CS171490A2 - Machine with rotating piston with internal axis - Google Patents

Description

2

Vynález se týká stroje s rotují- cím pístem, s vnitřní osou, který jo opatřen skříní,ve které je otočně uložen vnější rotor a k němu vý-středně vnitřní rotor, který má v převodovém prostoruuspořádaný převod, prostřednictvím kterého jsou vněj-ší rotor a vnitřní rotor navzájem spojeny, a který mávyrovnávací potrubí, které vede z převodového prosto-ru do druhého prostoru, ze jm na do odsávací skříně.

Takový stroj s rotujícím pístemje známý z evropského patentu č. 290 864 A2. Ve skří-ni jsou uspořádáni’ vnější rotor a vnitřní rotor, kteréjsou ve vzájemném záběru. Vnější rotor má mezi záběro- vými částmi n+l vybrání. Vnitřní rotor a vnější rotorse otáčejí' shodně v poměru otáček (n+l) : h. Mezi vnitr-ními bočními plochami záběrových částí vnějšího rotorua mezi bočními plochami vnitřního rotoru se vytváří dotyk boků zubů, přičemž se vytvářejí pracovní prostory,které se pohybují kolem vstupních a výstupních otvorůskříně. Na osovém konci vnějšího rotoru je v převodo-vém prostoru uspořádán převod, který zajištuje provoz-ní spojení vnějšího rotoru s vnitřním rotorem. Pro utěs-nění mezi pracovními prostory a převodovým prostoremjsou upraveny pístní kroužky a labyrintové štěrbiny.Tímto uspořádáním se nedosahuje dokonalého utěsnění 3 převodového prostoru a tlak, který panuje v převodo-vém prostoru, je závislý na tlaku v.pracovních pros-torech. Pokud se stroj s rotujícím pístem s vnitrníosou použije pro přeplňování motorů motorových vozi-del, je tlak, který panuje v převodovém prostoru, zá-vislý na plnicím tlaku» V pracovním prostoru, do kte-rého se přímo nasává vzduch, je na rozdíl od toho k dispozici menší tlak, takže na základě tlakového spádumezi převodovým prostorem a sací komorou může z převo-dového prostoru unikat mazivo. Tyto poklesy tlaku lzesice odstranit vyrovnávacím potrubím mezi převodovýmprostorem a sací komorou, pvšak tím se součqsně unika-jícím vzduchem dopravuje mazivo z převodového prosto-ru do .sacího prostoru. Takové vyrovnávací potrubí můžebýt zcela obecně vedeno v oblasti nebo v prostoru, vekterém panuje nižší tlak než v tlakové komoře. Tak na-příklad může být vyrovnávací potrubí připojeno na pří-pojku odvzdušňovaní motoru motorového vozidla, kterýje přeplňován strojem s rotujícím pístem. Nezávislena konstrukčním uspořádání se vytváří vyrovnávacím po-trubím odvzdušnování převodového prostoru, přičemž seodstraňují poklesy tlaku od převodového prostoru kedruhému prostoru.

Vynález si klade za úkol dále zdo- 4 konalit stroj s rotujícím pístem s vnitřní osou uve-deného druhu tak, aby bylo zajištěno funkčně spoleh-livé zásobování převodu mazivem po dobu dlouhé život-nosti. Doprava maziva z převodového prostoru do sacíkomory má b<t spolehliv Θ Z clili C Ζθ Π c! · onst.ru <ční nákla-dy a objem stavby mají být malé. Současně má byt pře-vodový prostor snadno přístupný a kontrolní a údržbo-vé práce mají být umožněny s nepatrnými náklady. Ko-nečně mají být nízké i výrobní náklady.

Vytčený úkol se řeší strojem po-dle vynalezu, jenož podstata spočívá v tom, žo mezipřevodovým prostorem a druhým prostorem je upravenauklidňovací komora, ve které- vyťístuje z převodovéhoprostoru .vystupující spojovací potrubí a ze které ve-de vyrovnávací, potrubí do druhého prostoru.

Stroj s rotujícím pístem vytvoře-ný' podle vynálezu se vyznačuje funkčně velmi dobroukonstrukcí a prostřednictvím uklidňovací komory sespolehlivě zamezí vynášení maziva z převodového pros-toru. Unikajícím vzduchem z převodového prostoru douklidňovací komory dopravované mazivo se v uklidňova-cí komoře od prosakujícího vzduchu oddělí. Konstrukčnínáklady a zastavěný prostor pro uklidňovací komorujsou nepatrné a převodový prostor je současno snadno 5 přístupný. Prosakující vzduch, který je ve směru prou-dění za uklidnovací komorou prakticky zbaven maziva,proudí potom vyrovnávacím potrubím do uvedeného druhé-ho prostoru, ve kterém je podstatně nižší tlak a kte-rý je tvořen zejména sací komorou nebo odvzdušňová-ním motoru, v sací komoře nebo v odvzdušnování motorupanují v podstatě stejné tlakové poměry jako ve vněj-ší atmosféře, případně v okolním ovzduší, pokud je do-pravní výkon poměrně malý a/nebo pokud případně před-řazen}7 čistič vzduchu v sacím potrubí nevytváří přílišvysoký pokles tlaku.

Jako mazivo může být použit jaktuk, tak i olej, přičemž uklidnovací komora může vrámci vynálezu sloužit taká jako zásobník maziva amůže zajistit dlouhé časové intervaly mezi kontrolnímipracemi. Objem, případně prosakujícím vzduchem proté-kaná průřezová plocha uklidnovací komory je podstatněvětší než průřez spojovacího potrubí mezi převodovýmprostorem a uklidnovací komorou. V uklidnovací komořese podstatně sníží rychlost proudění, což umožňujeodloučení maziva, které se shromažďuje v uklidnovacíkomoře. Pokud je stroj s rotujícím pístem použit propřeplňování motorů motorových vozidel, uskutečňuje sepřes uklidnovací komoru k sací komoře odvzdušnování 6 ΪΎ převodového prostoru. Přitom se plyny, které se do-staly pres stroj s rotujícím pístem do sací komory,a/nebo více nebo méně tekavé částice maziva přivádě-jí do spalovacího motoru k dodatečnému spalování. Tímse také zvláště účelným způsobem vyhovuje předpisůma požadavkům pro ochranu ovzduší. spojovací potrubí je účelně uspo-řádáno tak, že mazivo, které se jím přivedlo do uklid-novací komory, může protékat zpét do převodového pros-toru» Uklidiíovací komora je spojena s převodovým pros-torem uvedeným spojovacím potrubím a je účelně uspořá-dána ve víku převodovky, které lze pro kontrolu neboúdržbu převodu snímat, aniž by přitom bylo třeba pře-vod nebo stroj s rotujícím pístem jako celek demonto-vat. Aby se snížila rychlost ve spojovacím potrubí, lzeúčelně uspořádat ještě přídavné otvory mezi převodovýmprostorem a uklidnovací komorou. Pokud má stroj s ro-tujícím pístem víko skříně, vytvoří se v něm účelněotvor, do kterého se vloží uvedené víko převodovky suklidnovací komorou. Víko skříně obsahuje jak spojova-cí potrubí k převodovému prostoru, tak i potrubní částvyrovnávacího potrubí, která vede z uklidnovací komo-ry do druhého prostoru s nižším tlakem.

Vynález je v dalším podrobněji vy- 7 světlen na příkladu provedení ve spojení s výkresovoučástí.

Na obr. 1 je schematicky znázor-něn osový řez koncovou částí stroje s rotujícím pís-tem s převodovým prostorem. Obr. 2 představuje řezrovinou podle čáry A-B z obr. 1. Na obr. 3 je znázor-něn řez rovinou podle čáry G-U z obr. 2.

Na obr. 1 je znázorněna jen jed-na axiální koncová oblast stroje s rotujícím pístemse skříní 2. Ve skříni 2 je prostřednictvím ložiska 8otočné uložen kolem podélné osy 6 vnější rotor 4. Skříň2 je vytvořena Iirncovitě a je těsně a pevně uzavřenavíkem 10 skříně. Vnitřní kroužek ložiska 8 je uvnitřpodepřen na víku 10 skříně. Vnější rotor 4 má na obousvých osových koncích vždy jeden prstenec 12. Tímtoprstencem 12 jsou prostřednictvím šroubů 16 pevně spo-jeny po obvodu rozdělené tři záběrové části 14, při-čemž z obr. 1 je patrná toliko jedna záběrová část 14.Pro utěsnění jsou v prstencových drážkách ve vnějšíPl oše prstence 12 uspořádány dva pístní kroužky 18.Mimoto se dosahuje utěsnění na podklade úzkého vytvo-ření mezery mezi vnějším rotorem 4, skříní 2 a víkem10 skříně. K vnějšímu rotoru 4 náleží dále 8 -Λν*· ·*/ ν·ί'ϊΛ-ν>-·'< ?<’ ^ ’ ··' ylVsí/ÍbA-lii ίλνίιΊί'! í.íii^»4^V<-'it:'4>v’.v planetový věnec ζθ s vnitrním ozubením, který je navnějším rotoru 4 upevněn rovněž uvedenými šrouby· 16.

Tento planetový věnec 20 je v ozubeném záběru s ozu-beným kolem 22 s vnějším ozubením vnitřního rotoru 24.Vnitřní rotor 24 je otočný výstředně vzhledem k vněj-šímu rotoru 4 kolem osy 26. Planetový věnec 20 a ozu-bené kolo 22 jsou v převodovém prostoru 28 mezi víkem10 skříně a mezi vnějším rotorem 4, případně jeho prs-tencem 12. Víko .10 skříně má otvor 30, který je uzavřenvíkem 32 převodovky. Víko 32 převodovky má uvnitř du-tou uklidňovací komoru 34 pro mazivo a prosakujícívzduch. Víko 32 převodovky má hrncovitě vytvořenoupfcvní část 36, která je těsně spojena se druhou částí 38. Víko 32 převodovky může být v rámci vynálezu vy-tvořeno i jednodílné, účelně z plastické hmoty. Prvníčást 36 má souose k ose 56 vybrání, do kterého zasa-huje volný konec hřídele vnitřního rotoru 24. V přípa-dě potřeby může uvedený hřídel zcela procházet oběmačástmi 36, 38 a tak být volně vyveden navenek. Víko32 převodovky lze snímat, čímž se stává převodový pros-tor 28 volně přístupným. Ve víku 10 skříně je upravenospojovací potrubí 40, které tvoří, součást vyrovnávací-ho potrubí a vytváří spojení mezi převodový;· prostorem28 a uklidňovací komorou 34, Víko 32 převodovky, případně 9 s í, u ’ / WO&amp;fiWBií jeho hrncovitě vytvořená první část 36 má otvor 42,který je přiřazený ke spojovacímu potrubí 40. Otvor42 a spojovací potrubí 40 jsou při normální polozezabudování stroje s rotujícím pístem s vnitřní osouuspořádány tak, že jsou na nejnižším místě a tak umož-ňují odtékání maziva z uklidnovací komory 34 do převo-dového prostoru 28. Ve víku 10 skříně je dále upravenapotrubní část 44 vyrovnávacího potrubí, ke které jepřiřazen druhý otvor 46 víka 32 převodovky, případnějeho první části 36. Na potrubní část 44 vyrovnávacíhopotrubí navazuje ve skříni 2 další potrubní část 48vyrovnávacího potrubí, která vvústuje do druhého pros-toru 49, který je zde vyznačen jen symbolicky. Tentodruhý prostor 49 může být vytvořen jako sací komorastroje s rotujícím pístem, případně jako jeho odsáva-cí skříň. Dále může být tento druhý prostor 49 vytvo-řen jako odvzdušnění neznázorněného motoru motorovéhovozidla, který je přeplňován strojem s rotujícím pís-tem. Potrubní část 44 vyrovnávacího potrubí má ve srovnání se spojovacím potrubím 40 menší plochu průřezu. V souladu s tím může mít i další potrubní část 48vyrovnávacího potrubí ve skříni 2. redukovanou plochuprůřezu. Potrubní část 44 vyrovnávacího potrubí a/nebodalší potrubní část 48 vyrovnávacího potrubí tak vy- 10 tvářejí škrticí místo. Při provozu stroje s rotujícímpístem prochází prosakující vzduch smíšený s mazivemz převodového prostoru 28 spojovacím potrubím 40 douklidňovací komory 34. Na základě srovnatelně velké- o objemu uklidňovací komory 34 se zde zmenšuje rych-lost proudění unikajícího vzduchu tak, že se mazivovzduchem již dále nedopravuje a shromažďuje se v uklid-ňovací komoře 34. Potrubní čá tí 44 vyrovnávacího po-trubí a další potrubní částí 48 vyrovnávacího potrubíprochází maziva zbavený prosakující vzduch do odsáva-cí komory. 3 malou plochou průřezu vytvořená potrub-ní část 44 vyrovnávacího potrubí vytváří škrcení atlak v uklidňovací komoře 34 je v podstatě stejně vel-ký jako tlak v převodovém prostoru 28.

Na obr. 2 je znázorněn řez rovi-nou podle čáry A-B z obr. 1, přičemž šipkou je znázor-něn směr 50 otáčení ozubeného kola 22 vnitřního roto-ru 24. Ví”íto 10 skříně má srpovitou část 52, která kon-čí ve směru 50 otáčení před ozubeným záběrem planeto-vého věnce 20 s ozubeným kolem 22 vnitřního rotoru 24.Mezi ozubeným kolem 22 a vnitřní plochou srpovité čás-ti 52 je jen úzká prstencová štěrbina 51, která zabra-ňuje vytváření vzduchových vírů. Rovněž mezi radiální 11 vnější plochou srpovité části 52 a planetovým věncem20 je jen úzká prstencová štěrbina 53, která působí'proti vzniku vzduchových vírů. Bez této srpovité čás-ti 52 by mohly při vysokých otáčkách planetového věnce20 vznikat vzduchové víry, které by bránily povlékánízubů planetového věnce 20 mazivem. Mazivo by se potomusazovalo na stěnách převodového prostoru 28 a bylo bypříčinou nedostatku maziva mezi planetovým věncem 20a ozubeným kolem 22. Srpovita část 52 a jí vytvářenéúzké prstencové štěrbiny 51, 53 brání vytváření tako-vých velmi nevýhodných vzdušných vírů.

Ve směru 50 otáčení, za ozubenýmzáběrem je na rozdíl od toho vytvořen převodový pros-tor 28 srovnatelně -velkým K. tomu účelu je mezi plane-tovým věnce:·! 20 a radiálně uvnitř ležící částí 54 vy-tvořena srpovité mezera 56, jeiíž šířka 58 mezery sese vzrůstající vzdáleností od záběru zubů zmenšuje.Bezprostředně za ozubeným záběrem je k dispozici nej-větší šířka 58 mezery. Otáčejícím se planetovým věncem20 je nasáváno mazivo v srpovité mezeře 56 a je zatla-čováno do mezer mezi zuby planetového věnce 20. Pro-tože z výše uvedených důvodů není při dalším otáčeníplanetového věnce 20 v důsledku úzké šířky 58 mezeryv prstencové štěrbině 53 žádné víření, zůstává mazivo uiiiyi',». 12 v mezerách mezi zuby, čímž se zajistí řádné zásobo-vání mazivem v ozubené:? záběru.

Na obr. 3 je znázorněn řez rovinoupoule čáry C-D z obr. 2. Jsou zde zřetelr.Č . patrné najedné strano srovnatelně velká a od ozubeného záběruse .zmenšující srpovitá mezera 56, jakož i úzké prs-tencové štěrbiny 51, 53 mezi srpovitou částí 52 aozubeným- kolem 22, případně planetovým věncem 20. V axiálním směru má vedle srovnatelně široké srpovi-té mezery 56 víko 10 skříně vybrání 60. Toto vybrání60 má za ozubeným záběrem srovnatelně ve‘kou průřezo-vou plochu a. vytváří tam zvětšení převodového prostoru28. Ve směru otáčení ozubeného kola. 22, tedy podleobr. 2 svisle dolů, se průřezová plocha tohoto vybrá-ní 60 zmenšuje. Tím se podstatně zlepšuje dopravní asací účinek srpovité mezery 56. Dobře je zde patrnýotvor 42 hrncovitě vytvořené první části 36 víko 32převodovky.

Claims (12)

1. I Ί3 70· O co <_ m < ·< -o 33 O < -< >· r~ m N O 3> > O O cn PATENTOVÉ lO O CA · tiΌ F

   NÁROKY

   1. Stroj s rotujícím pístem svnitrní osou, který jc opatřen skříní, ve které jeotočně uložen vnější rotor a k němu výstředně vnitř-ní rotor, který má v převodovém prostoru uspořádanýpřevod, prostřednictvím kterého jsou vnější rotor avnitřní rotor navzájem spojeny, a který má vyrovnáva-cí potrubí, které vede z převodového prostoru do dru-hého prostoru, zejména do odsávací skříně, vyzna-čující se tím, že mezi převodovým prostorem(28) a druhým prostore,; (49) je upravena uk|idňovacíkomora-(34), ve které vyústuje z převodového prostoru(28) vystupující spojovací potrubí (40) a ze kterévede vyrovnávací potrubí (44, 48) do druhého prostoru(49).
2. 2, Stroj s rotujícím pístem podlebodu 1, vyznačující se tím, že uklidňova-cí komora (34) má průtokový průřez, který je podstatněvětší než je plocha průřezu spojovacího potrubí (40)a/nebo potrubních Částí (44, 48) vyrovnávacího potru-bí.
3. 3. Stroj s rotujícím pístem podle 14 bodu 1 nebo 2, vyznačující se tím, žeUklidňovací komóra . (34) je uspořádána ve víku (32)převodovky, kterým je převodový prostor (28) navenektěsně uzavřen, přičemž převod má s výhodou s vnějšímrotorem (4) spojený planetový věnec (20) a s vnitřnímrotorem (24) neotočně spojené ozubené kolo (22).
4. 4. Stroj s rotujícím pístem podlejednoho z bodů 1 až 3, vyznačujíc í se tím,že zejména hrncovitě vytvořená skříň. (2) je uzavřenavíkem (10) skříně, které má otvor (30), do kteréhovyústujc na jedné straně spojovací potrubí (40) a nadruhé straně potrubní část (44) vyrovnávacího potru-bí.
5. 5. Stroj s rotujícím pístem podlejednoho z bodů 1 až 4, v y z n a č u j í c í se tím,že uklidňovací komora (34) je obklopena v podstatěhrncovitě vytvořenou částí (36), zejména víka (32)převodovky, a že hrncovitá část (36) má na jedné stra-ně otvor (42) přiřazený spojovacímu potrubí (40) a nadruhé straně otvor (46) přiřqzený potrubní části (44)vyrovnávacího potrubí.
6. 6. Stroj s rotujícím pístem podlejednoho z bodů 1 až 5, vyznačující se tím, 15 že při normální poloze zabudování stroje s rotujícímpístem jsou spojovací potrubí (40) a otvor (42) uspo-řádány na nejnižším místě uklidnovací komory (34),
7. 7. Stroj s rotujícím pístem podlejednoho z bodů 1 až 6, vyznačujíc í setím, že ve směru proudění unikajícího vzduchu za úklidnovací komorou (34) upravená potrubní část (44) vyrov-návacího potrubí a/nebo zejména ve skříni (2) upravenádalší potrubní část (48) vyrovnávacího potrubí majímenší plochu průřezu, než spojovací potrubí (40),
8. 8. Stroj s rotujícím pístem zejmé-na nodle jednoho z bodů 1 až 7, vyznačující radiálu (22) uspve směru se tím', že v převodovém prostoru (28) jeplanetovým věncem (20) a ozubeným kole:.;na s výhodou srpovitá část (52) tak, že ě mezi orádá-(50) otáčení jsou před ozubeným záběrem planetového věnce(20) s ozubeným koleni (22) vytvořeny ilzké prstencovéštěrbiny (51, 53).
9. 9. Stroj s rotujícím pístem podlejednoho z bodů 1 až 8, vyznač u j í c í setím, že ve směru (50) otáčení za ozubeným záběrem pla-netového věnce (20) s ozubeným kolem (22) je v radiál-ním směru mezi nimi uspořádána část (54) tak, že u pla 16 netovčho věnce (20) je vytvořena srpovitá mezera (56),jej'ž šířka (58) mezery se ve .směru .(50). otáčení-zmen-šuje a účelné přechází do úzké prstencové štěrbiny( 53) .
10. 16. Stroj s rotujícím pí-stem podle.jednoho z bodů 3 až.9, vyznačujíc í setím, že v axiálním směru je vedle planetového věnce(20), a to ve směru (50) otáčení, a začíná s výhodouza ozubeným záběrem, upraveno vybrání (60) ve víku (10) skříně, a že plocha průřezu vybrčíní (6D) ve smě-ru (50) otáčení se s výhodou zmenšuje,
11. 11. Stroj s rotujícím pístem podlebudu 10, v y z nač ují c í se tíha, že vybrání(60) je uspořádáno v podstatě v axiálníiu směru vedlesrpovité mezery (56) a částečně vedle planetového věn-ce (20) a/nebo v podstatě je ukončeno ve stejné úhlo-vé oblasti jako srpovitá mezera (56).
12. 12. Stroj s rotujícím pístem podlejednoho z bodů 3 až 11, vyznačujíc í setím, že radiálně mezi planetovým věncem (20) a ozube-ným kolem (22) upravené části (52, 54) jsou integračnísoučásti víka (10) skříně. h Zastupuje: