Schwingkolbeninaschine. DerErfindungsgegenstand gehört zurKlasse der Maschinen mit schwingendem, in einem Gelenkstück eines Gehäuses verschiebbaren, durch eine Kurbel oder einen Exzenter ge führten Kolben.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass ein freies Ende des Kolbens an einem gekrümmten Wandungsteil einer Kammer des Gehäuses, die zur Arbeitsleistung ausgenutzt wird, dicht entlanggleitet, wobei die Kammer in zwei Räume geteilt wird, die bei bestimm ten Kolbenstellungen mit einem Ein-, bezw. Auslasse in Verbindung stehen.
Die Maschine kann als Kraftmaschine, Pumpe und Flüssigkeitsmesser verwendet, bezw. ausgebildet werden.
Auf der Zeichnung zeigen die Fig. 1 und 2 Querschnitte durch ein Ausführungsbeispiel der Maschine zur Zeit geringster, bezw. nahe zu geringster Arbeitsleistung und Fig. 3 und 4 zur Zeit höchster Arbeitsleistung.
1 .bezeichnet eine teilweise kreiszylindri sche Kammer,, in deren Stirnwänden eine Welle 1' gelagert ist, welche zwei Kurbel scheiben 2 besitzt. Zwischen diesen ist ein Kurbelzapfen 3 angeordnet, an welchen ein Plattenkolben 4 angelenkt ist, der rnit seinen Stirnflächen dicht an den Kurbelscheiben 2 und auf einem grossen Teile seines Weges mit der 331antelfläche seiner Nabe 5 dicht an der Wandung der Kammer 1 anliegt. Der Kolben 4 ist in seiner ganzen Breite in eitlem über der Kammer 1 angeordneten Gelenk stück 6 geführt, dessen Backen Kanäle 7, 7' enthalten.
Diese Kanäle, zusammenwirkend mit den Kanälen 8, 8' im Kolben 4 und den 0ffnungen 11', 11" in der Gehäusewand, bilden die Steuerung der Maschine. Über dem Gelenkstück 6 befindet sich eine Kammer 9, all deren gekrümmten Wandungsteil das freie Ende des Kolbens dicht anliegend entlang gleitet. An der tiefsten Stelle der Wandung der Kammer 1 sind Warzen <B>10</B> für die Schmierung vorhanden.
Die Löcher 12 dienen zur Aufnahme der Stirnbolzen des Gehäuses.
Die Arbeitsweise der Maschine als Kraft- maschine ist folgende: Vorausgesetzt, die Maschine solle Rechtsdrehung erhalten, dann hat die Einströmung durch I1" zu geschehen, während 11' der Ausströmung dient. Gemäss Fig. 1 nimmt das einströmende Mittel von 11" aus seinen Weg durch Kanal 7 nach Raum 9 (rechter Teil) und abwärts durch Kanal 8 nach Kammer 1 (ebenfalls rechter Teil).
Der Kolben 4 bildet sowohl in der Kammer 9. als auch in der Kammer 1 eine Teilungswand, durch welche bei Rechts drehung oben wie unten, rechts vom Kolben 4 ein Einströmungsraüm und unten links von ihm ein Ausströmungsraum geschaffen wird. Da die seitlichen Belastungen auf die obere und die untere Hälfte des Kolbens 4 die gleichen sind, so ergeben sie kein Drehmoment, und es bleiben übrig die Belastungen in der Längsrichtung auf den Kolben 4, in der Kammer 9 auf den Kolbenkopf, in der Kam mer 1 auf den obern Teil der Nabe 5.
Der resultierende Schub wirkt annähernd tangential und rechtsdrehend auf Kurbelzapfen 3, und der Kolben 4 wird deshalb aus Kammer 9 nach Kammer 1 hingedrängt. Das im linker) Teile dieser Kammer befindliche Treibmittel entweicht durch die Kanäle 8'. 7' und 11'.
Fig. 2 zeigt Kolben 4 in einer tieferen . Stellung. Sein Kopfende berührt nicht mehr die Wandung der Kammer- 9 ; die Trennung dieser Kammer ist aufgehoben, ebenso der seitliche Überdruck auf das freie Kolbenende, -während der Schub auf den Kopf noch fort dauert. In Kammer 1 (rechter Teil) wirkt der Seitendruck auf Kolben 4 und Nabe 5 infolge VergröPerung der Fläche stärker, und es resultiert -nieder ein rechtsdrehender, fast tangential gerichteter Schub auf der) Kurbel zapfen 3.
Das in der Kammer 1 (linker Teil) enthaltene Treibmittel entweicht durch die Kanäle 8', 7' und 11'.
Fig. 3 stellt einen Querschnitt durch die Maschine bei der Tiefstlage des Kolbens 4 dar, in welcher auch die Höchstleistung der Maschine vorhanden ist. Die Einströmung erfolgt durch 11",. 7 und 8 nur noch zur Kammer 1 (rechter Teil). Das Nabenende des Kolbens 4 erfährt vollen Seitendruck von rechts. Die jetzt umgeteilte Kammer 9 ist von Ein- und Ausströmung abgesperrt. Der Kurbelzapfen 3 erhält wieder rechtsdrehenden Tangentialschub. Das im linksseitigen Teile der Kauumer 1 enthaltene Treibmittel ent weicht durch die Kanäle 8', 7' und 11'.
Fig. 4 stellt die Maschine bei Höchstlage des Kolbens 4 und gleichzeitiger zweiter Höchstleistung dar. Die Drucke wirken wie v orbeschrieben, jedoch nicht in der Kammer 1, dem Kurbelzylinder, sondern in der Kammer 9, die jetzt wieder durch Kolben 4 geteilt ist und Verbindung mit der Ein- und Ausströ mung erhalten hat. Die Kammer 1 hingegen ist jetzt ungeteilt und von Ein- und Aus strömung abgesperrt. In der Kammer (rechte Seite) ist Kolben 4 belastet und wird nach links gedrückt. Er bildet einen mit dein Gelenkstück 6 drehbaren zweiarmigen Hebel.
dessen unterer Arm durch Nabe 5 den Schub wieder tangential rechtsdrehend auf Kurbel zapfen 3 überträgt. Das in der Kammer 9 (linker Teil) eingeschlossene Treibmittel ent weicht durch die Kanäle 8', 7' und 11'. Bei Linksdrehung erfolgt die Einströmung durch Stutzen 11', die Ausströmung aus Stutzen I1". und die Reihenfolge der Vorgänge ist dieselbe wie eben beschrieben. Ein Totpunkt wie bei andern Maschinen dieser Gattung ist bei der dargestellten Maschine nicht vorhanden. Sie läuft daher bei beiden Drehrichtungen von selbst an.
Zwecks Ausnutzung der Expansion eine dampf- oder gasförmigen Treibmittels sind die Kanäle 7; 7' und 8, 8', sowie die Ein- und Ausströmungsöffnungen imGehäuse zweck entsprechend auszubilden.