DE1750352A1

DE1750352A1 - Single or multi-chamber rotary piston cylinder

Info

Publication number: DE1750352A1
Application number: DE19681750352
Authority: DE
Inventors: Hermann Steinbach
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-04-24
Filing date: 1968-04-24
Publication date: 1971-01-21

Description

Ein- oder Mehrkammer-Drehkolbenzylinder Die Erfindung betrifft-einEnEin- oder Mehrkammer-Drehkolbenzylinder, der üblicherweise unter der Bezeichnung Garnrnl.lAnkonstruktion bekannten Bauart. Hierbei ist die sich unter einem Winkel von weniger als 360° drehende Drehkolbenwelle einstückig mit ihren beiden kreisscheibenförmigen Seitenwänden verbunden. Ferner ist mindestens ein Kolbenflügel mit dieser prehkolbenwelle und den Seitenwellen verbunden. Dieses gesamte Drehteil ist in einem ortsfesten Zylinder --angeordnet. Mit dem Zylindermantel ist ferner wenigstens eine ebenfalls ortsfeste Trennwand. verbundanf. vorzugswise .vsrschraubt: Dabei bilden der Kolbenflügel und die Trennwand den kreisringförmigen Arbeitsraum des Drehkolbenzylinders. Kolbenflügel und Trennwand sind beide im Querschnitt dem Arbeitsraum angepasst, so dass sie ihn in zwei oder mehr gegeneinander abgedichtete Teilräume unterteilen.Single or multi-chamber rotary piston cylinder The invention relates to a single or multi-chamber rotary piston cylinder, usually known as Garnrnl.lAnstruktion known design. Here is the rotating at an angle of less than 360 ° Rotary piston shaft connected in one piece with its two circular disk-shaped side walls. Furthermore, there is at least one piston wing with this pre-piston shaft and the side shafts tied together. This entire rotating part is arranged in a stationary cylinder. With the cylinder jacket there is also at least one partition, which is also stationary. connection preferably .vsrscrewed: the piston wing and the partition form the the circular working space of the rotary piston cylinder. Piston wing and partition are both adapted in cross-section to the work area, so that they can be divided into two or Subdivide more mutually sealed sub-spaces.

Bei derartigen Drehkolbenzylindern stellt die Abdichtung ein Problem dar. Diese Abdichtung soll die Arbeitsräume bei geringem Verschleiss der Dichtung druckdicht voneinander trennen. Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass eine einstückigs Radialdichtung vorgesehen ist, die in im Umfang der Seitenwände vorgesehene, ringförmige Nute sowie in eine die Ringnuten miteinander verbindende Nut in der freien Aussenkante des Kolbenflügels gelegt ist und dass zur Abdichtung der Trennwand wenigstens ein endloser Dichtring in wenigstens einer sich längs der Schmalflächen der Trennwand erstreckende Nut vorgesehen ist. Auf diese Weise dichtet eine einstückige, mit_den sich bewegendem Teilen verbundene Radialdichtung die Arbeiteräum® voneinander ab, während wenigstens eine weiterex in sich geschlossene Dichtung für -die Abdichtung der Trennwand sorgt. .. ,.In rotary piston cylinders of this type, sealing poses a problem. This sealing is intended to separate the working spaces from one another in a pressure-tight manner with little wear on the seal. This object is achieved according to the invention in that a one-piece radial seal is provided, which is placed in the circumference of the side walls, annular grooves and in a groove connecting the annular grooves in the free outer edge of the piston vane and that for sealing the partition wall at least one endless sealing ring is provided in at least one groove extending along the narrow surfaces of the partition wall. In this way, a one-piece radial seal connected to the moving parts seals the workers' rooms from one another, while at least one additional seal, which is closed in itself, ensures the partition wall is sealed. ..,.

Nach einer bevorzugten Ausführung des Erfindungsgegenstands s sind die an der örehkolbsnwelle anliegenden Kanten der 'Trennwand abgerundet. Die hierdurch hergestellten sanften Übergänge zwischen Drehkulbenw®lle und Seitenwänden bzw. dis &ihnen angepassten Kanten der Trennwand bewirken ebenfalls eine Verringerung der Leckage.According to a preferred embodiment of the subject matter of the invention are the edges of the partition wall resting on the shaft of the rotary piston are rounded off. The result produced smooth transitions between the Drehkulbenw®lle and side walls or dis &them Adapted edges of the partition also reduce the leakage.

Um den Übertritt- des Druckmediums zwischen der Trennwand und der Pereforie der Seitenwände der Drehkolbenwelle zu verhindern, sind an dieser Stelle vorzugsweise von aussen durch den Zylindermantel einstellbare Dichtleistan vorgesehen. Zur Erhöhung der Dichtwirkung kann die Radialdichtung auch aus zwei odermehreren Dichtringen bestehen, die durch eine oder mehrere parallel zueinander verlaufende Dichtleisten miteinander verbunden sind.To the transfer of the pressure medium between the partition and the To prevent pereforie of the side walls of the rotary piston shaft are at this point Preferably provided from the outside through the cylinder jacket adjustable sealing strip. To increase the sealing effect, the radial seal can also consist of two or more Sealing rings consist of one or more parallel to each other Sealing strips are connected to one another.

Die Uerbindung der Kolbenflügel mit der Drehkolbenwelle und den Seitenwänden kann durch lösbare Verbindungselemente: wie beispielsweise Schraubent Stifte oder Scherbüchsens bewirktsein oder die beiden Teile können unlösbar, also beispielsweise mittels Schweissen, Löten oder Kleben, miteinander verbünden sein.The connection of the piston wings with the rotary piston shaft and the side walls can by detachable fasteners: such as screw pins or Scherbüchsens or the two parts can be inseparable, for example be connected to one another by means of welding, soldering or gluing.

EihKammer-Orehkolbenzylinder der geschilderten Hauweise neigen bei langgestreckter Ausführung wegen der in Ihnen herrschenden hohen Drücke zum Durchbiegen zier wellet woraus ein Verklemmen der Welle in den Lagerstellen bzw. ein Fressen der Seitenwände mit dem (ärehkolbendübel im -Zylindergehäuse resultieren kann. Zur Vermeidung dieses Nachteils ist ferner -vorgesehen, dass mehrere, jeweils getrennte Kammern bildende Drehteile auf dersäben Welle starr miteinander verbun- " Elen sind. Der Drehkolbenzylinder jeder einzelnen Kammer ist also nicht mehr langgestreckt ausgebildet, so dass bei ungünstiger Stellung des D-rehkolbendübels keine dearti.g,e Durchbiegung der Welle mehr auftreten kann.Single-chamber rotary piston cylinders of the type described tend to be elongated design because of the high pressures prevailing in them for bending zier corrugation from which a jamming of the shaft in the bearing points or seizure the side walls with the (rotary piston dowel in the cylinder housing Avoiding this disadvantage is also -provisions that several, Rotary parts forming separate chambers on the same shaft rigidly with one another are connected. The rotary piston cylinder of each individual chamber is therefore not more elongated, so that in an unfavorable position of the rotary piston dowel no further deflection of the shaft can occur.

Bei dieser Ausführungsform des Drehkolbens als Mehrkammerzylinder geschieht die Füllung und Entleerung der gesamten Zylinderanordnung in bevorzugter Weise über zwei Zentralanschlüsse einer Hauptkammer, während die Nebenkammern durch jeweils zwei Sohrungen in den Seitenwänden der Orehteile mit der Hauptkammer in Verbindung stehen.In this embodiment of the rotary piston as a multi-chamber cylinder the filling and emptying of the entire cylinder arrangement takes place in a more preferred manner Way over two central connections of a main chamber, while the secondary chambers through two holes in the side walls of the Orehteile with the main chamber in Connected.

Zur Vermeidung dieser Nachteile kann bei dem beschriebenen Ein- oder mehrkammerdrehkolbenzylinder auch jede Kammer, wie an sich bekannt, durch mehrere Kolbenflügel und Trennwände 'in eine entsprechende Anzahl von Arbeitsräumen unterteilt sein.To avoid these disadvantages, the one or the described multi-chamber rotary piston cylinder also each chamber, as known per se, by several Piston vanes and partitions' divided into a corresponding number of working spaces be.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung in schematischer Weise dargestellt.In the drawing are exemplary embodiments of the subject matter of the invention shown in a schematic manner.

Es zeigt: Figur 1 einen Längsschnitt durch einen Einkammer-Drehkolbenzylinder; Figur 2 einen Schnitt längs der Linie II-II der Figur 1; Figur 3 eine Radialdichtung in perspektivischer Ansicht; Figur 4 eine Trennwandichtung' ebenfalls in perspektivischer Ansieht;.It shows: FIG. 1 a longitudinal section through a single-chamber rotary piston cylinder; figure 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1; Figure 3 shows a radial seal in perspective view; Figure 4 is a partition seal 'also in perspective Looks ;.

Figur 5 eine Dichtleiste in perspektivischer Ansichti wobei dis Dichtelemente nach Figur 3, 4 und 5 für den: Einbau in da n Drehkolbenzylinder nach Figur 1 und 2 vorgesehen sind; Figur 6 einen Längsschnitt durch einen mehrkammerdrehkolbenzylinder und Figur 7 einen Schnitt längs der Linie VII-VII der Figur 6. Das Drehteil des Enkammer-ßrehkolbenzylinders nach Figur 1 und 2 besteht aus der Drehkolbenwelle 1 und den mit ihr einstückigen Seitenwänden 2 sowie dem in die Seitenwände-,und in die Welle eingelassenen und lösbar oder auch unlösbar mit diesen Teilen verbundenen Kolbenflügel 3. Die Verbindung kann ..lösbar-durch Schrauben, Stifte öder Sch-erbüchsen bzw. unlösbar mittels S:chweissung? Lötung oder als Klebverbindung ausgeführt sein. Die dargestellte einstückige Ausführung von Drehkolbenwelle 1 und Seitenwände 2 ist auch als Garnrollenkonstruktion bekannt.FIG. 5 shows a sealing strip in a perspective view, the sealing elements according to FIGS. 3 , 4 and 5 being provided for: installation in the rotary piston cylinders according to FIGS. 1 and 2; 6 shows a longitudinal section through a multi-chamber rotary piston cylinder and FIG. 7 shows a section along the line VII-VII in FIG. 6. The rotary part of the single-chamber rotary piston cylinder according to FIGS -, and piston vanes embedded in the shaft and detachably or permanently connected to these parts 3. The connection can be ... detachable - by screws, pins or shear bushings or non-detachable by means of welding? Soldering or as an adhesive connection. The illustrated one-piece design of the rotary piston shaft 1 and side walls 2 is also known as a thread reel construction.

Der Übergang zwischen den Seitenwänden 2 und dem Wollendurchmesser ist an den Stellen a, b stark gerundet' um für 4 eine möglichst hohe Dichtfähigkeit zu erzielen.The transition between the side walls 2 and the wool diameter is strongly rounded at points a, b to achieve the highest possible sealability for 4 to achieve.

In die Seitenwände 2 sind Nuten 5, 6 und in den KolbenT flügel 3 ist eine Nut 7 eingearbeitet, In diese drei Nuten wird die in Figur 3 dargestellte, aus den Dichtungsringen 82 9 und der Dichtleiste 10 bestehende Radialdichtung eingelegt. Diese Rädialdichtung ist in der dargestellten Form zusammenhängend gepresst, geklebt, gespritzt oder vulkanisiert worden. Die Dichtung kann auch aus mehr als zwei Dichtringen 899 mit einer oder mehreren Dichtleisten 10 bestehen. Grooves 5, 6 are machined into the side walls 2 and a groove 7 is machined into the piston wing 3. The radial seal shown in FIG. This radial seal has been pressed, glued, injected or vulcanized in the form shown. The seal can also consist of more than two sealing rings 899 with one or more sealing strips 10.

Die in Figur 1 und 2 dargestellte Trennwand 4 besitzt im Gegensatz zum Kolbenflügel 3 einen Querschnitt in Gestalt eines Kreissegments. Dis Trennwand wird dabei durch die , Schrägstellung ihrer Flächen und den auf sie wirkenden hydraulischen Druck auf die Zylinderinnenwand des Zylinders 11 gepresst. Die Schraube 12 und die Scherbüchse 13 dienen zur Befestigung der Trennwand im Zylinder. In die Trennwand sind die Nuten 14, 15 eingearbeitet, in denen die endlosen Dicht-. # ringe 16 als Trenhwanddichtung angeordnet sind (vergl. auch Figur 4). Durch die starken Abrundungen an den Stellen a, b wird Es ermöglicht,- die Trennwa-nddichtung auch als Lippendichtung auszubilden" um so den DichtungseflFekt zu erhöhen. Diese Dichtungen können im übrigen jeden beliebigen Querschnitt aufweisen.In contrast to the piston vane 3, the partition 4 shown in FIGS. 1 and 2 has a cross section in the form of a segment of a circle. The partition wall is pressed onto the inner wall of the cylinder 11 by the inclination of its surfaces and the hydraulic pressure acting on it. The screw 12 and the shear sleeve 13 are used to fasten the partition in the cylinder. In the partition, the grooves 14, 15 are incorporated, in which the endless sealing. # rings 16 are arranged as a partition wall seal (see also FIG. 4). The strong roundings at points a , b make it possible to - design the partition wall seal as a lip seal "in order to increase the sealing effect. These seals can also have any cross-section.

-Um den Übertritt des Druckmediums zwischen der Trennwand 4 .und der pereforie der Seitenwände 2 der Drehkolbenwelle 1 zu verhindern, sind an dieser Stelle Dichtleisten 17 angeordnet, die durch die: Schrauben 18 an den Umfang der Seitenwände der Welle 1 angedrückt werden. Auf diese Weise wird verhindert, dass das Druckmedium an dieser Stelle von einem. Arbeitsraum in den anderen übertreten kann (vergl. auch Figur 5).-To allow the pressure medium to pass between the partition 4 and the To prevent pereforie of the side walls 2 of the rotary piston shaft 1, are on this Place sealing strips 17 arranged by the: Screws 18 to the circumference of the Side walls of the shaft 1 are pressed. This will prevent the print medium at this point from a. Pass over the work space to the other can (see also Figure 5).

Aus den Forderungen des Schiffbaus beispielsweiseergeben sich langgestreckte Drshkolbenzylinder mit möglichst geringem Durchmesser.'wabei die Massverhältnisse Durchmesser zu. Länge sich wie 1 : 5 verhalten können. Die Durchbiegung der-Welle durch den hydraulischen Druck kann dabei so stark ansteigen', dass sich Welle und Kolbenflügel im Zylinder bzw.-i'n den Deckeln verklemmen. Sieht man Doppelkolben vor, bei denen .Druckausgleich herrscht, so wird der maximale Schwenkwinkel des Zylinders um mehr als dis Hälfte eingeschränkt.The requirements of shipbuilding, for example, result in elongated ones Piston cylinder with the smallest possible diameter Diameter too. Length can behave like 1: 5. The deflection of the shaft the hydraulic pressure can increase so much that the shaft and Clamp the piston wing in the cylinder or in the cover. You can see double pistons where there is pressure compensation, the maximum swivel angle of the Cylinder restricted by more than half.

In Figur 6 ist der in Figur-1 und 2 dargestellte Einkammerdrehkolbenzylinder als Mehrkammerzylinder mit den drei .Kammern A, 8, C dargestellt. Sei diesen Kammern ist das Verhältnis der Länge zum Durchmesser derart, gestaltet, dass.In FIG. 6, the single-chamber rotary piston cylinder shown in FIGS. 1 and 2 is shown as Multi-chamber cylinder with the three .Cambers A, 8, C shown. Be these chambers the ratio of the length to the diameter is such that.

eine Durchbiegung der Welle 1 nicht erfolgen kann. Das Füllen der einzelnen Kammern erfolgt über die Hauptanschlüsse 19, 20 (vergll. Figur 7), wobei das Medium durch die Kanäle 21 22 in die einzelnen Kammern strömt. Die Radialdichtung 8,9' 10 und die Trennwanddichtung 16 sind auch bei dieser Ausführungsform entsprechend der nach Figur 1 und 2 vorgesehen, so dass die Druckräume. gegenüber den drucklosen Räumen in den Kammern A, 8, C abgedichtet sind.a deflection of the shaft 1 cannot occur. The individual chambers are filled via the main connections 19, 20 (see FIG. 7), the medium flowing through the channels 21 22 into the individual chambers. The radial seal 8, 9 ′ 10 and the partition wall seal 16 are also provided in this embodiment in accordance with that according to FIGS. 1 and 2, so that the pressure spaces. are sealed against the pressureless spaces in chambers A, 8, C.

Claims

Patent Claims 0 CHE 1. Single or multi-chamber rotary piston cylinders' and a b.esteht having a rotary part, the one-piece from a arranged in a local fast cylinder rotary shaft and two with it, circular disk-shaped side walls, at least with the rotary piston shaft and the side walls associated piston wings and having at least one Partition wall screwed to the cylinder jacket, the piston wing and partition being adapted to the circular working space of the rotary piston cylinder in cross section, characterized in that a one-piece radial seal (8.9.1D) is provided, which is provided in the circumference of the side walls (2) annular grooves (5 '6) and in a groove (7) connecting the annular grooves (5, 6) in the free outer edge of the piston wing (3) and that for sealing the partition. (4) at least one. Endlaser aligning ring (16) is provided in at least one groove (142 15) extending along the a1 narrow surfaces of the partition (4). '2. Rotary piston cylinder according to claim 11 dadu rchgekennzeichne tg that the edges of the partition (4) resting on the rotary piston shaft (1) are rounded. '3. Rotary piston shaft according to claim 1 or 2, characterized ty that between the partition wall! device (16) and radial seal (8, 99 10) are provided from the outside through the cylinder jacket (11) adjustable sealing strips (17). 4. Rotary piston cylinder according to claim 13 dadurchgekennzeichn e. t that the radial seal consists of two or more sealing rings (89 9) = - which are connected to one another by one or more sealing strips (10) running parallel to one another. . Rotary piston cylinder according to Claim 1, characterized. that the piston wing e) is connected to the rotary piston shaft (1) and the side walls (2) by releasable connecting elements or by welding, soldering or gluing. 6. Multi-chamber rotary piston cylinder according to one of claims 1 to 49 dad u. Rch, geken nz eichnet r that several separate chambers (A! B2 G) forming rotary parts on the same rotary piston shaft (1) are rigidly connected to one another. 7. Multi-chamber rotary piston cylinder according to claim 6, da -du rchgekennzeichne t. # That the filling and emptying of the chambers (ar 8r C) takes place via two main connections (19a 20) of a main chamber (8) = while the hub chambers (A, C) are in communication with the main chamber (8) through two channels (21, 22) provided in the side walls of the rotating parts. B. Rotary piston cylinder according to one of claims 1 to?, Dadurchgeken nz eichnat 'that each chamber (A, Er C) is divided into a corresponding number of working spaces by several piston wings (3) and door walls (4).