlichen Durchsatz, wie dies z. B. bei Strömungsmaschinen der Fall ist.

Auch ist aus der US-PS 31 25 032 eine Verdrängermaschine bekanntgeworden, bei der das Dichtproblem zwischen Gehäusewand und Verdrängerflügelenden durch Dichtlippen gelöst wird. Außerdem sind aus der FR-PS 9 28 465 und der DT-AS 12 56 546 Verdrängermaschinen bekanntgeworden, bei denen die Verdrängerkammer aus mehreren Abschnitten besteht, die entweder radial oder axial hintereinanderliegend angeordnet sind, und deren Ein- und Ausgänge einzeln oder parallel geschaltet sind.

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Dem Gegenstand der Erfindung liegt die Aufgabe _zuarunde, eine Verdrängermaschine der vorausgesetzten Gattung zu schaffen, bei der bei Ablauf eines Bewegungszyklus der Verdrängerflügel keine offene Verbindung zwischen Einlaß und Auslaß der Ver- 5 drängermaschine möglich ist, so daß die Verdrängermaschine kontinuierlich arbeitet

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst daß die lcreisringförmigen Abschnitte der Verdrängerkammer und die Verdrängerflügel auf an sich bekannte Weise ι ο einen Umspannwinkel von wenigstens 270° aufweisen, und daß zwei benachbarte, hintereinander geschaltete Abschnitte mit deren Verdrängerflügel winkelmäßig um die Differenz von 360° und dem Umspannwinkel des Verdrängerflügels versetzt angeordnet sind. 15

Bei der neuen Verdrängermaschine ist keine Verdrehungslage der Verdrängerflügel möglich, in der einer der Verdrängerflügel überhaupt keinen der zugehörigen Zylindermantelsektoren berührt Durch aie neue Anordnung der aufeinanderfolgenden Flügel wird sicher- 20 gestellt daß selbst dann, wenn der eine Verdrängerflügel nur den Innenumfang des zugehörigen äußeren Zylindermantelsektors berührt der andere Verdrängerflügel an einer Stelle den Außenumfang des zugehörigen inneren Zylindermantelsektors berühren muß. Es wird 25 also sichergestellt daß in keiner Verdrehungslage der Maschineneinlaß in direkter Strömungsverbindung mit dem Maschinenauslaß verbunden ist Dadurch wird gleichzeitig die Abdichtung der Enden der Verdrängerflügel an der zugehörigen Wand des Kammerabschnittes überflüssig.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Verdrängermaschine ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind nachstehend an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen

Fig. i und 2 in stark schematisierter Darstellung eine einfache Ausführungsform mit zwei gleichen und gleichsinnig drehenden Verdrängerflügeln in zwei χ. verschiedenen Bewegungsphasen.

F i g. 3 und 4 in ähnlicher Darstellungsweise wie in Fig. 1 und 2 eine Ausführungsform mit drei gleichen Verdrängerflügeln, ebenfalls in zwei Bewegungsphasen.

F i g. 5 eine Ausführungsform mit vier gleichen ^ Verdrängerflügeln.

F i g. 6 eine weitere Ausführungsform mit vier Verdrängerflügeln, aber mit nur in zwei Abschnitte aufgeteilten Verdrängerkammer und

Fig. 7 in ausgezogener Darstellung eine praktische = Ausführungsform. die nach dem Prinzip der in den F i g. 1 und 2 dargestellten Maschine arbeitet

Zu den Darstellungen der F i g. 1 bis 6 sei allgemein bemerkt daß die Verdrängerflügel mit dick ausgezogenen Linien und die Wände der Kammer mit dünn ausgezogenen, euf der einen Seite mit einer Schraffur versehenen Linien dargestellt sind Berührungslinie^ zwischen den Verdrängerflügeln und den Kammerwär,-den sind mit einem deutlichen Punkt dargestellt

In den Fig.! und 2 erkennt man eine ;n z-* = ; Abschnitte 10. 11 aufgeteilte Verdrängerkammer- !ece: der Abschnitte 10, 11 ist durch eine ebene Boden wane eine ebene Deckwand (beide nicht dargestellt}, w« :e durch eine konvexe Seitenwand 23. bzw. 24 je mit c·:- Krümmungsradius τ und durch eine konka\e Se-.erwand 22 bzw. 25 je mit dem Krümmungsradius R begrenz:. Das heißt daß diese Seitenwände &>t For^ pinpi Zylindermantels mit rechtwinklig zur Zeicner-e:^· ne stehender Achse 27 bzw. 28 aufweisen. Die Seitenwände 22, 23 des Abschnittes 10 sind koaxial zueinander, ebenso die Seitenwände 24, 25 des Abschnittes It. In das eine Ende 12 des Abschnittes 10 mündet eine Einlaßöffnung 13 und von dem einen Ende 17 des Abschnittes 11 geht eine Auslaßöffnung 18 aus. Die beiden verbleibenden Enden 14,16 der Abschnitte 10, U stehen über einen Durchlaß 15 miteinander in

d Abhitt 10 11 ist

Verbindung. Die Anordnung der Abschnitte 10, 11 ist spiegelsymmetrisch in bezug auf die durch die Linie 19 angedeutete Symmetrieebene.

Im Abschnitt 10 ist ein Verdrängerflügel 20 angeordnet und im Abschnitt 11 ein Verdrängerflügel 21. Die Verdrängerflügel 20 und 21 haben je die Form eines Zylindermantelbogens, der einen Winkel von etwa 270° umspannt und der, falls die Wandstärke vernachlässigt wird, einen Durchmesser von R + r aufweist Wie aus F i g. 1 und 2 ersichtlich ist, sind die beiden Verdrängerflügel 20 und 21 in bezug aufeinander um etwa 90° verdreht angeordnet Die beiden Verdrängcrflügel sind durch nicht gezeigte Mittel, z. B. über eine zur Zeichenebene parallele Platte, starr miteinander verbunden und derart gelagert daß sie eine kreisende Bewegung im Sinne der Pfeile 33 ausführen, wobei der Durchmesser 26 der kreisenden Bewegung (unter Vernachlässigung der Wandstärke der Verdrängerflü gel) R - rbeträgt.

Aus den F i g. 1 und 2 ist ohne weiteres ersichtlich, daß der kreisenden Bewegung der Verdrängerflijgd 20, 21 nichts im Wege steht, denn die Breite der Kammerabschnitte 10,11 beträgt auch R - r. In der in Fig. 1 dargestellten Stellung berührt dir Verdränger flügel 20 die Seitenwand 23 dichtend im Berührungs punkt 29, die Seitenwand 22 dichtend im Berührung* punkt 30, also in einem «inneren« und in einem »äußeren« Berührungspunkt Daraus ergibt sich, daü zwischen dem Einlaß 13 und dem Durchlaß 15 keine direkte Verbindung besteht Dagegen berührt der Verdrängerflüge! 21 im Kammerabschnitt 11 nur dessen »äußere« Seitenwand 25, und zwar im Berührungspunkt 31. Hier besteht also zwischen Durchlaß 15 und Auslall 18 eine direkte Verbindung. Während der Verdränger flügel 20 in der dargestellten Lage förderwirkf-am b/w antriebswirksam ist trifft dies für den Verdrängerflügcl 21 in der dargestellten Momenunlage nicht zu, weil eben keine Abdichtung zwischen den stirnkeil;gen Enden der Verdrängerflügel und entsprechenden Kammerwandungen vorgesehen ist Dies ist indessen ohne Bedeutung, weil die Verdrängerflügel paarweise zusammenwirken und es bei der kreidenden Bewegung dank der getroffenen Anordnung keine Stellung gibt in welcher der Einlaß 13 in direkier Strömung!.verbindung mit dem Auslaß 18 wäre.

In F i g, 2 ist eine Stellung gezeigt ir. welcher d;e Verdrängerflügel 20 und 21 gegenüber der \u ¥ · g.. dargestellter. Stellung um etwa 90' i/n Gegenuhr/.eigef sinn weitergekreist wnd Der *irmerev B^ruhrungvpunfcT 29 zwischen dem Verdrängerüüge! 20 und dt; WaJvi ■si um d:t Achse 27 e'.wa um 9*/' ratch unvtn gt-wa/id*.¹"¹.. ■a έη-enc z~ ,s-vhers utrr-, Fiugt. 20 ^nC der V.'a.nc 22 \*z\· äirrii.hrjr;gip^r;ir.' mehr ensuer'. H,t? :M VWj;'. t/.v; ζ rz'tAZ S'.'lrr-.'ijEfitrt/'.'io'j.-ig zv.-:v.T>'r^pi Ej.-.-ifcJi 13 uriC D-.rc-'.s.i !5 zTiWJ&Tiier-. DiLge-gtr; &·■ .;n Kxjxrrifstb· '..irr ·.'. 11 oc" 'atr-tr^ri^^jnV.·. 31 zw:y.r.t' i-'iij?¹::

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antriebswirksam.

Obwohl es selbstverständlich möglich ist, ein praktisches Ausführungsbeispiel auch konstruktiv wie in der schematischen Darstellung der F i g. 1 und 2 zu gestalten, ist diese Darstellung vor allem zur leichteren Beschreibung der Funktionsweise der vorgeschlagenen Verdrängermaschine gewählt worden.

Eine weitere Ausführungsform ist in den F i g. 3 und 4 dargestellt, die etwa jener der F i g. 1 und 2, ergänzt durch einen dritten Verdrängerflügel, entspricht. Man erkennt in den F i g. 3,4 eine zwischen einem Einlaß 34 und einem Auslaß 35 verlaufende Verdrängerkammer 36, die ihrerseits in drei kreisringsektorförmige und je um etwa 270° führende Abschnitte 37, 38 und 39 unterteilt ist. Während der Einlaß 34 in den Abschnitt 37 mündet und der Auslaß 35 vom Ende des Abschnittes 39 ausgeht, sind die übrigen Enden dieser Abschnitte über Durchlässe 40, 41 mit den Enden des mittleren Abschnittes 38 verbunden. In den Abschnitten 37,38,39 ist je ein Verdrängerflügel 42, 43 bzw. 44 angeordnet. Die Verdrängerflügel 42 bis 44 sind durch nicht dargestellte Mittel starr untereinander verbunden und zu einer kreisenden Bewegung im Sinne des Pfeiles 45 gelagert. Die geometrischen Bedingungen der Breite der Kammerabschnitte 37, 38, 39, der Krümmungsradien deren Seitenwände, und des Durchmessers der von den Verdrängerflügeln 42 bis 44 bestimmten Zylinders sind praktisch dieselben wie in allen Einzelheiten an Hand der F i g. 1 und 2 beschrieben. Bei der in den F i g. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform wirken die Verdrängerflügel ebenfalls paarweise zusammen, nämlich der Verdrängerflügel 42 mit dem Verdrängerflügel 43 und dieser mit dem Verdrängerflügel 44. Jeder der Verdrängerflügel 42 bis 44 ist in bezug auf den benachbarten etwa um 90° verdreht angeordnet.

Man erkennt in der in F i g. 3 dargestellten Stellung, daß jeder Verdrängerflügel 42 bis 44 sowohl einen »inneren« als auch einen »äußeren« Berührungspunkt mit den Wänden des entsprechenden Kammerabschnittes hat, nämlich die Berührungspunkte 46 (innen) und 47 (außen) für den Flügel 42; 48 (außen) und 49 (innen) für den Flügel 43 sowie 50 (außen) und 51 (innen) für den Flügel 44. In dieser Momentanstellung sind also alle drei Flügel 42 bis 44 förder- bzw. antriebswirksam, je nach gewählter Betriebsweise der Maschine, denn jeder der Flügel schließt den Durchlaß in dem entsprechenden Kammerabschnitt ab.

In der F i g. 4 ist eine Stellung dargestellt, in welcher die Verdrängerflügel 42 bis 44 gegenüber der F i g. 3 um etwa 45° im Gegenuhrzeigersinn weitergekreist sind. Um einen entsprechenden Winkelbetrag sind dadurch auch die »inneren« bzw. »äußeren« Berührungspunkte 46,51 bzw. 47,50 der Flügel 42 und 44 weitergewandert, während beim Flügel 43 der innere Berührungspunkt 49 verschwunden und nur noch der äußere Berührungspunkt 48 vorhanden ist Damit ist zwischen den Durchlässen 40 und 41 eine ungehinderte Strömungsverbindung über den Kammerabschnitt 38 entstanden, die indessen nur bestehen bleibt, bis die Flügel 42 bis 44 um weitere 45° weitergekreist haben werden. Nach diesen weiteren 45° werden die Berührungspunkte 47 (außen) und 51 (innen) der Flügel 42 und 44 verschwinden, während das in F i g. 4 unten erscheinende Ende des Flügels 43 wieder zur dichtenden Anlage an die innere Seitenwand des Kammerabschnittes 38 gelangen wird.

Während die Ausführungsform der Fig.3 und 4 gewissermaßen als Serienschaltung von drei aufeinanderfolgenden Kammerabschnitten bezeichnet werden kann, kommt die mit vier Kammerabschnitten versehene Ausführungsform der F i g. 5 einer Parallelschaltung von jeweils zwei unter sich in Serie geschalteten Kammerabschnitten, im Prinzip also zwei parallelgeschalteten Ausführungsformen der F i g. 1 und 2 gleich.

Man erkennt in F i g. 5 einen von einer Einlaßöffnung 52, die man sich rechtwinklig zur Zeichenebene zum Betrachter hin fortgesetzt vorzustellen hat, ausgehenden, kreisringsektorförmigen und etwa um 270° führenden Kammerabschnitt 53, der in die Kammer 54 mündet, von welcher aus ein weiterer ebenfalls kreisringsektorförmiger und etwa 270° umspannender Kammerabschnitt 55 ausgeht, der seinerseits in einen Auslaß 56 mündet, den man sich rechtwinklig zur Zeichenebene, aber vom Betrachter weg fortgesetzt vorzustellen hat.

In F i g. 5 rechts geht von einer weiteren Einlaßöffnung 57, die man sich ebenfalls rechtwinklig zur Zeichenebene und zum Betrachter hin fortgesetzt vorstellen soll, ein weiterer Kammerabschnitt 58 in der Form eines etwa 270° umspannenden Kreisringsektors aus, der auch in den Zwischenabschnitt 54 mündet, während von diesem schließlich ein vierter Kammerabschnitt 59 ausgeht, der wieder die Form eines etwa 270° umspannenden Kreisringsektors hat und zu einem zweiten Auslaß 60 führt, den man sich rechtwinklig zur Zeichenebene und vom Betrachter wegführend vorzustellen hat.

Die Einlaßöffnungen 52 und 57 stehen über einen Durchlaß (nicht dargestellt) in Verbindung und führen zum Maschineneinlaß. Ebenso stehen die Auslässe 56,60 miteinander in Verbindung und führen zum Auslaß der Maschine.

In jedem der Kammerabschnitte 53,55,58 und 59 ist der Verdrängerflügel 61, 62, 63 bzw. 64 angeordnet. Jeder dieser Verdrängerflügel ist ähnlich geformt wie die Verdrängerflügel der ^p i g. 1 und 2 bzw. 3 und 4 und ist in bezug auf den benachbarten Flügel um 90° verdreht. Die Verdrängerflügel 61 bis 64 sind unter sich mittels einer nur angedeutet dargestellten Tragkonstruktion 65 starr miteinander verbunden und derart gelagert, daß sie gemeinsam eine kreisende Bewegung im Sinne des Pfeiles 66 (Gegenuhrzeigersinn) ausführen.

In der in Fig.5 dargestellten Stellung haben die Verdrängerflügel 61 bis 64 folgende dichtende Berührungspunkte mit den Wandungen der entsprechenden Kammerabschnitte 53, 55_: 58 und 59: Der Verdrängerflügel 61 einen »äußeren« Berührungspunkt 67 und einen »inneren« Berührungspunkt 68, der Verdrängerflügel 62 nur einen »inneren« Berührungspunkt 69, der Verdrängerflügel 63 sowohl einen »inneren« Berührungspunkt 70 als auch einen äußeren Berührungspunkt 71 und schließlich der Verdrängerflügel 64 nur einen »äußeren« Berührungspunkt 72 Daraus ergibt sich, daß in der gezeichneten Stellung wohl beide Auslässe 56,60 in ungehinderter Strömungsverbindung mit dem Zwischenabschnitt 54 stehen (ähnlich wie in F i g. 1 der Auslaß 18 mit dem Durchlaß 15), daß dagegen vom Zwischenabschnitt 54 keine Strömungsverbindung zu den Einlassen 52 bzw. 57 besteht Unabhängig von der Stellung in der kreisenden Bewegung der Verdrängerflügel ist somit keiner der Einlasse 52, 57 je in ungehinderter Strömungsverbindung mit irgend einem der Auslässe 56,60.

Allen Ausführungsformen der F i g. 1 bis 5 ist ein pulsationsfreies Durchströmen, sei es im Betrieb als Motor oder als Pumpe gemeinsam, und zwar ohne

•Α.:

Volumenänderung, d. h. kompressions- und expansionslos, was die beschriebene Verdrängermaschine vor allem zum Betrieb mit Flüssigkeiten als Medium prädestiniert

In F i g. 6 ist eine Ausführungsvariante dargestellt, bei 5 der vier Verdrängerflügel mit paarweise gleichen Abmessungen in nur zwei Verdrängerkammerabschnitten arbeiten. Die in Fig.6 dargestellte Ausführungsform besitzt eine Verdrängerkammer 73, welche von einem Einlaß 74 zu einem Kammerabschnitt 75 in der ι ο Form eines 270° umspannenden Kreisringsektors führt. An diesen Abschnitt 75 schließt ein Verbindungsabschnitt 76 an, und an diesen wiederum ein kreissektorförmiger, um 270° führender Abschnitt 77, an den schließlich ein Auslaß 78 anschließt.

Soweit ist der Aufbau ähnlich wie bei der Ausführungsform der F i g. 1 und 2. Der Krümmungsradius der konvexen Seitenwände 79,81 der Kammerabschnitte 75 und 77 sei mit r bezeichnet und der Krümmungsradius der konkaven Seitenwände 80, 82 mit R. In jedem der Kammerabschnitte 75 und 77 sind nun zwei Verdrängerflügel angeordnet, und zwar je ein Verdrängerflügel 83 bzw. 85 mit kleinerem Durchmesser und je ein Verdrängerflügel 84,86 mit größerem Durchmesser.

Alle diese Verdrängerflügel 83 bis 86 sind kreisbogenförmig und umspannen einen Winkel von 270°, wobei jene im Kammerabschnitt 75 um 90° gegenüber jenen im Kammtrabschnitt 77 verdreht angeordnet sind.

Der von den Verdrängerflügeln 83,85 oder »inneren« Verdrängerflügeln bestimmte Zylinder besitzt einen Durchmesser von

Daraus ergeben sich aber auch die Berührungspunkte der Verdrängerflügel untereinander einerseits und zu den Seitenwänden der Kammerabschnitte andererseits.

Bei der in F i g. 6 dargestellten Stellung berühren sich die Verdrängerflügel 83, 84 ausschließlich im Punkt 93, berühren aber die näher liegenden Seitenwände 75 und 79 nicht, so daß eine ungehinderte Strömungsverbindung zwischen dem Einlaß 74 und dem Zwischenabschnitt 76 besteht. Dagegen weisen die beiden Verdrängerflügel 85, 86 im Kammerabschnitt 77 folgende Berührungspunkte auf: Die Flügel 85, 86 berühren einander bei 94, der größere, äußere Flügel 86 berührt außerdem die konkave Seitenwand 82 bei 95 und der innere Flügel 85 die konvexe Seitenwand 81 bei 96. Daraus ergibt sich, daß zwischen dem Zwischenabschnitt 86 und dem Auslaß 78 in der dargestellten Lage keine ungehinderte Strömungsverbindung besteht.

Da die Berührungspunkte 93 und 94 zwischen den Flügeln 83 und 84 sowie 85 und 86 sich bei deren kreisender Bewegung längs den Linien 91 bzw. 92 bewegen, ergibt sich im Betrieb grundsätzlich kein Unterschied zur Ausführungsform der F i g. 1 und 2. Bei gleichem Durchmesser der kreisenden Bewegung ist durch die Verdoppelung der Anzahl Verdrängerflügel und durch ihre Anordnung praktisch eine Verdoppelung der Förderleistung bzw. des Schluckvermögens erreicht worden. Es ist auch möglich, in jedem der Kammerabschnitte drei Verdrängerflügel anzuordnen, einen inneren, einen mittleren und einen äußeren, wobei dann die Achsen der von den drei Flügeln gebildeten Zylinder durch die Ecken eines gleichseitigen Dreiecks mit einer Seitenlänge von

Ir +

R -r

2 i'3

R-r

(Wandstärke vernachlässigt), und der Zylinder der Verdrängerflügel 84, 86 bzw. der »äußeren« Verdrängerflügel, einen solchen von

R-r

Die Achsen der Zylinder der inneren Verdrängerflügel

83, 85 sind mit 88 bzw. 90 bezeichnet, jene der äußeren Verdrängerflügel mit 87 bzw. 89. Die Anordnung ist so getroffen, daß zwischen den Achsen 87 und 88 sowie 89

und 90 je ein Abstand von—— — vorhanden ist.

Die inneren, kleineren Verdrängerflügel 83,85 sind zu einer gemeinsamen kreisenden Bewegung mit dem

R — r

Durchmesser—^—verbunden und die äußeren, größeren Verdrängerflügel 84, 86 zu einer gleichsinnigen, kreisenden Bewegung ebenfalls mit dem Durchmesser

—-—, jedoch mit einer Phasenverschiebung von 180°

oder von einem halben Umgang in bezug auf die Bewegung der kleineren, inneren Verdrängerflügel 83, 85. Daraus ergibt sich, daß die äußeren Verdrängerflügel

84, 86 während ihrer kreisenden Bewegung in den Kammerabschnitten 75 bzw. 77 nur deren peripheren Bereich bestreichen, wenn man sich diese Kammerabschnitte durch die gestrichelt eingezeichneten Linien 91 und 92 in je einen peripheren und einen zentralen ^₅ Bereich aufgeteilt denkt, während die kleineren, inneren Verdrängerflügel 83, 85 nur die zentralen Bereiche bestreichen.

anzuordnen wären, während die kreisende Bewegung

R — ν
noch einen Durchmesser von hätte und die drei

Verdrängerflügel gleichsinnig, aber mit einer Phasenverschiebung von 120° oder '/3 Umgang kreisen würden.

Bei all den vorstehend angegebenen Bemessungsverhältnissen ist die Wandstärke der Verdrängerflügel vernachlässigt worden. Praktisch wird indessen bei der Bemessung der lichten Breite eines Verdrängerkammerabschnittes das Maß der Wandstärke der Flügel in Abzug zu bringen sein.

Die in Fig. 7 auseinandergezogen dargestellte Ausführungsform entspricht in ihrer Wirkungsweise jener der F i g. 1 und 2. Man kann sich die Ausführungsform der F i g. 7 dadurch aus jener der F i g. 1 und 2 entstanden denken, daß man die Ausführungsform der Fig. 1 und 2 längs der Linie 19 in zwei Hälften auftrennt und die beiden so entstandenen Hälften ohne Verdrehung übereinander schiebt, bis die Kammerabschnitte 10 und 11 koaxial übereinanderliegen.

Die in Fig.7 dargestellte Ausführungsform weist zwei Gehäusehälften 100,101 auf, die an Dichtflächen 102, 103 dichtend aufeinander passen. Die beiden Gehäusehälften 100,101 umschließen eine Verdrängerkammer, in welcher ein an sich einstückiger und nur der Darstellung wegen in drei Teilen gezeigter Verdränger 104 kreist

Die obere Gehäusehälfte 101 ist praktisch spiegelsymmetrisch zu der unteren Gehäusehälfte 100 ausgebildet und in montiertem Zustand in bezug auf diese um 90° verdreht mittels Bolzen 105 aufgeschraubt. Es wird

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somit genügen, wenn nur die untere Gehäusehälfte 100 beschrieben wird, selbst wenn diese nur die Hälfte der Verdrängerkammer umschließt. Zu dieser Verdrängerkammer führt zunächst ein Einlaß 106, der in einen kreissektorförmigen Kammerabschnitt 107 mündet. Die Oberkante 108 dieses Kammerabschnittes liegt in einer ebenen Dichtfläche 109, welche gegenüber dem Dichtrand 102 nach unten zurückversetzt ist.

Wie bereits erwähnt, ist der Verdränger 104 einstückig ausgebildet und ist nur des leichteren ι ο Verständnisses wegen auseinander gezogen dargestellt. Er besitzt einen ersten Verdrängerflügel 111, dessen Höhe exakt der Tiefe des Kammerabschnittes 107 entspricht und der an der Unterseite einer ersten Abschlußplatte 112 befestigt ist. In montiertem Zustand kommt diese ebene Unterseite dichtend auf die Dichtfläche 109 zu liegen. Die Abschlußplatte 112 besitzt eine durchgehende Bohrung 113, welche in montiertem Zustand auf den Endbereich 110 des Kammerabschnittes 107 zu liegen kommt. Außerdem sind an den Ecken der im wesentlichen quadratischen Abschlußplatte 112 Aussparungen 114 in der Form eines Viertelkreises ausgespart, welch«:, in montiertem Zustand, zusammen mit den Bolzen 105 eine Führung des Verdrängers 104 für die kreisende Bewegung gewährleisten.

In der Mitte der Abschlußplatte 112 ist ein Nabenkörper 115 mit einer ebenfalls durch die Abschlußplatte 112 gehenden Bohrung 116 befestigt. Auf dem Nabenkörper 115 ist (in montiertem Zustand) eine zweite Abschlußplatte 117 mit einer durchgehenden Bohrung 118 und einer weiteren mit der Bohrung 116 fluchtenden Bohrung befestigt Diese Abschlußplatte 117 ist praktisch identisch wie die Abschlußplatte 114 ausgebildet und lediglich um 90° gegenüber dieser verdreht montiert. Auf ihrer ebenen Oberseite ist auf der Abschlußplatte 117 ein zweiter Verdrängerflügel 119 montiert, der gleich ist wie der Verdrängerflügel 111, in bezug auf diesen indessen um 90° verdreht angeordnet.

Da, wie erwähnt, die obere Gehäusehälfte 101 spiegelsymmetrisch zur unteren Gehäusehälfte 100 und in bezug auf diese um 90° verdreht ist, gelangt der Verdrängerflügel 119 im Verdrängerkammerabschmtt in der oberen Gehäusehälfte zur Wirkung.

Denkt man sich eine durch die Bestandteile der montierten Maschine, nämlich durch die durchgehende zentrale Bohrung 120 in der unteren Gehäusehälfte 100, durch die Bohrung 116 des Verdrängers und durch die durchgehende zentrale Bohrung 121 der oberen Gehäusehälfte hindurchführende, hier lediglich strichpunktiert angegebene, doppelt gekröpfte Kurbelwelle 122, so wird man folgendes erkennen: Die Maschine besitzt zwei kreisringsektorförmige, um etwa 270° führende Verdrängerkammerabschnitte (je in der oberen und in der unteren Gehäusehälfte). In den Kammerabschnitten kreist je ein Verdrängerflügel, der kreissektorförmig ist, und etwa 270° umspannt. Die Kammerabschnitte und die Verdrängerflügel sind in bezug aufeinander um etwa 90° verdreht angeordnet. In das eine Ende des einen Kammerabschnittes 107 mündet der Einlaß 106 der Maschine, vom einen Ende des anderen Kammerabschnittes (in der oberen Gehäusehälfte 101 an der dem Betrachter abgekehrten Seite) geht der Maschinenauslaß aus, während die andern Enden der Kammerabschnitte über die Bohrungen 113 und 118 sowie den Zwischenraum zwischen den Abschlußplatten 112 und 117 in Verbindung stehen.

Die in F i g. 7 dargestellte Ausführungsform kann als »zweistöckig« bezeichnet werden und bietet der Vorteil, daß beideVerdrängerflügel 111, 119 praktisch direkt von ein und derselben Kurbelwelle aus antreibbar sind.

Genau wie sich die Grundform der Fig. 1, 2 in die praktische Ausführungsform der F i g. 7 überführer läßt, so ist es auch möglich, die Ausführungsformen dei F i g. 3, 4 in eine »dreistöckige« und jene der F i g. 5 ir eine »vierstöckige« Ausführungsform mit je nur einei Kurbelwelle zu überführen.

Dasselbe ist auch für die Ausführungsform der F i g. ( möglich, wobei allerdings eine doppelt gekröpft! Kurbelwelle und insgesamt vier Abschlußplatten (eini zuunterst, zwei mittlere und eine zuoberst) für die vie Verdrängerflügel erforderlich wären.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

J¹V

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verdrängermaschine mit einer in wenigstens zwei in Serie hintereinandergeschaltete Abschnitte gleichen Rauminhaltes unterteilten Verdrängerkammer, die stirnseitig von zwei parallel verlaufenden Abschlußwänden und seitlich von Seitenwänden begrenzt werden, die durch den Außenumfang eines innenliegenden und den Innenumfang eines außenliegenden Zylindermantelsektors, die dichtend an den Abschlußwänden anHegen, gebildet werden, wobei jeder Abschnitt einen radial verlaufenden Trennsteg aufweist und in den Abschnitten eine gleichsinnig kreisende Bewegung ausführende, zy- '5 lindersekxorförmige Verdrängerflügel angeordnet sind, deren Stirnseiten je dichtend an einer der Abschlußwände anliegen, und deren Radius kleiner ist als derjenige der außenliegenden und größer als derjenige der innenliegenden Zylindermantelsektoren ist, und deren äußere bzw. innere Zylindermantelflächen abwechselnd an dem Innenumfang bzw. Außenumfang des zugehörigen Zylindermantelsektors in einer fortschreitenden Berührungslinie dichtend anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisringförmigen Abschnitte (10, U; 37, 38, 39; 53, 55; 58, 59; 75, 77; 107) der Verdrängerkammer und die Verdrängerflügel (20,21; 42,43; 43,44; 61,62; 63,64) auf an sich bekannte Weise einen Umspannwtnkel von wenigstens 270° aufweisen, und daß zwei benachbarte, hintereinandergeschaltete Abschnitte (10,11; 37,38; 38,39; 53,55; 58,59; 75, 77) mit deren Verdrängerflügel (20,21; 42,43; 43,44; 61,62; 63,64; 84,86) winkelmäßig um die Differenz von 360° und dem Umspannwinkel des Verdrängerflügels versetzt angeordnet sind.

2. Verdrängermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängerflügel (20, 21; 42,43; 43,44; 61,62; 63,64) in jedem der Abschnitte (10, 11; 37, 38, 39; 53, 55; 58, 59) den gleichen Durchmesser aufweisen.

3. Verdrängermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Abschnitt der Verdrängerkammer ein Verdrängerflügel angeordnetist(Fig. Ibis5,7).

4. Verdrängermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängerflügel (IM, 119) koaxial zueinander angeordnet sind (Fig. 7).

5. Verdrängermaschine nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß drei, je einen Winkel von etwa 270° umspannende Verdrängerflügel (42, 43, 44) vorgesehen sind, welche je in einem von drei hintereinandergeschalteten Abschnitten (37,38,39) der Verdrängerkammer angeordnet sind (Fig. 3,4).

6. Verdrängermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängerkammer in vier Abschnitte (53,55,58,59) unterteilt ist, die paarweise (53, 55 und 58, 59) über einen gemeinsamen Zwischenabschnitt (54) parallel geschaltet sind (Fig. 5).

7. Verdrängermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Abschnitten der Verdrängerkammer je mehrere Verdrängerflügel (83, 84; 85, 86) angeordnet sind, wobei die Abmessungen der Verdrängerflügel in zwei aufeinanderfolgenden Abschnitten sich paarweise entsprechen und wobei der Durchmesser der kreisenden Bewegung der lichten Breite der Abschnitte (75,77) geteilt durch die Anzahl Flügel je Abschnitt entspricht und wobei die Verdrängerflügel mit einer Phasenverschiebung von 2 π geteilt durch die Anzahl Flügel je Abschnitt kreisen (Fig. 6).

8. Verdrängermaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Verdrängerflügel (111,119) auf der einen Seite einer Platte (112,117) befestigt ist, welche Seite zugleich die eine AbschluBfläche des entsprechenden Abschnittes der Verdrängerkammer bilden, wobei die Platten (112, 117) mit ihren anderen Seiten einander zugekehrt und in einem Abstand voneinander angeordnet sind und je einen Durchlaß (113,118) aufweisen, der zur Verbindung der beiden Abschnitte dient (Fig. 7).