DE652510C - Verfahren und Vorrichtung zum Verdichten und Foerdern von Gasen oder zum Umsetzen von Gasdruckenergie in Bewegungsenergie - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Verdichten und Fördern von Gasen oder zum Umsetzen von,Gasdruckenergie in Bewegungsenergie Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin,' daß parallele Wände durch Entlangführen an welligen, in der: Richtung der ersten Wände parallel verschobenen Wänden hin und her bewegt werden in einer Richtung, die von der Richtung der parallelen Wände ab- weicht, wodurch zwischen den parallelen Wänden fortlaufend größer- und kleinerwerdende Arbeitsräume entstehen.
• Das Verfahren verwendet unter sich gleiche, parallele Wände, die durch Entlangführen an welligen Wänden wie Kolben hin und her bewegt werden. Es sind bereits Vorrichtungen bekanntgeworden, bei denen ein Kolben mit abgeschrägten Endflächen in einem Zylinder durch -zwei miteinander verbundene, in Umdrehung versetzte Taumelscheiben hin und her bewegt wird, während der Kolben an einer Drehung gehindert wird. Die Wirkungsweise dieser Vorrichtungen geht aus dem Abwicklungsplan der Wände von Kolbenendflächen und Taumelscheiben gemäß Fig. r hervor. a sind die abgewickelten Wände der Taumelscheiben. die in der Richtung b bewegt «=erden; c ist die Abwicklung des Kolbenmantels, der sich in der Richtung d hin und her bewegen soll, wenn die Taumelscheiben a in der Richtung b bewegt werden. Die Fig. r zeigt, daß die Vorrichtung bei Verwendung der bisher bekannten Abschrägung der Kolbenendflächen (deren Abwicklungen einfache Sinuslinien sind) nicht bewegt werden kann, da sich die sinusförmige Wand c nicht durch die begrenzenden, ebenfalls sinusförmigen Wände a in der beabsichtigten Weise hindurchbewegen läßt. Wohl sind Leitkurven aufzufinden, die die Bewegung der Vorrichtung gestatten; bei ihnen werden aber die Beschleunigungskräfte und die Flächenpressungen in der Vorrichtung so groß, daß eine Verwendung zur Verdichtung von Gasen kaum möglich ist.
• Durch das erfindungsgemäße Verfahren «erden vorstehende Nachteile in einfacher Weise vermieden.
• Die größer- und kleinerwerdenden Arbeitsräume entstehen nach dem Abwickelungsplan der Fig. z dadurch, daß parallele Wände e ,durch Entlangführen an welligen Wänden f hin und her bewegt werden in einer Führungsrichtung a,. die von der Richtung ß der Verbindungslinie B, C der Führungspunkte abweicht. Dann entstehen dort große Abstände zwischen den Wänden e (also große Arbeitsräume), wo die Führungsrichtung a schief auf die jeweilige Richtung der Wellungen f auftrifft, und kleine Arbeitsräume, wo die Richtung x am steilsten auftrifft.
• Die welligen Wände f sind mit Ein- und Ausströmöffnungen E und A versehen. Werden die welligen Wände f in der Pfeilrichtung D bewegt, so wird Gas durch die Einlaßöffnungen E angesaugt und durch die Auslaßöffnungen A ausgestoßen. Statt die Wände f in der Pfeilrichtung zu bewegen, kann man auch die Wände e in der entgegengesetzten Richtung bewegen; in diesem Fall können die Ein- und Auslaßöffnungen E' und A' auch am Grund der. durch die Wände e und f gebildeten Kammern angebracht sein.: Das Verfahren eignet sich sowohl zur An--' wendung in Kraftmaschinen als auch in Ar-' beitsmaschinen (Gebläsen,-Pumpen, Verdic@@i ter). Fig. 3 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach vorliegender Erfindung.
• Wickelt man die Wände e zu Schrauben g auf, so werden die welligen Wände f entsprechend zu ein- oder mehrhubigen Taumelscheiben lt. Die Taumelscheiben sitzen zweckmäßig auf einer gemeinsamen Welle-i, auf der die Schrauben g ihrerseits gleiten; nach außen. sind die Schrauben durch ein zylindrisches Gehäuse 1a abgedichtet. In dieser Ausführung hat die Vorrichtung den Vorteil, daß alle Dichtflächen Drehteile sind, die auf der Drehodef Schleifbank in einfacher Weise billig und genau hergestellt werden können.
• Die Vorrichtung kann durch Drehung der Taumelscheiben lt betrieben «erden; inan kann aber auch die Taüriielscheiben festhalten und die Schrauben g ihrerseits drehen, wobei sie sich ebenfalls entsprechend dem Doppelpfeil L hin und her bewegen.
• Die Ein- und Auslaßöffnungen sind in den Taunielscheiben oder in der Welle (oder in beiden Vorrichtungsteilen) anzubringen. Werden die Taumelscheiben nicht mit der Welle, sondern mit dein äußeren Gehäuse fest verbunden, so können die Ein- und Auslaßöffnungen außer in den Taumelscheiben auch ini Gehäuse angebracht werden.
• Die Schrauben g sind entweder rein axial oder auch schraubenförmig zu führen; die Führungsrichtung muß jedoch immer von der Richtung der Erzeugenden der Schrauben g abweichen.
• Die Förderleistung der Vorrichtung ist groß. Die Schrauben wirken als Kopien, deren wirksame Kolbenfläche bei mehrfacher Schraubung der mehrfachen Ringfläche zwischen Gehäusewand und Welle entspricht. Außerdem fördert jeder Schraubenkolben beim Hin- und beim Hergang, so daß trotz kleiner Hubwege bei entsprechender Ausbildung bis zum doppelten des Ringrauminhalts je Umdrehung gefördert werden kann, bei Mehrfachhubscheiben (und entsprechend mehr Schraubenkolben) das Mehrfache dieses Betrags. Da hierbei der äußere Bauaufwand der Vorrichtung gering ist, kann eine große Förderleistung je Umdrehung erzielt werden. Außerdem sind die Massenkräfte gering, da nur kleine Hübe der Schraubenkolben ange-Wendet zu werden brauchen, so daß auch hohe Drehzahlen erreicht werden können. Im übrigen ist ein vollkommener Massenausgleich der Schraubenkolben in axialer Richtung möglich. Werden die Taumelscheiben noch dynamisch ausgewuchtet, so ist der Massenausgleich der gesamten Vorrichtung vollkommen. Die Beanspruchungen der einzelnen einfachen Bauteile können rechnerisch genau ermittelt werden, um- danach die Bauteile so leicht wie möglich herzustellen. Die Vorrichtung wird sich deshalb auch zur Verwendung in Fahrzeugen und Flugzeugen eignen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: z. Verfahren zum Verdichten und Fördern,von Gasen oder zum Umsetzen von Gasdruckenergie in Bewegungsenergie, dadurch gekennzeichnet, daß parallele Wände (e) durch Entlangführen an welligen, in der Richtung der ersten Wände parallel verschobenen Wänden (f) hin und her bewegt werden in einer Richtung, die von der Richtung der parallelen Wände abweicht, wodurch zwischen deü parallelen Wänden fortlaufend größer- und kleinerwerdende Arbeitsräume entstehen. ä. Verdichter oder Antriebsmaschine zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelen Wände (e) als Schrauben (g) und die welligen Wände (f) als Taumelscheiben (k) ausgeführt sind. 3. Verdichter oder Antriebsmaschine nach Anspruch a, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb. entweder durch Drehung der, Taumelscheiben oder durch Drehung der Schrauben erfolgt. q.. Verdichter oder Antriebsmaschine nach den Ansprüchen a und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrauben entweder axial oder schraubenförmig geführt sind. 5. Verdichter oder Antriebsmaschine nach den Ansprüchen 3 und .I, dadurch gekennzeichnet, daß-die Ein- und Austrittsöffnungen in den Tauinelscheiben und (oder) in dem sie verbindenden Vorrichtungsteil (Welle oder Gehäuse) angebracht sind.