DE2351990C3 - Rotary piston expansion machine - Google Patents

Rotary piston expansion machine

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DE2351990C3
DE2351990C3 DE19732351990 DE2351990A DE2351990C3 DE 2351990 C3 DE2351990 C3 DE 2351990C3 DE 19732351990 DE19732351990 DE 19732351990 DE 2351990 A DE2351990 A DE 2351990A DE 2351990 C3 DE2351990 C3 DE 2351990C3
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Georg Zurich Hirmann (Schweiz)
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Inventa AG fur Forschung und Patentverwertung Zurich, Zurich (Schweiz)
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Description

Die Erfindung betrifft eine Rotationskolben-Expansionsmaschine mit einem stationären Gehäuse und einem in diesem auf einer Exzenterwelle exzentrisch gelagerten, beweglichen Verdrängerkolben, der in Wirkverbindung steht mit mindestens einer zwischen ihm und dem Gehäuse befindlichen elastisch verformbaren Druckzelle, welche über einen Stutzen von Druckmittel periodisch beaufschlagbar ist.The invention relates to a rotary piston expansion machine with a stationary housing and one eccentric in this on an eccentric shaft mounted, movable displacement piston, which is in operative connection with at least one between him and the housing located elastically deformable pressure cell, which has a nozzle of Pressure medium can be applied periodically.

Aus der DT-OS 14 53 668 sind derartige Expansionsmaschinen bekannt, wobei deren Expansionskammern auf den Stützflächen geführt sind und bei welchen, bedingt durch ihre Bauart, im Betrieb infolge der Relativbewegung von Kammerflächenteilen, insbesondere von Randteilen, nicht nur wesentliche Reibungsverluste auftreten, sondern zudem starke Zugspannungen mit Spannungsspitzen in den Randbereichen der Kammer, was eine wesentlich verkürzte Lebensdauer solcher Expansionskammern zur Felge hat.Such expansion machines are from DT-OS 14 53 668 known, the expansion chambers of which are guided on the support surfaces and in which, due to their design, in particular due to the relative movement of chamber surface parts during operation of edge parts, not only significant frictional losses occur, but also strong tensile stresses with voltage peaks in the edge areas of the chamber, which significantly shortens the service life such expansion chambers to the rim.

Aus der US-PS 29 88 003 ist eine Pumpe bekannt geworden, bei der schlauchförmige Druckzellen durch einen exzentrisch in einem gemeinsamen Gehäuse angeordneten Exzenterantrieb beaufschlagt werden. Diese schlauchförmigen Druckzellen bewegen sich planetenartig um den Exzenter. Auch hier treten erhebliche Reibungsverluste auf. Zudem sind weitere Rollkörper angeordnet, die eine übermäßige Beanspruchung der Randteile der Druckzellen verhindern sollen. Diese Konstruktion ist relativ aufwendig und arbeitet mit erheblichen Verlusten.From US-PS 29 88 003 a pump is known in which tubular pressure cells through an eccentric drive arranged eccentrically in a common housing can be acted upon. These tubular pressure cells move like a planet around the eccentric. Kick here too considerable friction losses. In addition, further rolling elements are arranged, which cause excessive stress to prevent the edge parts of the pressure cells. This construction is relatively complex and works with considerable losses.

Aus der FR-PS 11 95 011 ist eine exzenterbetriebene Schlauchpumpe bekannt. Auch hier ist nur ein relativ geringer volumetrischer Wirkungsgrad erzielbar. Zudem treten erhebliche Reibungsverluste auf.From FR-PS 11 95 011 is an eccentric Peristaltic pump known. Here, too, only a relatively low volumetric efficiency can be achieved. In addition considerable frictional losses occur.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rotationskolben-Expansionsmaschine zu schaffen, die einen hohen volumetrischen Wirkungsgrad bei geringen Reibungsverlusten ermöglicht Zudem soll die Maschine einfach im Aufbau, betriebssicher und umweltfreundlich sein und ein geringes Leistungsgewicht aufweisen.The invention is based on the object to provide a rotary piston expansion machine which enables high volumetric efficiency with low friction losses. In addition, the machine should simple in construction, reliable and environmentally friendly and have a low power-to-weight ratio.

Erfindungsgemäß ist die Rotationskolben-Expansionsmaschine so ausgebildet, daß die Druckzelle nur im Bereich des Stutzens befestigt und ansonsten allseitig frei deformierbar istAccording to the invention, the rotary piston expansion machine is designed so that the pressure cell only in the Area of the connecting piece is attached and otherwise freely deformable on all sides

ι,. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 4 gekennzeichnet Eine solche Maschine kann mit geringem Aufwand hergestellt werden. Es ist charakteristisch für sie, daß der volumetrische Wirkungsgrad sehr hoch liegt und äußerst geringe Reibungsverluste auftreten.ι ,. Further advantageous embodiments of the invention are characterized in claims 2 to 4 such a machine can be manufactured with little effort. It is characteristic of them that the volumetric efficiency is very high and extremely low friction losses occur.

Die unmittelbar mit den Walkzellen wirkverbundenen Andruckplatten verhüten ein Schleifen der Walkzellen auf der anliegenden Fläche und setzen so die Reibkräfte herab und — dies ist wesentlich — bilden auf kleinem Raum sehr große Auflageflächen (hydraulisch aktive Rächen) für die Druckzellen.The pressure plates, which are directly connected to the flexing cells, prevent the flexing cells from grinding on the adjacent surface and thus reduce the frictional forces and - this is essential - build up small space, very large contact surfaces (hydraulically active areas) for the pressure cells.

Zur freien Deformierung der Druckzellen ist esIt is for free deformation of the pressure cells

notwendig, daß jede Druckzelle ausschließlich in einem bezüglich ihrer Auflageflächen kleinen Bereich, nämlich durch den Arbeitsmediumstutzen, mit einem der Träger dei Auflageflächen wirkverbunden ist In diesem Sinne kann der Stutzen als Einpreßstutzen ausgebildet sein.necessary that each pressure cell exclusively in a small area with respect to its contact surfaces, namely In this sense, it is operatively connected to one of the supports by the working medium nozzle the socket can be designed as a press-fit socket.

Ein einfacher Aufbau der Expansionsmaschine ist vorhanden, wenn das Gehäuse der Expansionsmaschine aus Segmentteilen mit Spannprofilen besteht Sehr wesentlich ist ebenfalls, daß die Antriebsvorrichtung mit zwei auf die Exzenterwelle alternativ wirkenden Druckzellen ausgerüstet sein kann. Eine derartige Expansionsmaschine ist nicht nur einfach im Aufbau, sondern arbeitet mit hohem Wirkungsgrad und ist praktisch nicht störanfällig.A simple structure of the expansion machine is available when the housing of the expansion machine consists of segment parts with clamping profiles It is also very important that the drive device with two pressure cells acting alternatively on the eccentric shaft can be equipped. Such a one Expansion machine is not only simple in construction, but works with high efficiency and is practically not susceptible to failure.

Bei gewissen Antriebsvorrichtungen dieser Art ist es unbedingt nötig, zwischen dem Verdrängerkolben und dem Gehäuse Kupplungsmittel anzuordnen, um eine Drehwinkeländerung zwischen Rotor und Gehäuse zu verhüten und damit ein sicheres Arbeiten der Antriebsvorrichtung zu gewährleisten. Als derartige Kupplungsmittel kann beispielsweise eine Führung im Gehäuse dienen, welche der Aufnahme eines sich vorzugsweise radial erstreckenden Armes des Rotors dient, oder es kann eine entsprechende Zapfenkupplung mit einer Zwischenscheibe, wie solche allgemein bekannt sind, Verwendung finden.With certain drive devices of this type, it is absolutely necessary between the displacement piston and to arrange the housing coupling means in order to change the angle of rotation between the rotor and the housing prevent and thus ensure safe operation of the drive device. As such a coupling agent For example, a guide in the housing can be used, which is preferably used to accommodate a radially extending arm of the rotor is used, or it can be a corresponding pin coupling with a Intermediate washer, as such are generally known, find use.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden anschließend anhand von Figuren in schematischer Darstellung erläutert. Es zeigtExemplary embodiments of the subject matter of the invention are then illustrated schematically with the aid of figures Representation explained. It shows

F i g. 1 einen Querschnitt einer Expansionsmaschine mit Expansionszellen gemäß Schnittlinie H-II der Fig. 2,F i g. 1 shows a cross section of an expansion machine with expansion cells according to section line H-II of FIG Fig. 2,

F i g. 2 einen Längsschnitt der Expansionsmaschine gemäß Fi g. 1, nach Schnittlinie II,F i g. 2 shows a longitudinal section of the expansion machine according to FIG. 1, according to section line II,

F i g. 3 einen Querschnitt der Expansionsmaschine mit drei Expansionszellen, die über Platten auf eine Exzenterwelle wirken,F i g. 3 shows a cross-section of the expansion machine with three expansion cells, which are attached to a Eccentric shaft act,

Fig.4 einen Längsschnitt der Expansionsmaschine gemäß Schnittlinie IH-III der F i g. 3.4 shows a longitudinal section of the expansion machine according to section line IH-III of FIG. 3.

F i g. 5 einen Querschnitt der Expansionsmaschine mit alternativ wirkenden Expansionszellen,F i g. 5 shows a cross section of the expansion machine alternatively acting expansion cells,

F i g. 6 einen Querschnitt der Expansionsmaschine mit c>s alternativ wirkenden Expansionszellen in anderer Ausführungsform.F i g. 6 shows a cross section of the expansion machine with c> s alternatively acting expansion cells in another Embodiment.

F i g. 1 zeigt den Querschnitt einer Expansionsmaschine mit einem Gehäuse 1, mit einer einen Exzenter 2F i g. 1 shows the cross section of an expansion machine with a housing 1, with an eccentric 2

aufweisenden Exzenterwelle 3, mit einem auf dem Exzenter 2 gelagerten hohlzylindrischen Walzenrotor als Verdrängerkolben 4, dessen Längsachse mit 4a bezeichnet ist sowie mit aus gummi- oder kunststoffelastischem Werkstoff gefertigten Druckwellen 5,6,7.having eccentric shaft 3, with a hollow cylindrical roller rotor mounted on the eccentric 2 as a displacement piston 4, the longitudinal axis of which is denoted by 4a and made of rubber or plastic elastic Material made pressure waves 5,6,7.

Diese Druckzellen arbeiten derart frei, daß der Randteil der Membranen der Druckzellen frei abrollen oder walken kann, so daß eine praktisch reibungs- und zusatzspannungsfreie Bewegung des Zellenrandbereiches entsteht. Jede dieser Druckzeilen 5, 6, 7 ist mittels Stutzen 8 mit dem Walzenrotor als Verdrängerkolben 4 und mit radialen Bohrungen 9 im Walzenrotor verbunden. Der Exzenter 2 enthält Kanäle 10 und 11 für die Zu- und Ableitung des Druckmediums.These pressure cells work so freely that the Unroll the edge part of the pressure cell membranes freely or can walk, so that a practically frictionless and additional stress-free movement of the cell edge area arises. Each of these print lines 5, 6, 7 is connected to the roller rotor as a displacement piston 4 by means of a connecting piece 8 and connected to radial bores 9 in the roller rotor. The eccentric 2 contains channels 10 and 11 for the supply and discharge of the pressure medium.

In F i g. 2 sind Gehäuse-Deckel 57,58, der Exzenter ? mit einem Gegengewicht 60, dem Walzenrotor als Verdrängerkolben 4 mit seinen Lagern 62,63 ersichtlich. Am Kolben 4 befindet sich die Druckzelle 5 in neutraler Funktionslage. Sie ist mit dem Verdrängerkolben 4 durch die eingepreßten Stutzen 8 verbunden, wobei der eine in der radialen Bohrung 9 steckt. Die F i g. 1 und 2 stellen ein Beispiel eines nicht reversierbaren Antriebes, z. B. für Druckluftspeisung, dar. Bei diesem wird das Druckmedium über einen Anschluß 68 und die Bohrung 11 einem Segmentausschnitt 70 und dadurch der Druckzelle 7 zugeführt. Durch den anderen rückseitigen Segmentausschnitt wird dagegen die Druckzelle 6 über die Bohrung 10 in den Innenraum des Verdrängerkolbens 4 entlüftet, von wo die Entlüftung über Bohrungen 72, 73 ins Freie erfolgt. Diese Entlüftungsart kann das Auspuffgeräusch auf ein kaum hörbares Minimum reduzieren. Bei einer reversierbaren Ausführung desselben Antriebes wird auch der Auslaßkanal in die Welle verlegt.In Fig. 2 are housing covers 57,58, the eccentric? with a counterweight 60, the roller rotor as a displacement piston 4 with its bearings 62, 63 can be seen. The pressure cell 5 is in the neutral functional position on the piston 4. It is with the displacement piston 4 connected by the pressed-in nozzle 8, one of which is inserted in the radial bore 9. The F i g. 1 and 2 represent an example of a non-reversible drive, e.g. B. for compressed air supply Pressure medium via a connection 68 and the bore 11 a segment cutout 70 and thereby the Pressure cell 7 supplied. By contrast, the pressure cell 6 is overlaid by the other segment section on the rear the bore 10 is vented into the interior of the displacement piston 4, from where the ventilation via bores 72, 73 takes place outdoors. This type of ventilation can reduce the exhaust noise to a barely audible minimum to reduce. In the case of a reversible design of the same drive, the outlet channel is also in the shaft relocated.

Sofern also die Kanäle 10, 11 umsteuerbar an die Speiseleitung angeschlossen sind, ist der Antrieb reversierbar. Zur Rechtsdrehung der Exzenterwelle 3 wird der Kanal 11 unter Druck gesetzt, worauf die Druckzelle 7 sich in radialer Richtung zu erweitern sucht. Die Größe der auf den Verdrängerkolben 4 wirkenden Radialkraft 12 hängt von der hydraulisch-aktiven Fläche 13 der Druckzelle sowie vom Überdruck des Druckmediums ab. Das entwickelte Drehmoment ist das Produkt dieser Radialkraft 12 und des momentanen Abstandes 14 des Kraftvektors von der Achse der Exzenterwelle 3. In der gezeichneten momentanen Funktionslage befindet sich die Druckzelle 5 in neutraler Lage und die Druckzelle 6 wird über den Kanal 10 entlastet. Der Drehsinn der Exzenterwelle 3 entspricht in diesem Falle dem Pfeil 15. Während der Drehung der Exzenterwelle 3 werden die Druckzellen in der Reihenfolge 7, 5, 6 unter Druck gesetzt. Der Drehmomentverlauf erfolgt nach einem Drehphasen-Sinuscharakter, mit dem Merkmal, daß durch die Veränderung der hydraulisch-aktiven Druckzellenfläche während des Umlaufes eine steilere Anstiegsflanke und eine abgeflachte Abstiegsflanke entsteht.So if the channels 10, 11 are reversibly connected to the feed line, the drive is reversible. For clockwise rotation of the eccentric shaft 3, the channel 11 is pressurized, whereupon the Pressure cell 7 seeks to expand in the radial direction. The size of the on the displacer 4 acting radial force 12 depends on the hydraulically active surface 13 of the pressure cell and on the overpressure of the print medium. The torque developed is the product of this radial force 12 and the instantaneous Distance 14 of the force vector from the axis of the eccentric shaft 3. In the current drawing In the functional position, the pressure cell 5 is in a neutral position and the pressure cell 6 is via the channel 10 relieved. The direction of rotation of the eccentric shaft 3 corresponds in this case to the arrow 15. During the rotation of the Eccentric shaft 3, the pressure cells are put under pressure in the sequence 7, 5, 6. the Torque curve takes place according to a rotary phase sine character, with the feature that by the Change in the hydraulically active pressure cell area during the cycle a steeper rising edge and a flattened descending flank arises.

Die gegensinnige Drehung der Exzenterwelle 3 erfolgt durch Umsteuerung der Kanäle 10 und 11, wodurch im Bild die Druckzelle 6 unter Druck gesetzt wird und die Reihenfolge der Druckzuführung in die Zellen 6,5,7 erfolgt.The opposite rotation of the eccentric shaft 3 takes place by reversing the channels 10 and 11, whereby in the picture the pressure cell 6 is put under pressure and the order of the pressure supply in the Cells 6,5,7 takes place.

Bei dem Motor nach Fig. 1 und 2 sind die Stützflächen der Druckzelle nicht parallel, wodurch nebst radial wirkenden Kräften ebenfalls am Gehäuse und Kolben gegensinnig wirkende Tangentialkräfte entstehen. Um dadurch eine relative Verdrehung des Verdrängerkolbens gegenüber dem Gehäuse zu verhinIn the motor according to FIGS. 1 and 2, the support surfaces of the pressure cell are not parallel, whereby In addition to radial forces, tangential forces also act in opposite directions on the housing and piston develop. In order to prevent relative rotation of the displacement piston with respect to the housing

dern, bedarf es zusätzlicher Mittel.additional funds are required.

F i g. 3 zeigt den Querschnitt einer Expansionsmaschine, bei der die elastischen Druckzellen 16,17 und 18 aus Kunststoff-Folie über schwenkbar gelagerte Platten 19, 20, 21 über Exzenterlager 22 auf eine Exzenterwelle 23 mit dem Exzenter 24 wirken. Der Hohlzylinder 56 bildet den Verdrängerkolben. Die segmentartigen Gehäuseteile 25,26,27 sind durch Spannstreifen oder Klammern 31,32,33 zusammengehalten und enthalten Steuerkanä-Ie 28, 29', 30. Die Lagerungen der Platten 19, 20, 21 befinden sich in Lagerdeckeln 76 und 84 (Fig.4). Die Verbindungen der Kanäle 28—30 mit den Druckzellen erfolgt mittels eingepreßter Stutzen 34. Das Steuerorgan (nicht dargestellt) bewirkt, daß zum Drehen der Welle 23 in Pfeilrichtung 35 die Druckzellen in der Reihenfolge 16, 17, 18 angesteuert werden. Die gegensinnige Drehung wird durch die Ansteuerung nach Zellen-Reihenfolge 18,17,16 erreicht.F i g. 3 shows the cross section of an expansion machine, in which the elastic pressure cells 16, 17 and 18 from Plastic film over pivotably mounted plates 19, 20, 21 over eccentric bearings 22 on an eccentric shaft 23 act with the eccentric 24. The hollow cylinder 56 forms the displacement piston. The segment-like housing parts 25,26,27 are held together by tension strips or clamps 31,32,33 and contain control channels 28, 29 ', 30. The bearings of the plates 19, 20, 21 are located in bearing caps 76 and 84 (FIG. 4). the The channels 28-30 are connected to the pressure cells by means of pressed-in nozzles 34. The control element (not shown) causes the pressure cells in the to rotate the shaft 23 in the direction of arrow 35 Sequence 16, 17, 18 are controlled. The opposite rotation is caused by the control reached 18,17,16 in cell order.

Fig.4 zeigt einen Längsschnitt des Antriebes nach Fig. 3. Am bzw. im Gehäuseteil 26 mit dem Steuerkanal 29 ist der Deckel 76 mit den Steuerkanälen 77, sowie die Exzenterwelle 23 mit dem Exzenter 24, dem Steuerschieberteil 79 und der in neutraler Funktionslage befindlichen Druckzelle 17 mit den Anschluß- und Befestigungsstutzen 34 und zudem der Deckel 84 vorgesehen. Die Druckzelle 17 wirkt über die Andruckplatte 19 auf die Exzenterlager 22. Die Lagerungen 87, 88 der Platte 21 sind ebenfalls ersichtlich, ebenso das Gegengewicht 81 der Exzenterwelle 23 zum Massenausgleich des Exzenters 24.4 shows a longitudinal section of the drive according to Fig. 3. On or in the housing part 26 with the control channel 29 is the cover 76 with the control channels 77, as well as the eccentric shaft 23 with the eccentric 24, the control slide part 79 and the pressure cell 17 located in the neutral functional position with the connection and Fastening stub 34 and also the cover 84 are provided. The pressure cell 17 acts on the Pressure plate 19 on the eccentric bearing 22. The bearings 87, 88 of the plate 21 are also can be seen, as is the counterweight 81 of the eccentric shaft 23 for balancing the mass of the eccentric 24.

F i g. 5 stellt eine Expansionsmaschine im Querschnitt dar, mit einem Gehäusemantel 36, einem als Rotorwalze ausgebildeten Verdrängerkolben 37, elastischen Druckzellen 38, 39 mit Anschlußstutzen 40, 41 sowie einer Exzenterwelle 42. Der Antrieb steht in Fig. 5 in der neutralen Mittellage. Die Steuerung kann beispielsweise mit einem 4-Wege-Ventil erfolgen. Zur Auslösung einer Schwenkbewegung in Pfeilrichtung 43 wird der Anschluß über den Stutzen 40 mit der Druckleitung und über den Stutzen 41 mit der Ablaufleitung hergestellt. Nach der Umsteuerung beider Anschlüsse erfolgt eine Schwenkung der Welle 42 in Pfeilrichtung 44. Der Verdrängerkolben 37 führt bei der Schwenkung keine Drehung sondern eine Planetenbewegung ohne Eigenrotation aus. Der maximal mögliche Schwenkwinkel 45 solcher Antriebe liegt bei etwa 160°.F i g. 5 shows an expansion machine in cross section, with a housing jacket 36, one as a rotor roller trained displacement piston 37, elastic pressure cells 38, 39 with connecting pieces 40, 41 and one Eccentric shaft 42. The drive is in the neutral central position in FIG. The controller can for example done with a 4-way valve. To trigger a Pivoting in the direction of arrow 43 is the connection via the nozzle 40 with the pressure line and Established via the nozzle 41 with the drainage line. After reversing both connections, a Pivoting of the shaft 42 in the direction of arrow 44. The displacement piston 37 does not lead during the pivoting Rotation separate a planetary motion without its own rotation. The maximum possible swivel angle 45 such drives is around 160 °.

F i g. 6 zeigt den Querschnitt einer Expansionsmaschine mit einem Gehäuse 46, Druckzellen 47, 48 mit Anschlußstutzen 49, 50, Andruckplatten 51, 52, einer Exzenterwelle 54 mit einem Exzenter 53 und einem Exzenterlager 55. Der Hohlzylinder 56 bildet den Verdrängerkolben.F i g. 6 shows the cross section of an expansion machine with a housing 46, pressure cells 47, 48 with Connection piece 49, 50, pressure plates 51, 52, an eccentric shaft 54 with an eccentric 53 and a Eccentric bearing 55. The hollow cylinder 56 forms the displacement piston.

Der Aufbau dieses Antriebes ist mit dem in den F i g. I und 2 dargestellten Antrieb verwandt, wobei die Funktionsart der Steuerung im Sinne der Ausführung gemäß den F i g. 3 und 4 vergleichbar ist.The structure of this drive is similar to that shown in FIGS. I and 2 shown drive related, the Function of the control in the sense of the execution according to the F i g. 3 and 4 are comparable.

Die dargestellten und beschriebenen Antriebe haben folgende Vorteile:The drives shown and described have the following advantages:

a) Die annähernd radial wirkende Krafterzeugung erfolgt durch elastische Druckzellen.a) The almost radial force is generated by elastic pressure cells.

b) Die Möglichkeit zur Bildung von großen hydraulisch-aktiven Flächen bei kleinen Bauvolumen ist durch die Verwendung aufblasbarer Zellen gegeben, z. B. aus gummielastischem oder kunststoffelastischem Material.b) The possibility of forming large hydraulically active surfaces with small construction volumes is given by the use of inflatable cells, e.g. B. from rubber-elastic or plastic-elastic Material.

c) Die Volumenänderung der Druck/eilen erfolgt durch Walken der Zellenwand, also ohne jegliche Gleitreibung.c) The volume change of the pressure / rush takes place by flexing the cell wall, i.e. without any Sliding friction.

d) Es erfolgt ein außerordentlich geräuscharmer Lauf, insbesondere bei den Ausführungen mit Walzenrotor. d) It runs extremely quietly, especially in the case of the versions with a roller rotor.

e) Eine Schmierfähigkeit des Druckmediums ist nicht erforderlich.e) A lubricity of the pressure medium is not required.

f) Geringe Herstellungskosten, insbesondere durch die Möglichkeit, die Druckzellen aus Folien durch Schweißen, Kleben oder Vulkanisieren herzustellen. f) Low manufacturing costs, in particular due to the possibility of using foils through the pressure cells Manufacture welding, gluing or vulcanizing.

Eine gegenüber bekannten Antrieben wesentliche Erweiterung der Anwendungsgebiete ist jedoch zu erwarten durch die zwei neuen Eigenschaften dieser Antriebe:A significant expansion of the areas of application compared to known drives is, however, to expect from the two new properties of these drives:

— keine Schmierung durch das Druckmedium
erforderlich,
- no lubrication by the pressure medium
necessary,

— rationelle Möglichkeit zur Bildung großer
aktiver Flächen.
- Rational way of forming large ones
active areas.

Die eine Eigenschaft ermöglicht die Anwendung jeglicher nichtagressiver Druckmedien als Energieträger, wie nichtaufbereitete Druckluft, Leitungswasser u. a. mit umweltfreundlichem Charakter. Durch diese Eigenschaften und mit dem zusätzlichen Merkmal geringen Leistungsgewichtes der Antriebe eröffnen sich neue Möglichkeiten auch im Fahrzeug-, Schiffs- und Flugzeugbau. Eine weitere Anwendung der Antriebe besteht gemäß den Ausführungen nach den F i g. 1 bis als Schritt- und Stellmotoren.One property enables any non-aggressive pressure medium to be used as an energy source, such as untreated compressed air, tap water, etc. with an environmentally friendly character. Through this Properties and the additional feature of low power-to-weight ratio of the drives open up new possibilities also in vehicle, ship and aircraft construction. Another application of the drives exists according to the explanations according to FIGS. 1 bis as step and servo motors.

Die !Expansionsmaschinen der F i g. 1 bis 4 sind mit j< drei Druckzellen abgebildet, da dies die minimalt s Zellenzahl darstellt, um eine kontinuierliche Drehung zi erzeugen. Um eine höhere Gleichmäßigkeit de: Drehmomentes zu erreichen, kann eine größere Zah von Druckzellen vorgesehen werden.The expansion machines of FIG. 1 to 4 are with j < three pressure cells shown, as this represents the minimum number of s cells to allow a continuous rotation zi produce. In order to achieve a higher uniformity of the torque, a larger number can be used can be provided by pressure cells.

Die Antriebe nach den Fig. 1 bis 4 sind ah ,,, Ausführungsbeispiele mit Drehschiebersteuerung dar gestellt. Selbstverständlich können andere Steuerungs arten angewendet werden.The drives according to FIGS. 1 to 4 are ah ,,, exemplary embodiments with rotary valve control placed. Of course, other types of control can be used.

Bei der Anwendung der dargestellten ExpansionsmaWhen applying the expansion measure shown

schinen als Schrittmotoren werden bei den Ausführunmachines as stepper motors are used in the execution

ι ς gen nach den F i g. 1 und 2 die Druckzellen mit den Gehäusemantel verbunden. Die Drehschiebersteuerung entfällt und wird durch eine externe Steuerung ersetzt.ι ς gen according to the F i g. 1 and 2, the pressure cells are connected to the housing jacket. The rotary slide control is no longer necessary and is replaced by an external control.

Für Antriebe mit äußerer Rückhol- oder RückstellFor drives with external return or reset

kraft, z. B. durch eine Feder, genügt eine Druckzelleforce, e.g. B. by a spring, a pressure cell is sufficient

■o ansonst werden mindestens zwei benötigt.Otherwise at least two are required.

Es ist grundsätzlich auch möglich, die Druckzelle^ bzw. Andruckplatten direkt auf den Exzenter ohn Zwischenschaltung eines auf dem Exzenter drehgela gerten Hohlzylinders wirken zu lassen.In principle, it is also possible to place the pressure cell or pressure plates directly on the eccentric without To let the interposition of a hollow cylinder pivoted on the eccentric act.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Rotationskolben-Expansionsmaschine mit einem stationären Gehäuse und einem in diesem auf einer Exzenterwelle exzentrisch gelagerten, beweglichen Verdrängerkolben, der in Wirkverbindung steht mit mindestens einer zwischen ihm und dem Gehäuse befindlichen elastisch verformbaren Druckzelle, welche über einen Stutzen von Druckmittel periodisch beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckzelle (5, 6, 7, 16,17,18,38,39,47,48) nur im Bereich des Stutzens (8,34,40,41,49,50) befestigt und ansonsten allseitig frei deformierbar ist1. Rotary piston expansion machine with a stationary housing and one in this an eccentric eccentrically mounted, movable displacement piston, which is in operative connection stands with at least one elastically deformable located between it and the housing Pressure cell, which can be periodically acted upon by pressure medium via a connection piece, thereby characterized in that the pressure cell (5, 6, 7, 16,17,18,38,39,47,48) only in the area of the nozzle (8,34,40,41,49,50) attached and otherwise on all sides is freely deformable 2. Rotationskolben-Expansionsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängerkolben (37, 56) mit der Druckzelle (38, 47) entgegen einer Rückstellkraft in Wirkverbindung steht2. Rotary piston expansion machine according to claim 1, characterized in that the displacement piston (37, 56) in operative connection with the pressure cell (38, 47) against a restoring force stands 3. Rotationskolben-Expansionsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängerkolben (56) mit zwei gegenüberliegenden Druckzellen (47, 48) mittels schwenkbarer Platten (51,52) in Wirkverbindung steht.3. Rotary piston expansion machine according to claim 1, characterized in that the displacement piston (56) with two opposing pressure cells (47, 48) by means of pivotable plates (51,52) is in operative connection. 4. Rotationskolben-Expansionsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängerkolben (4) mit drei gleichmäßig über seinen Umfang verteilten Druckzellen (5, 6, 7) direkt in Verbindung steht.4. Rotary piston expansion machine according to claim 1, characterized in that the displacement piston (4) with three pressure cells (5, 6, 7) evenly distributed over its circumference directly in Connection.
DE19732351990 1972-11-01 1973-10-17 Rotary piston expansion machine Expired DE2351990C3 (en)

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IT12897/73A IT1005170B (en) 1972-11-01 1973-10-29 DRIVE DEVICE TO OBTAIN AN OSCILLATORY OR ROTATORY MOVEMENT BY ACTION OF A LIQUID OR GASEOUS FLUID UNDER PRESSURE
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