CH337605A - Vane piston rotary machine - Google Patents

Vane piston rotary machine

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CH337605A
CH337605A CH337605DA CH337605A CH 337605 A CH337605 A CH 337605A CH 337605D A CH337605D A CH 337605DA CH 337605 A CH337605 A CH 337605A
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CH
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plates
rotor
rotary machine
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machine according
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German (de)
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Ghelfi-Lang Ruth Dr Phil
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Ghelfi Lang Ruth Dr Phil
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/08Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing
    • F01C1/12Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/30Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F01C1/34Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F01C1/344Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member

Description


       Flügelkolben-Rotationsmaschine Die Erfindung betrifft eine Rotationsmaschine, insbesondere eine Pumpe, mit Flügelkolben aufwei senden Rotoren und bezweckt, automatisch die Ab dichtung der Rotoren an deren Stirnseiten aufrecht zuerhalten. Vane piston rotary machine The invention relates to a rotary machine, in particular a pump piston with wings and rotors automatically send aufwei purpose, the seal from the rotors at their end faces upright obtain.

    Die erfindungsgemässe Maschine ist zur Förderung von flüssigen oder gasförmigen Fluiden aller Art geeignet, und ermöglicht bei entsprechender Ausbildung insbesondere den Betrieb mit Fluiden hoher Temperatur, ohne Gefahr des Klemmens oder Blockierens der Rotoren und mit dauernder perfekter Abdichtung aller beweglichen Teile der Pumpe, was bei bisherigen Pumpen der Verdrängerbauart nicht möglich war. The inventive machine is suitable for the conveyance of liquid or gaseous fluids of all kinds, and in particular allows to operate with high temperature fluids, without the risk of jamming or locking of the rotors and permanent perfect sealing of all moving parts of the pump with appropriate training, which in previous pumps positive displacement was not possible.  



   Ausser der Möglichkeit des Betriebes als Pumpe kann die erfindungsgemässe Rotationsmaschine auch als hydraulischer oder pneumatischer Motor oder als volumetrischer Zähler für Fluiden aller Art von be liebigem Druck und Temperatur dienen oder auch als Hochvakuumpumpe. Apart from the possibility of operating as a pump can the inventive rotary machine as a hydraulic or pneumatic motor or a volumetric meter for fluids of all kinds of be liebigem pressure and temperature are used or as a high vacuum pump.  



   Die Rotationsmaschine kann auch benützt wer den, um gleichzeitig Flüssigkeiten und Gase in belie bigem Mengenverhältnis zu fördern, z. The rotary engine is also used who, for the, to promote the same fluids and gases in belie bigem ratio.  B. Kondens wasser und Dampf usw. B. condensation water and steam, etc.  



   Erfindungsgemäss besitzt die Maschine zwei mit einander in Berührung stehende Rotoren mit radial beweglichen Flügelkolben bildende Platten, und zwei gegen die Stirnseiten der Rotoren durch Federdruck angepresste Scheiben, zwischen denen und der Stator- wandung je eine mit dem Druckraum der Maschine in Verbindung stehende Kammer vorgesehen ist, in welche beim Betrieb der Maschine Druckfluidum gelangt, das zusätzlich zum erwähnten Federdruck die genannten Scheiben gegen die Rotorstirnflächen anpresst. According to the invention has the machine, two to each other in contact rotors with radially movable vane piston forming plates and two against the end faces of the rotors is pressed by spring pressure plates, between which and the stator wall depending provided a standing with the pressure chamber of the machine in connection chamber into which passes pressure fluid during operation of the machine, which additionally presses said disks against the rotor end faces to the aforementioned spring pressure.     



   Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes beispielsweise dargestellt. In the drawing an embodiment of the subject invention is shown, for example.  Fig. 1 ist ein Querschnitt durch eine als Pumpe ausgebildete erfindungsgemässe Rotationsmaschine. Fig. 1 is a cross section through an opening formed as a pump according to the invention rotary machine.  



        Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch die Achsen der Rotoren der Pumpe. Fig. 2 is a longitudinal section through the axes of the rotors of the pump.  Die dargestellte Pumpe besitzt einen Stator oder Pumpengehäuse 1 mit zwei innern halbzylinderför- migen Wandoberflächen, an die sich zwei ebene Wandflächen anschliessen, Flanschverbindungen 2 und 3, eine Saugkammer 4 und eine Druckkammer 5. Auf dem Flansch 2 ist ein Deckel 6 hermetisch dicht auf das Gehäuse 1 aufgesehraubt, während mittels des Flansches 3 ein Tragkörper 7 am Ge häuse 1 befestigt ist, der ein Lager 8 für die Rotor welle 14 bildet. The pump shown has a stator or pump housing 1 with two inner halbzylinderför--shaped wall surfaces, two flat wall surfaces connect to the, flange joints 2 and 3, a suction chamber 4 and a pressure chamber 5. In the flange 2, a cover 6 is hermetically sealed to the aufgesehraubt housing 1, while a supporting body 7 housing the Ge by means of the flange 3 is fixed to 1, which forms a bearing for the rotor shaft 8 fourteenth

    Ein schwingendes Lager 9 ist in geeigneten Führungen im Tragkörper angeordnet und ist dem ständigen Druck von Federn 10 unterworfen. An oscillating bearing 9 is positioned in suitable guides in the supporting body and is subjected to the constant pressure of springs 10 degrees.  Auf dem Tragkörper 7 ist ein Deckel 11 ange schraubt, der mit einer Stopfbüchse 12 versehen ist. On the supporting body 7, a lid 11 is screwed, which is provided with a stuffing box 12th  



   Im Innern des Stators befindet sich ein unterer Rotor 13, dessen Welle 14 im Lager 8 dreht und durch die Stopfbüchse 12 dringt. In the interior of the stator is a lower rotor 13, the shaft 14 rotates in the bearings 8 and passes through the gland 12th  Der Rotor 13 be sitzt zwei radiale Flügelkolben bildende Platten 15, die Anschläge 16 aufweisen, um den Hub der Platten in der Kammer 17 zu begrenzen. The rotor 13 is seated be two radial vane piston-forming plates 15, the stops 16 have, in order to limit the stroke of the plates in the chamber 17th  Federn 18 drücken die Platten jeweils gegen die untere halbzylindrische Innenwandfläche des Stators 1. Springs 18 press the plates respectively against the lower semi-cylindrical inner wall surface of the stator. 1  



   Der dem untern Rotor 13 benachbarte obere Rotor 19 besitzt eine Welle 20, welche im schwin genden Lager 9 dreht, gegen welches die Federn 10 einen Druck ausüben, um die beiden Rotoren wäh rend des Betriebes der Pumpe in gegenseitigem Kon takt zu halten. Of the enterprises rotor 13 adjacent upper rotor 19 has a shaft 20 which rotates in the oscillations constricting bearings 9, against which the springs 10 exert a pressure to the two rotors currency rend operation of the pump in mutual Kon to keep clock.  



   Der Rotor 19 besitzt zwei radiale, ebenfalls Flü gelkolben bildende Platten 21 mit Anschlägen 22 zur Begrenzung des Hubes der Platten in der Kam mer 23. in welcher Federn 24 angeordnet sind, wel- ehe die Platten jeweils gegen die obere halbzylinder- förmigeWandfläche des Stators 1 anpresst. The rotor 19 has two radial also Flü gelkolben forming plates 21 with stops 22 to limit the stroke of the plates are arranged in the Kam mer 23 in which springs 24, before the WEL plates respectively against the upper halbzylinder- shaped wall surface of the stator 1 presses.     



   Auf der Welle 14 des Rotors 13 sitzt das Zahn rad 25 fest, und auf der Welle 20 des Rotors 19 das Zahnrad 26, welche beiden Zahnräder die Roto ren 13 und 19 drehfest miteinander verbinden. On the shaft 14 of the rotor 13, the toothed wheel 25 is seated firmly, and the shaft 20 of the rotor 19, the gear 26, which two gears ren the Roto 13 and 19 rotationally fixed together.  Auf den Zahnrädern 25 und 26 sind zwei Abstützscheiben 27 und 28 befestigt. On the gears 25 and 26 are fixed two Abstützscheiben 27 and 28th  



   Im Innern des Pumpengehäuses befinden sich zu beiden Seiten der Rotoren 13 und 19 Scheiben 29 und 30, welche durch die Federn 31 elastisch gegen die Rotoren angepresst werden und mit den Seiten wänden des Pumpengehäuses je eine Kammer 32 bzw. 33 begrenzen, die über Leitungen 34 und 35 mit der Druckkammer 5 verbunden sind. In the interior of the pump housing are located on both sides of the rotors 13 and 19, disks 29 and 30 which are pressed by the springs 31 resiliently against the rotors, and with the sides walls of the pump housing a respective chamber 32 and 33 respectively define, via lines 34 and 35 are connected to the pressure chamber. 5  



   Während des Betriebes der Pumpe erzeugen die in gegenläufiger Bewegung befindlichen Rotoren einen gleichmässigen Unterdruck in der Kammer 4, wodurch das zu befördernde Fluidum kontinuierlich angesaugt wird, indem die äussern Enden der Plat ten 15 und 21 sich mit gleichförmiger Geschwindig keit in den Ringkammern 36 und 37 von konstan tem Profil drehen. the rotors located in the opposite movement during operation of the pump to produce a uniform negative pressure in the chamber 4, whereby the sucked continuously transported fluid by th the outward ends of the Plat 15 and 21 with uniform VELOCITY speed in the annular chambers 36 and 37 turn of konstan system profile.  Das Fluidum füllt die Kammern 4, 36 und 37 und wird in die Kammer 5 gepresst, an welche die nicht dargestellte Förderleitung ange schlossen ist. The fluid fills the chambers 4, pressed 36 and 37 and into the chamber 5, to which the delivery line is not shown is closed.  



   Aus der Kammer 5 gelangt Druckfluidum durch die Leitung 34, 35 nach den Kammern 32 und 33 und drückt die beiden Scheiben 29 und 30 ständig gegen die Seitenflächen der Rotoren 13 und 19, um deren axiale Lage entsprechend dem Druck in der Kammer 5 aufrechtzuerhalten. passes maintain pressure fluid through the conduit 34, 35 to the chambers 32 and 33 and presses the two discs 29 and 30 constantly against the side surfaces of the rotors 13 and 19 to the axial position corresponding to the pressure in the chamber 5 from the chamber. 5  



   Die Federn 31 dienen nur dazu, die Scheiben bei niederen Betriebsdrücken gegen die Rotoren an liegend zu halten. The springs 31 only to hold the discs at low operating pressures against the rotors on lying serve.  



   Die Scheibe 29 ist mit Löchern 38 und 39 ver sehen, durch welche Druckflüssigkeit in die Kammern 17 und 23 gelangt und dort wirksam ist, um die Platten 15 und 21 nach aussen zu pressen. The plate 29 is seen ver with holes 38 and 39 through which pressurized fluid passes into the chambers 17 and 23, where it is effective outside the plates 15 and 21 after pressing.  



   Das zu befördernde Fluidum wird nicht nur gleichzeitig als Druckmittel zur Erzeugung der erfor derlichen Abdichtung benützt, sondern dient gleich zeitig als Schutzfilm zur Schmierung der miteinander in Berührung stehenden, beweglichen Teile; The fluid to be conveyed is used not only at the same time as the pressure medium for generating the erfor sary sealing but at the same time serves as a protective film for lubricating the mutually contacting, movable parts;  sie er zeugt daher eine zusätzliche hydraulische Dichtung, da eine rein mechanische Dichtung nicht genügen würde, um einen sichern, verlustfreien Betrieb der Pumpe zu gewährleisten. therefore he demonstrates an additional hydraulic seal, as a purely mechanical seal would not be sufficient to secure a, to ensure loss-free operation of the pump.  



   Die Federn 10 erzeugen den erforderlichen Kon takt zwischen den beiden Rotoren und gestatten ein Nachgeben bzw. ein Abheben des Rotors 19 vom Rotor 13, wenn sich etwa feste Fremdkörper in dem zu befördernden Fluidum befinden sollten, welche andernfalls die Pumpe beschädigen würden. The springs 10 generate the required con tact between the two rotors and allow a yielding or a lifting of the rotor 19 from the rotor 13 when such solid bodies should be in the fluid to be transported, which would otherwise damage the pump.  Zu diesem Zweck dringt die Welle 20 mit Spiel durch die linke Wand des Tragkörpers 7 und durch die Scheibe 30. For this purpose, the shaft 20 passes with clearance through the left wall of the supporting body 7 and through the disc 30th  



   Die Scheiben 27 und 28 von gleichem Durch messer wie die Rotoren 13 und 19 bestimmen die Lage der beiden Rotoren, um richtigen gegenseitigen Kontakt der Rotoren aufrechtzuerhalten und eine gleichmässige Belastung derselben durch die beiden Federn 10 zu erhalten, ohne den normalen Lauf der beiden Zahnräder 25 und 26 zu beeinträchtigen. The discs 27 and 28 of the same diameter as the rotors 13 and 19 determine the position of the two rotors, in order to maintain the correct mutual contact of the rotors and a uniform load thereon to be obtained by the two springs 10 without the normal running of the two toothed wheels 25 and impairing the 26th  Die Anschläge 16 und 22 der Platten 15 und 21 dienen zur Begrenzung des Hubes der Platten, wenn diese ausser Kontakt mit der Statorwand gelangen, und gewährleisten die richtige Lage, um mit dem gegenüberliegenden Rotor oder wieder mit der Sta- torwand in Berührung zu gelangen. The stops 16 and 22 of the plates 15 and 21 serve to limit the stroke of the plates when these come out of contact with the stator wall, and ensure the correct position to be engaged with the opposing rotor or stator wall in contact with the back.  



   Beim Betrieb mit Fluiden von hoher Temperatur gestatten die elastisch angepressten Scheiben 29 und 30 eine Wärmeausdehnung der Rotoren in axialer Richtung, während eine Variation im Durchmesser der Rotoren von den Federn 10 und dem beweg lichen Lager 9 kompensiert wird. When operating with fluids from high temperature, the resiliently pressed discs 29 and 30 allow for thermal expansion of the rotors in the axial direction, while a variation in the diameter of the rotors of the springs 10 and the Move union bearing is compensated. 9  Da die Platten 15 und 21 völlig elastisch gelagert sind, so üben Tem peraturänderungen keinen Einfluss auf deren Arbeits weise aus. Since the plates are mounted perfectly elastic 15 and 21, so practicing Tem peraturänderungen no influence on their working of example.  Die korrekte mechanische Wirkungsweise der Pumpe ist bei jedem Betrieb und allen Tempe raturen des zu fördernden Fluidums gewährleistet. The correct operation of the mechanical pump is on each operation, and Tempe all temperatures ensures the fluid to be conveyed.  



   Die dargestellte und beschriebene Ausführungs form des Erfindungsgegenstandes dient nur als Bei spiel und selbstverständlich sind konstruktive Ab änderungen möglich, ohne den Rahmen der bean spruchten Erfindung zu verlassen. The execution illustrated and described form of the subject matter is only an In game and of course constructive Ab are changes possible without departing from the scope of the bean cast-invention.  Zum Beispiel können pro Rotor mehr als zwei elastische Platten 15 bzw. 21 verwendet werden. For example, can be used as two resilient plates 15 and 21 more per rotor.  Die Federn 10 und 31 können durch einen entsprechenden Federdruck erzeugende hydraulisch oder pneumatisch beauf- schlagte Kolben ersetzt werden; The springs 10 and 31 can be generated hydraulically or pneumatically acted upon as estimated pistons are replaced by a corresponding spring pressure;  die seitlichen Schei ben können aus einem Stück bestehen oder aus meh reren Teilen zusammengesetzt sein. can ben lateral ticket consist of one piece or be composed of MEH reren parts.  Um die Abdich tung längs des Randes der Scheiben 29 und 30 zu verbessern, können Umfangsnuten vorgesehen wer den, in welche Dichtungsringe 40, 41 aus elastischem Material eingefügt sind. The waterproofing along the edge processing of wafers 29 and 30 to improve, circumferential grooves may be provided who, in which sealing rings 40, 41 are made of elastic material is inserted to. 

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Flügelkolben-Rotationsmaschine, gekennzeichnet durch zwei sich berührende Rotoren mit radial be weglichen, Flügelkolben bildenden Platten, und durch zwei gegen die Stirnseiten der Rotoren durch Federdruck angepresste Scheiben, zwischen denen und der Pumpengehäusewandung je eine mit dem Druckraum der Maschine in Verbindung stehende Kammer vorgesehen ist, in welche beim Betrieb der Maschine Druckfluidum gelangt, das zusätzlich zum erwähnten Federdruck die genannten Scheiben gegen die Rotorstirnflächen anpresst. PATENT CLAIM vane piston rotary machine, characterized by two touching rotors with radially be moveable, wing piston-forming plates, and by two against the end faces of the rotors is pressed by spring pressure washers, the pump housing is provided between which and depending on a standing with the pressure chamber of the machine in connection chamber is, in which pressure fluid passes during operation of the machine, which additionally presses said disks against the rotor end faces to the aforementioned spring pressure. UNTERANSPRÜCHE 1. UNDER ANY first
    Rotationsmaschine nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass jeder Rotorkörper eine kreiszylindrische, lediglich von seinen Aufnahme schlitzen der Platten unterbrochene Umfangsfläche aufweist, und dass die Platten elastisch nach aussen gepresst werden und entgegen dem Pressdruck so weit in das Innere des Rotorkörpers hineinschiebbar sind, dass das äussere Ende der Platte mit der Rotor umfangsfläche fluchtet. A rotary machine according to claim, as characterized by, that each rotor body a circular cylindrical, merely by its receiving slots of the plates interrupted peripheral surface, and in that the outside the plates elastically be pressed and counter-pressing pressure are hineinschiebbar so far into the interior of the rotor body, that the outer end of the plate is aligned with the peripheral surface of the rotor. 2. Rotationsmaschine nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten mit Schul tern versehen sind, die mit der Begrenzung eines Hohlraumes in den Rotorkörpern zusammenwirken, um den Hub der Platten nach aussen zu begrenzen. That the plates are provided with school tern, which cooperate with the boundary of a cavity in the rotor bodies to limit 2. A rotary machine according dependent claim 1, characterized in that the outside by the stroke of the plates after. 3. Third
    Rotationsmaschine nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass jeder Rotorkörper zwei elastische zueinander entgegengesetzt radial beweg liche Platten aufweist, wobei die Platten des einen Rotorkörpers gegenüber denjenigen des andern Rotorkörpers um 90 in der Phase versetzt sind. A rotary machine according to claim 1 sub, as characterized by, that each rotor body opposite each other two resilient radially Move Liche plates, the plates of a rotor body are compared with those of the other rotor body offset 90 in phase. 4. Rotationsmaschine nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass mit den beiden Rotor achsen (14, 20) je eine Scheibe (27 bzw. 28) drehfest verbunden ist, welche Scheiben gleichen Durchmesser wie die Rotorkörper aufweisen. 4. A rotary machine according to claim, as characterized by, that the two rotor axes (14, 20) each have a disc (27 or 28) is rotationally fixedly connected, which discs having the same diameter as the rotor body. 5. 5th
    Rotationsmaschine nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass die Achse des einen Rotorkörpers in einem schwingenden Lager (9) dreh bar ist, welches von Federn (10) im Sinne des Gegen einanderpressens der beiden Rotorkörper beeinflusst wird. Rotary machine according to dependent claim 4, since by in that the axis of a rotor body is rotationally bar in an oscillating bearing (9), which (10) is of the counter-einanderpressens influences of the two rotor body of springs within the meaning. 6. Rotationsmaschine nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass die gegen die Stirnseiten der Rotorkörper angepressten Scheiben Öffnungen aufweisen, durch welche Druckfluidum nach den Hohlräumen in den Rotorkörpern gelangt, um die Platten nach aussen zu pressen. 6. A rotary machine according dependent claim 2, characterized by that, that having the pressed discs openings against the end faces of the rotor body through which pressure fluid to the cavities passes into the rotor bodies, external to the plates by pressing.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2971469A (en) * 1959-09-14 1961-02-14 Jabsco Pump Co Pump with floating end plates
DE102014010149B3 (en) * 2014-07-03 2015-08-13 Knut Denecke Method for compressing a steam and vapor compressor
DE102014107735A1 (en) * 2014-06-02 2015-12-03 Schwäbische Hüttenwerke Automotive GmbH Wing with axial seal

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