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Drehkolbenmaschine Die Erfindung betrifft eine Kraftmaschine, in der
die Druckenergie des Arbeitsmittels in einem Gehäuse mit einem sich drehenden Kolben,
dessen Querschnitt aus zwei zusammengesetzten Kreisausschnitten verschieden großer,
konzentrischer Halbmesser besteht, und mit einem in der Zylinderwand ausschwenkbar
gelagerten Widerlager in mechanische Kraft umgesetzt wird.
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Die bekannten Kraftmaschinen dieser Art haben den Nachteil, daß das
eingeschwenkte Widerlager beim Vorbeidrehen des Kolbens entweder von diesem selbst
oder durch Exzenter, Kurven und Gestänge plötzlich abgehoben werden muß, wobei das
Auftreten starker Beschleunigungskräfte und damit verbunden starke Erschütterungen
und vorzeitige Abnutzung der Berührungsflächen unvermeidlich ist.
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Bei dem Gegenstand der Erfindung sind diese Mängel dadurch beseitigt,
daß das Widerlager nach dem Austritt des Arbeitsmittels unter Zwischenschaltung
eines Polsters aus zurückgebliebenem Arbeitsmittel abgehoben wird. Durch dieses
Polster wird, besonders bei hohen Drehzahlen, ein *eiches und erschiitterungsfreies
Arbeiten der Steuerung ermöglicht und die vorzeitige Abnutzung der Berührungsflächen
vermieden.
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In der Zeichnung ist in Abb. i bis 3 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt, wie sie al's Flüssigkeitsmotor zum Antrieb von Arbeitsmaschinen - Verwendung
endet.
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Abb. i zeigt einen Querschnitt durch die Maschine in Richtung A-B
von Abb. 3.
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Abb. 2 zeigt einen Längsschnitt in Richtung C-D-E von Abb. i und 3.
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Abb. 3 ist ein Grundriß mit teilweisem Schnitt F-G von Abb. i.
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Die beiden Drehkolben i und 2 sind in dem Gehäuse 3 durch eine Zwischenwand
voneinander getrennt und durch die beiden Lagerschilde d. und 5 in zwei Kammern
abgeschlossen. Sie sind auf der gemeinsamen Antriebswelle G aufgekeilt und werden
von den beiden Muttern j mit den beiden Rollenlagern und g, den Zwischenringen io,
ii und 12 und dem Spritzring 13 zusammengezogen. Die Widerlager 14 und 15 sind auf
der Welle 16 schwenkbar gelagert. Letztere findet in der Zwischenwand des Gehäuses
3 und in den beiden Lagerschilden 4 und 5 ihren Halt. Auf der Seite gegen die Kolben
sind die Widerlager rd. und 15 etwas länger als auf der entgegengesetzten Seite,
jedoch nur so viel, daß sie von dem Arbeitsmittel gerade noch mit Sicherheit an
die Kolben angedrückt werden.
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Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende: Das Arbeitsmittel wird
in der Rohrleitung 17 unter Druck zugeführt. Es fließt in Pfeilrichtung über das
waagerecht stehende Wider-
Lager 1 5 auf den Kolben 2 und übt auf
die Kolbenfläche einen Druck aus, der den Kolben zum Drehen bringt. Gleichzeitig
fließt aus dein gleichen Kolben das Arbeitsmittel von der vorhergehenden Kelbenfüllung
unterhalb des Widerlagers 15 durch die Rohrleitung i 8 ab. Letztere wird bei ihrer
Weiterführung etwas höher gelegt, so daß der Hohlraum ig, unterhalb des Widerlagers,
stets mit verbrauchtem Treibstoff gefüllt bleibt. Nach einer halben Umdrehung befinden
sich die Kolben in der gezeichneten Stellung. Das Arbeitsmittel im Hohlraum 2o kann
nun nicht mehr abfließen, da der Hohlraum durch die Berührung des Kolbens :2 mit
dem Widerlager 15 bei Punkt 2i in sich abgeschlossen wurde. Bei der '\@Feiterdrehung
der Kolben erhöht sich der Druck im Raume 2o so lange, bis er imstande ist, das
Widerlager 15 etwas zu heben. Nun kann sich der Arbeitsdruck auch auf diesen Raum
fortpflanzen. Die Folge davon ist, daß das Widerlager 15 auf der Kolbenseite von
unten sowohl wie von oben von dem Arbeitsdruck umgeben ist, während auf der gegenüberliegenden
Seite der Arbeitsdruck nur von oben auf das Widerlager wirkt. Unter dieser Einwirkung
schwenkt das Widerlager aus und gibt den Weg für den durchkreisenden Kolben frei.
Der Flüssigkeitsstrom hört damit über den Kolben 2 auf. Der Kolben i ist zum Kolben
2 genau eine halbe Umdrehung versetzt. Mit dem Ausschwenken des Widerlagers 15 ist
die Stellung des Kolbens i nun so, daß der Weg zum Einschwenken des Widerlagers
14 gerade frei geworden ist. Durch die geringe Verlängerung des Schenkels auf der
Kolbenseite ist daselbst ein geringes Übergewicht vorhanden, das unter dem Druck
des Arbeitsmittels noch erhöht wird. Das Widerlager 14 schwenkt soinit gleichzeitig
ein, wenn das Widerlager 15 ausschwenkt. Der Arbeitsmittelfluß geht nun in der vorstehend
beschriebenen Weise über den Kolben i weiter, ohne daß er und damit auch die Drehbewegung
eine Unterbrechung erleiden. Nach einer, weiteren halben Umdrehung der Kolben geht
der Arbeitsmittelfluß wieder über Kolben 2 usw.
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In Abb. 4 und 5 wird eine zweite Ausführungsform der Widerlager gezeigt.
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Abb. 4. stellt den gleichen Schnitt dar wie Abb. i.
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Abb. 5 ist ein schematischer Grundriß der beiden Widerlager.
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Die beiden Widerlager 14' und i5' bewegen sich in entgegengesetzter
Richtung; wenn das eine Widerlager einschwenkt, schwenkt das andere aus. Der Flüssigkeitsdruck
auf das eine Widerlager wird über die beiden Zahnräder 22 und 23 im entgegengesetzten
Drehsinne auf das andere Widerlager übertragen. Im übrigen ist die Wirkungsweise
die gleiche wie im vorgenannten Ausführungsbeispiel.
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Während man bei Flüssigkeiten als Treibstoff einen ununterbrochenen
Zu- und Abflußstrom herstellt, wird man bei expansionsfähigen Treibstoffen den Fluß
des Treibstoffes durch Ventile zeitweise unterbrechen. Die Ventile können in bekannter
Bauart von der Welle 6 aus durch Nocken bewegt werden, ebenso die Zündung und Zylinderspülung.