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Drehkolbenmaschine mit flügelradartigem Plattenkolben und einer von
dessen Flügeln durchdrungenen Läuferscheibe Die Erfindung betrifft eine Maschine
mit flügelradartigem Plattenkolben und einer von ides.sen Flügeln ,durchdrungenen
Läuferscheibe, welche in einer Ringführungsnut geführt ist, wie sie insbesondere
als Verdichter für die Aufladung von Brennkraftmaschinen mit Luft für das Brennstoffgemisch
oder für Spülzwecke sowie für den Betrieb von. Kältemaschinen verwendet werden kann.
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Die bekannten umlaufenden Verdichter dieser Art weisen hinsichtlich
der Führung der Läuferscheibe und deren Lagerungsabdichtung Nachteile auf. Zweck
der Erfindung ist die Beseitigung dieser Nachteile und die Verbesserung der bekannten
umlaufenden Verdichter in bezug auf Abdichtung, Antriebs-und Verwendungsmöglichkeit
wie auch eine Vereinfachung der Herstellung. Erreicht wird dieser Zweck dadurch,
daß die Führungsnut für die Läuferscheibe in. ihren. Seitenwandungen mit weiteren
Ringnuten und die Läuferscheibe mit in diese Ringnuten eingreifenden, vorspringenden
Ringstegen zur Bildung einer Labyrinthdichtung versehen sind, durch welche. das
überflüssige cal aufgefangen und die durch die Läuferscheibe voneinander getrennten
Arbeitskammerteile für den Plattenkolben gegeneinander sowie gegenüber dem äußeren
Umfang der Ringnut abgedichtet werden. Im weiteren Verfolg der Erfindung ist die
Führungsringnut für die Läuferscheibe nach .außen hin zueinem Ringkanal erweitert,
der zu Kühl- oder Antriebszwecken von einem entsprechenden Arbeitsmittel durchflossen
wird, wobei .es sich empfiehlt, den in die Erweiterung der Ringnut hineinragenden
äußeren Rand der Läuferscheibe mit Schaufeln zu versehen, welche das Kühlmittel
in Umlauf setzen oder durch .ein Gas, wie z. B. Auspuffgas einer Brennkraftmaschine,
zwecks Antrieb der Läuferscheibe beaufschlagt werden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der
Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt Abb. i die Maschine im Längsschnitt
in Richtung .der Läuferscheibenebene, Abb. z die Maschine im Querschnitt nach der
Linie A-B der Abb. i, Abb.3 einen Schnitt nach der Linie C-D der Abb. i mit fortgelassener
oberer Abdekkung des äußeren Ringkanals.
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Die Maschine besteht aus einem zwei- oder mehrteiligen Gehäuse a,
welches eine am äußeren Umfang zylindrische Führungskammer mit komischen Seitenwänden
b für. den Plattenkolben c aufweist. Die Querschnittsform der Arbeitskammer kann
am äußeren Umfang auch kugelig sein. In diesem Gehäuse
a, b läuft
in bekannter Weise die zur Gehäuseachse geneigte Läuferscheibe d und der zwei-oder
mehrflügelige Plattenkolben c um, dex:--die Scheibe d durchdringt. Der Platteakdh,
ben c umfaßt den kugeligen Teil n der Läufe-"' Scheibe d nach Art eines Kardangelenkes.
Der mittlere kugelförmige Teilst der Läuferscheibe d ist an den. von dem
Gehäuse a, b
ständig bedeckten Stellen offen ausgeführt. Zwischen der Läuferscheibe
d und denn Pla,ttenkolbenc besteht eine kraftschlüssige, gegenseitige Mitnahmeverbindung,
die beide Teile gleichförmig umlaufen läßt. An der Durchdringungsst.elle des Plattenkolbens
c durch die Läufersch.eibed sind i:n dieser eia oder mehrere Schwinghebel e in der
Drehrichtungseb:ene der Läuferscheibed verschvebbar gelagert. Die Abdichtung der
Durchdringungsstellen. des Plattenkolbens c durch die Schwinghebel e erfolgt durch
dne letzteren oder einen in ihm gelagerten, durchgehend geschlitzten Rundstab f,
der um seine Längsachse drehbar im Schwinghebel e gelagert ist. Die kardanischen
Schwingungen zwischen Läuferscheibe d und Plattenkolben c werden lediglich dem ein-
oder mehrteiligen Schwinghebel e mitgeteilt, der aus leichten schmalen Streifen
besteht.
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Durch die Führung der Läuferscheibe d in einer Ringnutz des Gehäuses
a, b ist es möglich, ein Gehäuse mit am äußeren. Umfang zylindrischer Querschnittsform
der Führungsk,am#mer zu verwenden (Abb. 2), wobei der Plattenkolben c leichter zu
bearbeiten ist. Die zylindrische Ausführung der Führungskammer für den Plattenkolben
c ergibt außerdem eine billigere Herstellung des Gehäuses a, b.
Die Abdichtunz
in der Nut! wird durch die Anbringung von Labyrinthnuten k verbessert. Die Nut i
für die Läuferscheibe d ist nach außen hin über deren Umfang zu einem Ringkanal
m erweitert. Durch den. Ringkanal in kann öl oder Kühlwasser geleitet werden,
welches gleichzeitig eine Abdichtung der beiden Hälften der Führungskammer des Plattenkolbens
c gegeneinander bewirkt. Einer durch Erwärmung der Läuferscheibe d möglichen. Vergrößerung
derselben im Durchmesser ist durch die Erweiterung der Nut i zu dem Ringkanal m
Rechnung getragen. Um Störungen durch Dehnungen in der Lä.uferscheibendicke auszuschalten,
ist diese am Rand mit einer sich über ihren Umfang erstreckenden mittleren Nut L
versehen, wodurch sie sich im Bereich der Führungsmut i federnd gegen deren Wandungen
legt. Es können anich die Auspuffgase der vom Verdichter finit Luft oder Frischgas
versorgten Brennkraftmaschine durch den Ringkanal m geleitet werden, um die zu diesem
Zweck am Umfang mit Schaufein o versehene Läuferscheibed und damit den Plattenkolben
c anzutreiben.
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.,:Zum Druck- und Temperaturausgleich zwisehen den einzelnen Führu.ngs-
oder Arbeits-#"ämmern für die Plattenkolben c werden ='Aveclnmßig an den. Übergangsstellen
von einer Arbeitskammer zur anderen Verbindungskanäle s im Gehäuse b angeordnet
(Abb.2). Dadurch ist es möglich, beim Arbeäten der Maschine als Verdichter zwischen
einer mit verdichteter Luft angefüllten Arbeitszelle und der benachbarten, den Verdichtungsvorgang
beginnenden Arbeitszelle einen Druck- oder Temperaturausgleich zu schaffen.
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Der hier beschriebene Verdichter ist auch als Preßluftantriebsmaschine
zu verwenden, wobei die Preßluft den Plattenkolben c und dieser über die Läuferscheibe
und die kraftschlüssige 1-,'-ar.dan- oder Zahnradverbindung eine Welle antreibt.
Hierzu wird der Verdichter mit zusätzlichen Einlaßöffnungen für Preßluft in diePlattenkolbenkammer
versehen, um ihn zum Anlassen der vorn ihm mit Gas oder Luft zu versorgenden Antriebsmaschine
zu verwenden..
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Der Antrieb des Verdichters bei seiner Verwendung zur Aufladung eines
Verbrennungsmotors erfolgt zweckmäßig über eine ela.-stische Überlastungskupplung,
die bei überlastung nachgibt. Ebenso ist es vorteilhaft, zwischen dem Antrieb und
dem 'Verdichter einen Freilauf. einzubauen, damit bei einem Zurückschlagen des Brennstoffgemisches
der aufzuladenden Antriebsmaschine der Verdichter keine Beschädigung erfährt.