DE29809260U1

DE29809260U1 - Motor or pump with a rotor supported by a partition

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Publication number: DE29809260U1
Application number: DE29809260U
Authority: DE
Original assignee: GLAESER ALBERT
Current assignee: GLAESER ALBERT
Priority date: 1998-05-22
Filing date: 1998-05-22
Publication date: 1998-10-15
Anticipated expiration: 2008-05-23

Description

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Motor oder Pumpe mit trennwandgestütztem RotorMotor or pump with partition-supported rotor

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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Motor bzw. eine Pumpe mit einem um eine Drehachse drehbar gelagerten Rotor, der mehrere Zylinderbohrungen aufweist, in denen jeweils ein Kolben verschiebbar geführt ist, wobei die Kolben mittels Pleuelstangen mit einer exzentrisch gelagerten Achse verbunden sind, wobei die Pleuelstangen auf der Achse beweglich gelagert sind und wobei weiters der Rotor in einem Gehäuse dicht angeordnet ist.The present invention relates to a motor or a pump with a rotor that is mounted so as to be rotatable about an axis of rotation, which has a plurality of cylinder bores in each of which a piston is slidably guided, wherein the pistons are connected by means of connecting rods to an eccentrically mounted axis, wherein the connecting rods are movably mounted on the axis, and wherein the rotor is further arranged in a sealed housing.

Derartige Vorrichtungen sind seit langer Zeit bekannt. Motoren dieser Art sind beispielsweise in der US-A-2 109 185 und in der DE-OS 29 25 982 beschrieben. Eine Pumpe dieser Art ist in der FR-A-I 555 017 beschrieben. In der FR-A-I 446 259 und in der EP-A-595 754 wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die dort beschriebenen Vorrichtungen sowohl als Motor als auch als Pumpe verwendbar sind.Such devices have been known for a long time. Motors of this type are described, for example, in US-A-2 109 185 and in DE-OS 29 25 982. A pump of this type is described in FR-A-I 555 017. FR-A-I 446 259 and in EP-A-595 754 expressly point out that the devices described there can be used both as a motor and as a pump.

Bei den Vorrichtungen gemäß dem oben genannten Stand der Technik ist der Rotor jeweils in einem Gehäuse gelagert, dessen Hohlraum genau der Größe des Rotors angepaßt ist. Dies ist besonders dann ungünstig, wenn die Vorrichtung als Wasser- bzw. Dampfturbine eingesetzt wird: der Druck, der auf den Kolben wirkt, nimmt nämlich sehr rasch ab, wenn sich der Kolben nach unten bewegt, sodaß das Drehmoment nicht so groß ist, als dies aufgrund der Druckdifferenz möglich wäre.In the devices according to the above-mentioned prior art, the rotor is mounted in a housing whose cavity is precisely adapted to the size of the rotor. This is particularly disadvantageous when the device is used as a water or steam turbine: the pressure acting on the piston decreases very quickly when the piston moves downwards, so that the torque is not as great as would be possible due to the pressure difference.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diesen Nachteil zu beseitigen.It is an object of the present invention to eliminate this disadvantage.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem Gehäuse zwei Trennwände vorgesehen sind, die am Rotor anliegen, das Gehäuse in zwei Abschnitte unterteilen und die beiden Abschnitte gegeneinander abdichten. Es herrscht also zwischen dem Rotor und dem Gehäuse überall ein Abstand, der lediglich an den beiden Stellen, wo die beiden Trennwände vorgesehen sind, fehlt. Es ergeben sich somit zwei Abschnitte (Hohlräume) im Gehäuse. Dies ist insbesondere dann günstig, wenn die Vorrichtung als Wasser- bzw. Dampfturbine eingesetzt wird. Einerseits wirkt auf den Kolben während der gesamten Abwärtsbewegung der volle Druck des Wassers bzw. des Dampfes, anderseits ergibt sich durch die Trennwände zusammen mit den Hohlräumen auch ein Schmutzfang im Gehäuse. Aber auch bei ei-This task is solved according to the invention by a device of the type mentioned at the beginning in that two partitions are provided in the housing, which rest on the rotor, divide the housing into two sections and seal the two sections against each other. There is therefore a gap between the rotor and the housing everywhere, which is only missing at the two places where the two partitions are provided. This results in two sections (cavities) in the housing. This is particularly advantageous when the device is used as a water or steam turbine. On the one hand, the full pressure of the water or steam acts on the piston during the entire downward movement, on the other hand, the partitions together with the cavities also provide a dirt trap in the housing. But even with a

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ner Verwendung der Vorrichtung als Pumpe ist dies günstig, weil die beiden Abschnitte des Gehäuses die Druckschwankungen, die durch die einzelnen Kolbenhübe bewirkt werden, ausgleichen. This is advantageous when using the device as a pump because the two sections of the housing compensate for the pressure fluctuations caused by the individual piston strokes.

Damit auch über längere Zeit eine gute Abdichtung zwischen den beiden Abschnitten des Gehäuses gewährleistet ist, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß die Trennwände durch Stellschrauben bezüglich des Rotors justierbar sind; alternativ dazu ist es auch möglich, daß die Trennwände durch Federn an der Rotor gedrückt sind. Nach einer weiteren Alternative können die Trennwände durch jeweils drei Walzen gebildet sein; dies hat den Vorteil, daß dabei die Reibung besonders gering ist.In order to ensure a good seal between the two sections of the housing over a longer period of time, according to a further feature of the invention, the partition walls can be adjusted with respect to the rotor using adjusting screws; alternatively, it is also possible for the partition walls to be pressed against the rotor using springs. According to a further alternative, the partition walls can be formed by three rollers each; this has the advantage that the friction is particularly low.

Wenn der Rotor mit der Drehachse fest verbunden und über diese elektrisch oder mechanisch angetrieben ist, ergibt sich an einem Abschnitt des Gehäuses ein Überdruck und im anderen Abschnitt ein Unterdruck. Die Vorrichtung wirkt dann als Pumpe. Die beiden Abschnitte des Gehäuses wirken dabei druckausgleichend, sodaß nicht bei jedem Kolbenhub der Druck stark ansteigt und unmittelbar darauf wieder stark absinkt.If the rotor is firmly connected to the axis of rotation and is electrically or mechanically driven by it, there is overpressure in one section of the housing and underpressure in the other section. The device then acts as a pump. The two sections of the housing balance the pressure so that the pressure does not rise sharply with each piston stroke and then fall sharply again immediately afterwards.

Wenn der Rotor mit der Drehachse fest verbunden und durch eine unter Druck stehende Flüssigkeit oder ein unter Druck stehendes Gas, insbesondere durch Dampf oder Verbrennungsgase, angetrieben ist, wirkt die Drehachse als Abtriebsachse und die gesamte Vorrichtung arbeitet somit als Motor.If the rotor is firmly connected to the rotary shaft and driven by a pressurized liquid or gas, in particular steam or combustion gases, the rotary shaft acts as an output shaft and the entire device thus works as a motor.

Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn ein Abschnitt des Gehäuses einen elektrischen Zünder aufweist, sodaß dieser Abschnitt einen Verbrennungsraum bildet, in dem das unter Druck stehende Gas durch Verbrennung eines Gases bzw. Gas-Luft-Gemisches gebildet wird.It is particularly useful if a section of the housing has an electric igniter, so that this section forms a combustion chamber in which the gas under pressure is formed by combustion of a gas or gas-air mixture.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Verbrennungsraum zur Förderung des Gases bzw. Gas-Luft-Gemisches bzw. Verbrennungsgases in den Verbrennungsraum mit einer erfindungsgemäßen Pumpe verbunden ist. Die Erfindung kommt dann gleich zweimal vorteilhaft zum Einsatz: erstens zur Förderung des Gases in den Motor und zweitens beim Motor selbst.It is particularly useful if the combustion chamber is connected to a pump according to the invention for conveying the gas or gas-air mixture or combustion gas into the combustion chamber. The invention is then used advantageously in two ways: firstly for conveying the gas into the engine and secondly in the engine itself.

Da sich die Pleuelstangen auch bezüglich der Kolben bewegen müssen, können die Pleuelstangen durch ein Gelenk beweglichSince the connecting rods also have to move in relation to the pistons, the connecting rods can be moved by a joint

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mit dem Kolben verbunden sein, oder aber sie können aus biegsamen Material bestehen.connected to the piston, or they can be made of flexible material.

Anhand der beiliegenden Zeichnung wird die vorliegende Erfindung näher beschrieben. Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Motor bzw. eine erfindungsgemäße Pumpe im Schnitt.The present invention is described in more detail with reference to the accompanying drawing. Fig. 1 shows a motor according to the invention or a pump according to the invention in section.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung kann sowohl als Motor als auch als Pumpe eingesetzt werden. In einem Gehäuse 7 ist ein Rotor 1 um eine Achse 6 drehbar gelagert. Der Rotor 1 weist mehrere Zylinderbohrungen 2 auf, in denen Kolben 3 verschiebbar gelagert sind. Die Kolben 3 sind mit Pleuelstangen 4 mit einer Achse 5 verbunden. Die Achse 5 ist bezüglich der Achse 6 des Rotors 1 exzentrisch angeordnet. Die Pleuelstangen 4 sind auf der Achse 5 drehbar gelagert. Anstelle von Kolben 3 könnten auch Membrane vorgesehen sein.The device shown in Fig. 1 can be used both as a motor and as a pump. A rotor 1 is mounted in a housing 7 so that it can rotate about an axis 6. The rotor 1 has several cylinder bores 2 in which pistons 3 are slidably mounted. The pistons 3 are connected to an axis 5 by connecting rods 4. The axis 5 is arranged eccentrically with respect to the axis 6 of the rotor 1. The connecting rods 4 are mounted so that they can rotate on the axis 5. Instead of pistons 3, membranes could also be provided.

Wie man bei Betrachtung von Fig. 1 erkennt, bewegen sich die Kolben 3 während einer Umdrehung des Rotors 1 genau einmal auf und ab. Wird der Rotor 1 über seine Achse 6 angetrieben, beispielsweise im Uhrzeigersinn, dann entsteht in der rechten Gehäusehälfte ein Unterdruck und in der linken Gehäusehälfte ein Überdruck: die Vorrichtung wirkt als Pumpe. Zur Trennung der beiden Gehäusehälften sind zwei Trennwände 8 vorgesehen. Sie sind über Stellschrauben 9 einstellbar, sodaß sie exakt am Rotor 1 anliegen und eine gute Dichtwirkung erzielt wird. Alternativ dazu könnten die Trennwände 8 auch über Federn an den Rotor 1 gedrückt werden.As can be seen from Fig. 1, the pistons 3 move up and down exactly once during one revolution of the rotor 1. If the rotor 1 is driven via its axis 6, for example clockwise, then a negative pressure is created in the right half of the housing and an overpressure in the left half of the housing: the device acts as a pump. Two partition walls 8 are provided to separate the two halves of the housing. They can be adjusted using adjusting screws 9 so that they lie exactly against the rotor 1 and a good sealing effect is achieved. Alternatively, the partition walls 8 could also be pressed against the rotor 1 using springs.

Es können sowohl Flüssigkeiten als auch Gase gepumpt werden. Auch als Schiffsantrieb ist solch eine Pumpe einsetzbar, weil ein sehr hoher Druck am Heck zum Antrieb als auch am Bug zum Stoppen des Schiffes erreichbar ist. Eine Umkehrung der Pumpwirkung (von Saugpumpe auf Druckpumpe oder umgekehrt) kann einfach dadurch erzielt werden, daß der Rotor 1 in entgegengesetztem Sinn angetrieben wird.Both liquids and gases can be pumped. Such a pump can also be used as a ship's propulsion system, because a very high pressure can be achieved at the stern for propulsion and at the bow for stopping the ship. A reversal of the pump effect (from suction pump to pressure pump or vice versa) can be achieved simply by driving the rotor 1 in the opposite direction.

Wird die Vorrichtung als Motor verwendet, so wird die Vorrichtung durch Flüssigkeitsdruck, Dampfdruck oder Gasdruck angetrieben. Gasdruck kann insbesondere durch Erwärmung und Verbrennung von Gasen erzeugt werden. Bei Verbrennung von Gas wird das Gas bzw. Gas-Luft-Gemisch in eine Seite des Gehäuses 7 eingepreßt. Dieser Verbrennungsraum ist dicht abgeschlossen. Ein elektrischer Zünder leitet die Verbrennung ein. DerIf the device is used as a motor, the device is driven by liquid pressure, steam pressure or gas pressure. Gas pressure can be generated in particular by heating and burning gases. When gas is burned, the gas or gas-air mixture is pressed into one side of the housing 7. This combustion chamber is sealed. An electric igniter initiates the combustion. The

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Abtrieb erfolgt über die Achse 6, die mit dem Rotor 1 fest verbunden ist. Als Wasserturbine, Gasturbine oder Dampfturbine ist ein großer Wirkungsgrad erreichbar, wodurch Energie gespart wird.The output is via the axle 6, which is firmly connected to the rotor 1. As a water turbine, gas turbine or steam turbine, a high level of efficiency can be achieved, which saves energy.

Die Achse 6 des Rotors 1 ist üblicherweise im Gehäuse 7 drehbar gelagert und mit dem Rotor 1 fest verbunden, sodaß sie als Antriebs- bzw. Abtriebsachse verwendet werden kann. Die Achse 5 kann starr oder drehbar gelagert sein.The axis 6 of the rotor 1 is usually mounted so that it can rotate in the housing 7 and is firmly connected to the rotor 1, so that it can be used as a drive or output axis. The axis 5 can be mounted rigidly or so that it can rotate.

Die Pleuelstangen 4 sind mit den Kolben 3 über Gelenke 10 beweglich verbunden.The connecting rods 4 are movably connected to the pistons 3 via joints 10.

Die Gehäuse mehrerer erfindungsgemäßer Vorrichtungen können hintereinander zu einem Block zusammengebaut werden, sodaß die Leistung der sich ergebenden Vorrichtung entsprechend höher ist.The housings of several devices according to the invention can be assembled one after the other to form a block, so that the performance of the resulting device is correspondingly higher.

Claims

Albert Gläser 10449a; Claims CLAIMS:

1. Motor or pump with a rotor (1) which is mounted so as to be rotatable about an axis of rotation (6) and which has several cylinder bores (2) in each of which a piston (3) is slidably guided, the pistons (3) being connected by means of connecting rods

(4) are connected to an eccentrically mounted axle (5), wherein the connecting rods (4) are movably mounted on the axle (5) and wherein furthermore the rotor (1) is arranged in a sealed manner in a housing (7), characterized in that two partition walls (8) are provided in the housing (7), which rest against the rotor (1), divide the housing (7) into two sections and seal the two sections against one another.

2. Motor or pump according to claim 1, characterized in that the partition walls (8) are adjustable with respect to the rotor (1) by adjusting screws (9).

3. Motor or pump according to claim 1, characterized in that the partition walls (8) are pressed against the rotor (1) by springs.

4. Motor or pump according to claim 1, characterized in that at least one of the partition walls (8) is formed by three rollers.

5. Pump according to one of claims 1-4, characterized in that the rotor (1) is firmly connected to the axis of rotation (6) and is driven electrically or mechanically via this, whereby an overpressure is produced in one section of the housing (7) and a negative pressure in the other section.

6. Motor according to one of claims 1-4, characterized in that the rotor (1) is firmly connected to the axis of rotation (6) and is driven by a pressurized liquid or a pressurized gas, in particular by steam

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or combustion gases, so that the rotation axis (6) is an output axis.

7. Engine according to claim 6, characterized in that a portion of the housing (7) has an electric igniter, so that this portion forms a combustion chamber in which the gas under pressure is formed by combustion of a gas or gas-air mixture.

8. Engine according to claim 6 or 7, characterized in that the combustion chamber is connected to a pump according to claim 1 for conveying the gas or gas-air mixture or combustion gas into the combustion chamber.

9. Motor or pump according to one of claims 1-8, characterized in that the connecting rods (4) are movably connected to the pistons (3) by a joint (10).

10. Motor or pump according to one of claims 1-8, characterized in that the connecting rods (4) consist of flexible material.