Drehkolbeinn aschine mit kreisförmigem Scheibenkolben. Gegenstand der Erfindung ist eine Dreh kolbenmaschine mit einem kreisförmigen, in einem Gehäuse mit kugelförmiger Umfangs wand umlaufenden Scheibenkolben. Die Er findung besteht darin, dass der Scheibenkolben zwei zueinander geneigte Wellen mit Hilfe von zu diesen Wellen senkrecht stehenden Zapfen derart zu einem Kreuzgelenk verbindet, dass er bei rotierenden Wellen gegenüber den Seitenwänden des Gehäuses Schwenkbewe gungen ausführt.
Die Maschine eignet sich als Kraftmaschine, Pumpe, Gebläse oder Kompressor, als Gas oder Flüssigkeitsmesser, und soll hier beispiels weise als Gebläse für Luftförderung beschrie ben werden. Dieses Gebläse eignet sich infolge seiner Wirkungsweise insbesondere auch zum Spülen undAufladen von Brennkraftmaschinen.
Die Zeichnung stellt mehrere Gebläse bil dende Ausführungsbeispiele des Erfindungs gegenstandes schematisch dar.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform mit parallelen Gehäusesei- tenwandungen; Fig. 2 zeigt in schematischer Form den gleichen Schnitt unter Weglassung von Kol ben, Zapfen und Wellen, wobei die Steuer öffnungen der einen Umfangswand zu ersehen sind;
Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel mit zueinander geneigten Gehäusewandungen, Fig. 4 einen Querschnitt längs der Linie r1-9. in Fig. 3, jedoch mit einer andern Dich tung des Bundes der Welle b als nach Fig. 3; Fig. 5 zeigt den gleichen Schnitt wie Fig. 3, wobei Kolbenscheibe, Zapfen und Welle weggelassen und die Steueröffnungen in der einen Umfangswand des Gehäuses ersichtlich sind.
In Fig. 1 ist a die eine Schrägwelle, mit der die rechtwinklig dazu stehenden Kreuz gelenkzapfen a#. starr verbunden sind,<I>b</I> die andere Schrägwelle, mit der die rechtwinklig zu dieser Welle stehenden Kreuzgelenkzapfen b2 verbunden sind. Diese Wellen sind in den Seitenwänden des Gehäuses gelagert, und zwar die rechte Welle mit Hilfe der Lager büchse e3. Die Zapfen<I>a2</I> und b2 sind durch den Scheibenkolben, der aus den beiden mitein ander verschraubten Hälften ei und c2 besteht, nach Art eines Kreuzgelenkes miteinander verbunden, indem sie in entsprechenden Boh rungen des Kolbens lagern.
Bei Antrieb des Scheibenkolbens durch eine der beiden Wellen a oder<I>b</I> führt der Scheibenkolben bei seiner Umlaufbewegung gleichzeitig Schwenkbewegungen gegenüber den Seitenwänden di und e des Gehäuses aus. Die in Fig. 1 gezeichnete Lage des Scheiben kolbens entspricht einer Totpunktstellung, wobei beispielsweise links unten der Hub raum fä ein Maximum und links oben der Hubraum fs ein Minimum darstellt.
Vorteilhaft wird ein kleiner toter Raum zugelassen, der Fremdkörper aufnehmen und Ungenauigkeiten der Herstellung ausgleichen kann.
Der Scheibenkolben läuft innerhalb der Umfangswand d3 und ei, welche die Form einer Hohlkugel hat, dichtend um; er ist an, seinem Umfang ebenfalls kugelig ausgebildet.
Der Scheibenkolben schwe);kt bei seiner Umlaufbewegung um die Gelenkzapfen<I>a2.</I> Dabei entstehen auf jeder Sebeibenseite zwei Förderräume, die sich abwechselnd in ent gegengesetztem Sinne vergrössern und ver kleinern. Die Förderräume jeder Seite werden durch die gestrichelt eingezeichneten, zylin drischen Wendungsteile c6 in Richtung der Zapfen a2 getrennt, die gleichachsig mit diesen Teilen angeordnet sind.
Die zylindrischen Wendungsteile c6 zwischen den Seitenflächen e4 laufen stets -an, den Seitenwänden entlang, dieselben berührend, wobei ihre Führung durch die Zapfen a2 und deren Welle a erfolgt, die senkrecht in der linken Gehäusehälfte dr ge lagert ist. Die Schwenkbewegung wird durch die Welle b mit Zapfen b2 hervorgerufen.
Die linke Kolbenseite oben arbeitet in gleichem Sinne wie die rechte Kolbenseite unten und umgekehrt. Man kann daher die je miteinander arbeitenden Hubräume durch Kanäle in der Scheibe zum Druckausgleich miteinander verbinden. Da sich die kugelige Umfangswand des Scheibenkolbens zwischen den durchgehenden, einen Winkel miteinander bildenden Seiten flächen c4 erstreckt, wechselt ihreBreite. Durch diese ungleiche Breite der Umfangswand lassen sich bei der Hub- und Umlaufbewegung des Scheibenkolbens der Ein- und Auslass in den G ehäuseumfangsteilen d3 und ei steuern.
In Fig. 2 ist di die linke Gehäuseseiten wand, ds die linke LTmfangswand, e die rechte Gehäuseseitenwand und e7 die rechte Umfangs wand. a ist die eine und b die andere Welle.
de ist bei dem durch Pfeil angegebenen Drehsinn des Gebläses eine Einlassöffnung. eo ist eine entsprechende Auslassöffnung in der rechten Umfangswand ei für die Arbeitsräume auf der rechten Scheibenkolbenseite. In der gezeichneten Totpunktstellung sind alle Steuer kanäle durch die Scheibenkolbenumfangswand verdeckt.
Auf der in der Zeichnung nicht darge stellten, dem Beschauer zugewandten Seite der Gehäuseumfangswand befinden sich ent sprechende Steueröffnungen für den Ein- und Auslass. Die in der Umfangswand ds liegen den Steueröffnungen dienen für die Förder- räume der linken Scheibenkolbenseite, die in der Umfangswand ei gelegenen Steueröffnun gen für die Förderräume auf der rechten Scheibenkolber)seite.
Dreht sich der Scheibenkolben aus der in Fig. 1 gezeichneten Stellung in dem in Fig. 2 angegebenen Drehsinne weiter, so werden die Räume f, und f6 Druckräume und die andern Räume wie fs Saugräume; dabei wird die Luft aus dem Raum fo durch die Steueröffnung eo aasgeschoben und in den Raum fs durch die Steueröffnung de Luft angesaugt.
Durch diese getrennte Steuerung der beider Scheibenseiten ist somit getrennter Betrieb in bezug auf Art, Druck, Menge und Verwen dungszweck des Fördermittels möglich.
Bei hohen Drücken kann der Auslass auch durch einen besonderer), mit der Welle um laufenden Drehschieber gesteuert werden; in Fig. 1 ist auf der linken Seite ein solcher Drehschieber a3 eingezeichnet.
Mir seine Schwenkbewegung um die Zapfer a2 benötigt der Scheibenkolben für die ein dringende Welle a eine Aussparung c3, die beispielsweise durch den kugelförmigenWellen- bund ai derart abgedeckt wird, dass Druck- und Sangräume nicht miteinander in Ver bindung kommen.
Auf der rechten Seite, wo die Welle b schräg in die Seitenwand eintritt, ist seitlich an dein Scheibenkolben ein Kugelabschnitt er, angebracht, der sich in einer Aussparung der Seitenwand e dicht bewegt. Ein solcher Kugel abschnitt kann natürlich auch auf der linken Seite des Scheibenkolbens angebracht werden, sofern nicht der Auslass durch einer Dreh schieber gesteuert wird.
Im Gegensatz zu der Drehkolbenmaschine nach Fig. 1, die ähnlich wie eine einzylindrige doppeltwirkende Kolbenpumpe fördert, erzielt die Ausführungsform nach Fig. 3 und 4 eine gleichförmigere Förderung. Jede der beiden Kolbenseiten wird durch zwei zueinander ge neigte Flächen gebildet und besitzt dadurch dachartige Gestalt. Dabei ist das Dach der einen Seite gegenüber jenem der andern Seite um<B>900</B> versetzt. Dadurch werden auch die Arbeitsvorgänge in den Förderräumen auf beiden Kolbenseiten uni 90 o gegeneinander versetzt, so dass durch ihr Zusammenwirken eine gleichmässigere Förderung sich ergibt.
Dabei erfolgt die Trennung der Druck- und Saugräume durch den- Scheibenkolben auf der linken Seite längs des Kreuzgelenkzapfen- paares a2 der Welle a, auf der rechten Seite längs des andern Zapfenpaares b2 der Welle b.
Die Arbeitsweise auf jeder Seite des Schei benkolbens dieser Ausführungsform ist die selbe wie bei Fig. 1.
In Fig. 3 ist a die eine Schrägwelle mit fest mit ihr verbundenen, senkrecht zu ihr stehenden Kreuzgelenkzapfen a2, b die andere Schrägwelle mit fest mit dieser Welle b ver bundenen, senkrecht zu ihr stehenden Kreuz gelenkzapfen b2. ei ist die linke, c2 die rechte Kolbenhälfte.
Die linke Kolbenhälfte dichtet der ebenen Seitenwand di gegenüber längs der Zapfen a2, die rechte Scheibenkolbenseite längs der Zapfen bz an der rechten Gehäuse- seitenwand e.
Die beiden Seitenwände des Gebäuses sind nicht parallel wie in Fig. 1, sondern zueinander geneigt. Die beiden Wellen a und b sind je senkrecht in der zugehörigen Gehäusewand ge lagert. Sie unterscheiden sich nicht in ihrer Wir kungsweise. Freie Achsialkräfte sind während der Förderbewegung der Scheibe nicht vor handen. Achsialkräfte können nur kurze Zeit in jeder Scheibenseite auftreten, wenn die Druckhübe in die Saughübe übergehen. Diese Achsialkräfte können durch Spurlager der Wellen aufgenommen werden.
Ein- und Auslass werden ebenfalls durch die Förder- und Umlaufbewegung und durch die ungleiche Breite der Umfangswand des Scheibenkolbens an der Gehäuseumfangswand gesteuert.
Die Stellung des Kolbens ist in Fig: 5 durch die gestrichelte Linie angedeutet. Bei der durch Pfeil angegebenen Drehrichtung des Gebläses dient die Steueröffnung dio als Einlassöffnung; die Auslassöffnung liegt auf der hier nicht dargestellten, dem Beschauer zugewandten Seite der Gehäuseumfangswand.
Während bei der Ausführungsform nach Fig. 1 die Einlass- und Auslasskanäle je ge trennt sind, fallen bei der Ausführungsform nach Fig. 3 bis 5 die beiden Einlass- und Auslassöffnungen für beide Kolbenseiten zu je einer einzigen Einlass- und Auslassöffnung zusammen.
Die Einlass- und Auslasskanäle werden vorteilhaft tangential an dem Gehäuse ange bracht, um einen guten Strömungsverlauf zu erzielen.
Auf der linken Seite wird die Aussparung des Scheibenkolbens für die Welle beispiels weise durch den kugelig ausgebildeten Wellen bund ai der Welle a abgedichtet. Die rechte Seite zeigt zur Abdichtung eine mit der Lager büchse es verbundene, feststehende Kugel schale es. Die letztere Ausführung ist der besseren Übersichtlichkeit halber in Fig. 4 nicht dargestellt. In Fig. 4 dichtet auf beiden Seiten der Wellenbund ab.