DE866739C - Drehkolbenmaschine, insbesondere Ladegeblaese fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Drehkolbenmaschine, insbesondere Ladegebläse für Brennkraftmaschinen Bei einer bekannten Brennkraftmaschine mit einer zweiten Stufe zur Ausnutzung der Abgasenergie ist diese zweite Stufe als Zahnradmotor bzw. als Drehkolbenmaschine mit zwei miteinander im Eingriff stehenden Läufern ausgebildet. Dieser Läufer treibt ein gleichartig gestaltetes. Gebläse zur Lieferung von Spül- oder Aufladeluft an.
• Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehkolbenmaschine, die zwei derartige Maschinen in sich. vereinigt. Dies geschieht dadurch, daß erfindungsgemäß das Gehäuse zwei jeweils mit einem Ein- und Austrittsstutzen in Verbindung stehende Arbeitsräume für zwei durch die Läufer voneinander getrennte Arbeitsmittelströme aufweist und daß die Läufer im Gehäuse so angeordnet sind, da3 die den beiden Arbeitsmitteln zugewiesenen Arbeitsräume bei jeder Läuferstellung gegeneinander abgeschlossen sind und jeder Oberflächenteil der einzelnen Läufer im Verlauf einer Umlaufbewegung abwechselnd mit dem einen und danach mit dem anderen Arbeitsmittel in: Berührung kommt. Durch diese Vereitiigung der beiden sonst erforderlichen zwei Maschinen zu einer einzigen und den dadurch bedingten Wegfall der Kupplung; mehrerer Lager sowie eines Gehäuses wird eine erhebliche Vereinfachung der Anlage, eine wesentliche Verringerung des @Nerks.t,offaufwandes und der Baumaße sowie eine beträchtliche Ersparnis an Anlagekosten erreicht. Die Erfindung kann beispielsweise dergestalt ausgenutzt werden, daß einer der beiden Arbeitsräume mit den Auspuffwegen. einer Brennkraftmaschine in Verbindung steht, während der andere Arbeitsraum mit der Ladeleitung verbundenr ist, so daß jeder Oberflächenteil der einzelnen Läufer abwechselnd mit den sich arbeitsleistend entspannenden Auspuffgasen und mit der zu verdichtenden Ladeluft in Berührung kommt. In einer derartigen Drehkolbenmaschine sind also eine Kraft-, und eine Arbeitsmaschine vereinigt. In dieser Form kann; der Erfin- dungsgegenstand auch als Gebläse benutzt werden, in dessen Arbeitsräume einerseits die als Treihmittel dienenden Auspuffgase einer B'rennkraftmaschine und andererseits zu verdichtende, beispielsweise zur Aufladung der gleichen Brennkraftmaschinen dienende Frischluft eingeleitet wird. Ein solches Gebläse besitzt außer den bereits genannten Vorteilen noch den weiteren Vorzug, daß die Läufer nicht ausschließlich mit Auspuffgasen hoher Temperatur, sondern auch mit der Frischluft in Berührung kommen und daher weit geringeren thermischen Beanspruchungen unterworfen sind als: die Läufer der bekannten Auspuffkraftmaschdnen. .
• Wenn jedoch eine derartige Maschine durch eine äußere Kraftquelle angetrieben wird, kann sie auch als< Gebläse verwendet werden, das- zwei voneinander unabhängige Ladeluftströme liefert, die entweder zwei Zylindergruppen der Brennkraftmaschine versorgen oder zweckmäßiger dergestalt miteinander vereinigt werden können, daß die bei den Drehkolbenmaschinen dieser Art sonst unvermeidlichen Förderstöße bzw. -schwingungen im ,Sinne eines ruhigen Förderverlaufes sich überlagern. bzw. ausgleichen. Hiermit kann die hauptsächlichste Geräuschquelle dieser Drehkolbenmascllünen ohne zusätzliche, die Herstellung der Läufer erschwerende bauliche Maßnahmen beseitigt und die Drehzahl gegenüber den bisher üblichen Drehzahlen erheblich erhöht werden.
• Um eine unerwünscht weitgehende Vermischung der beiden Arbeitsmittel zu vermeiden, kann der den umfangseitig offenen Läuferhohlräumen zugekehrte Gehäusewandteil mit, Öffnungen versehen werden, durch die der in den Hohlräumen befindliche ,Arbeitsmittelrest weitgehend entspannt bzw. mit dem arbeitsleistend entspannten und als Abgas entweichenden Arbeitsmittel abgeführt wird. Diese Res.tgasabführung kann erleichtert werden durch eine Vorrichtung zur Erzeugung eines. Druckabfalles in dem, betreffenden Austfrittsstutzen, ins, besondere durch eine venturirohrartige Ausgestaltung dieses Stutzens., mit dessen verengtem Teil die Gehäuseöffnungen in Verbindung stehen. Zweckmäßigerweise wird der Gehäusewandteil in der Umgebung der genannten Öffnungen mit einer taschenartigen Erweiterung versehen, die beim Arbeiten der Maschine zeitweise von den gegen. die Gehäusewand abdichtenden Teilen des betreffenden Läufers abgedeckt wird und zeitweise mit den Läuferhohlräumen in Verbindung kommt.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes im Schn'kt dargestellt. In einem mit vier Stutzen 2, 3, 4 und 5 versehenen Gehäusen i sind drei Läufer 6, 7 und 8 drehbar gelagert-, deren, Wellen in üblicher Weise durch nicht gezeichnete Zahnräder miteinander gekuppelt sind und daher gegensinnig umlaufen-. Der Läufer 6 ist mit Flügelkolben 9 versehen, die mit Hohlräumen io der Läufer 7 und 8 dergestalt in Eingriff kommen, daß, senkrecht zu der durch die Läufermittelachsen gelegten Ebene ein hinreichend dichter Abschluß des mit den Stutzen 2 und 3 verbundenen Arbeitsraumes i i gegen den durch den Stutzen 4 zugänglichen Arbeitsraum 12 gewährleistete ist. Die weitere Abdichtung der beiden Arbeitsräume wird von den die Läufer 7 und 8 teilweise umfassenden und mit je einer Tasche 14 versehenen Gehäusewandteilen bewirkt.
• Die Taschen 14 sind durch Leitungen 15, 16, 17 mit der engsten Stelle des als Venturirohr 13 aus.-gestalteten Auslaßistutzens 3 verbunden. Durch diese Formgebung des Stutzens 3 wird erreicht, daß, an der Einmündungsstelle des Kanals 17 eine Druckminderung entsteht; der Inhalt der Kammern io kann, infolgedessen in den Auslaßstutzen 3 abströmen, wodurch eine unzulässig stiarke Vermischung der beiden in den Kammern i i und i2 vorhandenen Arbeiüs.mittel vermieden wird.
• Die alsAusführungsbeispiel dargestellte Maschine wird durch das in den Stutzen 2 eintretende Abgas einer nicht gezeichneten Brennkraftmaschine angetrieben. Die zu verdichtende Ladeluft wird durch den Stutzen 4 angesaugt und durch die Schaufeln 9 und den Arbeitsraum 12 zum Auslaßstutzen 5 gefördert, der mit der Ladeluftleitung der Brennkraftmaschine in, Verbindung steht. Wie schon eingangs ausgeführt wurde, kann die Maschine aber auch als Gebläse von einer äußeren Kraftquelle, beispielsweise von einer Brennkraftmaschine angetrieben werden und durch die Stutzen 2 und 4 Luft ansaugen,, die durch die Stutzen 3 und 5 beispielsweise als verdichtete Ladeluft der Brennkraftmaschine zugeführt wird. Wenn die Stutzen 3 und 5 an eine gemeinsame Ladeleitung angeschlossen- werden, können die Förderschwingungen weitgehend gedämpft werden. Diese Wirkung kann noch erhöht werden, wenn eine ungerade Zahl von Flügelkolben 9 bzw. von Zähnen bei Zahnrad- oder Rootsgebläsen gewählt wird.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Drehkolbenmaschine, insbesondere Ladegebläse für Brennkraftrnaschinen mit mehreren miteinander im Eingriff stehenden und gegensinnig drehbaren Läufern, dadurch gekennzeichnet, daß. das. Gehäuse (i) zwei jeweils mit einem Ein.- und Austrittsstutzen (2, 3, 4, 5) in Verbindung stehende Arbeitsräume (ii, i2) für zwei durch die Läufer (6, 7, 8) voneinander getrennte Arbeitsmittelströme aufweist und daß die Läufer im Gehäuse so angeordnet sind, daS die den beiden Arbeitsmitteln zugewiesenen Arbeitsräume bei jeder Läuferstellung gegeneinander abgeschlossen sind und jeder Oberflächenteil der einzelnen Läufer im Verlauf einer Umlaufbewegung abwechselnd mit dem einem und danach mit dem anderen Arbeitsmittel in Berührung kommt.
2. 2. Drehkolbenmaschine nach- Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Arbeitsräume (i i) mit den Auspuffwegen einer Brennkraftmaschine in Verbindung steht, während der andere Arbeitsraum (12) mit der Ladele@itung verbunden ist, so daß- jeder Oberflächenteil der einzelnen Läufer abwechselnd mit den sich arbeitsleistend entspannenden Auspuffgasen und mit der zu verdichtenden Ladeluft in Berührung kommt.
3. 3. Drehkolbenrhaschine mit mindestens einem walzenförmigen Läufer mit Flügelkolben, die in umfangseitig offene Hohlräume mindestens eines weiteren Läufers eingreifen, nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den Läufer mit den umfangseitig offenen Hohlräumen (io) umfassende Gehäusewandteil Offnungen aufweist, durch die der in den Hohlräumen enthaltene Arbeitsmittelresti mit dem als Abgas entweichenden Arbeitsmittel abströmen kann. q.. Dreh;kolbenmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines das Abströmen des, Arbeitsmittels aus, den Hohlräumen ermöglichenden Druckgefälles die Öffnungen des den Läuferhohlräumen zugekehrten Gehäusewandteiles mit einer Vorrichtung (13) zur Erzeugung eines Druckabfalles im Austrittsstutzen (3) verbunden sind. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 3 oder q., dadurch gekennzeichnet, ,daß die den Läufer mit den Hohlräumen (io) umfassenden Gehäusewandteile taschenartige Erweiterungen (14) aufweisen.