DE248049C

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Publication number: DE248049C
Application number: DENDAT248049D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 248049 KLASSE 14 ö. GRUPPE

in BERLIN.

Zusatz zum Patent 243697 vom 15. Mai 1909.*)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. März 1910 ab. Längste Dauer: 14. Mai 1924.

Die vorliegende Erfindung betrifft die Anwendung des den Gegenstand des Patents 243697 bildenden Gedankens, das Hubvolumen einer Maschine mit umlaufenden Kolben und am Gehäuse angeordnetem Widerlager durch Verstellung der Kolbentrommel und des Widerlagers zu ändern, auf an sich bekannte Maschinen mit in den Stirnflächen der Kolbentrommel angeordneten, die Arbeitsräume bildenden Ringnuten und mit radial beweglichen, die Ringnuten kreuzenden Schiebern, die mit Ausschnitten zum Vorbeigange an den in die Ringnuten eingreifenden Widerlagern versehen sind.

Eine Verstellung des Hubvolumens durch achsiale Verstellung der Trommel wird dadurch ermöglicht, daß in die die Arbeitsräume bildenden Ringnuten der Trommel hohlzylindrische Ansätze der Gehäusestirnwände eingreifen.

Die gemäß vorliegender Erfindung ausgeführte Maschine bietet den Vorteil, daß die Verstellungsgröße der Trommel und der Widerlager von der Hubhöhe der Steuerkurvenflächen unabhängig ist, so daß bei beliebig großer Verstellbarkeit beliebig flache Kurvenflächen verwendet werden können. Auch sind die Kolben, unabhängig vom Hubvolumen, stets einer gleichmäßigen Beanspruchung unterworfen.

Fig. ι der Zeichnung veranschaulicht eine . · Ausführungsform der Maschine in einem Längsschnitt nach C-C-C der Fig. 2, 3 und 4.

Die Fig. 2 und 3 sind zwei zugehörige Querschnitte nach den Linien A-A und B-B und

Fig. 4 eine Ansicht auf die Innenseite des einen Gehäusedeckels.

Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform im Längsschnitt nach D-D-D der Fig. 6 und Fig. 6 einen Querschnitt nach E-E der

Fig. 5-Fig. 7 ist ein Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform und

Fig. 8 eine Darstellung der zugehörigen Steuerkurven.

Gemäß Fig. 1 bis 4 besitzt die im Gehäuse 1 mit der Welle 2' drehbare Kolben trommel 2, die in radialen Schlitzen 3 die Schieberkolben 4 aufnimmt, in jeder Stirnfläche eine konzentrisch zur Trommelachse verlaufende Ringnut 5 bzw. 5^α, die auf gleichen Durchmesser eingedreht ist. In jede Nut greifen zwei um 180 ° gegeneinander versetzte, an den Deckeln 6,6^a des Gehäuses achsial verschiebbar ge-

*) Frühere Zusatzpatente: 247639 und 248048.

lagerte und unter dem Einfluß von Federn 8, 8-¹ j stehende Widerlager 7, y^a ein. Die Wider- j lager der beiden Maschinenseiten sind gegeneinander um je 90° versetzt, so daß die KoI-ben nach je 90° ihrer Umlaufbewegung abwechselnd auf den beiden Seiten der Maschine an einem Widerlager vorbeizugehen haben.. Jeder der achsial beweglichen Kolben 4 besitzt auf jeder Seite einen Ausschnitt 9 bzw. g^a, die um etwas mehr als die Breite der Ringnuten 5, 5^Λ in radialer Richtung gegeneinander versetzt sind. Die Kolben werden während ihres Umlaufes mit der Trommel 2 durch feststehende Führungskurven 10, io^a, 11 in radialer Richtung hin und her bewegt. Die Kurven 10, io^a, 11 sind so angeordnet, daß jeder Kolben beim Vorbeigange an einem Widerlager 7 oder y^a vermöge der ihm durch den Kurvenverlauf gegebenen Stellung mit dem entsprechenden Ausschnitte 9 bzw. g^a über dieses Widerlager hinweggeht. Der Unterschied in der Wirkung bezüglich der beiden Maschinenseiten, der durch die versetzte Anordnung der Kolbenausschnitte bedingt ist, besteht darin, daß die Ausschnitte 9, wenn der Kolben die Nut 5 absperrt, auswärts von dieser steht (vgl. Fig. 2), während bei abgesperrter Nut 5^α der Ausschnitt g^a einwärts von dieser Nut liegt (vgl. Fig. 3). Dadurch wird erreicht, daß jeder Kolben bei der Ein- und Auswärtsbewegung abwechselnd die Nuten 5 und 5^a absperrt, also abwechselnd in den beiden Nuten, d.h. auf beiden Maschinenseiten fördert.
Um die Veränderung der Leistung der Maschine zu gestatten, ist die wirksame Tiefe der Nuten 5 und 5^a dadurch verstellbar gemacht, daß in sie hohlzylindrische Stege 12, i2^a der Deckel eingreifen und die Trommel 2 in achsialer Richtung verschiebbar ist, wobei sie ihrerseits in durch die Stege 12, I2^a getrennte Ausdrehungen 13, 13^ der Deckel 6, 6^a mit den die Nuten 5, 5^a einschließenden hohlzylindrischen Ansätzen 14, 14" eingreift. Die achsialen Abmessungen der ineinandergreifenden Teile sind derart gewählt, daß sie eine Verschiebung der Trommel aus der Mittelstellung nach jeder Seite um ein gewisses Stück zulassen. Nur die Widerlager 7, y^a müssen bei jeder Trommelstellung die Nuten vollständig abschließen, also gegen den Boden der Nuten abdichten. Sie sind zu diesem Zwecke so abgefedert, daß sie den Bewegungen der Trommel in achsialer Richtung stets zu folgen vermögen.

Um zu verhüten, daß bei Freigabe der Nuten 5 durch die Schieber 4 eine Verbindung der Druck- und Saugseite der in den Nuten 5 vorgesehenen Arbeitsräume durch die Schieberausschnitte 9, die radialen Schlitze der KoI-bentrommel und die Ausdrehungen 13 entsteht, müssen die radialen Trommelschlitze von einer Verbindung mit den Ausdrehungen 13 abgesperrt sein. Man kann dies z. B. dadurch erreichen, daß man diese Nuten durch eingepaßte Teile einzeln abschließt, oder daß man, wie dargestellt, auf die Stirnfläche jedes hohlzylindrischen Ansatzes 14 einen Abschlußring 22 bzw. 22^a aufsetzt. *

Befindet sich die Trommel 2 in Mittelstellung, so sind die wirksamen Tiefen beider Nuten 5,5^a, also auch ihre Fördermengen gleich groß. Verstellt man die Trommel so weit nach der einen Seite, daß der Steg 12 bzw. I2^a bis auf den Boden der Nut 5 bzw. 5^a reicht, so ist die Förderung auf dieser Seite Null, auf der anderen dagegen ein Maximum. Durch beliebig viele Zwischenstellungen lassen sich ebenso viele verschiedene Fördermengen der beiden Maschinenseiten einstellen. ■

Gemäß. Fig. 1 sind nun die beiden Nuten beiderseits von jedem Widerlager 7, y^a durch achsiale Kanäle 15 in der Trommel miteinander verbunden. Infolge der gegeneinander versetzten .Anordnung der Widerlager der beiden Seiten ist somit stets die Saugseite eines Arbeitsraumes der einen Seite mit der Druckseite eines Arbeitsraumes der anderen Seite verbunden, so daß jeder Arbeitsraum in den anderen fördert. In der Mittelstellung, wo die Arbeitsräume beider Maschinenseiten gleich sind, nimmt jeder Arbeitsraum die ganze Fördermenge des in ihn fördernden Arbeitsraumes auf, so daß nur ein innerer Kreislauf ohne Förderung nach außen stattfindet. Ist jedoch die Trommel nicht in Mittelstellung, so sind die Arbeitsräume der beiden Seiten verschieden groß, die Räume der einen Seite fördern somit mehr, als die der anderen aufnehmen ■ können, und der Überschuß wird nach außen gedrückt. Entsprechend saugen diese Räume mehr an, als die anderen fördern, d. h. den Überschuß müssen sie von außen ansaugen.

Die Verbindung der Nuten 5, 5^Λ mit den Stutzen 17, iy^a die je nach der durch die Einstellung der Trommel bedingten Förderrich- 105 , tung ihre Rollen als Saug- und Druckstutzen vertauschen, erfolgt durch in den Stegen 12, I2^a ausgesparte Kanäle 16, ιό⁰¹. Jede Maschinenseite hat zwei Stutzen 17 bzw. zy^a entsprechend der Teilung der Nuten in je zwei Arbeitsräume durch je zwei Widerlager 7 bzw. y^a. Sieht man nur ein einziges Widerlager für jede Nut vor, so erhält man nur je einen Stutzen, doch kann man selbstverständlich auch bei zwei oder mehr Widerlagern pro Nut die einzelnen Kanäle je in einem Stutzen mittels geeigneter Gehäusekanäle vereinigen.

Bei Anordnung mehrerer Nuten auf jeder Seite der Trommel kann man in gleicher Weise durch Versetzung der Widerlager (um 90 ° bei zwei, um 180 ° bei einem, um 45 ° bei vier Widerlagern auf jeder Seite) und durch ent-

sprechende Verbindung der sich übergreifenden Arbeitsräume zweier benachbarter Nuten eine Differenzförderung für eine Pumpenseite, wie vorstehend für beide Pumpenseiten erörtert, erhalten. Wird z. B. auf jeder Seite eine Nut von großem Durchmesser und eine von kleinem Durchmesser eingedreht, mit Fördennengen von z. B. 20 und 10 ecm pro Umdrehung bei Mittelstellung, so fördert jede Seite bei Mittelstellung nach außen 20.— 10 j = 10 ecm. Sind außerdem die beiden Pumpenseiten in Differenzschaltung gebracht, so ist die Förderung nach außen Null. Verschiebt man die Trommel derart, daß die eine Seite 10 — 5 = 5 ecm fördert, so fördert die andere Seite 30 —15 = 15 ecm, und die nach außen tretende Fördermenge beträgt 15 ■— 5 = 10 ecm.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 und 6 liegen die Widerlager 7, η^α der beiden Maschinenseiten einander genau gegenüber. Dadurch ist eine Differenzialschaltung der Ar-■ beitsräume der beiden Seiten mittels durch die Trommel geführter Kanäle (wie 15, Fig. 1) nicht mehr möglich, vielmehr muß diese Verbindung durch außen herumgeführte Kanäle 18, i8^a, 19 bzw. 20,20^, 21 im Gehäuse 1 und dessen Deckeln 6, 6^a geschaffen werden. Aus Fig. 6 ist zu ersehen, in welcher Weise je zwei Kanäle 16 bzw. i6^a und zwei Verbindungskanäle 19 bzw. 21 auf jeder Seite miteinander und mit einem nach außen führenden Stutzen 17 bzw. iy^a verbunden sind. Ebenso wie die Widerlager 7, η^α der. beiden Seiten einander symmetrisch gegenüberstehen, sind auch die Kolben 4 symmetrisch mit Ausschnitten 9, g^a versehen. Im übrigen stimmt die Bauart der Maschine nach Fig. 5 und 6 und der nach Fig. 1 bis 4 überein.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 und 8 ist der gleiche Zweck, der bei Fig. 1 bis 4 durch die unsymmetrische Anordnung der Kolbenausschnitte erfüllt wird, nämlich, daß bei versetzten Widerlagern die Kolben abwechselnd' die Nuten in beiden Trommelseiten abschließen und freigeben, dadurch erreicht, daß der Kolben in zwei Teile 4 und 4^Λ für die beiden Trommelseiten geteilt ist, die vermöge um 90⁰ versetzter Anordnung ihrer Steuerkurven 10, 11 bzw. το^α, ιι^λ (vgl. Fig. 8) eine gegenläufige Bewegung ausführen. Man erzielt dadurch wiederum den Vorteil, daß eine Differenzialschaltung durch einfache achsiale Bohrungen 15 der Trommel unter Vermeidung von umständlichen Kanalführungen im Gehäuse ermöglicht wird.

Im übrigen entspricht die Anordnung nach Fig. 7 und 8 der nach Fig. 1 bis 4 mit dem rein baulichen Unterschiede, daß auf jeder Trommelseite zwei Nuten statt einer einzigen vorgesehen sind und entsprechend die Gehäusedeckel auch je zwei in diese Nuten eingreifende Stege 12 besitzen.

Die Verwendung von gegeneinander versetzten Widerlagern auf den beiden Maschinen-Seiten besitzt auch schon für Maschinen,' deren Fördermenge nicht verstellbar ist, insofern eine Bedeutung, als dadurch eine teilweise Entlastung herbeigeführt werden kann.

Ebenso ist das zylindrische Ineinandergreifen der Gehäusedeckel mit den Trommelnuten wegen der dadurch bedingten Verlegung der Abdichtung in Zylinderflächen auch für unverstellbare Maschinen von Bedeutung.

Schließlich kann man die Maschine auch mit feststehenden, z. B. im Gehäuse vorgesehenen Nuten und Schiebern und mit umlaufenden, z. B. an der umlaufenden Trommel angeordneten, als Kolben arbeitenden Widerlagern und mit umlaufenden Steuerkurven ausstatten.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Vorrichtung zur Leistungsänderung von Maschinen mit umlaufenden, in der Kolbentrommel verschiebbaren Kolben nach Patent 243697 mit in den Stirnflächen der Kolbentrommel angeordneten, die Arbeitsräume bildenden Ringnuten und mit radial beweglichen, die Ringnuten kreuzenden KoI-ben, die mit Ausschnitten zum Vorbeigange an den in die Ringnuten eingreifenden Widerlagern versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Verstellung des Hubvolumens der Arbeitsräume durch achsiale Verschiebung der Kolbentrommel hohlzylindrische Ansätze der Gehäusestirnwände in die Arbeitsräume eingreifen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerlager der beiden Maschinenseiten in der Richtung des Umfanges und die entsprechenden Ausschnitte der für beide Maschinenseiten gemeinsamen Kolben in radialer Richtung zueinander derart versetzt sind, daß die Kolben abwechselnd die Nuten der beiden Seiten abschließen bzw. zu ihrem Vorbeigange an den Widerlagern freigeben.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außer den Widerlagern auch die Kurven zum Steuern der für beide Maschinenseiten getrennten Kolben gegeneinander in der Umfangsrichtung versetzt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.