DE2527825A1 - Rotary piston engine with annular chamber - with simultaneous compression-and suction stroke during one revolution - Google Patents
Rotary piston engine with annular chamber - with simultaneous compression-and suction stroke during one revolutionInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
- F01C1/02—Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
- F01C1/063—Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents with coaxially-mounted members having continuously-changing circumferential spacing between them
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Abstract
Description
Rotationskolbenmaschine Die Erfindung betrifft eine Rotationskolbenmaschine mit in einem Ringraum gleichsinnig umlaufenden und relativ zueinander bewegbaren Kolben, die durch gleichachsig gelagerte, gegeneinander verdrehbare Führungselemente zwangsgeführt sind, die ihrerseits radial verschiebbar mit einem exzentrisch zur Achse der Führungselemente im Gehäuse drehbar gelagerten Steuerteil drehfest verbunden sind. Rotary piston machine The invention relates to a rotary piston machine with rotating in the same direction in an annular space and movable relative to one another Pistons, which are supported by coaxially mounted, mutually rotatable guide elements are forcibly guided, which in turn are radially displaceable with an eccentric to Axis of the guide elements in the housing rotatably mounted control part rotatably connected are.
Es ist bereits eine Rotationskolbenmaschine dieser Art bekannt, bei der zwei umlaufende Kolben vorgesehen sind, die durch ein einziges, mit der Antriebswelle verbundenes, fingerförmiges Führungselement angetrieben werden. Die Kraftübertragung auf den anderen Kolben erfolgt über das Steuerteil und das andare fingerförmige Führungselement. Bei jeder Umdrehung der Kolben erfolgen hintereinander zwei Verdichtungshübe. Die zu erzielende Leistung ist somit ausschließlich von der Drehzahl abhängig, wobei sich mit höherer Drehzahl naturgemäß ein höherer Verschleiß einstellt, der sich insbesondere am Steuerelement auswirkt. Gleichzeitig ist während des Betriebes eine gewisse Unwucht nicht zu vermeiden.A rotary piston machine of this type is already known at the two rotating pistons are provided, connected by a single one, to the drive shaft connected, finger-shaped guide element are driven. The power transmission on the other piston takes place via the control part and the andare finger-shaped Guide element. With each rotation of the pistons, two compression strokes take place one after the other. The performance to be achieved is therefore exclusively dependent on the speed, whereby With a higher speed of rotation there is naturally a higher level of wear, which particularly affects the control. At the same time there is a certain imbalance cannot be avoided.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Leistung und FunktionE-weise der Rotationskolbenmaschine zu verbessern, ohne daß Drehzahl und Verschleiß erhöht werden müssen.The object of the invention is therefore to determine the performance and function in an E-wise manner to improve the rotary piston machine without increasing speed and wear Need to become.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, daß während einer Umdrehung gleichzeitig mehrere Verdichtungshübe und eine gleichgroße Anzahl von Saughüben erfolgen.This object is achieved by the invention in that during one revolution simultaneously several compression strokes and an equal number of suction strokes.
Eine besonders zweckmäßige Ausführung ergibt sich in weiterer Ausbildung der Erfindung dadurch, daß während einer Umdrehung vier Verdichtungshübe und vier Saughübe erfolgen, und zwar jeweils zwei gleichzeitig in im wesentlichen gegenüberliegenden Bereichen des Ringraumes.A particularly expedient design results in further training the invention in that four compression strokes and four during one revolution Suction strokes take place, two at the same time in essentially opposite directions Areas of the annulus.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß pro Umdrehung mehrere Verdichtungshübe stattfinden, also auch mehr Druckluft erzeugt wird als bei immer nur hintereinander erfolgenden einzelnen Verdichtungshüben pro Umdrehung.The advantages achieved with the invention are in particular: that several compression strokes take place per revolution, thus also more compressed air is generated than in the case of individual compression strokes that always take place one after the other per rotation.
Die Drehzahl kann somit relativ niedrig gehalten werden und damit auch der Verschleiß. In weiterer Folge dieser Ausbildung bleibt auch der Geräuschpegel niedrig, also umweltfreundlich0 Die Rotationekolbenmaschine kann daher auch in bewohnten Gebieten ohne Einschränkung eingesetzt werden, so daß ihre Anwendung vielseitig bei hoher Zuverlässigkeit ist. Schließlich ergibt sich durch das gleichzeitige Erzeugen von mehreren Verdichtungs- und Saughüben pro Umdrehung ein ausgeglichener und schwingungsarmer Betrieb. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Patentansprüchen zu entnehmen.The speed can thus be kept relatively low and thus also the wear and tear. As a further consequence of this training, the noise level also remains low, i.e. environmentally friendly0 The rotary piston machine can therefore also be used in inhabited Areas can be used without restriction, so their use is versatile with high reliability. After all, it results from the simultaneous Generating several compression and suction strokes per revolution, a balanced one and low-vibration operation. Further features and advantages of the invention are to be taken from the following description and the claims.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Figur 1 einen Längsschnitt durch die Rotationskolbenmaschine; Figur 2 die Schnittansicht gem. Linie II - II in Figur 1; Figur 3 die Schnittansicht gem. Linie III - III in Figur 1; Figuren 4 bis 7 verschiedene Arbeitsstellungen in schematisierter Darstellung.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. They show: FIG. 1 a longitudinal section through the rotary piston machine; 2 shows the sectional view along line II-II in FIG 1; 3 shows the sectional view along line III - III in FIG. Figures 4 to 7 different Working positions in a schematic representation.
Die Rotationskolbenmaschine nach den Figuren 1 bis 3 weist ein radial aus symmetrischen oder im wesentlichen symmetrischen Hälften 1 und 2 zusammengesetztes Gehäuse auf, dessen Hälften 1 und 2 einteilig oder, wie dargestellt, aus einem Ringteil 1 oZw, 2 und einem Nabenteil 1" bzw. 2" bestehen können, die durch nicht dargestellte Schrauben dichtend miteinander verbunden sind. Das Ringteil 1, 2 umschließt einen im Querschnitt kreisförmigen Ringraum 3, in dem mehrere Kolben 4 umlaufen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier Kolben 4 vorgesehen, von denen je zwei diametral gegenüberliegende Kolben 4 und 4" einander zugeordnet und auf je einem Ringteil 5 durch Schrauben 6 oder dgl. befestigt sind, und zwar die Kolben 4' auf dem Ringteil 5' und die Kolben 4" auf dem Ringteil 5". Die Ringteile 5 sind in Lagern 7 des Außengehäuses 1', 2' drehbar gelagert und weisen zum Befestigen der Kolben 4 an der inneren Stirnseite radiale Stege 8 auf, die stirnseitig aneinanderliegen. In jedes Ringteil 5 ragt ein Arm 9 eines Führungselementes 10, das mit einer Nabe 11 drehbar auf einer zentrisch in den Nabenteilen 1" und 2" des Gehäuses 1, 2 gelagerten Antriebswelle 12 angeordnet ist. Durch den Arm 9 entsteht eine drehfeste Verbindung zwischen Ringteil 5 und Nabe 11, so daß also Ringteil 5 und Führungselement 10 synchron umlaufen.The rotary piston machine according to Figures 1 to 3 has a radial composed of symmetrical or substantially symmetrical halves 1 and 2 Housing on, the halves 1 and 2 in one piece or, as shown, from a ring part 1 oZw, 2 and a hub part 1 "or 2" can consist of, not shown Screws are sealingly connected to one another. The ring part 1, 2 encloses one Annular space 3 circular in cross section, in which several pistons 4 rotate. In the illustrated Embodiment four pistons 4 are provided, two of which are diametrically opposite each other Pistons 4 and 4 "assigned to one another and each on a ring part 5 by screws 6 or the like. Are attached, namely the piston 4 'on the ring part 5' and the piston 4 "on the ring part 5". The ring parts 5 are in bearings 7 of the outer housing 1 ', 2' rotatably mounted and have for fastening the piston 4 on the inner end face radial webs 8, which abut one another at the end. In each ring part 5 protrudes an arm 9 of a guide element 10, which is rotatable with a hub 11 on a centric in the hub parts 1 "and 2" of the housing 1, 2 mounted drive shaft 12 is arranged is. The arm 9 creates a non-rotatable connection between the ring part 5 and Hub 11, so that ring part 5 and guide element 10 rotate synchronously.
Allen Führungselementen 10 gemeinsam zugeordnet ist ein ringförmiges Steuerteil 13, das exzentrisch zur Antriebswelle 12 im Gehäuse 1, 2 drehbar gelagert ist und von den Armen 9 an diametralen Stellen durchstoßen wird. Lager 14 sorgen für eine drehfeste, jedoch schwenkbare und in Armlängsrichtung gleitbare Verbindung zwischen Arm 9 und Steuerteil 13. An einer Stirnseite, vorzugsweise an der auf das antriebsseitige Ende der Antriebswelle 12 gerichtete und im Bereich des Lagers 15 im Nabenteil 2" ist das Steuerteil 13 mit einer Innenverzahnung 16 ausgestattet, die mit einer entsprechenden Außenverzahnung 17 der Antriebswelle 12 kämmt. Letztere lagert neben der normalen Radiallagerung in Axiallagern 18, von denen sich das eine nach außen an einen Ring 19 des Antriebswelle 12 und nach innen an einen Ring 19 des Nabenteiles 2" abstützt. Das andere Axiallager 18 weist außen eine auf die Antriebswelle 12 geschraubte Stellmutter 20 auf, wobei es sich innen an einen Ring 19' des Nabenteiles 1" anlegt. Durch die Stellmutter 20 können die Hälften 1 und 2 des Gehäuses 1, 2 gegeneinander verspannt werden, um während des Betriebes ein Nachgeben und Undichtwerden zu verhindern.A ring-shaped one is assigned to all guide elements 10 in common Control part 13, which is rotatably mounted eccentrically to the drive shaft 12 in the housing 1, 2 and is pierced by the arms 9 at diametrical points. Camp 14 worries for a non-rotatable but pivotable connection that can be slid in the longitudinal direction of the arm between arm 9 and control part 13. On one end face, preferably on the the drive-side end of the drive shaft 12 and in the area of the bearing 15 in the hub part 2 "the control part 13 is equipped with an internal toothing 16, which meshes with a corresponding external toothing 17 of the drive shaft 12. Latter stored in addition to the normal radial bearings in axial bearings 18, one of which is to the outside to a ring 19 of the drive shaft 12 and to the inside to a ring 19 of the hub part 2 ″. The other axial bearing 18 has on the outside one on the drive shaft 12 screwed adjusting nut 20, which is inside a ring 19 'of the hub part 1 ". By means of the adjusting nut 20, the halves 1 and 2 of the housing 1, 2 braced against each other in order to yield and leak during operation to prevent.
Die Luft strömt durch Saugventile 21 ein und durch Druckventile 22 wieder aus dem Ringraum 3 aus. Uber den Umfang des Ringraumes 3 sind am Ringgehäuse 1 und 2 mehrere dieser Saug- und Druckventile 21, 22 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel sind vier dieser, vorzugsweise als Flatterventile ausgebildeten Ventile 21 und 22 in rechtwinkliger Zuordnung vorgesehen, und zwar jeweils im Bereich des druckhöchsten Totpunktes zwischen zwei Kolben 4. Jeder Kolben 4 weist in der Mitte einen Dichtring 24 auf. Um auch während der Uberdeckung der Ventile 21, 22 durch den Kolben 4 eine Zu- oder Ableitung der Luft zu erreichen, sind Nuten 23 vorgesehen, die beiderseits dicht vor dem Dichtring 24 ein geschlossenes und an der Kolbenstirnseite ein offenes Ende aufweisen, so daß bei Uberdeckung durch den Kolben 4 noch Luft durch die jeweilige Nut 23 zu- oder abströmen kann.The air flows in through suction valves 21 and through pressure valves 22 again from the annular space 3. About the circumference of the annular space 3 are on the ring housing 1 and 2 several of these suction and pressure valves 21, 22 are arranged. In the exemplary embodiment are four of these valves 21 and 22, preferably designed as flutter valves provided in right-angled assignment, in each case in the area of the highest pressure Dead center between two pistons 4. Each piston 4 has a sealing ring in the middle 24 on. To also during the overlap of the valves 21, 22 through To achieve a supply or discharge of the air to the piston 4, grooves 23 are provided, which are closed on both sides close to the sealing ring 24 and on the piston face have an open end, so that when covered by the piston 4 still air can flow in or out through the respective groove 23.
Gleichmäßige Strömungsverhältnisse werden dadurch erreicht, daß die Nut 23 im Bereich der Saugventile 21 einen größeren Querschnitt besitzt als die Nut 23 im Bereich der Druckventile 22.Uniform flow conditions are achieved in that the Groove 23 in the area of suction valves 21 has a larger cross-section than that Groove 23 in the area of the pressure valves 22.
Die Figuren 4 bis 7 zeigen verschiedene Arbeitsstellungen der Kolben 4 während eines Umlaufes im Ringraum 3, WObEi das starr miteinander verbundene Kolbenpaar 4 dem Führungselement lùt und das starr miteinander verbundene Kolbenpaar 4" dem Führungselement 10" zugeordnet ist. Die Figur 4 zeigt eine Totpunktstellung, in der die Kolben 4 und 4" in den Räumen 25 ober-und unterhalb der Antriebswelle 12 den Verdichtungshub und gleichzeitig in den Räumen 26 waagerecht seitlich neben der Antriebswelle 12 den Saughub beendet haben. Nach einer Viertelumdrehung gemäß Figur 5, in der die Führungselemente 10' und 10" geradlinig übereinander stehen, weisen die Kolben 4' und 4" gleiche Abstände voneinander auf, d.h. die Räume 25 und 26 sind gleichgroß, wobei in den Räumen 25 bereits wieder angesaugt und in den Räumen 26 schon verdichtet worden ist. Nach einer weiteren Viertelumdrehung, deren Stellung Figur 6 zeigt, ist in den Räumen 26 der Verdichtungshub und in den Räumen 25 der Saughub beendet. Nunmehr liegen die Verdichtungsräume 26 waagerecht beiderseits neben der Antriebswelle 12 und die beiden Saugräume 25 ober- und unterhalb. Die Verdichtungs- und Saugrawl.e oeIinden sich also abwechselnd einmal in Verlängerung der die Mittelpunkte der Antriebswelle 12 und des Steuerteiles 13 verbindenden Linie und dann senkrecht dazu.Figures 4 to 7 show different working positions of the pistons 4 during one revolution in the annular space 3, where the rigidly interconnected pair of pistons 4 the guide element and the rigidly interconnected pair of pistons 4 "dem Guide element 10 "is assigned. FIG. 4 shows a dead center position in of the pistons 4 and 4 ″ in the spaces 25 above and below the drive shaft 12 the compression stroke and at the same time in the spaces 26 horizontally to the side the drive shaft 12 have ended the suction stroke. After a quarter turn according to Figure 5, in which the guide elements 10 'and 10 "are in a straight line one above the other, the pistons 4 'and 4 "are equidistant from one another, i.e. the spaces 25 and 26 are of the same size, already sucked in again in the spaces 25 and in the Rooms 26 has already been compacted. After another quarter turn, their Position Figure 6 shows, is the compression stroke in the spaces 26 and in the spaces 25 the suction stroke ended. The compression spaces 26 now lie horizontally on both sides next to the drive shaft 12 and the two suction chambers 25 above and below. the Compression and suction paths alternate once in extension the line connecting the centers of the drive shaft 12 and the control part 13 and then perpendicular to it.
Je nach dem, ob in den Räumen 25 und 26 angesaugt oder tierütetitet wird, strömt durch die Saugventile 21 Luft in die Räume 25 oder 26 bzw. durch die Druckventile 22 Luft aus den Räumen 25 oder 26 heraus. Da immer durch mehrere Ventile 21 und 22 LuSt strömt, ergibt sich insgesamt eine große Strömungsfläche, so daß die Ventile relativ klein gehalten werden bzw. die Strömungsöffnungen leicht ausreicnend groß dimensioniert werden innen Ein schneller Ubergang vom Saug- zum Druckbereich und umgekehrt ist dadurch gegeben, daß die Nuten 23 beiderseits bis dicht an den Dichtring 24 herangeführt sind. Im gesamten Längsbereich zwischen den Dichtringen 24 benachbarter Kolben 4' und 4" findet somit ein Luftaustausch statt. Da immer in gegenüberliegenden Bereichen gleichzeitig verdichtet und angesaugt wird, bleibt die Maschine in jedem Betriebszustand ausgeglichen und im wesentlichen vibrationsfrei. In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes können auch mehr als zwei Kolben 4 als Einheit einem Führungselement 10 zugeordnet sein.Depending on whether the rooms 25 and 26 are sucked in or animal-fed will, air flows through the suction valves 21 into the rooms 25 or 26 or through the pressure valves 22 Air out of rooms 25 or 26. As always by several valves 21 and 22 LuSt flows, the total flow area is large, so that the valves are kept relatively small or the flow openings are easily sufficiently large are dimensioned inside A quick transition from the suction to the pressure area and conversely, it is given that the grooves 23 on both sides up close to the sealing ring 24 are introduced. In the entire longitudinal area between the sealing rings 24 adjacent Pistons 4 'and 4 "therefore exchange air. Since they are always opposite one another Areas are compressed and sucked in at the same time, the machine remains in each Operating condition balanced and essentially vibration-free. In further development of the subject matter of the invention can also have more than two pistons 4 as a unit Be assigned guide element 10.
In anderer Ausgestaltung der Erfindung kann auch der Antrieb direkt auf das Steuerteil 13 geleitet werden, wobei dann die Antriebswelle 12 als frei drehbare oder feststehende Achse auszubilden wäre, auf der die Führungselemente 10 frei drehbar gelagert sind.In another embodiment of the invention, the drive can also be direct are passed to the control part 13, the drive shaft 12 then being free rotatable or fixed axis would be formed on which the guide elements 10 are freely rotatable.
Ferner können die Druckventile 22 an einen gemeinsamen Abnehmer oder auch an mehrere Abnehmer angeschlossen werden. Je nach dem vorhandenen Gegendruck lassen sich so auch mehrere Abnehmer mit unterschiedlich hoch komprimierter Druckluft versorgen.Furthermore, the pressure valves 22 to a common consumer or can also be connected to several consumers. Depending on the existing back pressure This means that several consumers can also be supplied with compressed air of different levels supply.
Hine zuverlässige Abdichtung des Ringraumes 3 im Bereich der Stoßebene der beiden Stege 8 der Ringteile 5 und 5" gegenüber dem radial weiter innen liegenden Raum läßt sich durch eine um den ganzen Umfang angeordnete Keilnut 27 erreichen, die durch entsprechendes Abschrägen der gegenüberliegenden äußeren Stirnflächen der Stege 8 hergestellt ist und in die eine entsprechend keilförmige Ringdichtung 28, z.B. aus Kunststoff, eingelegt ist (Fig. 1). Die Dichtwirkung entsteht durch den radial nach innen wirkenden Druck während des Verdichtungs hubes und die dabei entstehende Pressung an den beiden Keilflächen.Hine reliable sealing of the annular space 3 in the area of the joint plane of the two webs 8 of the ring parts 5 and 5 ″ compared to the one located radially further inward Space can be achieved by means of a keyway 27 arranged around the entire circumference, by corresponding chamfering of the opposite outer end faces the webs 8 is made and in one correspondingly wedge-shaped Ring seal 28, e.g. made of plastic, is inserted (Fig. 1). The sealing effect is created by the pressure acting radially inward during the compression stroke and the the resulting pressure on the two wedge surfaces.
Die Kühlung der Rotationskolbenmaschine kann in bekannter Weise durch Kühlrippen erfolgen. Zusätzlich oder als Ersatz kann im Ringteil 1', 2 des Gehäuses 1, 2, vorzugsweise in der Stoßfläche des Kopfringes 29 radial außerhalb des Ringraumes 3 ein Ringkanal 30 vorgesehen sein, durch den Kühlflüssigkeit hindurchgeleitet wird.The rotary piston machine can be cooled in a known manner Cooling fins take place. In addition or as a replacement can in the ring part 1 ', 2 of the housing 1, 2, preferably in the abutment surface of the head ring 29 radially outside the annular space 3 an annular channel 30 can be provided through which cooling liquid is passed.
Im beschriebenen Ausführungsbeispiel dient die Rotationskolbenmaschine zum Komprimieren von Luft oder Gasen. Sie kann mit entsprechenden Änderungen bzw. Zusätzen in gleicher preise auch als Motor verwendet werden.The rotary piston machine is used in the exemplary embodiment described for compressing air or gases. It can be changed with appropriate changes or Accessories at the same price can also be used as a motor.
Claims (17)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752527825 DE2527825A1 (en) | 1975-06-23 | 1975-06-23 | Rotary piston engine with annular chamber - with simultaneous compression-and suction stroke during one revolution |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19752527825 DE2527825A1 (en) | 1975-06-23 | 1975-06-23 | Rotary piston engine with annular chamber - with simultaneous compression-and suction stroke during one revolution |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2527825A1 true DE2527825A1 (en) | 1976-12-30 |
Family
ID=5949693
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19752527825 Pending DE2527825A1 (en) | 1975-06-23 | 1975-06-23 | Rotary piston engine with annular chamber - with simultaneous compression-and suction stroke during one revolution |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2527825A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004061223B4 (en) | 2004-12-20 | 2022-07-07 | Kastriot Merlaku | combustion engine |
-
1975
- 1975-06-23 DE DE19752527825 patent/DE2527825A1/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004061223B4 (en) | 2004-12-20 | 2022-07-07 | Kastriot Merlaku | combustion engine |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OHW | Rejection |