CS238675B1

CS238675B1 - Working unit of fluid chamber machines with rotating piston

Info

Publication number: CS238675B1
Application number: CS837512A
Authority: CS
Inventors: Josef Jezek
Original assignee: Josef Jezek
Priority date: 1983-10-13
Filing date: 1983-10-13
Publication date: 1985-12-16
Also published as: CS751283A1

Abstract

Účelem řešení je zvýšení technických parametrů a použitelností pracovní jednotky tekutinových komorových strojů s rotujícím pístem a počtem komor větším než dvš. Uvedeného účelu se dosáhne vytvořením potřebná vůle mezi radiálními plochami statoru a pístu pro volný pohyb tekutiny v komoře, a dále vytvořením vodicích drážek pro lamely-stínidla jak v tělese jednotky, tak i v obou čelech statorové části, i současným osovým uvolněním excentricky uloženého rotaěního pletu. Uspořádání pracovní jednotky podle řeSenl umožňuje Styři základní typy rozvodu tekutiny i jejich vzájemné kombinace.The purpose of the solution is to increase the technical parameters and usability of the working unit of fluid chamber machines with a rotating piston and a number of chambers greater than dvš. The stated purpose is achieved by creating the necessary clearance between the radial surfaces of the stator and piston for free movement of the fluid in the chamber, and further by creating guide grooves for the lamellas-shields both in the body of the unit and in both faces of the stator part, as well as by simultaneous axial release of the eccentrically mounted rotating mesh. The arrangement of the working unit according to the solution allows Styři to use the basic types of fluid distribution and their mutual combinations.

Description

(54) Pracovní jednotka tekutinových komorových strojů s rotujícím pístem(54) Rotary piston fluid chamber machine working unit

Účelem řešení je zvýšení technických parametrů a použitelností pracovní jednotky tekutinových komorových strojů s rotujícím pístem a počtem komor větším než dvš.The purpose of the solution is to increase the technical parameters and usability of the working unit of fluid chamber machines with rotating piston and the number of chambers greater than two.

Uvedeného účelu se dosáhne vytvořením potřebná vůle mezi radiálními plochami statoru a pístu pro volný pohyb tekutiny v komoře, a dále vytvořením vodicích drážek pro lamely-stínidla jak v tělese jednotky, tak i v obou čelech statorové části, i současným osovým uvolněním excentricky uloženého rotaěního pletu.This is accomplished by providing the necessary clearance between the radial surfaces of the stator and the piston for free movement of fluid within the chamber, and by providing guide grooves for the lamellae-shades in the unit body and both faces of the stator portion. .

Uspořádání pracovní jednotky podle řeSenl umožňuje Styři základní typy rozvodu tekutiny i jejich vzájemné kombinace.The design of the working unit according to the solution allows the four basic types of fluid distribution and their combination.

í 1 9,10t 1 9.10

OBR.3FIG

Vynález ee týká pracovní jednotky tekutinových komorových strojů s rotujícím pístem a lamelami ve statoru, přičemž počat komor v pracovní jednotce je více než dvě.The invention relates to a working unit of fluid chamber machines with a rotating piston and blades in a stator, the number of chambers in the working unit being more than two.

Známá pracovní jednotky uvedeného typu jeou řečeny tak, že rotující píat je buá tvarová nebo rotační tčlaao, která jedním nebo více svými vrcholy tčení radiální atatorová plochy komor, tedy svými vrcholy kopíruje s minimální možnou vůlí křivku zmíněných ploch. Při táto koncepci pracovních jednotek je nutná velmi přesná výroba i montáž rotoru a statoru, jednosměrná orientace, nebo-li sled vstupních a výstupních kanálů, daná smyslem otáčeni pietu.Known working units of this type are said such that the rotating foot is either a shaped or a rotating body which, with one or more of its points of tangency, radial atatorial surfaces of the chambers, i.e. its peaks, copies the curve of said surfaces with minimum possible play. This concept of working units requires very precise production and assembly of the rotor and stator, unidirectional orientation, or sequence of input and output channels, given by the sense of rotation of the Piet.

Uvedené i dalěí nevýhody odstraňuje pracovní jednotka podle vynálezu. Její podstata spočívá v tom, že mezi excentricky uloženým otáčejícím se rotačním plstem a rotační radiální plochou statoru je vytvořena dostatečná radiální vůle pro pohyb tekutiny v každá komoře a ve věech fázích komorového objemu. Fulzační komorové objemy pracovní jednotky vytvářejí vždy dvě sousední lamely, nebo-li stínidla, vedená jak v tělese, tak i v obou čelech v celém svém zdvihu, dále potom rotační otáčivý plet, těleso statoru i obě jeho čela. Toto uspořádání pracovní jednotky tekutinových komorových strojů s rotujícím pístem umožňuje provedení čtyř základních typů rozvodu tekutiny a jejich vzájemných kombinací.These and other disadvantages are overcome by the working unit according to the invention. It is based on the fact that a sufficient radial clearance is provided between the eccentrically mounted rotating rotary felt and the rotating radial surface of the stator to move the fluid in each chamber and in all phases of the chamber volume. The fusion chamber volumes of the working unit always form two adjacent lamellas, or shades, guided both in the body and in both faces throughout its stroke, then the rotating rotating skin, the stator body and both its faces. This arrangement of the rotary piston fluid chamber machine unit allows four basic types of fluid distribution and combinations thereof.

Pracovní jednotka podle vynálezu je tvořena pouze jednoduchými geometrickými útvary, jako jeou rotační plochy a roviny, což je výhodně pro technologii její výroby. Statorovou část pracovní jednotky je vhodné volit β uzlovými body ve vrcholech pravidelného n-úhelníku a β uložením rotoru v těžiěti tohoto n-úhelníku. Hvězdicové uspořádání komor pracovní jednotky umožňuje využití všech předností hvězdicových strojů. Příkladem může být jednoduchost a tuhost uložení, způsobená malou osovou vzdáleností podpěrných bodů hřídele, vždy jediná vačka plnicích a vyprazdňovacích ventilů, jediná vačka vstřikovacích čerpadel a dalších potřebných agregátů, dále potom jednotná délka použitých kabelů a potrubí, rovnoměrné tepelné poměry a podobně.The working unit according to the invention consists only of simple geometrical formations, such as rotation surfaces and planes, which is advantageous for its production technology. The stator part of the working unit should be selected by β node points at the vertices of the regular n-angle and β by placing the rotor in the center of the n-angle. The star arrangement of the working unit chambers allows the use of all the advantages of star machines. Examples include the simplicity and rigidity of the bearings due to the small axial spacing of the shaft support points, the single cam of the filling and discharge valves, the single cam of the injection pumps and other necessary aggregates, the uniform length of cables and pipes used, uniform thermal conditions and the like.

Pracovní jednotka podle vynálezu je stavebnicového charakteru, takže je možné na jedinou hřídel řadit do série dvě i více naprosto stejných pracovních jednotek. Nevíc jednotlivé pracovní jednotky se mohou lišit určením i velikostí - tj. průměrem, šířkou a excentricitou pístu. Příkladné řazení pracovních jednotek může být ve sledu: Plnicí dmychadlo - mazací čerpadlo - spalovací motor. Odstupňováním šířky komor série pracovních jednotek, při stálém průměru a excentricitě pístu, lze sestavit vícestupňový kompresor. Připojením pracovní jednotky na tlakový zdroj pneumatický nebo hydraulický, a to buň přes ventilový, nebo kanálový rozvod se z pracovní jednotky stává rotační pneumotor nebo hydromotor.The working unit according to the invention is of a modular nature, so that two or more identical working units can be arranged in series on a single shaft. In addition, the individual working units can vary in size and design - ie, diameter, width and eccentricity of the piston. An exemplary arrangement of working units can be in the following sequence: Filling blower - lubrication pump - internal combustion engine. By varying the width of the chambers of the series of working units, at a constant diameter and eccentricity of the piston, a multi-stage compressor can be assembled. By connecting the working unit to a pneumatic or hydraulic pressure source via a valve or duct, the working unit becomes a rotary pneumatic or hydraulic motor.

Na připojených výkresech je znázorněna teoretická část pracovní jednotky podle vynálezu, kde na obr. 1 je geometrie pracovní jednotky a ne obr. 2 je potom linearizovená geometrie pracovní jednotky do časová osy, kde úhlové pootočení pístu /fl/ je dáno parametricky časem /t/. Z obrázku obr. 1 je patrno, že kružnici pracovní jednotky & je vepsán pravidelný tvořící n-úhelník rj, jehož vrcholy jsou označeny jako uzlové body g. Uzlovými body g procházejí osy stínidel £ tvořící hvězdici Ji buň uzavřenou, pak vycházejí z těžiště n-úhelníku i, nebo osy 2.' jsou tečnami diferenční kružnice á se středem v těžišti t. Těžiště £ je středem kružnice pracovní jednotky £ a prochází jím osa uložení pístu g. Nejkratěí vzdálenost středu křivosti g kružnice pietu g od osy uložení pietu £ představuje excentricitu pístu g. Vůle pístu χ je nejkratěí vzdálenost mezi kružnicí pracovní jednotky £ a kružnicí pístu g. Dvojnásobek excentricity pístu g představuje zdvih stínidel. Komorový objem Jj je v čase proměnlivý a jeho velikost je úměrná uzavřené ploše mezi kružnicí pracovní jednotky X, kružnicí pietu g a dvěma sousedními osami stínidel g nebo gf Proměnlivost komorového objemu Jt je velmi názorně ukázána na obrázku obr. 2. Každá komora prochází všemi fázemi úbytků i přírůstků komorového objemu J[. Fázi minimálního komorového objemu £ lze nazvat horní úvratí, fázi maximálního komorového objemu j( potom dolní úvratí pístu v dané konkrétní komoře. Časový posuv extrémních fází - úvratí - jednotlivých komorových objemů & představuje polovinu otáčky kruž3 nice pletu £. Tytéž fáze sousedních komorových objemů Jí jsou Sasové posunuty o jednu n-tinu otáčky, v uvedeném případě o jednu pětinu otáčky.The accompanying drawings show the theoretical part of the working unit according to the invention, where in Fig. 1 is the geometry of the working unit and not in Fig. 2 is then linearized geometry of the working unit into a timeline. . It can be seen from FIG. 1 that the circle of the working unit < ' > is inscribed a regular forming n-angle rj whose peaks are designated as nodal points g. angle of axis i, or axis 2. ' The center of gravity £ is the center of the working unit circle and passes through the piston bearing axis g. The shortest distance of the center of curvature g of the pi circle g from the piiting axis p represents the eccentricity of piston g. the distance between the circle of the working unit 8 and the circle of the piston g. The chamber volume Jj varies over time and is proportional to the enclosed area between the working unit circle X, the Piet circle g and the two adjacent shade axes g or gf The chamber volume variation Jt is shown very clearly in Figure 2. i increments of chamber volume J [. The phase of the minimum ventricular volume lze can be called the top dead center, the phase of the maximum ventricular volume ((then the bottom dead center of the piston in that particular chamber. the Saxons are shifted by one n-th turn, in this case by one-fifth turn.

Obrázky 3 · 4 schematicky znázorňují pracovní jednotku podle vynálezu ve dvou řezech a v provedení rozvodu tekutiny radiálními kanály statoru. Statorovou část pracovní jednotky tvoří těleso i, opatřené drážkami tělesa 14 pro suvný pohyb stínidel i, dále opatřené vstupními kanály I1 a výstupními kanály 12 ústícími na jedné straně do komory £é, na druhé straně do plnicího prostoru 18 a vyprazdňavaclho prostoru 19. Statorovou část dále tvoří levá čelo £ a pravá čelo 2, obě s vodicími drážkami 15 pro stínidla 2· V čelech 2 a 2 je otočně uložen hřídel 6, na který je nasazena dynamicky vyvážená kruhová vačka neboli píst £. šířka pístu £ odpovídá šířce komory 16 a je menší pouze o nezbytnou vůli pro vzájemný pohyb mezi platem £ a levým 2 a pravým čelem 2· Oaevé uložení pístu £ na hřídeli 6 je provedeno auvnš, a to z d&vedů rovnoměrnosti opotřebení čél 2*2· Axiální těsnění pístu £ je možné provést mnoha způsoby a s použitia všech známých těsnicích materiálů kovových i nekovových.Figures 3 to 4 schematically show a working unit according to the invention in two sections and in an embodiment of the fluid distribution through the radial channels of the stator. The stator part of the working unit is formed by a body 1 provided with slots of the body 14 for sliding movement of the shades 1, further provided with inlet ducts 11 and outlet ducts 12 on one side into chamber 6, on the other side into the filling space 18 and emptying space 19. further forming a left face 6 and a right face 2, both with guide grooves 15 for the shades 2. In the faces 2 and 2, a shaft 6 is rotatably mounted on which a dynamically balanced circular cam or piston 6 is mounted. the width of the piston 6 corresponds to the width of the chamber 16 and is only reduced by the necessary clearance for the relative movement between the plate 6 and the left 2 and the right face 2. The bearing of the piston 6 on the shaft 6 is mounted more extensively. The axial sealing of the piston can be carried out in many ways and using all known metallic and non-metallic sealing materials.

Ne obrázku 4 je těsnění pístu £ provedeno dvěma těsnicími členy 2> na obrázku 6 je příklad těsnění platu £ jedním těsnicím členem 2 v kombinaci s labyrintem 20. Kombinací labyrintů a těsnicích členů lze získat mnoho konstrukčních variant utěsnění pietu £. Aby se těsnicí členy 2 neotáčely vzhledem k pístu £, jsou plst £ a těsnicí člen 2 vzájemně esově suvně spojeny unáSecími výstupky nebo kolíky 2> na která silově působí přítlačná členy £0. Přítlačným členem 10 může být buá mechanický akumulátor - pružina všeho druhu, nebe pneumatický nebo pneuhydraulický akumulátor, jejichž prostřednictvím lze bočnš mazat a chladit těsnicí členy 2 i píst £. Další provedení přítlačného členu 10 může být typu magnetického - permanentní magnet - nebo elektromagnetického. Regulovatelný přítlak přítlačného členu £0 lze také vyvodit buá cizím zdrojem tlakového médie - vzduch, olej, voda - jedné-li se o pracovní jednotku podlá vynálezu va funkci spotřebiče, či-li motoru, nebo vlastním zdrojem, pracuje-li jednotka jako zdroj - generátor, příkladně kompresor, čerpadlo a podobnš. Rozvod média ja možné provést například hřídelem 6 nebo okolo něj. Na rotující rotační píst £ dosedají styčnou hranou 13 stínidla 2' Stínidla 5 jsou tvaru desek a mají vštšl šířku než jo šířka pracovní komory £6. Jo tomu tak proto, žo jsou oboustranně vedena vo vodicích drážkách 15 Sol 2 »2· Dálo potom jsou vedena taká v drážkách tělesa 14. Stínidla jsou suvně uložena vo vodicích drážkách 15 i drážkách tělesa 14 s minimální tečnou i axiální vůlí, přičemž vlastni dálka vedení musí být větší než dvojnásobek absolutní hodnoty excentricity <· Styčná hrana £2 stínidel 2 svou dálkou odpovídá šířce pístu £ a ja možné ji tvarovat příčně do tvaru paraboly, kružnice, obecné křivky nebo pouze do tvaru břitu. Podélné tvarování styčná hrany £2 jo prakticky možné, musí však vždy přesně odpovídat tvaru profilu radiální plochy pístu £. Již mírně vypuklá, vydutá, zalomená nebo jinak tvarovaná radiální plocha pístu £ komplikuje nejen těsnění styčnou hranou £2, ale také výrobu pístu £ i styčné hrany £2· Styčné hrana 13 může týt obecně vyměnitelné a z vhodného třecího materiálu, čímž se zvýší životnost vlastního stínidla 2· Stínidlo 2 obchvacuje oboustranně píst £ svými prodlouženými konci - nosy £2, čímž dokonaleji utěsňuje plst £ v prostoru vodicích drážek 15. Vratný prvek 8 stínidla 2 je možné řešit koncepčně naprosto shodně so způsoby uvedenými při popisu přítlačného prvku £0 těsnicích členů 2 pístu £. Dalším řešením vratného prvku 8 může být vytvarování nosu 17 do podoby zpětného háčku zapadajícího do soustředné axiální drážky s kružnicí pístu p, vytvořená buá přímo v axiálních plochách pístu £, nebo v těsnicím členu 2· V tomto případě jo nutná styčnou hranu £2 změnit v odpruženou lištu. Konstrukčně jo možná i opačná řešení tím způsobem, že odpružíme vytvarovaná nosy £2 a -suvně je vložíme do boku stínidel 2> čímž styčné hrana £2 zůstane pevné. U větších strojů je vhodná axiálně dotšsňovat i jednotlivá stínidla 2 axiálními lištami. Mazání a chlazení'.stínidel 2 j· jednoduše proveditelná mnoha způsoby, protože se přímočaře vratně pohybují ve statorové části pracovní jednotky.In Figure 4, the piston seal 6 is provided by two sealing members 2. In Figure 6, an example of a sealing plate 6 is provided by one sealing member 2 in combination with a labyrinth 20. By combining the labyrinths and the sealing members many design variants of the seal 6 can be obtained. In order not to rotate the sealing members 2 relative to the piston 6, the felt 4 and the sealing member 2 are connected to each other in an ace-like manner by means of driving lugs or pins 2 on which the thrust members 60 act forcefully. The pressure member 10 can be either a mechanical accumulator - a spring of all kinds, or a pneumatic or pneumatic-hydraulic accumulator, through which the sealing members 2 and the piston 6 can be laterally lubricated and cooled. Another embodiment of the pressing member 10 may be of the magnetic type - permanent magnet - or electromagnetic. The adjustable pressure of the pressure member 60 can also be generated either by an external source of pressure medium - air, oil, water - if the working unit according to the invention is in the function of an appliance or motor, or by its own source if the unit works as a source. generator, for example a compressor, a pump and the like. The medium can be distributed, for example, by or around the shaft 6. The rotating rotary piston 6 abuts the contact edge 13 of the shade 2 '. The shades 5 are plate-shaped and have a width greater than the width of the working chamber 46. This is because they are guided on both sides in the guide grooves 15 Sol 2 »2 · Then they are also guided in the grooves of the body 14. The shades are slidably mounted in the guide grooves 15 and the grooves of the body 14 with minimal tangential and axial play. the guide must be greater than twice the absolute value of eccentricity <· The contact edge £ 2 of the shades 2 corresponds, by its distance, to the width of the piston a and can be shaped transversely to parabola, circle, general curve or cutting edge only. Longitudinal shaping of the contact edge 52 is practically possible, but must always correspond exactly to the shape of the profile of the radial surface of the piston. The already slightly convex, concave, cranked or otherwise shaped radial surface of the piston 5 complicates not only the sealing edge 54 but also the production of the piston 6 and the contact edge 62. The contact edge 13 can be generally replaceable and of a suitable friction material thereby increasing the service life. The shading element 2 bypasses the piston 4 on both sides with its extended ends - the nose pieces 2, thus perfectly sealing the felt in the space of the guide grooves 15. The return element 8 of the shading unit 2 can be designed in exactly the same way 2 of the piston. Another solution of the return element 8 can be to form the nose 17 into the form of a return hook which fits into the concentric axial groove with the piston circle p, formed either directly in the axial surfaces of the piston 6 or in the sealing member 2. suspension rail. Structurally, the opposite solutions are possible by springing the shaped noses 52 and sliding them into the side of the shades 2, whereby the contact edge 52 remains firm. For larger machines, it is advisable to axially seal individual shades with 2 axial rails. Lubrication and cooling of the shades 2 can be easily accomplished in many ways, as they are reciprocally movable in the stator portion of the working unit.

Rozvod tekutiny do komor £6 pracovní jednotky podle vynálezu lze řešit mnoha způsoby.The distribution of fluid into the chambers 66 of the process unit according to the invention can be solved in many ways.

Na obrázcích 3 a 4 je naznačen úplný rozvod radiálními kanály umístěnými v tělese £, a to vstupním kanálem ££ a výstupním kanálem £2. Sled a poloha kanálů vzhledem ke komoře £6 jsou libovolná, avšak při minimální vůli j pietu £ je vhodná volit sled kanálů v pořadí ££, £2 ve smyslu otáčení pístu £. Tvar a průřez kanálů se volí podle potřebných průtočných rychlostí tekutiny. Vstupní kanál 11 navazuje na plnicí prostor 18. výstupní kanál 12 navazuje na vyprazdňovací prostor 19. oba potom ústí v komoře 16. V prostorech 18 a 19 je možné umístit ventily, klapky nebo jiná rozvodová armatury. Rozvod tekutin radiálními kanály tělesa 1 lza s výhodou užít v pracovní jednotce a ventily libovolného určení. Bude-li takto koncipovaná pracovní jednotka pracovat jako spalovací čtyřtaktní motor, volíme lichý počet komor 1£.In Figures 3 and 4, complete distribution through the radial channels located in the body 6 is indicated by the inlet channel 60 and the outlet channel 62. The sequence and the position of the channels with respect to the chamber 6 are arbitrary, however, with a minimum clearance of the piston 6, it is suitable to select the sequence of the channels in the order of £, £ 2 in the sense of rotation of the piston. The shape and cross-section of the channels are chosen according to the required fluid flow rates. The inlet duct 11 connects to the filling space 18. the outlet duct 12 connects to the emptying space 19. both then open into the chamber 16. In the rooms 18 and 19, it is possible to accommodate valves, flaps or other manifolds. The fluid distribution through the radial ducts of the body 11 can be advantageously used in the working unit and valves of any desired purpose. If the working unit conceived in this way works as a four-stroke internal combustion engine, we choose an odd number of chambers.

U dvoutaktních spalovacích motorů s ventily je počet komor 16 libovolný* U čtyřtaktů náhon vaček sacích a výfukových ventilů, rozdělovačů zážahu a vstřiku, převodujsme v poměru 1 : 2 vzhledem k otáčkám pletu II dvoutaktů lze vačky umístit přímo na hřídel 6, přičemž vystačíme pouze vždy s jedinou vačkou sacích ventilů, výfukových ventilů a podobně. V případě čtyřtaktnlho pětlkomorového provedení potom pořadí zážehu, střiku, otevíráni nebo zavírání ventilů je dáno řadou čísel, označujících za sebou jdoucí jednotlivé komory 16. která může vypadat takto: ... 4, 1, 3, 9, 2, 4, 1, 3, 5........Nejkratěí časová vzdálenost mezi týmž číslem komory 16 v uvedené číselné ředě je dána dobou dvou otáčok pístu £. Kruhový diagram každé komory 16 jo naprosto shodný s kruhovým diagramem pracovních komor spalovacích motorů s pístem suvným.For two-stroke internal combustion engines with valves, the number of chambers 16 is arbitrary * For four-stroke intake and exhaust camshafts, spark and injection manifolds, the ratio is 1: 2 relative to twin stroke II, the cams can be positioned directly on the shaft 6 with a single cam of intake valves, exhaust valves and the like. In the case of a four-stroke five-chamber design, the order of ignition, spraying, opening or closing of the valves is given by a series of numbers indicating successive individual chambers 16, which may be as follows: ... 4, 1, 3, 9, 2, 4, 1 The shortest time distance between the same chamber number 16 in said numerical dilution is given by the time of two revolutions of the piston. The circular diagram of each chamber 16 is exactly the same as the circular diagram of the working chambers of internal combustion engines with a sliding piston.

Rozvod tekutiny lze e výhodou provést axiálními vstupními kanály 11 s axiálními výstupními kanály 12 umístěnými v čelech 2 a j· Jedna z možností provedeni je schematicky znázorněna na obrázcích 5 a 6. Jde o úplný rozvod tohoto typu. Obecně je rozmístění kanálů 11 a 12 vzhledem ke komoře 16 libovolná, dokonce lze oba kanály 11 a 1? umístit do jednoho z čel 2 nebo J a potom lzo mluvit o úplném rozvodu jednostranném. Tvar a průřez kanálů je také zde dán požadovanou rychlostí průtoku tekutiny. Ne obr. 5 e obr. 6 jo provedeno rozmístění kanálů 11 a 12 tak, že se dá zde jednoduše nelézt analogie e kanálovým rozvodem dvoutaktních opalovacích motorů se suvným pístem, označovaným běžně jako rozvod pístem. Otevírání a uzavířéni kanálů 11 a 12 tady lze shodně časovat vzhledem k poloze pístu £. Na rozdíl od suvného pístu mé rotující píst tu přednost, žs umožňuje určitý úhlový, neboli časový posuv počátků otevírání a uzavírání mezi kanály 11 e 12 jedné komory 16. Praktickým přínosem potom může být větší kompresní úhel v kruhovém diagramu komory 16. pracující jako dvoutaktní spalovací komora, lepší výplaeh s podobně. Velikost úhlového posuvu otevírání e uzavírání kanálů 11 a 12 je omezena volbou počtu komor 16. průřezy a tvarem kanálů 11 a 12, excentrleitou £ pietu £. Bude-11 pracovní jednotka podle obr. 5 a obr. 6 pracovat jako pětikomorový dvoutaktní spalovací motor, umístí se do účelového otvoru 22 tělesa i iniciační člen 21 typu zážehové svíčky, vstřikovací trysky a podobně. Bude-11 pracovní jednotka podle obr. 5 a obr. 6 pracovat jako zdroj tlakové tekutiny - čerpadlo, dmychadlo a podobně, je vhodné plnicí 18 i vyprazdňovací prostor 19 propojit do sací větve tekutiny a do účelového otvoru 22 umístit výtlačný ventil 21. Toto řešení přináší lepší plnění komor 16. beztlaké ucpávky hřídele 6, chlazení pletu £ i uležení hřídele 6. Takovéto řešení rozvodu lze nezvat polovičním oboustranným rozvodem axiálními kanály 11 a polovičním rozvodem radiálními kanály 12. což je zřejmé z obr. 8. Na obr. 7 jo naznačen poloviční jednostranný rozvod tekutiny axiálními kanály 11 a poloviční rozvod radiálními kanály lg.Advantageously, the fluid distribution can be provided by axial inlet ducts 11 with axial outlet ducts 12 located in faces 2 and 5. One embodiment is shown schematically in Figures 5 and 6. This is a complete distribution of this type. In general, the distribution of the channels 11 and 12 relative to the chamber 16 is arbitrary; place it in one of the faces 2 or J and then lzo talk about a complete one-sided divorce. The shape and cross-section of the channels is also determined here by the desired fluid flow rate. In FIG. 5e and FIG. 6, the arrangement of the channels 11 and 12 is such that the analogy can not be easily found in the channel distribution of the two-stroke sliding-piston engines, commonly referred to as the piston distribution. Here, the opening and closing of the channels 11 and 12 can be timed accordingly with respect to the position of the piston. Unlike the sliding piston, my rotating piston has the advantage of allowing a certain angular or temporal shift of the opening and closing times between the channels 11 and 12 of one chamber 16. A practical benefit may then be a greater compression angle in the circular diagram of the chamber 16 operating as a two-stroke combustion chamber, better irrigation with similar. The amount of angular displacement of the opening e of the closing of the channels 11 and 12 is limited by the selection of the number of chambers 16 by the cross-section and the shape of the channels 11 and 12, by the eccentricity p of the pike.. The working unit of FIGS. 5 and 6 will operate as a five-chamber two-stroke internal combustion engine, and a spark plug-type initiator 21, an injection nozzle, and the like will be placed in the dedicated aperture 22 of the housing. When the working unit according to FIG. 5 and FIG. 6 operates as a source of pressure fluid - pump, blower and the like, it is advisable to connect both the filling 18 and the emptying space 19 into the fluid suction branch and to place a discharge valve 21 in the aperture 22. it provides better filling of the chambers 16 of the unpressurized shaft seal 6, the skin cooling 6 and the shaft 6. Such a distribution system can not be invoked by a half-sided double axial channel 11 and a half-axial radial channel 12 as shown in FIG. half unilateral fluid distribution through axial channels 11 and half distribution through radial channels 1g are indicated.

Obrázek 9 představuje úplný jednostranný rozvod tekutiny axiálními kanály 11 a 12, obr. 10 potom úplný oboustranný rozvod tekutiny axiálními kanály H a 12. Rozmístění a polohování otevírací hrany respektive bodů 23 a uzavírací hrany respektive bodů 2£ vstupních kanálů H a výstupních kanálů 12 v komoře 16 lze dosáhnout požadovaného časování plnění a vyprazdno vání komor lg. Plnicí úhly _ a vyprazdňovací úhly _ nejsou na obrázcích 7, 8, 9 a 10 z důvodů přehlednosti zakresleny, vyplývá Ýěak z geometrie konkrétní pracovní jednotky, tzn. z volby průměru kružnice pístu £, sxcontriclty £, šířky a obloukové délky kanálů ϋ a 12.Figure 9 shows the complete one-sided fluid distribution through the axial ducts 11 and 12, Figure 10 shows the complete two-sided fluid distribution through the axial ducts 11 and 12. The positioning and positioning of the opening edge and points 23 and the closing edge and points 26 respectively the desired filling timing and emptying of the chambers 16 can be achieved in the chamber 16. For the sake of clarity, the filling angles 8 and the discharge angles 4 are not shown in FIGS. 7, 8, 9 and 10. the choice of piston circle diameter £, sxcontriclty,, width and arc length of channels ϋ and 12.

S výhodou lze tvar kanálů 11 a 12 volit z polohy pístu £ a to tak, že část kružnice pístu £ tvoří v daném časovém okamžiku otevření nebo uzavření kanálů 11 nebo 12 vnějěí hranu kanálů. Na uvedených obrázcích jsou kanály 11 a 12 znázorněny pouze s konstantní Šířkou.Advantageously, the shape of the channels 11 and 12 can be selected from the position of the piston 6 such that a portion of the circle of the piston 6 forms, at a given point in time, the opening or closing of the channels 11 or 12 outside the channel edge. In the figures, the channels 11 and 12 are shown only with a constant width.

Velkou předností pracovní jednotky podle vynálezu, zvláště potom v provedení motorů věeho druhu, je možnost umístěni vstupních kanálů H a výstupních kanálů 12 do stínidel g. Tento způeob rozvodu tekutiny lze nazvat rozvodem stínidly. Jak ukazují obrázky 11 a 12 lze navrhnout několik variant rozvodu stínidly. Umístěním jednoho z kanálů 11 · 12. a výhodou plnicího kanálu 11» úo stínidla 2, jak je zřejmé z obr. 11, získáváme určité přednosti pracovní jednotky podle vynálezu. Tímto řešením odpadají samostatná prostory jednoho typu bud plnicí 18. nebo vyprazdňovací 19. a jejich funkci nahrazují drážky tělesa 14. Jestliže vstupní 21 nebo výstupní kanál 12 vytvořený ve stínidle 2 má tvar klínu, potom proměnlivost průřezu kanálu 11 respektive 12 je zhruba v souladu s rychlostí nárůstu a úbytku komorového objemu £. Zjednodušeně, plnicí nebo vyprazdňovací rychlost tekutiny v kanálu 11 a 12 3e v čase zhruba stejná, nedochází k pulsaci a rázům v tekutině. Rozvod tekutiny na obr. 11 lze nazvat polovičním rozvodem stínidly a polovičním rozvodem radiálními kanály. Na obrázcích 12 a 13 jsou naznačeny rozvody stínidly 2 úplné. Na obr. 12 je jeátě využita drážka tělesa 14 jako plnicí 18 nebo vyprazdňovací prostor 22» ^a® ebr. 13 jsou oba prostory 18 a 19 již samostatná. Šířku kanálů 11 a 12 volíme menSÍ, než je Šířka komory 16. hloubku potom a ohledem na potřebný průřez kanálu, koncepci rozvodu, pevnost stínidla a podobné. Polohou otevírací hrany 23 kanálů 11 a 12 vzhledem ke stínidlu 2 l®o docílit časování plnění a vyprazdňování komor £6 v závislosti aa poloze pístu £. Dálka kanálů 11 a 12 je dána požadavky plnicího nebo vyprazdňovacího cyklu a je ukončena uzavírací hranou 24. která taká může sloužit jako časovači prvek. Plnicí úhly OJ i vyprazdňovací úhly £ nejsou z důvodů přehlednosti obrázků 11, 12, 13 znázorněny, vyplývají věak z geometrie konkrétní pracovní jednotky, především průměru kružnice platu a, excentricity £, vůle χ e polohy vnitřních přepojovacích hran plnicího prostoru 48 a vyprazdňovacího prostoru 19.A great advantage of the working unit according to the invention, especially in the design of motors of all kinds, is the possibility of placing the inlet ducts H and outlet ducts 12 in the shades g. This method of fluid distribution can be called a shade distribution. As shown in Figures 11 and 12, several shade distribution variants can be designed. By placing one of the channels 11, 12 and the advantage of the filling channel 11 'in the shade 2 as shown in FIG. 11, certain advantages of the working unit according to the invention are obtained. With this solution, separate spaces of one type either of the filling 18 or the emptying 19 are eliminated and their function is replaced by the grooves of the body 14. If the inlet 21 or outlet channel 12 formed in the shade 2 has a wedge shape, then the rate of increase and decrease of the ventricular volume.. Basically, the filling or emptying speed of the fluid in the ducts 11 and 12e is roughly the same over time, there is no pulsation and shock in the fluid. The fluid distribution in Fig. 11 can be called a half distribution with shades and a half distribution with radial channels. In Figures 12 and 13, the distributions are shown by shade 2 complete. FIG. 12 can still utilized groove 14 of the body 18 as the filling or discharge area 22 »® ^and EBR. 13, both spaces 18 and 19 are already separate. The width of the channels 11 and 12 is chosen less than the width of the chamber 16. the depth then takes into account the required channel cross-section, the distribution concept, the shade strength and the like. The position of the opening edges 23 of the channels 11 and 12 with respect to the shade 21 can achieve the timing of filling and emptying of the chambers 66 depending on and the position of the piston. The distance of the channels 11 and 12 is determined by the requirements of the filling or emptying cycle and is terminated by a closing edge 24, which may also serve as a timing element. For the sake of clarity of figures 11, 12, 13, the filling angles i and the emptying angles nejsou are not shown. .

Rozvod tekutiny do komor 16 vstupními kanály 11 a výstupními kanály 12 umístěnými v radiální ploěe pístu £ dává několik výhodných řešení pracovní jednotky podle vynálezu, jak je zřejmé z příkladů na obrázcích 14, 15, 16, 17. Výhodou tohoto typu rozvodu je předevělm jediný plnicí 18 nebo vyprazdňovací prostor 19 pro všechny komory 16 pracovní jednotky, přičemž prostory 18 a 19 jsou umístěny uvnitř pístu £. Je možný pouze poloviční rozvod tekutiny radiálními kanály 11 a 12 pistu £, jak je zřejmé z obrázků 14 a 15. Na ebr. 14 je naznačen poloviční rozvod jednostranný tohoto typu. Poloviční oboustranný rozvod radiálními kanály 21 pístu £ je vhodný zvláště pro zdroje tlaková tekutiny - kompresory, čerpadla, Výhodou je dobré chlazení pístu £, hřídele 6 1 jeho uležení, beztlaké ucpávky hřídele 6. Na obrázku obr. 16 je znázorněn úplný oboustranný rozvod tekutin radiálními kanály 11 a 12 platu £. Tento typ rozvodu je vhodný pro pracovní jednotky tepelných strojů, předevělm dvoutektních motorů. Pracovní jednotka podle vynálezu e úplným oboustranným rozvodem radiálními kanály pístu £, užitá jako vícekomorový dvoutektní spalovací motor, ebr. 16, má mnohé přednosti. Především umožňuje dobrý výplach komor 16 daný vzájemnou radiální peleheu vstupního kanálu 22 a výstupního kanálu 22» navíc však volbou velikosti e vzájemného úhlového posuvu plnicího úhlu * a vyprazdňovacího úhlu Λ. Při přeplňováni komor 16 výbušnou směsí může být časová překryti úhlů Of a δ minimální, což nelze jednoduše převést u dvoutektních spalovacích metařů 8 rozvodem suvným pístem. Bude-li užita pracovní jednotka s tímto typea rozvedu jeke tekutinový motor -pneumotor nebo hydromotor viz obr. 17, je třeba respektovat pravidlo překrývání nebo-li navazování vstupního kanálu 21 a výstupního kanálu 12 v komorách 16. které Jsou v daném časovém okamžiku ve fázi horní a dolní úvratě. Vzájemné pelohování vzhledem k excentricltě £ pístu £ představuje časováni kanálů 11 a 22·The distribution of the fluid into the chambers 16 through the inlet ducts 11 and the outlet ducts 12 located in the radial surface of the piston 6 gives several advantageous solutions of the working unit according to the invention, as can be seen from the examples in Figures 14, 15, 16, 17. 18 or an emptying space 19 for all chambers 16 of the working unit, the spaces 18 and 19 being located inside the piston 6. Only half the fluid distribution through the radial channels 11 and 12 of the piston 6 is possible, as can be seen from Figures 14 and 15. 14, a one-sided half-divorce of this type is indicated. The half-sided distribution through the radial ducts 21 of the piston 6 is particularly suitable for pressurized fluid sources - compressors, pumps. The advantage is a good cooling of the piston 6, the shaft 6, its bearing, the unpressurized shaft seals. channels 11 and 12 of salary £. This type of distribution is suitable for working units of thermal machines, especially two-stroke engines. The working unit according to the invention has a complete double-sided distribution through the radial channels of the piston 6 used as a multi-chamber two-stroke internal combustion engine, ebr. 16, has many advantages. In particular, a good flushing of the chambers 16 due to the relative radial pellet of the inlet channel 22 and the outlet channel 22 ', moreover, is possible by choosing the magnitude e of the relative angular displacement of the filling angle * and the emptying angle vzájem. When the chambers 16 are charged with an explosive mixture, the time overlapping of the angles θ and δ can be minimal, which cannot be easily converted in the two-stroke combustion screed 8 by the sliding piston. If a working unit of this type is used, it is necessary to respect the rule of overlapping or connection of the inlet duct 21 and the outlet duct 12 in the chambers 16 which are at a given point in time in the phase upper and lower dead center. Mutual flushing with respect to the eccentricity £ of the piston £ represents the timing of the channels 11 and 22.

V předchozím popisu pracovní jednotky tekutinových komorových strejů e rotujícím pístem pedle vynálezu jsou popsána pauza některá koncepční e konstrukční řeěení, zvláště ce ee týče rozvodu pracovní tekutiny. Oplné rozvody pracovní tekutiny jsdnshs typu ukazují sbrázky 3,In the foregoing description of the rotary piston fluid working chamber unit of the present invention, there is a pause of some conceptual design, in particular regarding the distribution of the working fluid. The full working fluid jsdnshs are shown in Figure 3,

4» 5, 6, 9, 10, 12, 13, 16, 17. Poloviční rozvody tekutiny jednehe typu kenbiaevaný a polovičním rozvodem druhého typu znázorňuji obrázky ebr. 7, ebr. 8, ebr. 11, ebr. 14 a ebr. 15. Celkový pečet variant uspořádání dvojic polovičních rezvědů, jednoho typu je dán počtem variací druhého řádu ze čtyř prvků, tedy čtyř typů polovičních rozvodů. Lze nalézt 12 variant uspořádání dvojic polovičních rozvodů, přičemž jaké varianta je uvažován i opačný smysl teku tekutiny, nikoliv věak uspořádání oboustranná, jak ukazují obrázky obr. 8 a obr. ,5.4 »5, 6, 9, 10, 12, 13, 16, 17. Half fluid distributions of one type are kenbeval and half distributions of the other type show Figs. 7, ebr. 8, ebr. 11, ebr. 14 and ebr. 15. The overall seal of the variants of the arrangement of pairs of half-bearings, one type is given by the number of second-order variations of four elements, ie four types of half-divorces. 12 variants of the arrangement of the pairs of half distributions can be found, what variant is also considered the opposite sense of the fluid flow, but not the arrangement on both sides, as shown in Figures 8 and 5.

Použitelnost pracovní jednotky podle vynálezu byla v textu popisu na několika místech uvedena. V případě použití jednotky jako zdroje nebo dopravníku tekutin je zabezpečena plynulé dodávka tlaku a množství, zvláště při volbě vyššího počtu komor, nebol ee funkce jednotlivých komor překrývají. V případě spalovacích motorů není pochopitelně dosahovaná těsnost komor odpovídající suvnému pístu, zvláště při nízkých otáčkách. Problém těsnosti lze srovnávat se stroji planetového typu, jako např. čtyřtaktnlho Wankelova motoru, kde lišty pístu, jenž mé tvar sférického trojúhelníku, dotěsňují poměrně složitý tvar válců. V případě jednotky dle vynálezu je stíraná plocha rotační, a tudíž umožňuje použití pro vysokootáčkové stroje, kde relativní únik z komor může být nižží a tím dosahovaná komprese vyěžl, přičemž je možné poměrně jednoduše dynamicky vyvážit celý stroj.The applicability of the working unit according to the invention has been mentioned in several places in the text of the description. When using the unit as a source or conveyor of fluids, a continuous supply of pressure and volume is ensured, especially when selecting a larger number of chambers, since the functions of the individual chambers overlap. Of course, in the case of internal combustion engines, the tightness of the chambers corresponding to the sliding piston is not achieved, especially at low speeds. The tightness problem can be compared to planetary machines, such as the four-stroke Wankel engine, where the piston blades, which have my spherical triangle shape, seal off the relatively complex shape of the cylinders. In the case of the unit according to the invention, the wiped surface is rotary and thus allows use for high-speed machines, where the relative leakage from the chambers may be lower and the compression achieved thereby exploited, while it is possible to balance the whole machine relatively dynamically.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A working unit of fluid chamber machines and a rotating piston, with shades in the stator and with a number of chambers greater than two, characterized in that between the rotary radial surface of the piston (4), axially sliding on the shaft (6) and rotary radial surface 1) a play (v) is provided for the free movement of the fluid in all phases of the pulsating chamber volume (k), the shades (5) being guided along their entire length in the grooves (14) of the body (1) and the guide grooves (15) of the left (2) and the right face (3), surround and exert noses (17) of the piston (4) and thus form a sealing labyrinth between the individual chambers (16).

Working unit according to Claim 1, characterized in that the distribution of the working fluid into the chambers (16) is effected by inlet ducts (11) and outlet ducts (12) formed in the body (1), wherein the location and sequence of ducts (11) and 12) with respect to the chambers (16) is optional regardless of the direction of rotation of the piston (4).

Working unit according to Claim 1, characterized in that the distribution of the working fluid into the chambers (16) is effected by channels (11) and (12) formed in the left face (2) and the right face (3), wherein the location of the channels (11) and (12) relative to the chambers (16) is optional, with the position of the opening edges (23) and the closing edges (24) of the channels (11) and (12) allowing timing of filling and emptying of the chambers (16).

4. Working unit according to claim 1, characterized in that the distribution of the working fluid into the chambers (16) is effected by channels (11) and (12) formed in the shades (5), the position of the channels (11) and (12) relative to the shades. (5) is optional, with the position of the opening edges (23) and closing edges (24) of the channels (11) and (12) allowing timing of the filling and emptying of the chambers (16).

5. Working unit according to claim 1, characterized in that the distribution of the working fluid into the chambers (16) is effected by channels (11) and (12) formed in the radial rotational surface of the piston (4), the positioning of the channels (11) and (12). With respect to the radial surface of the piston (4), it is selectable 8 in that the position of the opening edges (23) and the closing edges (24) of the channels (11) and (12) allows timing of filling and emptying of the chambers (16).