DE2830349A1 - VOLUMETRIC MACHINE WITH SPHERICAL WORK SPACE - Google Patents
VOLUMETRIC MACHINE WITH SPHERICAL WORK SPACEInfo
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Description
P.5332 StphP. 5332 Stph
Maschinenfabrik Burckhardt AGMaschinenfabrik Burckhardt AG
Die Erfindung betrifft eine volumetrische Maschine mit kugelförmigem Arbeitsraum und zwei darin rotierenden Verdrängern. The invention relates to a volumetric machine with spherical working space and two displacers rotating in it.
Bei einer bekannten Maschine dieser Art besteht der eine Verdränger aus einem halbkugeligen Körper, in dessen Kalbierungsflache eine spiralähnliche, von innen nach aussen verlaufende Verzahnung eingearbeitet ist. Die Tiefe dieser Verzahnung nimmt nach aussen hin zu, wobei alle Zahnspitzen auf einer Kegelfläche liegen, deren Kegelspitze einen stumpfen Winkel bildet. Der zweite Verdränger hat die Form eines Kugelsektors und trägt auf seiner Kegelfläche eine zur Verzahnung des ersten Verdrängers passende Verzahnung. Im Betrieb der Maschine wirken die beiden Verzahnungen so zusammen, dass zwischen ihnen sich abwechselnd verkleinernde und vergrös— sernde Räume entstehen, so dass die Maschine als Kraftmaschine, z.B. Motor, oder als Arbeitsmaschine, z.B. Pumpe oder Verdichter, betrieben werden kann. Die bekannte Maschine ist sehr kostspielig, da die Herstellung der nur aus räumlich gewölbten Zahnflanken bestehenden Verzahnungen sehr exakt erfolgen muss, wenn die Maschine funktionsfähig sein soll. Bei nur ungenauer Herstellung der Zahnflächen werden die Dichtspalte zwischen den zusammenwirkenden Zahnflächen und damit die Leckverluste der Maschine zu gross.In a known machine of this type, a displacer consists of a hemispherical body in which Calibration surface a spiral-like, of teeth running inside out is incorporated. The depth of this interlocking increases towards the outside, with all Tooth tips lie on a conical surface, the conical tip of which forms an obtuse angle. The second displacer has the shape of a spherical sector and carries on its conical surface a toothing that matches the toothing of the first displacer. Operational of the machine, the two gears work together in such a way that between them, alternately decreasing and increasing- Sealing spaces are created so that the machine can be used as a prime mover, e.g. a motor, or as a work machine, e.g. a pump or compressor, can be operated. The well-known machine is very expensive because the production of the spatially curved Tooth flanks existing gears must be done very precisely if the machine is to be functional. With only inaccurate Manufacture of the tooth surfaces are the sealing gaps between the interacting tooth surfaces and thus the leakage losses Machine too big.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Maschine der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass ihre Fertigung wesentlich einfacher und eine gute Funktionssicherheit gewährleistet ist.The invention is based on the object of improving the machine of the type mentioned at the outset in such a way that its manufacture much simpler and a good functional reliability is guaranteed.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der erste Verdränger eine einer Taumelscheibe ähnliche Form mit einer ebenen Fläche aufweist, die unter einem Winkel dt, zu einer zur Drehachse des Verdrängers rechtwinkligen Ebene geneigt ist, und dass der zweite Verdränger im wesentlichen die Form eines keilförmigen Kugelausschnitts aufweist, dessen Drehachse zur Drehachse des ersten Verdrängers unter dem gleichen Winkel <*< geneigt ist und dessen Keilflächen sich im Bereich des Mittelpunktes des kugelförmigen Arbeitsraumes schneiden, wobei der zweite Verdränger im Bereich der Schnittlinie seiner Keilflächen ständig an der ebenen Fläche des ersten Verdrängers dichtend anliegt.This object is achieved according to the invention in that the first displacer has a shape similar to a swash plate with a flat surface which is inclined at an angle dt to a plane perpendicular to the axis of rotation of the displacer, and that the second displacer has essentially the shape of a wedge Has a spherical section, the axis of rotation of which is inclined to the axis of rotation of the first displacer at the same angle <* <and whose wedge surfaces intersect in the area of the center of the spherical working space, the second displacer in the area of the intersection of its wedge surfaces constantly on the flat surface of the first displacer fits tightly.
Bei dieser Ausbildung der Maschine weisen die beiden Verdränger geometrisch einfache Formen auf, die bezüglich ihrer Herstellung keine Probleme aufwerfen. Wegen der geometrisch einfachen Formen ist auch die Abdichtung der Arbeitsräume problemlos, denn zwischen den beiden Verdrängern findet die Abdichtung nur entlang von geraden Linien oder ebenen Flächen statt. Bei dieser Form der Dichtspalte lassen sich Leckverluste auf einfache Weise sehr klein halten. Damit ist die neue Maschine sowohl hinsichtlich der Herstellungskosten wie auch hinsichtlich der Betriebssicherheit günstiger als die bekannte Maschine.In this design of the machine, the two displacers have geometrically simple shapes that with respect to their Manufacturing does not pose any problems. Because of the geometrically simple Sealing of the working spaces is also problem-free, because the sealing takes place between the two displacers only take place along straight lines or flat surfaces. With this form of the sealing gap, leakage losses can be easily reduced Way to keep it very small. So that the new machine is both in terms of manufacturing costs as well as in terms of the operational safety cheaper than the well-known machine.
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Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Some exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawings. Show it:
Fig. 1 schematisch stark vereinfacht in einem Querschnitt den prinzipiellen Aufbau einer Maschine nach der Erfindung,Fig. 1 is a greatly simplified schematic cross-section of the basic structure of a machine according to the invention,
Fig. 2Fig. 2
und 3 je einen Querschnitt der Maschine in Fig. 1 mit verschiedenen Stellungen der beiden Verdränger,and 3 each shows a cross section of the machine in FIG. 1 with different Positions of the two displacers,
Fig. 4 einen Querschnitt einer gegenüber Fig. 1 abgewandelten Maschine,FIG. 4 shows a cross section of a modified one compared to FIG. 1 Machine,
Fig. 5Fig. 5
bis 9 weitere Abwandlungen der Maschine gemäss Fig. 4, jeweils im Querschnitt.to 9 further modifications of the machine according to FIG. 4, respectively in cross section.
Gemäss Fig. 1 bis 3 ist in einem kugelförmigen Gehäuse ein erster Verdränger 2 vorgesehen, der mit einer Welle 3 starr verbunden ist, über die er im Gehäuse 1 drehbar gelagert ist. Der Verdränger 2 hat eine Form, die ähnlich der einer Taumelscheibe ist, indem er eine ebene Fläche 32 aufweist, die unter einem Winkel ei. zu einer Ebene 33 geneigt ist, die rechtwinklig zur Drehachse des Verdrängers steht. Die ebene Fläche 32 geht durch den Mittelpunkt des kugelförmigen Gehäuses 1. Die der ebenen Fläche 32 abgewendete Oberfläche des Verdrängers 2 ist der Kugelform des Gehäuses 1 angepasst.According to FIGS. 1 to 3, a first displacer 2 is provided in a spherical housing, which is rigid with a shaft 3 is connected, via which it is rotatably mounted in the housing 1. The displacer 2 has a shape similar to that of a swash plate is by having a flat surface 32 which is at an angle ei. is inclined to a plane 33 which is at right angles to the axis of rotation of the displacer. The flat surface 32 goes through the center of the spherical housing 1. The The surface of the displacer 2 facing away from the flat surface 32 is adapted to the spherical shape of the housing 1.
Ausser dem ersten Verdränger 2 ist ein zweiter Verdränger 5 im Gehäuse 1 vorgesehen, der mit einer Welle 4 versehen ist, über die der Verdränger 5 drehbar im Gehäuse gelagert ist. Die Drehachse des zweiten Verdrängers ist unter einem Winkel zur Drehachse des ersten Verdrängers 2 geneigt, der gleich dem Neigungswinkel et, der ebenen Fläche 32 ist. Der zweite Verdränger 5 weist die Form eines keilförmigen Kugelausschnitts auf, wobei die beiden Keilflächen sich im Mittelpunkt desIn addition to the first displacer 2, a second displacer 5 is provided in the housing 1, which is provided with a shaft 4 is, via which the displacer 5 is rotatably mounted in the housing. The axis of rotation of the second displacer is at an angle inclined to the axis of rotation of the first displacer 2, which is equal to the angle of inclination et, of the flat surface 32. The second Displacer 5 has the shape of a wedge-shaped spherical section, with the two wedge surfaces in the center of the
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kugelförmigen Gehäuses 1 schneiden. Die Schnittlinie der Keilflächen ist in Fig. 1 bis 3 mit 6-6 bezeichnet und liegt ständig an der ebenen Fläche 32 dichtend an.cut spherical housing 1. The line of intersection of the wedge surfaces is denoted by 6-6 in FIGS. 1 to 3 and is always in sealing contact with the flat surface 32.
Zwischen der Fläche 32 einerseits und den beiden Keilflächen andererseits entstehen zwei Arbeitsräume 7 und 8, die beim Drehen der beiden Verdränger 2 und 5 sich abwechselnd vergrössern und verkleinern.Between the surface 32 on the one hand and the two wedge surfaces on the other hand, there are two working spaces 7 and 8, which when turning the two displacers 2 and 5, they alternately increase and decrease.
Fig. 1 illustriert eine Stellung der Verdränger 2 und 5, bei der der Arbeitsraum 7 die maximale Grosse entsprechend einem Oeffnungswinkel 4* hat; gleichzeitig hat der Arbeitsraum 8 seine minimale Grosse entsprechend einem Oeffnungswinkel Null.Fig. 1 illustrates a position of the displacers 2 and 5, in which the working space 7 has the maximum size corresponding to an opening angle 4 *; at the same time has the work space 8 its minimum size corresponding to a zero opening angle.
Fig. 2 illustriert eine Stellung des ersten Verdrängers 2, die er nach einer Drehung um 90° erreicht hat. Der zweite Verdränger 5 hat sich dabei um 45° gedreht; und seine Schnittlinie 6-6 berührt ständig die ebene Fläche 32 des ersten Verdrängers 2 und dichtet die Arbeitsräume 7 und 8 gegeneinander ab. In dieser Stellung hat sich der Arbeitsraum 7 bereits verkleinert und der Arbeitsraum 8 öffnet sich.FIG. 2 illustrates a position of the first displacer 2 which it has reached after rotating through 90 °. The second Displacer 5 has rotated 45 °; and its section line 6-6 constantly touches the flat surface 32 of the first displacer 2 and seals the work spaces 7 and 8 from one another. In this position, the working space 7 has already decreased in size and the work space 8 opens.
Fig. 3 illustriert eine weitere Stellung, in der der erste Verdränger 2 sich um 180° und der zweite Verdränger 5 um 90° gedreht haben. Die Schnittlinie 6-6 berührt weiterhin die ebene Fläche 32 und trennt die beiden Arbeitsräume 7 und 8, die in dieser Stellung gleiche Grosse haben.Fig. 3 illustrates a further position in which the first displacer 2 by 180 ° and the second displacer 5 by Have rotated 90 °. The cutting line 6-6 continues to touch the flat surface 32 and separates the two work spaces 7 and 8, the have the same size in this position.
Nach einer vollen Umdrehung der Welle 3 wird wieder die Stellung gemäss Fig. 1 erreicht; d.h., bei jeder Umdrehung wird ein Arbeitsraum vom vollen Oeffnungswinkel ausgehend auf Null verkleinert und zugleich der gegenüberliegende Arbeitsraum von Null ausgehend auf vollen Oeffnungswinkel vergrössert.After one full revolution of the shaft 3, the Position according to FIG. 1 reached; i.e., with each revolution, a working space is reduced to zero starting from the full opening angle reduced and at the same time the opposite working area increased from zero to the full opening angle.
Während einer vollen Umdrehung des ersten Verdrängers 2 hat der zweite Verdränger 5 eine halbe Umdrehung gemacht? dieDuring one full revolution of the first displacer 2, the second displacer 5 has made half a revolution? the
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Welle 4 läuft also mit der halben Drehzahl der Welle 3.Shaft 4 therefore runs at half the speed of shaft 3.
Dabei benötigt die Welle 4 keinen eigenen Antrieb, denn der zweite Verdränger 5 wird vom ersten Verdränger 2 zwangsläufig
so mitgenommen, dass die Schnittlinie 6-6 stets die ebene Fläche 32 des ersten Verdrängers 2 berührt. Dafür muss kein
Drehmoment übertragen werden, denn die Kräfte, die auf den
zweiten Verdränger 5 wirken, sind wegen der symmetrischen Anordnung der Welle 4 stets im Gleichgewicht.The shaft 4 does not need its own drive because the second displacer 5 is inevitably carried along by the first displacer 2 in such a way that the intersection line 6-6 always touches the flat surface 32 of the first displacer 2. You don't have to
Torque are transmitted because the forces acting on the
second displacer 5 act, are always in equilibrium because of the symmetrical arrangement of the shaft 4.
Die Linienberührung entlang der Schnittlinie 6-6 kann bei der Ausführungsform gemäss Fig. 4 dadurch vermieden werden,
dass man diese Linie durch eine Dichtfläche ersetzt, indem
zwischen dem ersten Verdränger 22 und dem zweiten Verdränger 25 eine Dichtschiene 9 vorgesehen ist. Diese mit einer ebenen
Fläche an der ebenen Fläche 32rdes ersten Verdrängers 22 dichtend
anliegende Schiene 9 ist an ihrer dem zweiten Verdränger
25 zugewendeten Oberfläche 34 als Kreiszylinderfläche ausgebildet,
mit der sie an einer entsprechend konkaven Fläche im zweiten Verdränger 25 dichtend anliegt. Damit ergibt sich der
weitere Vorteil, dass die ebene Fläche 32'des ersten Verdrängers
22 und die Keilflächen des zweiten Verdrängers 25 nicht mehr
durch den Kugelmittelpunkt gehen müssen. Gemäss Fig. 4 sind
äquidistante Flächen, die gegenüber den theoretischen, gestrichelt gezeichneten Flächen um das Mass IO verschoben sind, vorgesehen,
ohne dass der theoretisch richtige Bewegungsablauf gestört wäre. Die Schiene 9 ist mit einem Zapfen 11 im Verdränger
22 drehbar gelagert. Ausserdem ist die theoretisch richtige
Kugelform der Oberfläche des Gehäuses 1 und der beiden Verdränger 22 und 25 nur dort belassen worden, wo sie durch die Bewegung
sverhältnis se bedingt ist; dadurch ist es möglich, die Lager für die Wellen 3 und 4 näher an die Verdränger heranzurücken.The line contact along the section line 6-6 can be avoided in the embodiment according to FIG. 4 by replacing this line with a sealing surface by
A sealing rail 9 is provided between the first displacer 22 and the second displacer 25. These with a level
The surface on the flat surface 32 r of the first displacer 22 sealingly abutting rail 9 is on its the second displacer
25 facing surface 34 is designed as a circular cylinder surface with which it rests sealingly on a correspondingly concave surface in the second displacer 25. This results in the
further advantage that the flat surface 32 ′ of the first displacer 22 and the wedge surfaces of the second displacer 25 are no longer
must go through the center of the sphere. According to Fig. 4 are
Equidistant areas, which are shifted by the dimension IO compared to the theoretical, dashed-line areas, without the theoretically correct sequence of movements being disturbed. The rail 9 is rotatably mounted in the displacer 22 with a pin 11. In addition, it is theoretically correct
Spherical shape of the surface of the housing 1 and the two displacers 22 and 25 has only been left where it is caused by the movement s ratio se; this makes it possible to move the bearings for shafts 3 and 4 closer to the displacers.
Diese Maschine arbeitet mit Spaltdichtung, wobei nur
durch parallele Flächen begrenzte Spalte vorhanden sind.This machine works with a gap seal, whereby only
there are gaps delimited by parallel surfaces.
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Wenn eine höhere Dichtheit gefordert wird, als mit Spaltdichtung erreichbar ist, so kann dieses Ziel durch den Einbau einfacher zusätzlicher Dichtelemente erreicht werden, wie dies Fig. 5 zeigt. Bei dieser Ausführungsform ist auf dem Umfang des ersten Verdrängers 42 ein normaler selbstspannender Kolbenring 12 vorgesehen. Der zweite Verdränger 45 weist in seiner kugelförmig gewölbten Fläche zwei halbe Kolbenringe 13 auf, die parallel zur jeweils benachbarten Keilfläche verlaufen und durch nicht dargestellte Spannfedern gegen das Gehäuse 1 gedrückt werden.If a higher tightness is required than can be achieved with a gap seal, this goal can be achieved by the Installation of simple additional sealing elements can be achieved, as shown in FIG. In this embodiment is on the A normal self-tensioning piston ring 12 is provided around the first displacer 42. The second displacer 45 has in its spherically curved surface has two half piston rings 13, which run parallel to the adjacent wedge surface and are pressed against the housing 1 by tension springs (not shown).
Durch die Verwendung der Kolbenringe 12 und 13 mit Berührung entlang von Kreisen wird eine Abdichtung erreicht, die eine ebenso hohe Qualität hat wie diejenige von Hubkolbenmaschinen und die der Abdichtung anderer Maschinen mit rotierenden Kolben überlegen ist, denn die dort übliche Berührung der Dichtung entlang eines Rechtecks ist stets problematisch.By using the piston rings 12 and 13 with contact along circles, a seal is achieved, which is just as high quality as that of reciprocating machines and that of the sealing of other machines with rotating ones Piston is superior, because the usual contact with the seal along a rectangle is always problematic.
Wie in Fig. 5 weiter dargestellt ist, ist eine Feder vorgesehen, die die Welle 4 umgibt und den zweiten Verdränger 45 gegen die Dichtscheibe 9 und diese wiederum gegen den ersten Verdränger 42 drückt. Wenn sich dadurch zwischen dem äusseren Umfang des zweiten Verdrängers 45 und der Innenfläche des Gehäuses 1 ein Spalt bildet, ist dies ohne Bedeutung, weil hier die halben Kolbenringe 13 die Abdichtung übernehmen. Diese Art der Abdichtung eignet sich besonders, wenn die Maschine als Vakuumpumpe arbeitet, weil der Unterdruck im betreffenden Arbeitsraum die Tendenz hat, den zweiten Verdränger 45 und den ersten Verdränger 42 zusammenzuziehen, was die Wirkung der Feder 14 unterstützt.As is further shown in FIG. 5, a spring is provided which surrounds the shaft 4 and the second displacer 45 against the sealing washer 9 and this in turn against the first Displacer 42 pushes. If this is between the outer circumference of the second displacer 45 and the inner surface of the housing 1 forms a gap, this is of no importance because half the piston rings 13 take over the seal here. This kind The seal is particularly suitable when the machine works as a vacuum pump because of the negative pressure in the work area concerned has the tendency to contract the second displacer 45 and the first displacer 42, which has the effect of Spring 14 supports.
Eine andere Art der Abdichtung der Dichtschiene 9 ist in Fig. 6 dargestellt. Diese Abdichtung eignet sich vor allem für solche Anwendungen, bei denen der betreffende Arbeitsraum unter Ueberdruck steht, der die Tendenz hat, die beiden Verdränger 52 und 55 voneinander wegzudrücken. Dabei kann sichAnother type of sealing of the sealing rail 9 is shown in FIG. 6. This seal is particularly suitable for those applications in which the working space in question is under overpressure, which has the tendency to remove the two displacers 52 and 55 to push away from each other. It can be
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zwischen dem zweiten Verdränger 55 und der Dichtschiene 9 ein Spalt bilden, der hier durch eine federnd angepresste Dichtleiste 15 abgedichtet wird.Form a gap between the second displacer 55 and the sealing rail 9, which is here by a resiliently pressed sealing strip 15 is sealed.
Darüber hinaus können auch die beiden Stirnseiten der Dichtschiene 9 durch federnd angespannte, nicht gezeichnete Endstücke gedichtet werden.In addition, the two end faces of the sealing rail 9 can also be resiliently tensioned, not shown End pieces are sealed.
Ausserdem ist gemäss Fig. 6 in der Wand des kugelförmigen Gehäuses 1 eine Oeffnung 16 vorgesehen, die vom ersten Verdränger 52 während dessen Drehbewegung zeitweise verschlossen ist, dann aber freigelegt wird, wenn der Arbeitsraum 7 fast das grösste Volumen erreicht hat. Diese Steuerung der Oeffnung 16 eignet sich vor allem für eine Ausführungsform der Maschine als Zweitaktmotor. Es können auch zwei Oeffnungen 16 nahe nebeneinander angeordnet sein, wobei dann die eine Oeffnung als Einlasskanal und die andere als Auslasskanal dienen kann; infolge der Schrägstellung der ebenen Fläche 32* des ersten Verdrängers 52 wird dabei der Auslasskanal etwas früher geöffnet und geschlossen als der Einlasskanal, wie es für den Gemischwechsel vorteilhaft ist.In addition, according to FIG. 6, in the wall of the spherical Housing 1, an opening 16 is provided, which from the first displacer 52 during its rotary movement at times is closed, but is then exposed when the working space 7 has almost reached the largest volume. This control the opening 16 is particularly suitable for an embodiment of the machine as a two-stroke engine. There can also be two openings 16 be arranged close to one another, with one opening as an inlet channel and the other as an outlet channel can serve; due to the inclination of the flat surface 32 * of the first displacer 52, the outlet channel is opened and closed a little earlier than the inlet channel, as it is is advantageous for changing the mixture.
Gemäss Fig. 7 ist die Wand des Gehäuses 1 mit einer Oeffnung 17 versehen, die vom zweiten Verdränger 55 während dessen Drehbewegung zeitweise verschlossen wird, aber dann freigelegt wird, wenn der Arbeitsraum 8 fast das geringste Volumen erreicht hat. Diese Steuerung der Oeffnung 17 eignet sich besonders für einen Verdichter, der mit Oelüberflutung arbeitet. Die Oelüberflutung hat den dreifachen Zweck, nämlich zu schmieren, die Funktion der Spaltdichtung zu verbessern und das Gas zu kühlen, damit hohe Verdichtungsverhältnisse ohne hohe Endtemperaturen erreicht werden können. Durch die Drehbewegung der beiden Verdränger wird das überschüssige OeI an die Aussenwand des Arbeitsraumes geschleudert und dann von der Kante des ersten Verdrängers 52 zu der Auslassöffnung 17 geschabt. Die Gefahr von Flüssigkeitsschlagen ist damit vermieden.According to Fig. 7, the wall of the housing 1 is provided with an opening 17, which from the second displacer 55 during whose rotary movement is temporarily closed, but is then exposed when the working space 8 is almost the slightest Volume has reached. This control of the opening 17 is particularly suitable for a compressor that is flooded with oil is working. The oil flooding has the threefold purpose, namely to lubricate, to improve the function of the gap seal and to cool the gas so that high compression ratios can be achieved without high end temperatures. By the rotary motion of the two displacers, the excess oil is thrown against the outer wall of the work space and then from the Edge of the first displacer 52 is scraped towards the outlet opening 17. This avoids the risk of liquid hammering.
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Gemäss Fig. 8 ist zur Steuerung der Arbeitsvorgänge der erste Verdränger 62 mit zwei Kanälen 63, 64 versehen, die mit im Gehäuse 1 angebrachten Kanälen 18 und 28 zusammenwirken. Der Verdränger 62 ist hier also als Drehschieber ausgebildet. Da dieser Drehschieber mit der Antriebsdrehzahl der Welle 3 umläuft, eignet er sich zur Steuerung aller Kreisläufe, die nach einer Umdrehung von neuem beginnen, wie dies bei Pumpen und Verdichtern im allgemeinen der Fall ist; dabei können die Steuerzeiten so gewählt werden, wie es der jeweilige Anwendungsfall erfordert.According to Fig. 8 is to control the work processes first displacer 62 is provided with two channels 63, 64 which cooperate with channels 18 and 28 provided in the housing 1. Of the Displacer 62 is designed here as a rotary valve. Since this rotary valve rotates at the drive speed of shaft 3, it is suitable for controlling all circuits that start again after one revolution, as is the case with pumps and compressors is generally the case; the timing can be selected according to the particular application requires.
Wenn die Maschine gemäss Fig. 8 als Vakuumpumpe arbeiten soll, ist es ausserdem möglich, im Drehschieber auch noch den bekannten Weiss-schen Kanal unterzubringen, der die Wirkung des unvermeidlichen schädlichen Raumes ausschaltet, indem er die Arbeitsräume 7 und 8 einen kurzen Moment verbindet, wenn jeweils der eine das grösste, der andere das kleinste Volumen hat.If the machine according to FIG. 8 is to work as a vacuum pump, it is also possible in the rotary valve to accommodate the well-known Weiss channel, which switches off the effect of the inevitable harmful space by working spaces 7 and 8 are connected for a short moment when one is the largest and the other is the smallest Has.
Wie Fig. 9 zeigt, ist es ebenfalls möglich, den zweiten Verdränger 75 als mit den Kanälen 19 und 29 zusammenwirkender Drehschieber auszubilden. Auch dieser Drehschieber kann alle Kreisprozesse steuern, die nach einer Umdrehung der Welle 3 von neuem beginnen; dabei ist es allerdings notwendig, alle Steueröffnungen doppelt und diametral entgegengesetzt anzuordnen, weil der Drehschieber mit der halben Drehzahl der Welle 3 umläuft. As FIG. 9 shows, it is also possible to use the second displacer 75 as cooperating with the channels 19 and 29 Train rotary valve. This rotary valve can also control all of the cycle processes that occur after one revolution of the shaft 3 from start over; In doing so, however, it is necessary to arrange all control openings twice and diametrically opposite, because the rotary valve rotates at half the speed of shaft 3.
Der als Drehschieber ausgebildete zweite Verdränger 75 kann auch dazu benützt werden, einen Kreisprozess zu steuern, der nach zwei Umdrehungen der Welle 3 von neuem beginnt, da er mit der halben Drehzahl der Welle 3 umläuft. Damit kann also ein Viertaktmotor von besonders einfacher Bauart realisiert werden. In diesem Fall ist es vorteilhaft, die Kontur der beiden Keilflächen des zweiten Verdrängers verschieden auszubilden. Wie in Fig. 9 dargestellt, ist diejenige Keilfläche, die amThe second displacer 75, designed as a rotary valve, can also be used to control a cycle, which starts again after two revolutions of shaft 3, since it rotates at half the speed of shaft 3. So it can a four-stroke engine of a particularly simple design can be realized. In this case it is beneficial to contour the two Form different wedge surfaces of the second displacer. As shown in Fig. 9, that wedge surface which is on
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Ende der Auspuffperiode die Fläche 321des ersten Verdrängers berührt, eben ausgebildet. Damit werden die verbrannten Gase vollständig ausgetrieben und das Gewicht der neuen Ladung wird entsprechend erhöht. In der gegenüberliegenden Keilfläche ist eine Ausnehmung 20 angebracht. Da diese Keilfläche eine Umdrehung später, also am Ende der Kompression, die Fläche 321 des ersten Verdrängers berührt, wird die Höhe der gewünschten Kompression durch das Volumen der Ausnehmung 20 bestimmt.At the end of the exhaust period, the surface 32 1 of the first displacer touches, is flat. This completely expels the burnt gases and increases the weight of the new load accordingly. A recess 20 is made in the opposite wedge surface. Since this wedge surface touches the surface 32 1 of the first displacer one revolution later, that is to say at the end of the compression, the level of the desired compression is determined by the volume of the recess 20.
In Fig. 6 bis 9 sind verschiedene Steuermöglichkeiten für sich allein dargestellt. In der Praxis wird man sich hingegen auch für eine Kombination von zwei oder mehreren Steuermöglichkeiten entscheiden, je nachdem, wie es für das gerade vorliegende Problem am zweckmässigsten ist. Aus Gründen der Einfachheit sind die beiden Drehschieber in Fig. 8 und 9 als Flachschieber dargestellt; die Schieberspiegel dieser Steuerorgane können statt flach auch konisch oder ballig oder zylindrisch sein. Ebenfalls sind die Lagerung und das Gehäuse, welches geteilt sein muss, vereinfacht dargestellt.In Fig. 6 to 9 different control options are shown on their own. In practice, however, you will Also opt for a combination of two or more tax options, depending on how it suits you the problem at hand is most appropriate. Because of Simplicity, the two rotary slides in Figures 8 and 9 are shown as flat slides; the slide mirrors of these control organs can be conical or convex or cylindrical instead of flat. Also the storage and the housing, which has to be divided, shown in simplified form.
Soweit die beschriebenen Maschinen mit ungeschmierten Arbeitsräumen arbeiten, können alle Dichtelemente 9, 12, 13, 15 aus selbstschmierendem Material, z.B. Kohle oder Teflon, hergestellt werden. Im Innern des Gehäuses 1 befinden sich keine Teile, die einer Schmierung bedürfen; die aussen liegenden geschmierten Wellenlager können mit konventionellen Mitteln gegen OeIverlust nach innen geschützt werden.As far as the machines described work with unlubricated work spaces, all sealing elements 9, 12, 13, 15 made of self-lubricating material, e.g. carbon or Teflon. Inside the housing 1 are no parts that require lubrication; the externally lubricated shaft bearings can be replaced by conventional means be protected against internal oil loss.
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Claims (9)
Applications Claiming Priority (1)
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