Als Pumpe, Kompressor oder Motor verwendbare Maschine. Die Erfindung betrifft eine als Pumpe, Kompressor oder Motor verwendbare 3la- schine mit in einem Gehäuse befindlichen, um einen zentralen Drehschieber herum an geordneten, mit ihren Aehsen zur Achse des Drehschiebers parallelen Zylinderräumen für hin- und hergehende doppelwirkende Kolben,
welcher Drehschieber an eine rbertragungs- welle angeschlossen ist und ein bei seiner Umdrehung schwingendes Treiborgan für die Kolben trägt. Bei den bisher bekannten bIa- schinen dieser Gattung werden die einzelnen Zylinderräume an jedem Ende des Gehäuses längs der einen Hälfte des Umkreises des trommelartigen Gehäuses mit einer äusseren Saugkammer in Verbindung gesetzt, wäh rend sie längs der anderen Hälfte des Vrn- kreises mit einer äusseren Druckkannrrer in Verbindung gesetzt erden.
Zwischen den an entgegengesetzten Enden des Gehäuses befindlichen Saugkammern ist eine äussere Verbindung vorgesehen, und eine ähnliche Verbindung besteht zwischen den beiden an die entgegengesetzten Enden des Gehäuses verlegten Druckkammern. Diese Anordnung der Saug- und Druckkammern, sowie der Verbindungen zwischen denselben macht die Abmessungen der Xaschine unnötig gross und die Konstruktion verwickelt.
Zweck der Erfindung ist, eine verbesserte Anord nung der betreffenden Kammern und Ver bindungen zu schaffen, wodurch die Abmes sungen der Maschine wesentlich herabgesetzt und die Konstruktion vereinfacht wird.
Dies wird gemäss vorliegender Erfindung dadurch erreicht, dah sowohl auf beide En den der Zylinderräume entfallende Saug kammern, als auch auf beide Enden der Zy linderräume entfallende Druckkammern durch Verbindungskanäle im. Inneren des Schie bers miteinander kommunizieren und bei Drehung des Drehschiebers mit einer gemein samen Saug-, bezw. Druckleitung in Ver bindung gebracht werden.
In der Zeichnung sind einige Ausfüh rungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt.
Fig. 1 ist ein senkrechter Längsschnitt einer Maschine gemäss einer ersten Ausfüh rungsform der Erfindung; Fig.2 ist ein wagrechter Längsschnitt derselben Maschine; Fig. 3 ist ein Querschnitt nach der Linie X--x- in Fig. 1; Fig. 4 ist ein Längsschnitt einer Maschine gemäss einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 5 ist ein ähnlicher Schnitt einer Maschine gemäss einer dritten Ausführungs form der Erfindung;
Fig. 6 und 7 sind ein Längsschnitt und ein Querschnitt einer Maschine gemäss einer vierten Ausführungsform der Erfindung.
In der in Fig. 1-3 dargestellten @rrs- führungsforin bezeichnet 1 ein in der Quer richtung geteiltes, trommelartiges, feststehen des Gehäuse, das mit einer Bohrung 3 so wie mit sechs über den Umfang des Gehäuses verteilten, zur Achse der Bohrung parallelen Zylinderräumen 2 versehen ist. Jeder Zylin derraum enthält einen doppeltwirkenden Kol ben 4, während in der mittleren Bohrung 3 ein in der Querrichtung geteilter Drehschieber 5 gelagert ist. Dieser Schieber ist mit einer Treibwelle 6 fest verbunden.
Der Schieber 5 ist mit einem mittleren Teil 7 mit kleinerem Durchmesser versehen, und auf diesem mittle ren Teil ist ein zylinderförmiger Körper 8 mit schräg zur Achse des Drehschiebers verlegter Achse befestigt. Auf dem Körper 8 ist, zweckmässig mit Hilfe von Kugellagern, ein Ring 9 gelagert, der einen radialen Vor sprung 10 für jeden Kolben trägt. Die Vor sprünge 10 sind als zylinderförmige Zapfen ausgebildet, und jeder voll denselben greift in eine Bohrung eines Zapfens 11 ein, der in einer Querbohrung des entsprechenden Kolbens drehbar und verschiebbar gelagert ist.
Die Zylinderräume 2 stehen alt jedem Ende mit der Bohrung 3 der Trommel in Verbindung, und zwar durch seitliche Off nungen 12. Der Schieber 5 hat gerade gegen über jeder Reihe voll Ofinungen 12 zwei einander diametral gegenüberstehende, in der Umfangsrichtung langgestreckte Öffnungen 13, 14, voll denen die Öffnung 13 als Saugöffnung -lind die Öffnung 14 als Drucköffnung dient. Die Öffnungen 13 stehen mit je einer Saug- Hammer 15 im Schieber 5 in Verbindung.
Die Saugkammern des Schiebers kommuni zieren miteinander durch einen Kanal 16, und die eine dieser Saugkammern stellt mit einer arn einen Ende des Gehäuses ange schlossenen Saugleitung 17 in Verbindung. Die Öffnungen 14 sind in ähnlicher Weise mit in dein Schieber vorgesehenen Druck kammern 18 verbunden, die durch eitlen Kanal 19 miteinander kommunizieren und von denen die eine mit einer Druckleitung '?0 in Verbindung steht, die an dem von der Saugleitung abgekehrten Ende des Gehäuses angeschlossen ist.
Zwischen den Zylinderräumen sind im Gehäuse Kühlwasserkanäle 21 vorgesehen. Die beschriebene Maschine wirkt im grossen Ganzen wie folgt: Bei der Umdre hung der Welle 6 dreht sich auch der Schieber 5. Der Körper 8 versetzt darin den Ring 9 mit den Vorsprüngen 10 in eilte schwingende Bewegung in achsialer Rich tung. Während der Schieber ä eilte Um drehung macht; so macht jeder Kolben einen hin- und hergehenden Hub.
Bei der Bewe gurig der Kolben stehen die Zylinderräume während ihrer Wirkung als Saugräume durch die Öffnungen 13 mit der Saugleitung 17 in Verbindung, während sie während ihrer Wir kung als Druckräume durch die Öffnungen 14 mit der Druckleitung 20_verbunden sind.
Wenn die Maschine, statt als Pumpe oder Kompressor, als Motor verwendet wer den soll, darin vertauscht man die Rollen der Ein- und Auslassöffnungen gegenseitig, so dass die Einlassöffnungen 13 der Pumpe und des Kompressors zu Auslassöffnungen des Motors werden und umgekehrt, oder in andern Worten, die Bewegungsrichtung des Fluidums ist dann entgegengesetzt. Die Aus- lassöffnungen 13 sind so lang gewählt, dass die Arbeitsperioden der Kolben teilweise in einander greifen.
Die durch das in die Zy linderräume geführte Treibmittel veranlasste hin- ünd hergehende Bewegung der Kolben wird in eilte Drehung des Schiebers 5 und der Arbeitswelle 6 umgesetzt. Bei der Ausführungsform der -Maschine nach Fig. 4 ist der Verbindungskanal der Druckkammern 18 in Form einer Rohrleitung 19 in das Innere des achsialeii Verbindungs- kanals 16 der Saugkainniern <B>15</B> verlegt.
Hierdurch wird der Vorteil erreicht, dass bei spielsweise bei der Verwendung der Maschine als Kompressor das durch die Kompression erw äi-mte (;as nicht mit dem äuGeren Teil des Schiebers in Berührung kommt Lind ihn erwärmt.
Bei der Verwendung der Maschine nach vorliegender .l,:rfiridurig als Kompressor kann es ferner vorteilhaft sein, mehrere 3Iaseliinen zu einem einheitlichen Aggregat zu verbin den. Fig. 5 stellt die Verbindung zweier Ein zelmaschinen gemäss der Erfindung zu einer Kompoundniaschine dar, wobei die linksseitige Maschine 22 als Hochdruckkompressor und die rechtsseitige Maschine 23 als Niederdruckkoin- pressor dient.
Die Druckkammer 182 der letz teren Maschine steht mit der Saugkammer <B>15'</B> der ersteren Maschine in unmittelbarer Verbin dung. In dem durch diese Kammern gebil dete. Raum ist. eine sogenannte Zwischen kühlvorrichtung 24 angeordnet, welche Kühl vorrichtung die Stossenden der Schieber der Einzelmaschinen umgibt.
Die Kühlvor richtung 24 steht mit dem Kühlmantel 212 des Niederdruckkompressors 23 in Verbin dung, während dieser Kühlmantel anderseits finit dem Kühlmaiktel 21' des Hochdruck- kompressors verbunden sein kann.
In der in Fig. 6 und i dargestellten Aus führungsform sind ebenfalls zwei Einzelma schinen zu einem Kompoundkonipressor zu sammengebaut. In dieser Ausführungsform sind die Druckkammern 18' und 18'= der beiden Einzelmaschinen in achsialer Rich tung hintereinander verlegt und lediglieli durch eine Wand 26 voneinander getrennt.
Die Druckkammer 182 des Niederdruckkoni- pressors 23 steht mit der Saugkammer 1.-3' des Hochdruckkompressors mittelst mehreren durch den Kühlmantel 21' des Hochdruck kompressors geführter Rohre<B>27</B> in Verbin dung. Bei dieser Ausführungsform bewirkt deshalb dieser Kühlmantel die Zwischenküh- lung. Diese Anordnung hat den Vorteil eines Herabsetzens des Achsialdruckes zur Folge, indem die entstehenden Achsialdrücke ein ander teilweise aufheben.
Die Wellen der beiden Einzelmaschinen sind durch eine Kupp lung 28 miteinander verbunden.
ln den Fig. 5-7 sind der Einfachheit halber die Körper N und Ringe 9 wegge lassen.
Selbstverständlich können mehr als zwei Einzelmaschinen in der einen oder andern der angegebenen Weisen miteinander ver bunden werden. Wenn erwünscht, können auch gewisse 1NIaschinen eines Aggregrates in der einen und gewisse Maschinen in der andern Weise miteinander kombiniert werden.
Machine that can be used as a pump, compressor or motor. The invention relates to a 3-machine which can be used as a pump, compressor or motor and has a housing, arranged around a central rotary valve and arranged with their axes parallel to the axis of the rotary valve for reciprocating double-acting pistons,
which rotary valve is connected to a transmission shaft and carries a drive element for the pistons that vibrates as it rotates. In the previously known machines of this type, the individual cylinder spaces at each end of the housing are connected to an outer suction chamber along one half of the circumference of the drum-like housing, while they are connected to an outer pressure canister along the other half of the circumference connected to earth.
An external connection is provided between the suction chambers located at opposite ends of the housing, and a similar connection exists between the two pressure chambers located at the opposite ends of the housing. This arrangement of the suction and pressure chambers, as well as the connections between them, makes the dimensions of the machine unnecessarily large and the construction involved.
The purpose of the invention is to provide an improved arrangement of the chambers and connections in question, whereby the dimensions of the machine are significantly reduced and the construction is simplified.
This is achieved according to the present invention in that there are both suction chambers on both ends of the cylinder spaces and pressure chambers on both ends of the cylinder spaces through connecting channels in the. Communicate inside the slide with each other and when turning the rotary slide with a common suction, respectively. Pressure line are brought into connection.
In the drawing, some embodiments of the invention are shown for example.
Fig. 1 is a vertical longitudinal section of a machine according to a first Ausfüh approximately form of the invention; Fig. 2 is a longitudinal horizontal section of the same machine; Fig. 3 is a cross-section along the line X-x- in Fig. 1; Fig. 4 is a longitudinal section of a machine according to a second embodiment of the invention; Fig. 5 is a similar section of a machine according to a third embodiment of the invention;
6 and 7 are a longitudinal section and a cross section of a machine according to a fourth embodiment of the invention.
In the @ rrs- guide forin shown in Fig. 1-3, 1 denotes a transversely divided, drum-like, fixed housing with a bore 3 as well as six cylinder spaces distributed over the circumference of the housing parallel to the axis of the bore 2 is provided. Each Zylin derraum contains a double-acting Kol ben 4, while a rotary valve 5 split in the transverse direction is mounted in the central bore 3. This slide is firmly connected to a drive shaft 6.
The slide 5 is provided with a central part 7 with a smaller diameter, and on this middle part a cylindrical body 8 is attached with an axis laid obliquely to the axis of the rotary valve. Is on the body 8, expediently with the help of ball bearings, a ring 9 is mounted, which carries a radial before jump 10 for each piston. Before jumps 10 are designed as cylindrical pins, and each fully the same engages in a bore of a pin 11 which is rotatably and displaceably mounted in a transverse bore of the corresponding piston.
The cylinder spaces 2 are old at each end with the bore 3 of the drum in connection, namely through lateral openings 12. The slide 5 has just opposite each row full of openings 12 two diametrically opposed, in the circumferential direction elongated openings 13, 14, full of which the opening 13 serves as a suction opening -lind the opening 14 as a pressure opening. The openings 13 are each connected to a suction hammer 15 in the slide 5.
The suction chambers of the slide communicate with each other through a channel 16, and one of these suction chambers is connected to a suction line 17 connected to one end of the housing. The openings 14 are similarly connected to pressure chambers 18 provided in the slide, which communicate with one another through a duct 19 and one of which is in communication with a pressure line '? 0 connected to the end of the housing remote from the suction line is.
Cooling water channels 21 are provided in the housing between the cylinder spaces. The machine described works on the whole as follows: When Umdre hung the shaft 6 also rotates the slide 5. The body 8 displaces the ring 9 with the projections 10 in a hurried oscillating movement in the axial direction Rich. While the slide makes a quick turn; so each piston makes a reciprocating stroke.
When moving the pistons, the cylinder spaces are in connection with the suction line 17 during their action as suction spaces through the openings 13, while they are connected as pressure spaces through the openings 14 to the pressure line 20 during their action as pressure spaces.
If the machine is to be used as a motor instead of a pump or compressor, the roles of the inlet and outlet openings are interchanged, so that the inlet openings 13 of the pump and the compressor become the outlet openings of the motor and vice versa, or in others In other words, the direction of movement of the fluid is then opposite. The outlet openings 13 are selected to be so long that the working periods of the pistons partially mesh with one another.
The reciprocating movement of the pistons caused by the propellant guided into the cylinder chambers is converted into rapid rotation of the slide 5 and the working shaft 6. In the embodiment of the machine according to FIG. 4, the connection channel of the pressure chambers 18 is laid in the form of a pipeline 19 in the interior of the axial connection channel 16 of the suction chambers <B> 15 </B>.
This has the advantage that when the machine is used as a compressor, for example, that which is heated by the compression does not come into contact with the outer part of the slide and heats it up.
When using the machine according to the present .l,: rfiridurig as a compressor, it can also be advantageous to connect several 3Iaseliinen to a uniform unit. 5 shows the connection of two individual machines according to the invention to form a compounding machine, the left-hand machine 22 serving as a high-pressure compressor and the right-hand machine 23 serving as a low-pressure compressor.
The pressure chamber 182 of the latter machine is in direct connection with the suction chamber <B> 15 '</B> of the first machine. In which formed by these chambers. Space is. a so-called intermediate cooling device 24 is arranged, which cooling device surrounds the butt ends of the slides of the individual machines.
The cooling device 24 is connected to the cooling jacket 212 of the low-pressure compressor 23, while this cooling jacket on the other hand can be finitely connected to the cooling element 21 'of the high-pressure compressor.
In the embodiment shown in Fig. 6 and i, two single machines are also built together to form a compound compressor. In this embodiment, the pressure chambers 18 ′ and 18 ′ of the two individual machines are laid one behind the other in the axial direction and are only separated from one another by a wall 26.
The pressure chamber 182 of the low-pressure compressor 23 is connected to the suction chamber 1.-3 'of the high-pressure compressor by means of a plurality of pipes 27 guided through the cooling jacket 21' of the high-pressure compressor. In this embodiment, this cooling jacket therefore effects the intermediate cooling. This arrangement has the advantage of lowering the axial pressure as a result of the resulting axial pressures partially canceling one another.
The shafts of the two individual machines are connected to one another by a coupling 28.
In FIGS. 5-7, the bodies N and rings 9 are omitted for the sake of simplicity.
Of course, more than two individual machines can be connected to one another in one or the other of the specified ways. If desired, certain machines of an aggregate can be combined with one another in one way and certain machines in the other.