DE326370C - Pumpe mit umlaufendem Kolben, sichelfoermigem Arbeitsraum und Widerlagern in der Zylinderwandung - Google Patents

Description

• Pumpe mit umlaufendem Kolben, sichelförmigem Arbeitsraum und Widerlagern in der Zylinderwandung. Die Erfindung betrifft Pumpen für Flüssigkeiten oder Gase mit umlaufendem Kolben, sichelförmigem Arbeitsraum und Widerlagern, die am Umfang des Arbeitszylinders angeordnet sind. Das Neue besteht darin, daß der Kolben exzentrisch aufgehängt ist, so daß er im Zylinder frei wie ein Pendel zu schwingen vermag. Unter Wirkung der Zentrifugalkraft oder auch durch Federkraft in Verbindung mit einseitiger Massenverteilung wird er um seine Lagerachse gedreht, wodurch er an der Zylinderwandung ständig pressend schleift.
• Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel einen Luftkompressor. Fig. i ist ein Querschnitt, Fig. 2 ein Längsschnitt.
• Die Welle 'i des Kompressors, die durch den Kupplungsteil' 2 mit irgendeiner Antriebskraft zu verbinden ist, ist in den Lagern 3 und 4 gelagert. Auf ihr sind mit Hilfe eines Federkeiles 5 und der auf den Wellenstumpf a u fgeschraubten Hülse 6 die Seitenscheiben 7 unverrückbar befestigt. In diesen ist der eigentliche Arbeitskolben 8 durch die exzentrisch sitzende Achse g schwingbar gelagert. Er ist hohl und umfaßt die an der einen Scheibe 7 sitzende Nabe. Sein äußerer Durchmesser ist kleiner als die lichte Weite des Pumpenzylinders Io, und die eine Wandhälfte i I ist dicker und dadurch schwerer ausgeführt als die andere, so daß er stets in eine entsprechende Lage umkippt. Am Umfang des Pumpenzylinders Io sind, sich diametral gegenüberliegend, die beiden Wider-Lager in Gestalt der Drehschieber I2 und I3 angeordnet. Sie sind im Querschnitt nahezu halbmondförmig, mit ihrer Aussparung gerade in den Kreis des Pumpenzylinders passend, und sitzen starr auf den in den Zylinderdeckeln I4 und I5 drehbar gelagerten Achsen I6 und I7. Diese tragen festsitzende Hebelarme i9, die durch eine Zugfeder verbunden sind. Mit 2I ist das Luftzuleitungsrohr bezeichnet, das in, den Vorraum 22 mündet. Von diesem führt die im Zylinderdeckel 14 befindliche Öffnung 23 in einen zwischen diesem Deckel und der linken Scheibe 7 liegenden Ringraum 24, der wieder durch die Öffnung 25 in der Stirnwand der Scheibe 7 mit dem Innenraum des Kolbens 8 in Verbindung steht. Die rechte Scheibe 7 ist ebenfalls mit einer Öffnung 26 versehen, die die Verbindung mit einem dem Ringraum 2.4 identischen Raum 27 zwischen dieser Scheibe und dem-Zylinderdeckel i5 herstellt. Durch Anord-. nun- dieser miteinander in Verbindung stehenden Ringräume 24 und 27 ist eine achsiale Druckentlastung der Seitenscheiben 7 erreicht. Der Pfeil 28 bezeichne. die Drehrichtung der Scheiben 7. Im Sinne dieser Drehrichtung betrachtet, vor der Berührungslinie zwischen Zylinderwandung und Kolben 8, sind im letzteren die Lufteintrittsöffnungen 29 für den Arbeitsraum des Kompressors angeordnet.- Die Austrittsöffnungen 30 und 31 für die komprimierte Luft liegen, wieder im Sinne der Drehrichtung betrachtet, vor den Schiebern 12 und 13. Geeignete Druckventile 32 und 33 vermitteln die Verbindung zu den abführenden Druckleitungen 34 und 35.
• Die Wirkungsweise des Kompressors ist folgende: Bei der Drehung der Welle z mit den Seitenscheiben 7 wird durch die einseitige Massenverteilung der um seine Lagerachse 9 gekippte Kolben 8 infolge der Zentrifugalwirkung gegen die Zylinderwandung gepreßt; die Berührungslinie wandert im Kreis längs dieser Wandung und damit auch der sichelförmige Arbeitsraum. In diesen ragen infolge der ihnen durch den Zug der Feder erteilten Drehwirkung die Schieber 12, und 13, die ständig, ausgenommen beim Kolbendurchgang, mit ihren Kanten auf dem Umfang des Kolbens 8 schleifen und unter Wirkung des nach außen gerichteten Kolbendruckes weckselnde Stellungen einnehmen, je nachdem eben der die Zylinderwand berührende Kolbenteil entfernter von ihnen oder unmittelbar bei ihnen liegt. Durch diese wechselnden Stellungen der Schieber I2 und I3 wird der Arbeitsraum in zwei bzw. drei Teile geteilt. Die zu komprimierende Luft strömt aus dem Kolbeninnern durch die Öffnungen 29 in die Arbeitsraumteile, wird hier verdichtet und von dein nachschiebenden Kolben durch die Austrittsöffnungen 30 und 3I fortgedrückt.
• Durch die besondere Form der schwingenden Drehschieber ist jeder schädliche Raum an denselben vermieden. Die Form der Aussparungen, in denen sie sich drehen, ergibt eine einfache Herstellung. Statt Federdruck kann auch Gewichtsbelastung verwendet werden, und zwar auch für jedes einzelne Widerlager gesondert. Der beschriebene Aufbau der Pumpe erfüllt die Grundbedingung für einen sehr günstigen mechanischen Wirkungsgrad; denn die aufeinander arbeitenden Flächen send ebene, senkrecht zur Drehachse stehende Flächen bzw. Kreiszylinderfläch en, die äußerst genau ausgeführt wenden können. Die Abnutzungsverhältnisse sind ebenfalls sehr günstig, da an denjenigen Stellen, die sich unter Druck längs einer Linde berühren, von selbst eine Nachstellung der Teile bei Abnutzung erfolgt. Im übrigen sind die Berührungsstellen großflächig oder üben keimen Druck aufeinander aus, wie dies bei der Schieberlagerung bzw. bei dien Seitenscheiben. der Fall ist.
• Der an der Hand des Beispiels beschriebene Strömungsweg des Fördermittels, durch den Kolben eintretend, und durch die Zylinderwandung austretend, ist nicht der einzig mögliche. Es ist die Anordhung der Eintrittsöffnungen im Zylinder und der Austrittsöffnungen .ran Kolben ebenso denkbar wie die Anordnung beider Arten Öffnungen im Kolben oder beider im Zylinder.
• Der Erfindungsgegenstand, läßt auch eine Umkehrung in dem Sinne zu, daß die Maschine als Motor ausgeführt wird:

Claims (2)

1. PATENT-ANsPRÜcHE: i. Pumpe init umlaufendem Kolben, sichelförmigem Arbeitsraum und Widerlagern in der Zylinderwandung, gekennzeichnet durch die exzentrische Aufhängung des Kolbens derart, daß er im Zylinder frei wie ein Pendel zu schwingen vermag.
2. 2. Pumpe mit umlaufendem Kolben nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (8) in mit der Treibwelle (i) verbundenen, zentrisch im Zylinder (i o) umlaufenden Seitenscheiben (7) exzentrisch gelagert und seine Masse derart einseitig verteilt ist, daß er, um seine Lagerachse (9) stets in der gleichen Richtung gekippt, infolge der Zentrifugalkraft an der Zylinderwandung pressend schleift.