-
Kolbenmaschine. Gegenstand der Erfindung ist eine Kolbenmaschine mit
parallel zur Hauptwelle liegenderiZylindern, welche sowohl als Dampfmaschine, Explosionsmaschine,
Luftkompressor und auch als Pumpe Verwendung finden kann, und zwar derart, daß auf
festsitzenden Kolben achsial gesteuerte Zylinder die erzeugte Kraft an eine gemeinschaftlich
angetriebene Welle abgeben. Von den bekannten Kolbenmaschinen dieser Art unterscheidet
sich der Erfindungsgegenstand dadurch, daß auf einer. Welle eine in Keilform gehaltene
und durch. eine Ausnehmung ausbalancierte Scheibe angeordnet ist, an welche sich
seitlich Zylinder mit einer der Keilform angepaßten Gleitfläche und Dichtungsringen
anschließen, welche Zylinder durch Lenkhebel auf feststehenden Kolben entsprechend
bewegt werden, daß die Zylinder in Zylinderführungsringen drehbar gelagert sind,
welche in Nuten der Zylinderwandung und in Ansätzen der Zylinderdeckel geführt werden
und als Angriffsorgane für Schubstangen der Lenkhebel dienen, und daß die Zylinder
mittels Zahnräder und auf der Welle sitzender Zahnräder zwecks Antriebs untereinander
in Verbindung stehen. Hierdurch wird eine Maschine mit besonders einfacher Kraftübertragung
zwischen Kolbenund Welle geschaffen, und da bei dieser Maschine keine großen hin
und her gehenden Massenkräfte vorhanden sind, sondern die Massenkräfte der Scheibe
immer in derselben Richtung arbeiten, also nicht abgebremst werden müssen, so ist
es erklärlich, daß hierdurch ein guter Massenausgleich erzielt werden kann.
-
Die beiliegende Zeichnung veranschaulicht eine beispielsweise Ausführungsform
des Erfindungsgegenstandes; es zeigt Fig. i einen Vertikalschnitt durch die Kolbenmaschine,
Fig. 2 einen Schnitt nach A-B der Fig. i und Fig. 3 einen Schnitt nach C-D der Fig.
i. In dem Zylinder i ist auf der Welle 2 die in Keilform abgedrehte Scheibe 3 aufgekeilt,
welche in ihrem stärksten Teil mit der Ausnehmung q. versehen ist und zum Auswiegen
der Scheibe 3 dient, damit dieselbe keinen einseitigen Zug ausüben kann. Der Zylinder
i wird beidseitig durch die Manteldeckel 5 abgeschlossen, auf deren offenen Enden
die Deckel 6 befestigt sind. In den Manteldeckeln 5 ruhen die beidseitig offenen
Zylinder 7, welche an ihren der Scheibe 3 zugekehrten Seiten deren Form angepaßt
abgeschrägt sind. Diese schräge Seite der Zylinder 7 ist verstärkt, und zwar einerseits,
um eine gute Dichtung an der Scheibe 3 zu erzielen, und anderseits, um in dieselbe
eine Ringnut zur Aufnahme von abgefederten Dichtungsringen 8 eindrehen zu können.
Der äußere Umfang der Zylinderverstärkung ist als Ring g abgedreht, um welchen sich
die mit Zapfen io versehene Zylinderringführung ix legt. Diese ist zweiteilig gehalten
und beide Hälften durch Bolzen iz verbunden. Die Anordnung der Bolzen 12 ist in
Lappen 73 der Zylinderringführung ii erfolgt, welche Lappen 13 einerseits
in Nuten 1q. des Zylinders i und anderseits in Nuten 15 der Manteldeckel 5 ruhen.
Zu diesem Zwecke sind die Manteldeckel 5 in ihrer Mitte als Ansätze 16 verlängert,
welche sich gegen die Scheibe 3
zu deren Unterstützung legen. Die
Zylinder 7 sind auf ihrem andern Ende als Zahnräder 17 ausgebildet, welche in die
breiten Zahnräder 18 eingreifen, welch letztere wiederum mit den auf der Welle 2
angeordnteen Zahnrädern i9 in Eingriff stehen. An die Zapfen io der Zylinderringführung
ii sind die Schubstangen 2o angelenkt, welche paarweise zweier achsial gegenüberliegender
Zylinder 7 durch die Lenkhebel 21 verbunden sind. Letztere sind um die Zapfen 22
drehbar gelagert, die sich auf der vierkantigen Lagerstelle 23 der Welle 2 ansetzen,
und zwar stehen bei Anordnung von vier Zylindern 7 die Zapfen 22 im Winkel von go
° versetzt zueinander, wovon ein gegenüberliegendes Zapfenpaar 22 weiter nach vorn
angeordnet ist. In den Deckeln 6 sind die mit Kolbenringen 2¢ versehenen Kolben
25 befestigt, welche in die Zylinder 7 hineinragen. Die Kolben 25 sind an ihren
in die Zylinder 7 hineinragenden Enden stumpfwinklig verlängert, um den schädlichen
Raum in den Zylindern 7 möglichst zu verkleinern.
-
Die Wirkungsweise der beschriebenen KolbenInaschine ist folgende Als
Beispiel sei für die Ausnutzung der Maschine Dampf als Betriebsmittel angenommen.
-
An dem Totpunkt, welcher immer an der stärksten Seite der Scheibe
3 liegt, strömt der Dampf ein, und zwar in den zwei sich gegenüberliegenden Zylindern
7, welches zweckmäßig von den freiliegenden Stirnseiten der Kolben 25 durch diese
hindurch erfolgt, wo der Dampfeintritt durch Übertragung von der Welle 2 gesteuert
werden kann. ' Der Dampf wirkt hierbei in radialer Richtung, wobei infolge der Zahräder
17, 18 und i9. die Zylinder 7 und die Scheibe 3 sich drehen, bis die Scheibe 3 eine
halbe Umdrehung gemacht hat. Die andere Hälfte der Scheibe 3 wirkt als Auspuffperiode,
und zwar geschieht das Zurückschieben der Zylinder 7 durch die Scheibe 3. Bei diesem
Vorgang werden die paarweise an den Lenkhebeln 21 angeordneten Zylinder 7 wechselweise
gesteuert.
-
In ähnlicher Weise geht der Arbeitsvorgang bei Verwendung der Kolbenmaschine
als Kompressor oder Pumpe vor sich, wobei in der ersten Hälfte der Umdrehung Luft
oder Wasser angesaugt und in der zweiten Hälfte komprimiert und ausgestossen wird.
-
Die Arbeitsweise eines Viertaktmotors ist folgende Von dem Totpunkt
der Scheibe 3 gerechnet, erfolgt bei deren Umdrehung in der ersten Hälfte das Ansaugen
des Gases, bei der zweiten Hälfte die Kompression, worauf nach Überwindung des Totpunktes
in der dritten Hälfte der Umdrehung die Explosion und Kraftabgabe erfolgt, während
die vierte Hälfte die Auspuffperiode darstellt.