Drehkolbenmasehine. Die Erfindung betrifft eine Drehkolben maschine mit einem oder mehreren ring förmigen Arbeitsräumen, deren jeder um laufende Kolben aufnimmt und durch Dreh schieber unterteilt ist, welche ringförmigen Querschnitt und Durchlassöffnungen für die zwischen den Ein- und Auslasskanälen des Kolbenträgers angeordneten Kolben auf. weisen.
Eine solche Drehkolbenmaschine wird er findungsgemäss derart ausgebildet, da.ss Um- führunaskanäle vorgesehen sind, die bei Ab sperrung der Schieberbahnen durch die vor beigehenden Kolben diejenigen Abschnitte der Schieberbahnen miteinander verbinden, welche beiderseits des ringförmigen Arbeits raumes bezw. der ringförmigen Arbeitsräume liegen.
Bei Drehkolbenmaschinen der ein gangs angegebenen Art müssen die Kolben in ihrer Bewegungsrichtung gemessen so lang sein, dass sie beim Durchgang durch die Sehieberbahnen diese absperren, weil andern falls vorübergehend eine freie Verbindung von Druckraum und Saugraum hergestellt würde. Dadurch entsteht die Aufgabe, wäh rend dieser Absperrung der Schieberbahnen durch den Einschluss der Flüssigkeit. in ihnen eine Hemmung der Schieber zu vermeiden. Diese Aufgabe wird durch die vorliegende Erfindung gelöst.
Die ringförmig ausgebildeten Schieber werden zweckmässig so angeordnet dass ihre Achsen die Achse des ringförmigen Arbeits raumes bezw. der ringförmigen Arbeitsräume der Kolben schneiden. Dies bietet den Vor teil, dass keine achsial gerichteten Kräfte auf treten, die den Kolbenträger gegenüber dem Träger des ringförmigen Arbentsraumes bezw. der ringförmigen Arbeitsräume zu verschie ben suchen.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs gegenstandes ist in der beiliegenden Zeich nung dargestellt.
In dieser zeigt Fig. 1, 2 und 3 ein Schema und Fig. 4 und 5 zwei zueinander senkrechte Schnitte dieses Beispiels.
Der ringförmige Arbeitsraum 8 ist in den Fig. 2 und 3 längs einer Geraden A-B abgewickelt dargestellt, während er in Wirk lichkeit in Ringform ausgeführt wird, wie der strichpunktierte, der Geraden A-B ent sprechende Kreis E-F in Fig. 4 zeigt. Fig.1 ist ein Schnitt des Schemas nach E-F der Fig. 2 bezw. 3. Die Körper 1 und 4 bewegen sich im Schema relativ zueinander endlos in den angegebenen Pfeilrichtungen.
Bei der praktischen Ausführung wird die Linie A-B zum Kreis zusammengebogen, und zwar ist diese Biegung im Ausführungs beispiel in Fig. 4 und 5 so vorgenommen, dass der Kolbenträger 4 zum Hohlkörper wird. Die Biegung kann aber ebenso( gut im entgegengesetzten Sinne vorgenommen wer den, so dass der Schieberträger 1 zum Hohl körper wird. In beiden Fällen ist belanglos, ob der innere oder äussere Körper zum Stator gewählt wird.
In den Fig. 4 und 5 bildet der äussere, als Hohlkörper ausgebildete Kolbenträger =1 den Stator. Diese Maschine, die entweder als Pumpe oder als Flüssigkeitsmotor dienen kann und sich sowohl mit tropfbaren, als auch mit gasförmigen Flüssigkeiten betrei ben lässt, weist einen Einlass 15 für die Flüs sigkeit auf. An der innern Umfangsfläche des Kolbenträgers 4 sind sechs Kolben 5 in Gestalt vierkantiger, gle'chförmig über den Umfang verteilter Zapfen angebracht, deren jeder zwischen den Mündungen zweier Kanäle angeordnet ist.
Der eine Kanal 6 ist an den Saugraum oder den Einlass 15 angeschlossen, während der andere Kanal 7 mit dem in Yg. 5 rechts oben ersichtlichen Auslass oder Druckstutzen in Verbindung steht.
Innerhalb des als Stator ausgebildeten Kolbenträgers ist ein als Rotor ausgebilde ter Schieberträger 1 gelagert, dessen Umfang abdichtend am Innenumfang des Stators an liegt und dessen Drehzapfen 14 in einer von der rechten Wandung des Stators 4 ge tragenen Hülse gelagert ist. Der Rotor 1 ist auf seinem Umfange mit einer ringförmi gen, den Arbeitsraum bildenden Nut 8 ver sehen, in welche die Kolben 5 allseitig ab- dichtend hineinragen.
Ausserdem sind im Rotor 1 ringföianige Schieber 3 um die Achsen 2-2 drehbar gelagert, und zwar sind entsprechend der Zahl der Kolben 5 sechs derartige Schieber vorgesehen. Jeder der Schieber hat die Gestalt eines Hohlzylinders mit einer Aussparung 9 (Fig. 5) und mit einem nach der Maschinenachse hin gelegenen verzahnten Flansch, der aus der rechts ge legenen Seitenwand des Rotors hervorragt (Fig. 5) und mit einem konzentrisch zum Zapfen 14 am Stator angeordneten Zahn kranz in Eingriff steht.
Mit ihrer Aussenkante liegen die ring förmigen Schieber 3 abdichtend auf der Innenumfangsfläche des Kolbenträgers 4 auf. Die Wirkungsweise ist folgende: Bei der Relativdrehung des Stators 4 und des Ro tors 1 werden die Kolben 5 relativ zu den den Arbeitsraum 8 unterteilenden Schiebern 3 verschoben, so dass die Flüssigkeit durch den Kanal 6 angesaugt und durch den Ka nal 7 gefördert wird.
Sobald ein Kolben bei seiner Verschiebung innerhalb des Arbeits raumes 8 den ihm zunächst liegenden Wan- dungsteil eines Ringschiebers 3 erreicht hat, hat sich dieser um seine Achse zufolge des Eingriffes der beiden Verzahnungen so weit gedreht, dass eine Aussparung 9 dem Kol ben freien Durchtritt gewährt. Während die ses Durchtrittes nun ist durch eine genügende Breite des Kolbens in seiner Bewegungs richtung dafür gesorgt, dass eine Verbindung von Saug- und Druckraum unter allen Um ständen vermieden wird, um einen Verlust an Fördergut auszuschliessen.
Um zu verhindern, dass während dieser Absperrung durch den Einschluss der Flüs sigkeit in den beiden Abschnitten 11 und 12 (Fig. 1 und 2) der Schieberbahnen eine Hemmung des Schiebers eintritt, ist ein Um führungskanal vorgesehen, der die beiden Abschnitte der Schieberbahnen miteinander verbindet. Beim dargestellten Ausführungs beispiel wird dieser Umführungskanal durch die Aussparung 9 des Schiebers selbst ge- bildet, da diese Aussparung sich in radialer l"iühtung weiter erstreckt als der Kolben.
Es kann nunmehr die in den beiden Ab schnitten 11 und 12 (Fig. 1 und 2) der Schieberbahnen eingeschlossene Flüssigkeit über die Kolben 5 hinweg in Richtung des Pfeils 18 strömen, wodurch eine ungehinderte Bewegung der Schieber 3 gewährleistet ist. Die Anordnung könnte jedoch auch anders getroffen werden, da es lediglich darauf an kommt, während des Durchganges der Kol ben durch die Bahnen der Schieber durch Umführungskanäle diejenigen Abschnitte der Schieberbahnen miteinander zu verbinden, welche beiderseits des ringförmigen Arbeits raumes bezw. der ringförmigen Arbeitsräume liegen.
Durch die radiale Anordnung der Dreh achsen der Schieber 3 wird erreicht, dass der Flüssigkeitsdruck im Arbeitsraum 8 weder achsiale, noch radiale Kräfte auslöst, welche eine Trennung der beiden gegeneinander um laufenden Teile 1 und 4 veranlassen könnt. Hierdurch werden Drucklager zwischen den beiden Teilen entbehrlich.
Während bei dem dargestellten Aus führungsbeispiel nur ein Arbeitsraum 8 vor handen ist, so kann der Schieberträger 1 auch mit mehreren ringförmigen Arbeits räumen versehen werden, was den Vorteil bietet, dass bei gleichem Fördervolumen pro Umdrehung der Durchmesser der !Maschine verringert und dementsprechend eine ge nauere Abdichtung und eine höhere Drehzahl erreicht werden können.
Die Hindurchleitung- der Flüssigkeit durch das Innere des Kolbenträgers 1 bietet den Vorteil, dass keine Luft in den Spalt. zwischen Stator und Rotor eintreten kann und dass alle gegeneinander umlaufenden Teile dieselbe Temperatur aufweisen.
Ein besonderer Vorzug der in der Zeich nung dargestellten Maschine liegt darin, dass alle gegeneinander abdichtenden Teile in Flächenberührung miteinander stehen und eine stetige rotierende Bewegung ausführen. Dies gewährleistet einen hohen volumetri- schen 'Y#Tirkungsgrad und gestattet eine hohe Betriebsgeschwindigkeit.