CH258104A - Rotationsmaschine. - Google Patents

Description

  Rotationsmaschine.    Die vorliegende Erfindung bezieht sich  auf eine Rotationsmaschine, bei welcher z. B.  ein Fluidum unter Druck als Bewegungs  mittel benutzt     wird,    oder bei welcher Lei  stung von einer äussern Quelle auf die Vor  richtung aufgedrückt wird, um Fluidum zu  bewegen und daher als Pumpe zu wirken.  



  Der Zweck der     Erfindung    besteht darin,  eine Vorrichtung wie die erwähnte vorzu  sehen, welche radiale Flügel besitzt, die aus  einem Rotor vorstehen und bei welcher ein  durch Zentrifugalkräfte bewirktes     Andrük-          ken    der Flügel an den Zylinder vermieden ist.  



       Zahlreiche        Ausführungsformen    von     Ro-          tationsmaschinen    und dergleichen sind be  kannt, bei welchen infolge der Exzentrizität  des Rotors der Raum zwischen ihm und  dem     umschliessenden    Zylinder regelmässig  verändert worden ist, um die erforderlichen  Bedingungen des Arbeitskreislaufes zu er  halten und in Verbindung mit welchem ra  dial liegende Flügel     benutzt    worden sind, um  den Raum in erforderlicher Weise abzudich  ten. Die Erfindung betrifft eine Verbesse  rung bei eolchen Vorrichtungen.  



  Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs  gegenstandes ist schematisch in der bei  liegenden Zeichnung dargetellt.  



  Fig. 1 ist ein Querschnitt der Maschine,  und  Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie  A-A in Fig. 1.  



  Die Maschine weist, wie gezeigt, ein Ge  häuse oder Stator 1 mit einem Zylinder 2  auf, in welchem sich ein Rotor 3 dreht, der    einen ringförmigen Körper 4 und eine An  zahl Flügel 5 aufweist.  



  Der Ring 4 bildet den Kopf eines Zap  fens 6, in welchen die Welle 7 für die Kraft  aufnahme der Maschine eingekeilt ist.  



  Die Achse 8 des Zapfens 6 ist zur Achse 9  des Zylinders 2 seitlich versetzt. Der dem  Zapfen 6 gegenüberliegende Gehäuseteil 10  trägt eine Achse bzw. einen Achsstummel  11, der zentral in den Zylinder 2 vorsteht.  Auf dieser Achse 11 sind eine Reihe Ring  lagerteile 12 drehbar angeordnet, die Flügel 5  tragen, von     welchen    bei der     dargestellten     Maschine vier gezeigt sind. Jeder Flügel  besitzt zwei Lagerteile 12, die auf die Achse  11 aufgepasst sind. Zum Beispiel kann der  Flügel 5a Lagerteile 13, 14 besitzen. Die       Flügel    selbst berühren normalerweise den  Zylinder 2 nicht, sondern sind mit Streifen 15  versehen, welche in die gabelförmigen Enden  16 eingesetzt sind.

   Diese Streifen können  federbeeinflusst sein, um eine fluidumdichte  Berührung mit dem Zylinder zu ergeben.  



  Der ringförmige Teil 4 des     Rotors    3 wird  durch den kreisringförmigen Teil<B>17</B> getra  gen,     welcher        gewöhnlich        mit    dem Zapfen 6  ein Stück bildet. Der Ring 4     ist    radial bei  18     geschlitzt,    und der Ring ist     längs    der  Schlitze     1-8    parallel zu der Achse     ,des    Rin  ges durchbohrt, um in jedem Schlitz zwei       halbzylindrische        Dichtungsstücke    19 unter  zubringen,     wobei    :

  der Schlitz zwischen je zwei       Stücken    1,9 eine     Gleitpassung    für     einen        Flü-          gel    5 .ergibt. Die innern und äussern Enden  -der     Sehlitze    18 in dem Ring 4 ,sind so breit,      dass während der Drehung der Maschine eine  Winkelbewegung der Flügel 5 in der Schlit  zen 18 möglich ist, welche infolge der Ver  setzung der Achsen 8, 9 des Ringes 4 und  des Achsenstummels 11 stattfindet.  



  Es ist zu beachten, dass der Ring 4 im  Zylinder 2 infolge der Versetzung der ent  sprechenden Achsen einen gekrümmten Raum  20 zwischen Ring 4 und Zylinder 2 vorsieht.  Der Raum ist sehr klein auf einer Seite, der  obern Seite in der Darstellung, und besitzt  sein Maximum diametral gegenüber, das ist  auf der untern gezeigten Seite.  



  Die Flügel 5 teilen diesen gekrümmten  Raum 20 in vier ungefähr gleiche Winkel  räume.  



  Die Wand 21 ,des Zylinders 2 besitzt we  nigstens vier Öffnungen, die passend um den  Umfang liegen. 22 ist der Auspuffkanal.  Der Einlass für die Luft befindet sich bei  23. 24 ist der Einlass für den Brennstoff  und 25 ist eine Aussparung für die Zünd  vorrichtung. Eine bei     2ss    und 24 eintretende  Ladung wird verdichtet, bis sie nie     Zünd-          stelle    25 erreicht, wo sie entzündet wird, und  der dadurch erzeugte Druck presst auf den  Flügel 5 gerade nach der Stelle 25, um .den  Rotor 3 zu drehen. Der Druck wird in diesem  Raum aufrechterhälten, bis er den Auspuff  kanal 22 erreicht.

   Somit werden bei jeder Um  drehung der Maschine vier Ladungen auf  genommen, verdichtet, entzündet und     ausge-          pufft.     



  Es ist ein Merkmal dieser Rotations  maschine, dass die Auspuffgase benutzt wer  den, um einen Vorverdichter 26 für die Luft  anzutreiben. Zu diesem Zweck treten die Aus  puffgase durch geeignet geformte Kanäle 27  aus, so dass sie auf Schaufeln 28 eines Ra  des auftreffen. Diametral gegenüber gehen  die Schaufeln 58 des Rades an einer Öffnung  29 vorbei, die zu der Atmosphäre führt. Die  Schaufeln 28 nehmen bei der Drehung Luft  auf, welche sie zu einem Kanal 30 leiten, der  mit demn Einlass 23 der Maschine durch einen  ringförmigen Kanal 31 verbunden ist, der  teilweise um die Aussenseite des Vorverdich  ters 2e herumgeht.    Die Maschine     wind    durch eine     Ölpumpe     32 geschmiert, welche schematisch in der  Zeichnung als.

   Zahnradpumpe gezeigt ist, die  durch die Maschinenwelle 7 mittels Zahn  rädern 33, 34 angetrieben werden kann. Die       Ölzuführung        unter    Druck ist so ausgeführt,  dass sie durch die Enden des Zylinders 35  hindurchgeht. Jedes Ende wird abwechselnd  durch einen Steuerkolben so bedient, dass die  Kolben 36 sich hin und her bewegen und den  flüssigen Brennstoff aus dem Rohr 37 pum  pen, um ihn der Rotationsmaschine zuzufüh  ren. Die Räume 38 bilden Leitungen in den  Zylinderwänden für Kühlwasser.  



  Die Wirkungsweise der Maschine kann  verstanden werden, wenn die Verhältnisse  betrachtet werden, welche in den Räumen  während einem Arbeitskreislauf auf der Vor  derseite und auf der Rückseite des einen  Flügels 5a bestehen, wobei die Drehung im  Uhrzeigersinn erfolgt.  



  Wenn der Flügel 5a über den Auspuff  kanal 22 hinweggeht, treten die Gase hinter  ihm in die Schaufeln 28 des Vorverdichter  rades 26 ein, um dieses zu drehen Gleich  zeitig saugen die Schaufeln 28 auf der ge  genüberliegenden Seite des     Rades    2'6     Luft     durch die Öffnung 29 an, um sie unter Druck  durch den Kanal 23 zu entladen. Daher be  findet sich die neue Luftladung vor dem  Flügel 5a ursprünglich unter einem gewissen  Druck. Mittlerweile, wenn der Flügel 5a die  in Fig. 1 gezeigte Lage erreicht, ist sie am  Kanal 23 vorbeigegangen, und Luft ist in  den Raum 20 hinter ihm eingetreten, um     die-          sen    Raum zu spülen und die Auspuffgase       daraue    auszustossen.  



  Der Rotor 3 fährt fort, sich im     LThrzei-          gersinn    zu     drehen        und    der Raum vor dem       Flügel    5a befindet     sich    in der in Fix. 1 ge  zeigten. Lage,     in    der er gegen den     Brenn-          stoffeinlass    24 offen ist.

   Der     Brennstoff,    der       fortlaufend    in     Gestalt    eines     dünnen        Flüssig-          keitsstrahles    eintritt,     mischt        ;

  sich    mit der  Luftladung, wenn die     letztere        komprimiert     wird.     ,Schliesslich    gibt     der        Flügel        5-b,    der  sich vor dem     Flügel    5a befindet, die Vertie  fung 2'5 frei,. welche -die     komprimierte    La.-      dung vor 5a in Berührung mit der Zündvor  richtung bringt. Die neu komprimierte La  dung verbrennt. Zwischen je zwei Flügeln  ist ein Teil 39 des Umfanges des Rotors 3,  wie gezeigt, weggesohnitten.

   Vorteilhaft ist  dieser Raum beschränkt, so dass die Zündung  der Ladung bei der Drehung der     Maschine     zunehmend stattfindet, und infolge der gro  ssen Rotationsgeschwindigkeit wird die La  dung über die Zündstelle 25 hinaus mitge  nommen und die ganze Ladung verbrennt  während diesem Fortschreiten. Der Druck  erfolgt auf die kontinuierlich sich vergrö  ssernde Fläche des Flügels 5b, und die Ver  brennungsladung wird in dem Raum vor dem  Flügel 5a gehalten und entweicht nicht, bis  der Flügel 5b am     Auspuffkanal    22 vorbei  geht, wenn durch die weitere Drehung der  Maschine der Kreislauf wiederholt wird.  



  E äst klar, dass bei jedem Kreislauf jeder  Raum zwischen den Flügeln 5 vier verschie  denen     Zuständen    ausgesetzt ist, nämlich Aus  puff, Einlass, Kompression und     Verbrennung     der Ladung. Da vier Flügel vorhanden sind,  die vier Räume ergeben, wird der Kreis  lauf viermal bei einer Umdrehung wieder  hol und die vier verschiedenen Zustände  finden gleichzeitig auf getrennten Teilendes  Kreislaufes statt.  



  Die genaue Festlegung der vier     Öffnun-          gen    22, 23, 24 und 25 hängt von der erfor  derlichen Geschwindigkeit, der Qualität und  Hochwertigkeit der Brennstoffzufuhr und  andern Faktoren ab.  



  Die erläuterte Rotationsverbrennungsma  schine ergibt ein Minimum von nicht ausge  glichener Belastung und ist einfach in dex  Konstruktion und leicht zu unterhalten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Rotationsmaschine mit einem Statorge häuse, das einen Zylinder bildet, mit einem Rotor darin, dessen Achse parallel zu der des Zylinders, aber dazu seitlich versetzt ist, gekennzeichnet durch einen Rotorring, der im Durchmesser kleiner als der Innendurchmes ser des Zylinders ist, durch Flügel, die vom Ring radial gegen die Innenwand des Zy- linders hin vorstehen und dieser dicht ent langstreichen, durch eine feste Achse, deren geometrische Achse mit der Achse des Zy linders übereinstimmt, durch Lagerteile an den Flügeln, die auf der festen Achse drehbar gelagert sind, durch radiale Schlitze in dem Ring, durch halbzylindrische Dichtungs stücke in diesen Schlitzen, einen Schlitz zwi schen je zwei Dichtungsstücken, dessen Breite bleich der Dicke eines Flügels ist,

   und durch eine Einlasslöffnung und eine Aussslassöffnung in der Wand des Statorzylinders. UNTERANSPRÜCHE: 1. Rotationsmaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Brenn- kraftmaschine ausgebildet ist, und dass eine Zündaussparung und eine die erwähnte Aus lassöffnung bildende Auspufföffnung in der Wand des Statorzylinders vorgesehen sind. 2.

   Rotationsmaschine nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Turbinen rad vorgesehen ist, das Umfangsschaufeln be sitzt, wobei der von der Auslassöffnung weg führende Auslasskanal durch einen Teil dieser Schaufeln hindurchgeht, während ein wei terer Teil dieser Umfangsschaufeln durch einen nach der Atmosphäre hin offenen Ka nal hindurchgeht, und wobei ein Durchlass vorhanden ist, der diesen Kanal mit der Ein lassöffnung der Maschine verbindet. 3.

   Rotationsmaschine nach Patenanspruch, als Brennkraftmaschine ausgebildet, gekenn zeichnet durch einen Einlass, für Luft, einen Eimass, für flüssigen Brennstoff und .eine Auspufföffnung in der Zylinderwand, einen in dem Lufteinlass fördernder Verdichter für die Luft, eine Schmierölpumpe und eine durch den @Öl.druck,dies-er Pumpe betriebene Brennstoffpumpe. 4,. Rotatio@nsm.aschine nach Unteranspruch 1, :

   dadurch gekennzeichnet, @dasst auf dem Umfang des Ringes zwischen jedem Paar von vorstehenden Flügeln eine Aussparung (3,9) vorgesehen ist.