DE275394C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- JV* 275394 KLASSE 27c. GRUPPE- JV * 275394 CLASS 27c. GROUP

Doppeltwirkende Kapsel-Luftpumpe. Patentiert im Deutschen Reiche vom 9. Juni 1912 ab. Double-acting capsule air pump. Patented in the German Empire on June 9, 1912.

Die den Gegenstand dieser Erfindung bildende doppeltwirkende Kapsel-Luftpumpe gehört zu derjenigen Gattung, bei der ein geneigt zur Welle angeordneter Arbeitskörper bzw. Kolben vorhanden ist. Die bisher bekannt gewordenen rotierenden Maschinen dieser Art lassen einen wirklichen Dauerbetrieb, insbesondere bei hoher Tourenzahl, nicht zu. Selbst die bis jetzt einfachsten sind verhältnismäßig immer noch reichlich kompliziert, und insbesondere bringt die Steuerung gewöhnlich schon nach ziemlich kurzer Betriebszeit Schwierigkeiten mit sich. Die Absicht bei der Konzeption des Erfindungsgegenstandes war die, diesen letzteren so erheblich zu vereinfachen, daß die Maschine sozusagen auf. ihren einfachsten Ausdruck gebracht Wurde. Diese wesentlich verbesserte Maschine hat außer ihrem eigentlichen Arbeitskörper bzw. Kolben (Drehkolben) nur noch einen einzigen beweglichen Teil, nämlich einen Schieber, der den Saugraum bzw. die Saugräume (je einer auf je einer Seite des Arbeitskörpers) ständig von dem Druckraum bzw. den Druckräumen, und umgekehrt, getrennt erhält. Die gegenseitige Anordnung dieses Schiebers und des Arbeitskörpers ist eine solche, daß der Schieber durch nichts anderes als ausschließlich durch den Arbeitskörper bewegt wird. Es ist absolut kein weiteres Übertragungsmittel vorhanden.The double acting capsule type air pump which is the subject of this invention belongs to the genus in which there is a working body or piston arranged inclined to the shaft. The previously known Rotating machines of this type that have become real allow continuous operation, in particular with high number of revolutions, not too. Even the simplest so far are proportionate still rather complicated, and in particular the controls bring ordinary difficulties with itself after a fairly short period of operation. The intention in designing the subject of the invention was to simplify the latter so considerably, that the machine is on, so to speak. its simplest expression. These In addition to its actual working body or piston, the machine has significantly improved (Rotary piston) only a single moving part, namely a slide that the Suction chamber or the suction chambers (one on each side of the working body) constantly from the pressure chamber or the pressure chambers, and vice versa, received separately. The mutual Arrangement of this slide and the working body is such that the slide through nothing other than is moved exclusively by the working body. It is absolutely not a further transmission means available.

Zwei weitere und große Besonderheiten bestehen nun aber noch darin, daß erstens, im Gegensatz zu allen sonstigen, bisher bekannt gewordenen Maschinen der in Rede stehenden Art, der Arbeitskörper bzw. Kolben bei der vorliegenden Maschine ungeschlitzt ist, so ' daß der Schieber auf ihm reitet; ferner darin, daß der Arbeitskörper bzw. Kolben drehbar ist, man sich also, anders ausgedrückt, nunmehr auch eines Drehkolbens bedienen kann, wohingegen man vordem auf Wälzkolben eingeschränkt war.Two further and great peculiarities are that, first, im In contrast to all other previously known machines of the machines in question The type of working body or piston in the present machine is unslotted, so ' that the slide rides on him; also in that the working body or piston is rotatable is, so, in other words, you can now also use a rotary piston, whereas previously one was restricted to Roots.

Bei der nunmehrigen außerordentlichen Einfachheit der Maschine kann man sich anstandslos einer höheren Tourenzahl, und zwar auch im Dauerbetrieb, bedienen. Dabei ist aber die Abnutzung eine so ungemein geringe, daß sie praktisch ohne Bedenken vernachlässigt werden kann. Die große Einfachheit ermöglicht auch ein derartig genaues Arbeiten und gegenseitiges Anpassen, daß man überhaupt keiner besonderen Dichtungsmittel irgendwelcher Art bedarf. Trotzdem hat die Maschine, gleichgültig, ob sie als Pumpe oder als Motor arbeitet, einen sehr hohen Wirkungsgrad, und zwar ebensowohl einen mechanischen, wie auch einen volumetrischen. Betriebsstörungen dürfen ohne weiteres als ausgeschlossen betrachtet werden, und somit stellt die neue Maschine in der Tat ein Ideal an praktischer Vollkommenheit dar.With the now extraordinary simplicity of the machine, you can easily go for a higher number of revolutions, and that too in continuous operation. But the wear and tear is so immensely small that it can be neglected practically without hesitation. The great simplicity also enables such a precise work and mutual adjustment that you don't get any special Sealant of any kind is required. Still, the machine did, regardless of whether it works as a pump or as a motor, a very high degree of efficiency, and indeed both a mechanical as well as a volumetric one. Malfunctions are allowed without further ado should be considered excluded, and thus the new machine does indeed represent an ideal of practical perfection.

Was zunächst die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform der Maschine anbetrifft, so besteht der Arbeitskörper α in diesem Falle gewissermaßen aus zwei sehr flachen Kreiskegeln, die mit ihren Grundflächen gegeneinandergesetzt sind.As far as the embodiment of the machine shown in FIG. 1 is concerned, the working body α in this case consists to a certain extent of two very flat circular cones, the bases of which are set against one another.

Der Kolben hat eine schräge bzw. geneigte Lage in bezug zu der Welle b, und diese bildetThe piston has an inclined or inclined position with respect to the shaft b, and this forms

an ihrem inneren Ende einen entsprechend im Winkel verlaufenden Zapfen b¹, auf dem der Kolben befestigt ist.at its inner end a correspondingly angled pin b ¹ on which the piston is attached.

Angenommen, daß die Maschine als Pumpe, z. B. Vakuumpumpe, arbeitet, der Kolben a also mittels der Welle b gedreht wird, so drehen sich auch die beiden Räume, die er selbst dauernd voneinander trennt. In Fig. ι befindet sich der eine dieser Räume links unterAssume that the machine is used as a pump, e.g. B. vacuum pump works, the piston a is thus rotated by means of the shaft b , so also rotate the two spaces, which he himself permanently separates from each other. In Fig. Ι one of these rooms is below on the left

ίο dem Kolben, der andere rechts darüber. Angenommen, daß die Welle b um i8o° gedreht worden ist, so ist nun der Kolben a in entgegengesetzte Neigungslage gebracht worden, aber währenddem ist der jetzt links befindliche Raum nach rechts gelangt und der jetzt rechts befindliche Raum nach links, d. h. jeder hat eine Drehung von 180 ° ausgeführt, und damit sind auch die betreffenden Luftmengen, oder was die Räume sonst enthalten mögen, herumbewegt worden.ίο the piston, the other right above it. Assuming that the shaft b has been rotated through 180 °, the piston a has now been brought into the opposite inclination, but during this time the space now on the left has moved to the right and the space now on the right to the left, that is, everyone has a rotation of 180 °, and thus the relevant amounts of air, or whatever else the rooms may contain, have been moved around.

Wie ersichtlich, ist das Gehäuse c mit einem oberen Ausläufer c¹ und einem unteren c² versehen. Diese Ausläufer bilden radiale schmale Kammern, welche mit einem Schieber d zusammen arbeiten, der ebenfalls radial zu dem Kolben α und senkrecht zu seiner Bewegungsmittelebene angeordnet ist.As can be seen, the housing c is provided with an upper extension c ¹ and a lower c ² . These extensions form radial narrow chambers which work together with a slide d , which is also arranged radially to the piston α and perpendicular to its center plane of movement.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Lage des Schiebers befindet sich sein unterer Teil in der Kammer c². Vor dem Schieber d (auf die Papierebene bezogen) befindet sich in dem Gehäuse c die Saugöffnung g¹ (Fig. 3), und hinter dem Schieber d befindet sich die Drucköffnung g, die bei der gezeichneten Ausführungsform der Maschine bzw. Pumpe in einen Gehäuseraum c⁵ führt, dessen Auslaßöffnung sich bei c⁶ (Fig. 1) befindet. Indem nun der Arbeitskörper a seine Drehbewegung ausführt, bewegt er seinerseits den Schieber d auf und nieder, bei welchem nun der obere Teil wechselnd in die Kammer c¹ ein- und aus ihr austritt, während der untere Teil dasselbe, nur in umgekehrter Reihenfolge, in Bezug zu der Kammer c² tut. Bei jeder Läge trennt der Schieber d den Saugraum von dem Druckraum. Die jeweils über oder unter dem Kolben α im Kreis herumgeführte Luftmenge o. dgl. findet stets eine Begrenzungswand an dem Schieber d, der jede direkte Verbindung zwischen der Säugöffnung g¹ und der Drucköffnung g dauernd verhindert, so daß es eben keine andere Verbindung zwischen diesen öffnungen gibt, als auf dem Wege durch das Gehäuse über oder unter dem Kolben a hindurch. Die Luft o. dgl. muß eben dem Drehen der Räume über oder unter diesem Kolben unbedingt folgen und somit wird sie beim Drehen der Welle b kontinuierlich bei g¹ angesaugt und durch c⁴, c⁵, c⁶ weitergedrückt.
In Fig. 2 ist gezeigt, daß der Kolben nicht notwendigerweise die Form eines Doppelkegels (Fig. 1) haben muß, vielmehr kann man ihn sehr wohl einfach scheibenförmig gestalten. In diesem Falle muß sich die Doppelkegelform aber bei dem Gehäuse befinden, welches dann auch, wie in Fig. 2 gezeigt, auf seinen beiden Seiten c kegelförmig gestaltet ist. Die Arbeitsweise ist aber offensichtlich vollkommen dieselbe wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1, und in beiden Formen (Fig. 1 und 2) befindet sich der Schieber d genau so zwischen der Saugöffnung und der Drucköffnung des Gehäuses, wie das auch bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform der Fall war.In the position of the slide shown in Fig. 1, its lower part is in the chamber c ² . In front of the slide d (based on the plane of the paper) in the housing c there is the suction opening g ¹ (FIG. 3), and behind the slide d there is the pressure opening g, which in the illustrated embodiment of the machine or pump in a housing space c ⁵ leads, the outlet opening of which is located at c ⁶ (Fig. 1). As the working body a now performs its rotary motion, it in turn moves the slide d up and down, in which the upper part now alternately enters ^{and exits the chamber c 1} , while the lower part does the same, only in reverse order, in Reference to the chamber c ² does. In each position, the slide d separates the suction space from the pressure space. The amount of air or the like circulated above or below the piston α always finds a boundary wall on the slide d, which permanently prevents any direct connection between the suction opening g ¹ and the pressure opening g, so that there is no other connection between them there are openings than on the way through the housing above or below the piston a . The air or the like must just follow the turning of the spaces above or below this piston and thus it is continuously sucked in at g ¹ when the shaft b rotates and pushed further ^{through c 4} , c ⁵ , c ^6.
In Fig. 2 it is shown that the piston does not necessarily have to have the shape of a double cone (Fig. 1), but you can very easily make it disc-shaped. In this case, however, the double cone shape must be located in the housing which, as shown in FIG. 2, is then also conical on its two sides c. The mode of operation is obviously completely the same as in the embodiment according to FIG. 1, and in both forms (FIGS. 1 and 2) the slide d is located exactly between the suction opening and the pressure opening of the housing, as in the case of the first described Embodiment was the case.

Es ist nun noch in bezug auf jede der beschriebenen Ausführungsformen der besondere Umstand zu erwähnen, daß die Saugöffnung und die Drucköffnung in der Umfassungswand des Gehäuses auf ihren, bei den Seiten wänden dieses letzteren befindlichen Seiten in der Richtung vom Schieber weg um so viel konvergieren, daß bei jeder der zu den beiden Endstellungen des Schiebers gehörenden Kolbenlagen die Räume zwischen den vor den genannten öffnungen liegenden Teilen des Kolbens und der diesem zunächst befindlichen Seitenwand gegen die öffnungen abgeschlossen sind, so daß diese auch nicht auf dem Umwege durch den Pumpenraum in Verbindung miteinander kommen können.It is now the particular one with respect to each of the embodiments described It should be mentioned that the suction opening and the pressure opening in the surrounding wall of the housing on their, with the side walls of this latter located pages in the Direction away from the slide by so much that each of them converges to the two End positions of the slide piston positions belonging to the spaces between the front of the named openings lying parts of the piston and this initially located Side wall are closed off from the openings, so that this is not a detour can come into communication with one another through the pump chamber.

Dieser Teil des Ganzen geht näher aus Fig. 4 hervor. Diese Figur gehört zu einer Ausführungsform nach Art von Fig. 2 und sie zeigt den Kolben α mit dem in den Kammern c¹, c² befindlichen (punktiert angedeuteten) Schieber d in der in Fig. 2 rechts veranschaulichten Lage dieser Teile. Der anliegende Radius des Kolbens befindet sich bei dieser Stellung genau zwischen den beiden Öffnungen c³ und c⁴, von denen c³ mit der Saugöffnung g¹ (Fig. 3) und c⁴ mit der Drucköffnung g zusammenhängt, und da der Kolben eine Winkellage in bezug zu der Welle b einnimmt, so befinden sich zu beiden Seiten des Schiebers bei der in Rede stehenden Stellung kleine Räume unter dem Kolben bzw. kleine Zugänge in dem Raum unter ihm, und diese Zugänge würden eine Verbindung zwischen der Saugöffnung und der Drucköffnung herstellen, wenn man sie nicht verschließen würde. Dies geschieht nun mittels der Rippen a^l, die in der Richtung von dem Schieber weg um ein entsprechendes Maß gegeneinanderlaufen, woraus sich eben die Konvergenz der Öffnungen ergibt. Diese Rippen müssen sich selbstverständlich bei den beiden Seitenflächen des Gehäuses befinden, weil der Kolben ja nach einer Wellendrehung von 180° in die entgegengesetzte Neigungslage gelangt ist, wo sich nun also dieselben Verhältnisse finden wie sie auch bei der vorigen Neigungslage vorhanden waren. Indem nun die Rippen α⁴ die vorerwähnten kleinen Räume bzw. Zugänge abschließen, ist damit natürlichThis part of the whole is shown in more detail in FIG. This figure belongs to an embodiment according to the type of FIG. 2 and it shows the piston α with the slide d (indicated by dotted lines) located in the chambers c ¹ , c ² in the position of these parts illustrated on the right in FIG. 2. The adjacent radius of the piston is in this position exactly between the two openings c ³ and c ⁴ , of which c ^{3 is} related to the suction opening g ¹ (Fig. 3) and c ^{4 is} related to the pressure opening g , and because the piston is in an angular position occupies with respect to the shaft b , there are on both sides of the slide in the position in question small spaces under the piston or small accesses in the space below it, and these accesses would establish a connection between the suction opening and the pressure opening if they weren't locked. This now takes place by means of the ribs a ^l , which run against one another by a corresponding amount in the direction away from the slide, which precisely results in the convergence of the openings. These ribs must of course be located on the two side surfaces of the housing because the piston has reached the opposite inclination position after a shaft rotation of 180 °, where the same conditions are now found as they were in the previous inclination position. Since the ribs α ⁴ now close off the aforementioned small spaces or entrances, it is therefore natural

jede ungehörige Verbindung zwischen dem Saugraum und dem Druckraum verhindert.prevents any inappropriate connection between the suction chamber and the pressure chamber.

Claims

Patent-to sayings:

i. Double-acting capsule air pump, characterized in that a disc-shaped piston (, Fig. 2) between two opposing conical section surfaces (c, Fig. 2) or a double-conical piston (a, Fig. 1) between two parallel surfaces (c, Fig . 1) slides, whereby a slide (d), which extends over the piston and which goes up and down when it is turned, closes the suction chamber from the pressure chamber.

2. Air pump according to claim 1, characterized by acting as valves inlet and outlet channels (c ⁸ , c ⁴ ), on which ribs (α ⁴ ) are arranged according to the inclined end faces of the piston in such a way that in the period in which the Line of contact of the piston disk with the upper or lower conical surface at the outlet and inlet opening migrates and gradually closes these openings, a premature reopening of the pressure or suction outlet and thus a connection between the suction and pressure chamber is avoided.

3. Air pump according to claims 1 and 2, characterized by a mounted in the foot of the pump housing, with the pressure chamber through the outlet opening (c ⁴ ) connected cavity (c ^s ), which also serves as a silencer, pressure equalizer and pressure air vessel.

For this purpose ι sheet of drawings.