CH129677A - Drehkolbenmaschine. - Google Patents

Description

  Drehkolbenmaschine.    Gegenstand vorliegender Erfindung ist  eine Drehkolbenmaschine, welche als Pumpe  oder als Motor arbeiten kann.  



  Drehpumpen,     welche    mit zwei ineinander  greifenden Drehkörpern mit je einem walzen  förmigen Kern und auf demselben angeordne  ten, gewindegangartigen Körpern versehen  sind und damit das Arbeitsmittel in den zwi  schen den gewindegangartigen Körpern liegen  den Arbeitskammern weiter drücken, sind be  kannt. Bei der einen Ausführung, als Schrau  benpumpe bezeichnet, sind auf dem Kern der  Drehkörper genau gewindegangförmige Kör  per angeordnet. Sie hat besonders bei Über  windung höherer Gegendrucke einen gerin  gen Wirkungsgrad, weil die Flanken der in  einandergreifenden Gewindegänge infolge  ihrer Krümmung nicht dicht     aneinander-          liegen    und einen grossen Teil des geförderten  Arbeitsmittels     zurücktreten    lassen.

   Bei der  andern     Ausführung,    bei der auf dem Kern  der Drehkörper ungefähr halbkreisförmige  Ringsegmente koaxial zur     Drehaxe    angeord  net sind, .die gegeneinander versetzt und ein  ander um ein kleines Stück übergreifend, zu       wendeltreppenartigen    Körpern vereinigt sind,         schliessen    zwar die     aneinanderliegenden    Flan  ken der Ringsegmente genügend dicht.

   Es  macht sich jedoch beim     Übergang    -des Ar  beitsmittels aus einer Arbeitskammer in die  nächste störend bemerkbar, dass das Arbeits  mittel plötzlich um die volle Ringsegment  breite     in        a.chsialer        Richtung    verschoben wird,  und dass dadurch     Erschütterungen    in der  Pumpe auftreten, welche viel Kraft verbrau  chen und bei hohem Druck Geschwindigkei  ten des Arbeitsmittels in der Pumpe,     wie    sie  sonst als normal gelten, nicht zulassen.  



       Die        vorliegende        Erfindung        hat        den        Zweck,        /     diese Nachteile zu beheben und hat zum Ge  genstand eine     Drehkolbenmaschine    mit zwei  ineinander eingreifenden Drehkörpern mit je       einem    Kern und auf demselben koaxial zur  Drehachse angeordneten Ringsegmenten,     die     axial gegeneinander versetzt, zu wendeltrep  penartigen     Körpern    vereinigt sind.

   Gemäss  der     Erfindung    besteht jede     Windung    eines  solchen Körpers aus mindestens drei gleichen       Ringsegmenten,    damit die Stirnflächen des  einen     Drehkörpers    mit denjenigen des andern  derart zusammenarbeiten, dass der Durchgang  des Arbeitsmittels durch die zwischen den      Ringsegmenten gebildeten Arbeitskammern  nacheinander ohne grösseren Stoss erfolgt.  



  In der Zeichnung ist ein Ausführungs  beispiel des Erfindungsgegenstandes -darge  stellt, und es zeigt:  Fig. 1 einen Aufriss einer Drehkolben  maschine im Schnitt durch die Axen der bei  den Rotoren;  Fig. 2 ist ein Querschnitt nach Linie  A-B der Fig. 1;  Fig. 3 ist ein Querschnitt' nach Linie  X-X der Fig. 1;  Fig. 4 und 5 zeigen Details eines Dreh  körpers;  Fig. 6 zeigt die Abwicklung eines Teils  der Oberfläche eines     Drehkörpers.     



  Die beiden Drehkörper sind im Gehäuse c  gelagert und durch die Zahnräder     b,        b    mit  einander gekuppelt. Sie besitzen auf zylin  drischen Kernen a, a wendeltreppenartige  Körper<I>d, d,</I> deren Windungen aus je vier  Ringsegmenten von rechteckigem Querschnitt  gebildet sind. Die Körper d, d umlaufen den  Kern a des Rotors ohne Unterbrechung mehr  fach von den beiden Endender Maschine bis  zur Mitte in entgegengesetztem Sinne. Die  beiden Körper selbst sind auf jeder Seite der  Maschine entgegengesetzt gewunden. Sie bil  den mit dem Gehäuse c Arbeitskammern.  Unten an der Maschine in nächster Nähe  des Gehäuses ist eine Umlaufleitung vorge  sehen (Fig. 1 und 2).

   Das Röhrchen k steht  mit dem Saugrohr S über einen Hahn h in  Verbindung, während das Rohr i über den  nämlichen Hahn     h    mit der Druckleitung D  verbunden ist. Die aus den Röhren h, und  bestehenden Leitungsstücke reichen bis nahe  auf den Boden einer Flüssigkeitsschale  Der Hahn h weist ausser den zu den Röhren  h und i passenden Durchbohrungen einen  Längskanal l auf.  



  Die     Körper    d, d werden zweckmässig aus  einem zylindrischen Hohlkörper aus dem  Vollen hergestellt, so dass ein zusammenhän  gender Körper nach Fig. 4 entsteht, welcher  auf einen gern a (Fig. 5), der zugleich als  Antriebswelle dient, aufgeschoben und an  den beiden. Enden damit in nicht gezeichneter    Weise verbunden wird. Dies ist eine ein  fache, billige und genaue Herstellung. plan  kann die Körper d, d aber auch aus entspre  chend geformten Ringsegmenten zusammen  bauen.  



  Die Wirkungsweise der Drehkolben  maschine ist die folgende:  Der Übergang des Arbeitsmittels erfolgt  aus einer     Arbeitskammer        f    in die anschlie  ssende ohne nennenswerten Stoss. Drehen sich  die beiden Drehkörper in der Pfeilrichtung  (Fig. 2), so wird das Arbeitsmittel bei S an  gesaugt und gelangt von aussen nach innen  bei D zur Druckleitung. Da in achsialer und  radialer Richtung bei beiden Rotoren in jeder  Stufe der Kolben der gleiche Druck herrscht,  so sind die beiden Rotoren gegen die Ge  häusewandung c nach allen Richtungen ent  lastet.  



  Wenn das     Arbeitsmittel    eine Flüssigkeit  ist, so wird der Hahn<I>da</I> so gedreht, dass er  die Umlaufleitung<I>i.</I>     k,    von der     Flüssigkeits-          schale        g        absperrt.     



  Soll die     Drehkolbenmaschine    als Luft  pumpe benutzt werden, so wird der Hahn     lt     so     -gedreht,        da.ss    er die Umlaufleitung i, 1;  mit der Flüssigkeitsschale     g        verbindet.    Diese  wird mit Flüssigkeit gefüllt. Beim Drehen  des     Drehkörpers        wird    Flüssigkeit in     kleiner     Menge durch das     Röhrchen        7c    angesaugt, ge  langt in ;den .Saugkanal, wird den beiden  Drehkörpern zugeführt und dient als Dich  tungsmedium zwischen     .den    Drehkörpern und  dem Gehäuse.

   Die Dichtungsflüssigkeit ge  langt     schliesslich    in den Druckkanal und von  da durch das     Druckrohr    i wieder in die Flüs  sigkeitsschale g     zurück.    Die von der Flüs  sigkeit mitgeführte Luft     entweicht    ins Freie  und die Flüssigkeit wird abgekühlt.  



  Durch einen am     Hahnkegel    angebrachter  Längskanal 1 kann die Umlaufleitung auch  kurzgeschlossen werden, so     dass    der Kreislauf  der     Dichtungsflüssigkeit        unter        Ausschaltung     der     Eüssigkeitsschale    nur im     Gehäuse    statt  findet. Bei     Benutzung    der     Drehliolben-          masehine    als Dampf- oder Luftmotor wird  zweckmässig     Dichtungsflüssigkeit    dem Ar  beitsmittel     vermittelst        einer    besonderen      Pumpe zugeführt.

   Die Dichtungsflüssigkeit  dient daneben noch zur Schmierung und beim  Fördern von Luft und Gas auch zur Abküh  lung der Innenteile.  



  Soll die Drehkolbenmaschine nur mit  elastischen Arbeitsmitteln arbeiten (Luft  pumpe, Dampfmotor), so sind die Ringseg  mente und     Arbeitskammern    zweckmässig in  der Breitenrichtung geben eine Seite immer  schmäler, je höher im     Betrieb    der Druck  des Arbeitsmittels in der betreffenden Ar  beitskammer ist.  



  Die Stirnflächen e der Ringsegmente kön  nen nach Zahnprofilkurven ausgebildet sein  und zur Übertragung der Drehbewegung von       einem    Drehkörper auf den andern dienen,  wodurch die     Übertragungszahnräder    entlastet  oder ganz entbehrlich werden. Diese Stirn  flächen e sind an beiden Drehkörpern gleich  mässig auf den ganzen Umfang verteilt; sie  können derart versetzt zueinander liegen,  dass sich stets Stirnflächen der beiden Dreh  körper im Dingriff befinden, was eine gleich  mässige Übertragung der Drehbewegung si  chert.

   Bei einer so ausgebildeten     Drehkolben-          rnaschine    findet der Übergang aus einer Ar  beitskammer in die nächste ohne nennens  werten Stoss in der Richtung einer den Dreh  körper umgebenden Schraubenlinie statt. Ist  die Steigung der durch die Arbeitskammern  zu legenden Schraubenlinie gering, so besit  zen die Körper<I>d, d</I> bei gleicher Baulänge  eine grössere Anzahl von Windungen und das  gesamte Druckgefälle, welches die Drehkol  benmaschine zu überwinden hat, wird in  mehr Einzelstufen zerlegt, so dass die Druck  differenz an den einzelnen Dichtungsstellen  kleiner wird und etwaige Ungenauigkeiten  an den Drehkörpern sich nicht störend be  merkbar machen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Drehkolbenmaschine mit zwei ineinander greifenden Drehkörpern mit je einem Kern und auf demselben koaxial zur Drehacbse angeordneten Ringsegmenten, die axial gegen einander versetzt, zu wendeltreppenartigen Körpern vereinigt sind, dadurch gekenn- zeichnet, dass jede Windung eines solchen Körpers aus mindestens drei gleichen Ring segmenten besteht, damit die Stirnflächen des einen Drehkörpers mit denjenigen des andern derart zusammenarbeiten, dass der Durch gang des Arbeitsmittels durch die zwischen den Ringsegmenten gebildeten Arbeitskam mern ohne grösseren Stoss erfolgt. UNTERANSPRÜCHE: 1.

   Drehkolbenmaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirn flächen der Ringsegmente nach Zahnpro filkurven ausgebildet sind und zur Über tragung der Drehbewegung von einem Drehkörper auf den andern dienen. 2. Drehkolbenmaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der von den Ringsegmenten gebildete, wendeltreppen artige Körper auf einem zylindrischen Kern befestigt ist. 3. Drehkolbenmaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verwen dung der Maschine als Pumpe für Gase eine Umlaufleitung für eine Dichtungs flüssigkeit vorhanden ist, deren Durch flussmenge regelbar ist. 4.

   Drehkolbenmaschine nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1' bis 3 für elastische Arbeitsmittel, du;durch gekennzeichnet, dass die Breite der Ringsegmente und idie Arbeitskammern gegen eine Seite ab nimmt. 5. Drehkolbenmaschine nach Patentanspruch und Unteranspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, dass die Umlaufleitung zwei in eine zur Abkühlung und Entlüftung der Dichtungsflüssigkeit dienende Flüssig keitsscha.le ragenden Leitungsstücken be sitzt.

   6. Drehkolbenmaschine nach Patentanspruch un ca Unteransprüchen 3 und 5, dadurch ge kennzeichnet, dass zur Regelung des Durehflussquers@chnittes der Umlaufleitung ein Hahn vorgesehen ist, durch welchen auch,die Umlaufleitung so kurz geschlos sen werden kann, dass der Kreislauf der Dichtungeflüssigkeit unter Ausschaltung der Flüssigkeitsschale stattfindet. 7.

   Drehkolbenmaschine nach Patentanspruch und Unteransprüchen 3 und 5, dadurch ge kennzeichnet, dass die Flüssigkeitsschale unmittelbar unter dem Gehäuse der Ma- schine angeordnet ist, damit der Ansauge weg für die Dichtungsflüssigkeit mög lichst kurz ist.