CH390062A - Rotary piston engine - Google Patents

Rotary piston engine

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Publication number
CH390062A
CH390062A CH8262A CH8262A CH390062A CH 390062 A CH390062 A CH 390062A CH 8262 A CH8262 A CH 8262A CH 8262 A CH8262 A CH 8262A CH 390062 A CH390062 A CH 390062A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
rotary piston
sealing part
piston shaft
sealing
housing
Prior art date
Application number
CH8262A
Other languages
German (de)
Inventor
Zieseke Karl
Original Assignee
Licentia Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Licentia Gmbh filed Critical Licentia Gmbh
Publication of CH390062A publication Critical patent/CH390062A/en

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/12Characterised by the construction of the motor unit of the oscillating-vane or curved-cylinder type

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)

Description

  

  Drehkolbenmotor    Die Erfindung betrifft einen     Drehkolbenmotor     für hydraulische oder pneumatische Arbeitsmittel,  mit Abdichtung des Spaltes zwischen der Drehkolben  welle und dem Gehäuse durch Anpressen eines im  Gehäuse in radialer     Richtung    verschiebbar     geführten     und gegen die     Drehkolbenwelle    fest     angepressten     Dichtteiles.  



  Drehkolbenmotoren finden hauptsächlich in hy  draulischen oder pneumatischen Regeleinrichtungen  als Stellmotoren Verwendung. Sie sind bei dieser  Anwendung im allgemeinen einem Kraftschalter  nachgeschaltet, in dem ein     Arbeitsmittelstrom    gleich  bleibenden Druckes in zwei Teilströme aufgeteilt  und durch den die Drücke bzw. die Mengen dieser  Teilströme durch Änderungen der Einstellung des  Kraftschalters geändert werden. Diese beiden Teil  ströme werden jeweils zu einem der beiden Arbeits  räume des Drehkolbenmotors weitergeleitet. Wird der  Kraftschalter betätigt, so bewegt sich der Drehkolben  so weit, bis sich     eine    neue Gleichgewichtslage in dem  aus dem Kraftschalter, dem Drehkolbenmotor und aus  einer Rückführung vom Drehkolbenmotor zum Kraft  schalter bestehenden System eingestellt hat.

   Bekannte  Ausführungen dieser Kraftschalter sind die mit einem  Doppelkolben versehenen Steuerschieber und die auf  zwei     nebeneinanderliegenden    Mündungen wirkenden       Strahlrohrregler.    Bei hydraulischen Regeleinrichtungen  für Dampfturbinen ist an die     Drehkolbenwelle    die  mit Steuernocken versehene Steuerwelle angekuppelt.  Drehbewegungen dieses Wellenzuges verursachen  Stellungsänderungen der an die Nocken     angelenkten     Ventilspindeln und damit Änderungen des     Durchtritts-          querschnittes    der als Regelventile wirkenden Ein  lassventile dieser Dampfturbinen.  



  Eine Voraussetzung für die gute Wirksamkeit und  die Gewährleistung gleichbleibenden Regelverhaltens    dieser Drehkolbenmotoren besteht darin, dass die  beiden in ihnen enthaltenen und vom Drehkolben  voneinander getrennten Arbeitsräume möglichst voll  kommen gegeneinander abgedichtet sind. Einer der  beiden abzudichtenden Spalte befindet sich zwischen  der     Drehkolbenwelle    und dem Gehäuse des Dreh  kolbenmotors. Bei den meisten bekannten Ausfüh  rungen erfolgt die Abdichtung dieses feststehenden  Spaltes mit     Hilfe    eines im Gehäuse in radialer Rich  tung verschiebbar geführten Dichtteiles, welches  durch eine Federkraft fest gegen die Umfangsfläche  der     Drehkolbenwelle        angepresst    wird.

   Diese Dicht  teile sind bei den meisten bekannten Ausführungen  in     Form    von Dichtleisten ausgebildet. Die Ab  dichtung mit diesen federbelasteten Dichtleisten hat  sich für niedrige     Arbeitsmitteldrücke,    also für kleinere  Druckunterschiede zwischen den beiden Arbeits  räumen als zufriedenstellend erwiesen. Es zeigte sich  jedoch, dass sich mit diesen durch Federkraft     ange-          pressten    Dichtteilen beim     übergang    zu höheren Druck  unterschieden keine genügend hohe und sichere Ab  dichtung mehr gewährleisten lässt.

   Schon bei Durch  fluss einer geringen Menge an     Arbeitsmittel    durch den  Dichtspalt wirken sehr starke Strömungskräfte auf  das Dichtteil und verschieben dieses entgegen der  Federkraft nach aussen, so dass sich dieser Dicht  spalt     aufweitert.    Der Einbau stärkerer Federn zur  Erzielung der nötigen     Anpresskraft    bereitet wegen des  erhöhten Raumbedarfes für solche Federn zusätzliche  konstruktive Schwierigkeiten. Der im Laufe der Be  triebszeit eintretende Verschleiss der Auflageflächen  am Dichtteil und an der     Drehkolbenwelle    bedingt  eine Verschiebung der Auflage für die Feder am  Dichtteil nach innen.

   Diese Verschiebung hat zur  Folge, dass die     Federvorspannung    absinkt und damit  die Dichtwirkung nachlässt. Um dies     zu    verhindern,      muss das Dichtteil von Zeit zu Zeit ausgewech  selt werden, oder die Federkraft muss hin und wie  der durch andere geeignete Mittel auf den anfäng  lichen Betrag gebracht werden.  



  Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine  Möglichkeit zur Erzielung der     Anpresskraft,    die sich  gegenüber dem Bekannten durch grössere     Einfachheit     und höhere Sicherheit auszeichnet.  



  Die     Erfindung    besteht darin, dass das Dichtteil  innerhalb eines Einschnittes im Gehäuse     in    der Art  eines Kolbens geführt ist und dass die     Anpresskraft     durch     Beaufschlagen    der von der     Drehkolbenwelle     abgewandten Oberfläche des Dichtteiles vom vollen  Druck des Arbeitsmittels aufgebracht wird.  



  Der Mittelwert der beiden Drücke, welche auf die  der     Drehkolbenwelle    zugewandten Seite des Dicht  teiles wirken, ist stets nur halb so gross wie der volle  Druck des Arbeitsmittels, von dem gemäss der  Erfindung die Aussenseite des Dichtteiles     beaufschlagt     wird. Dadurch kommt eine stets nach innen gerich  tete Kraft auf das Dichtteil zustande.  



  Der erforderliche Betrag dieser     Anpresskraft    kann  ohne weiteres durch entsprechendes Bemessen der  beiden als Kolbenflächen wirkenden Seitenflächen  des Dichtteiles erreicht werden. Dabei können die  hierzu notwendigen Abmessungen des     Dichtteiles     und dessen Raumbedarf innerhalb des Drehkolben  motors wesentlich kleiner gehalten werden als beim  Einbau entsprechend starker     Anpressfedern.        Darüber     hinaus entfällt die bei der Verwendung einer     An-          pressfeder    bestehende Notwendigkeit,

   das durch den  Verschleiss der     Auflageflächen        bedingte    Absinken der       Anpresskraft    durch Auswechseln des Dichtteiles oder  durch andere Massnahmen zu verhindern, da die       Anpresskraft    bei     Beaufschlagung    des Dichtteiles vom       Arbeitsmitteldruck    nicht von der radialen Stellung  des Dichtteiles gegenüber dem Gehäuse abhängt.  



  Das Dichtteil kann in bekannter Weise als Leiste  mit flächenhafter Auflage an der     Drehkolbenwelle          ausgeführt    sein. Es ist     darüber    hinaus vorteilhaft,  an dem     Dichtteil    ein parallel zur     Drehkolbenwelle     verlaufendes, kreiszylindrisches Drehteil so in einer  Drehlagerung anzuordnen, dass dieses bei Bewegung  der     Drehkolbenwehe    an deren Umfangsfläche ab  rollt.

   Der hierzu erforderliche Mehraufwand macht  sich durch die     Vorteile    der rollenden     Auflage    zwi  schen Dichtteil und     Drehkolbenwelle,    nämlich der  geringeren Reibung und des geringeren Verschleisses  der Auflageflächen, bezahlt.  



  In der     Fig.    1 der Zeichnung ist ein als Stell  motor verwendeter Drehkolbenmotor gemäss der Er  findung in einem Querschnitt schematisch dargestellt.  



       Fig.    2 zeigt die Anordnung eines drehbar ge  lagerten Drehteiles am Dichtteil.    Der Drehkolbenmotor 1 ist an einem als Steuer  schieber 2 ausgebildeten Kraftschalter angeschlossen.  Während des Betriebes des Drehkolbenmotors 1  wird das in dem Einschnitt 11 des Gehäuses 12  kolbenartig geführte leistenförmige Dichtteil 13 durch  das an ihm wirkende und nach innen gerichtete  Druckgefälle fest gegen die Umfangsfläche der Welle  14 des Drehkolbens 15     angepresst,    wobei zwischen  den beiden Teilen eine flächenhafte Auflage besteht.  Dadurch kommt eine     einfache,    sichere und vom Ver  schleiss der Auflageflächen unabhängige Abdichtung  der beiden Arbeitsräume 16 und 17 zustande.

   Der  Kanal 18 dient zur Zuleitung des     Arbeitsmittels     vollen Druckes von dem Steuerschieber 2 zu der  nach aussen gerichteten Oberfläche 19 des verschieb  bar geführten Dichtteiles 13. Über die beiden Ka  näle 21 und 22 erfolgt die Zuleitung der von dem  Steuerschieber 2 ausgehenden Teilströme veränder  lichen Druckes zu den Arbeitsräumen 16 und 17  des Drehkolbenmotors 1. Die von dem Steuerschieber  2 ausgehenden     Abflussleitungen    23 führen zu Räu  men niedrigeren Druckes.  



  Bei dem in     Fig.    2 dargestellten Ausführungs  beispiel ist das kreiszylindrische Drehteil 3 in dem  Dichtteil 13 drehbar gelagert. Da dieses Drehteil bei  Bewegung der     Drehkolbenwelle    14 an deren Umfang  abrollt, wird der Verschleiss und die Reibung der  Auflageflächen auf ein Mindestmass verringert.



  Rotary piston engine The invention relates to a rotary piston engine for hydraulic or pneumatic working equipment, with sealing of the gap between the rotary piston shaft and the housing by pressing a sealing part which is guided in the housing in a radial direction and is firmly pressed against the rotary piston shaft.



  Rotary piston engines are mainly used as servomotors in hy draulic or pneumatic control devices. In this application, they are generally connected downstream of a power switch in which a working medium flow of constant pressure is divided into two partial flows and through which the pressures or the quantities of these partial flows are changed by changing the setting of the power switch. These two partial currents are each forwarded to one of the two working spaces of the rotary piston engine. If the power switch is actuated, the rotary piston moves until a new equilibrium position has been set in the system consisting of the power switch, the rotary piston engine and a feedback from the rotary piston engine to the power switch.

   Known versions of these power switches are the control slide provided with a double piston and the jet pipe regulator acting on two adjacent orifices. In hydraulic regulating devices for steam turbines, the control shaft provided with control cams is coupled to the rotary piston shaft. Rotational movements of this wave train cause changes in position of the valve spindles linked to the cams and thus changes in the passage cross section of the inlet valves of these steam turbines, which act as control valves.



  A prerequisite for the good effectiveness and the guarantee of constant control behavior of these rotary piston engines is that the two working spaces contained in them and separated from each other by the rotary piston are sealed off from one another as completely as possible. One of the two gaps to be sealed is located between the rotary piston shaft and the housing of the rotary piston engine. In most of the known Ausfüh ments the sealing of this fixed gap takes place with the aid of a sealing part slidably guided in the housing in the radial direction Rich, which is pressed firmly against the circumferential surface of the rotary piston shaft by a spring force.

   These sealing parts are designed in most known designs in the form of sealing strips. From the seal with these spring-loaded sealing strips has proven to be satisfactory for low working medium pressures, so for smaller pressure differences between the two work spaces. It was found, however, that with these sealing parts pressed on by spring force, a sufficiently high and reliable seal can no longer be guaranteed when the pressure is increased.

   Even when a small amount of working medium flows through the sealing gap, very strong flow forces act on the sealing part and move it outwards against the spring force, so that this sealing gap widens. The installation of stronger springs to achieve the necessary contact pressure creates additional structural difficulties because of the increased space required for such springs. The wear of the bearing surfaces on the sealing part and on the rotary piston shaft that occurs during the operating period causes the support for the spring on the sealing part to be shifted inward.

   This shift has the consequence that the spring preload decreases and thus the sealing effect decreases. To prevent this, the sealing part has to be replaced from time to time, or the spring force has to be brought back to the initial level every now and then by other suitable means.



  The present invention relates to a possibility of achieving the contact pressure which is distinguished from the known by greater simplicity and greater security.



  The invention consists in that the sealing part is guided within an incision in the housing in the manner of a piston and that the contact force is applied by applying the full pressure of the working medium to the surface of the sealing part facing away from the rotary piston shaft.



  The mean value of the two pressures which act on the side of the sealing part facing the rotary piston shaft is always only half as great as the full pressure of the working medium by which the outside of the sealing part is acted upon according to the invention. As a result, there is always an inwardly directed force on the sealing part.



  The required amount of this contact pressure can easily be achieved by appropriately dimensioning the two side surfaces of the sealing part that act as piston surfaces. The dimensions of the sealing part required for this and its space requirement within the rotary piston engine can be kept much smaller than when installing correspondingly strong compression springs. In addition, there is no need to use a contact spring

   to prevent the decrease in the contact pressure caused by the wear of the contact surfaces by replacing the sealing part or by other measures, since the contact force when the working medium pressure is applied to the sealing part does not depend on the radial position of the sealing part relative to the housing.



  The sealing part can be designed in a known manner as a strip with a planar support on the rotary piston shaft. It is also advantageous to arrange a circular cylindrical rotary part running parallel to the rotary piston shaft in a rotary bearing on the sealing part in such a way that it rolls off on its circumferential surface when the rotary piston shaft moves.

   The additional effort required for this pays for itself through the advantages of the rolling support between the sealing part and the rotary piston shaft, namely the lower friction and the lower wear of the contact surfaces.



  In Fig. 1 of the drawing, a rotary piston engine used as a servo motor according to the invention He is shown schematically in a cross section.



       Fig. 2 shows the arrangement of a rotatably GE superimposed rotating part on the sealing part. The rotary piston engine 1 is connected to a power switch designed as a control slide 2. During operation of the rotary piston engine 1, the strip-shaped sealing part 13, which is guided like a piston in the incision 11 of the housing 12, is pressed firmly against the circumferential surface of the shaft 14 of the rotary piston 15 by the pressure gradient acting on it and directed inwards, with a flat support between the two parts consists. This results in a simple, safe and independent of the wear of the contact surfaces sealing of the two work spaces 16 and 17.

   The channel 18 is used to supply the working medium at full pressure from the control slide 2 to the outwardly facing surface 19 of the sliding bar guided sealing part 13. Via the two channels 21 and 22, the supply of the partial flows from the control slide 2 to variable union pressure the working spaces 16 and 17 of the rotary piston engine 1. The outflow lines 23 from the control slide 2 lead to rooms of lower pressure.



  In the embodiment shown in Fig. 2, for example, the circular cylindrical rotating part 3 is rotatably mounted in the sealing part 13. Since this rotating part rolls on its circumference when the rotary piston shaft 14 moves, the wear and tear and the friction of the bearing surfaces are reduced to a minimum.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Drehkolbenmotor für hydraulische oder pneuma tische Arbeitsmittel, mit Abdichtung des Spaltes zwi schen der Drehkolbenwelle und dem Gehäuse durch Anpressen eines im Gehäuse in radialer Richtung ver schiebbar geführten und gegen die Drehkolbenwelle fest angepressten Dichtteiles, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtteil (13) innerhalb eines Einschnittes (11) im Gehäuse (12) in der Art eines Kolbens geführt ist und dass die Anpresskraft durch Beauf- schlagen der von der Drehkolbenwelle (14) abge wandten Oberfläche (19) des Dichtteiles vom vollen Druck des Arbeitsmittels aufgebracht wird. PATENT CLAIM Rotary piston engine for hydraulic or pneumatic work equipment, with sealing of the gap between the rotary piston shaft and the housing by pressing a sealing part which is guided in the housing so that it can be moved in the radial direction and is firmly pressed against the rotary piston shaft, characterized in that the sealing part (13) within a Incision (11) in the housing (12) is guided in the manner of a piston and that the contact force is applied by applying the surface (19) of the sealing part facing away from the rotary piston shaft (14) by the full pressure of the working medium. UNTERANSPRUCH Drehkolbenmotor nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Dichtteil (13) ein paral lel zur Drehkolbenwelle (14) verlaufendes, kreis zylindrisches Drehteil (3) drehbar gelagert ist und dass dieses Drehteil an die Drehkolbenwelle angepresst wird und bei deren Bewegung an deren Umfang ab rollt. SUBSTITUTE SHEET Rotary piston engine according to claim, characterized in that a circular cylindrical rotating part (3) running parallel to the rotating piston shaft (14) is rotatably mounted on the sealing part (13) and that this rotating part is pressed against the rotating piston shaft and, when it is moved, against its circumference off rolls.
CH8262A 1961-01-10 1962-01-03 Rotary piston engine CH390062A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEL0037913 1961-01-10

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CH390062A true CH390062A (en) 1965-03-31

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ID=7268096

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CH8262A CH390062A (en) 1961-01-10 1962-01-03 Rotary piston engine

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CH (1) CH390062A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2691688A1 (en) * 1992-05-27 1993-12-03 Takata Corp Seat belt pretensioner, with rotary gas actuator.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2691688A1 (en) * 1992-05-27 1993-12-03 Takata Corp Seat belt pretensioner, with rotary gas actuator.

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