DE3502734C2 - - Google Patents
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- DE3502734C2 DE3502734C2 DE19853502734 DE3502734A DE3502734C2 DE 3502734 C2 DE3502734 C2 DE 3502734C2 DE 19853502734 DE19853502734 DE 19853502734 DE 3502734 A DE3502734 A DE 3502734A DE 3502734 C2 DE3502734 C2 DE 3502734C2
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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
- F01C9/00—Oscillating-piston machines or engines
- F01C9/005—Oscillating-piston machines or engines the piston oscillating in the space, e.g. around a fixed point
-
- 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
- F01C1/0207—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 both members having co-operating elements in spiral form
- F01C1/0215—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 both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
- Hydraulic Motors (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Rotationskolbenmaschine zur
Förderung von Wasser, bestehend aus einem Gehäuse mit einem
axialen Rohr und einem radialen Rohr sowie aus einem Rotor und
einem Stator, von denen der eine eingängige und der andere eine
zweigängige, spiralförmig verlaufende und teilweise ineinander
greifende stirnflächige Verzahnung besitzt, die zusammen minde
stens zwei dichtend absperrbare und während der Rotationsbewe
gung von innen nach außen wandernde und sich dabei im Volumen
vergrößernde Kammern bilden.
Aus der DE 30 42 530 A1 ist eine Rotationskolbenmaschine be
kannt, die aus einem Rotor und einem Stator besteht. Ein Teil -
entweder der Rotor oder der Stator - weist eine eingängige,
spiralförmig verlaufende, stirnflächige Verzahnung auf, wäh
rend das andere Teil - der Stator oder der Rotor - mit einer
zweigängigen, spiralförmig verlaufenden, stirnflächigen Verzah
nung versehen ist. Durch diese Verzahnungen werden zwei dich
tend abgeschlossene Kammerräume gebildet, die während der Dreh
bewegung von Rotor und Stator nach außen wandern. Diese Rota
tionskolbenmaschine kann aufgrund der Ausbildung der Stirnflä
chen von Rotor und Stator entweder als Arbeitsmaschine oder als
Kraftmaschine und damit als Pumpe oder Motor arbeiten. Dabei
ist es nicht möglich, daß diese Rotationskolbenmaschine gleich
zeitig als Pumpe und Motor arbeitet.
Aus der US 31 76 908 ist eine Rotationskolbenmaschine bekannt,
bei der die den Rotor führend aufnehmende Welle mit einem ge
trennten Antriebsmotor verbunden ist. Der Rotor ist dabei über
eine sphärische Oberfläche am Stator geführt. Ohne Antriebsmo
tor ist diese Rotationskolbenmaschine nicht funktionsfähig.
Aus der US 23 89 067 ist eine Kolbenpumpe bekannt, bei der
der Kolben mittels einer einem Zylinderraum zugeführten und
durch Wärmezufuhr verdampfenden Teilmenge des zu fördernden Me
diums angetrieben wird. Dabei wird der Saughub der Pumpe durch
eine oberhalb des Kolbens angeordnete Rückstellfeder sicherge
stellt. Der hier durch Wärmezufuhr und der damit verbundenen
Verdampfung einer Teilmenge des zu fördernden Mediums erzielba
re Arbeitshub ist auf eine Rotationskolbenmaschine nicht über
tragbar. Diese Rotationskolbenmaschine kann nur als Pumpe und
nicht als Motor arbeiten.
Gegenüber dem aus der DE 30 42 530 A1 bekannten Stand der Tech
nik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Rotationskol
benmaschine der eingangs beschriebenen Gattung so auszubilden,
daß dieselbe gleichzeitig als Arbeitsmaschine und als Kraftma
schine und damit als Pumpe und Motor einsetzbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Rotationskolbenpumpe gemäß
dem Kennzeichen des Patentanspruches 1 ausgebildet.
Bei dieser Ausbildung weist jeder Kammerraum, der bei der Dreh
bewegung von Rotor und Stator nach außen wandert, zunächst bei
seiner Bildung als auch im geschlossenen Zustand einen Unterdruck
auf, der ein Ansaugen und damit Fördern des Mediums bewirkt. So
bald sich das Medium in dem geschlossenen und abgedichteten Kam
merraum befindet, wird dasselbe erwärmt und dehnt sich aus. Dies
hat zur Folge, daß in dem Kammerraum ein Überdruck entsteht,
durch den der Rotor in Drehbewegung versetzt wird. Das bedeutet,
daß die Kammerräume auf ihrem Weg von innen nach außen zuerst
saugend als Pumpe und dann drückend als Motor arbeiten. Diese
wechselseitige Wirkung wird durch die nachträgliche Erwärmung
des in den Kammerräumen befindlichen Mediums erreicht.
Weitere Merkmale einer Rotationskolbenmaschine gemäß der Erfin
dung sind in den Ansprüchen 2-4 offenbart.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
In dieser Zeichnung ist ein Schnitt durch eine Rotationskolben
maschine gezeigt, die zur Förderung von Wasser dient. Diese Ro
tationskolbenmaschine besteht aus nur einem beweglichen Teil,
dem Rotor 1, der eine taumelnde Bewegung über einem Stator 2
ausführt. Dabei arbeitet die Rotationskolbenmaschine sowohl als
Pumpe als auch als Motor.
Der Rotor 1 und der Stator 2 sind an ihren einander zugewandten
Flächen mit einer spiralförmig verlaufenden Verzahnung versehen,
von denen die eine eingängig und die andere zweigängig ausgebil
det ist. Diese beiden Verzahnungen bilden bei der Drehbewegung
des Rotors 1 mindestens zwei dichtend absperrbare Kammern, die
während der Rotationsbewegung des Rotors 1 von innen nach außen
wandern und sich dabei im Volumen vergrößern. Dies bedeutet, daß
der Rotor 1 während seiner ersten Spiralumschlingung Wasser aus
einem axialen Rohr 3 ansaugt.
Während der zweiten Spiralumschlingung wird das in den durch
die Verzahnungen begrenzten Kammern befindliche Wasser erwärmt.
Dies kann beispielsweise durch eine Heizung erfolgen. Wenn der
Stator 2 aus einem transparenten Werkstoff, beispielsweise Glas
besteht, kann das Wasser auch außer durch die kammerbildenden
Oberflächen getrennt oder zusätzlich direkt durch Strahlung er
hitzt werden. Dazu bündelt ein nur angedeuteter Parabolspiegel
4 Sonnenstrahlen auf den Stator. Diese Erwärmung des Wassers hat
zur Folge, daß in dem von den Verzahnungen begrenzten Kammerraum
ein Überdruck entsteht, durch den der Rotor 1 in Drehbewegung
versetzt wird. Dabei wandern die Kammerräume von innen nach außen.
Hat das Wasser-Dampf-Gemisch seinen Druck an den Rotor 1 abge
geben, verläßt es die Rotationskolbenmaschine und sammelt sich
in einem nur angedeuteten Behälter 5. Über ein Rohr 6 kann das
Wasser den Behälter 5 verlassen, während der Dampf über das
Rohr 7 entweicht. Gleichzeitig wird wieder frisches Wasser aus
dem Rohr 3 in die durch die Drehung des Rotors 1 gebildete Kam
mer angesaugt. Ein Kondensator 8 kondensiert den Dampf, wobei
ein Unterdruck erzeugt wird.
Um den Rotor 3 in seiner Bewegung zu führen, ist er mit zwei
sphärischen Oberflächen 10, 11 versehen, die zwischen zwei fest
stehenden Lagern 12, 13 gleiten. Zusätzlich befindet sich im Zen
trum der Rotationskolbenmaschine ein Kugelkopf 14, der von ei
ner hohlkugelartigen Aussparung 15 des Rotors 1 umschlossen ist.
Um die angestrebte Taumelbewegung zu erreichen, ist der Rotor 1
mit einer umlaufenden, als Nut 17 ausgebildeten Führung versehen,
in die ein Stift oder eine Kugel 16 eingreift. Dabei hat die Nut
17 eine solche Kurvenform, daß der Rotor 1 durch die Führung so
über dem Stator 2 taumelt, daß sich die kammerbildenden Verzah
nungen knapp oder fast in einer ununterbrochenen Linie berühren.
Über eine Schraubvorrichtung 18 kann die axiale Berührung und
damit die Abdichtung zwischen den Kammern eingestellt werden.
Claims (4)
1. Rotationskolbenmaschine zur Förderung von Wasser, bestehend
aus einem Gehäuse mit einem axialen Rohr und einem radialen
Rohr sowie aus einem Rotor und einem Stator, von denen der
eine eingängige und der andere eine zweigängige, spiralförmig
verlaufende und teilweise ineinandergreifende stirnflächige
Verzahnung besitzt, die zusammen mindestens zwei dichtend ab
sperrbare und während der Rotationsbewegung von innen nach
außen wandernde und sich dabei im Volumen vergrößernde Kam
mern bilden,
dadurch gekennzeichnet,
daß über das axiale Rohr (3) das Wasser in die innen gebil
dete Kammer angesaugt und die Kammer geschlossen wird, daß der
Stator (2) und der Rotor (1) und damit das in der Kammer be
findliche Wasser erhitzt werden, wobei ein Teil des Wassers
verdampft und durch den dabei entstehenden Druck der Rotor
(1) angetrieben wird und daß über das radiale Rohr (6) das
Wasser und über ein weiteres Rohr (7) der Dampf aus der nach
außen gewanderten und sich öffnenden Kammer abgeleitet werden.
2. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rotor (1) zwei sphärische Oberflächen (10, 11) auf
weist, die zwischen zwei ortsfesten Lagern (12, 13) geführt
sind.
3. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2,
gekennzeichnet durch
eine umlaufende, kurvenförmige, der Taumelbewegung angepaßte
Nut (17), in die ein Stift oder eine Kugel (16) eingreift.
4. Rotationskolbenmaschine nach mindestens einem der Ansprüche 1-3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stator (2) aus transparentem Werkstoff, beispiels
weise Glas, gebildet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853502734 DE3502734A1 (de) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | Motorpumpe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853502734 DE3502734A1 (de) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | Motorpumpe |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3502734A1 DE3502734A1 (de) | 1986-11-06 |
DE3502734C2 true DE3502734C2 (de) | 1990-06-28 |
Family
ID=6260946
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853502734 Granted DE3502734A1 (de) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | Motorpumpe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3502734A1 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7270106B2 (en) * | 2005-06-23 | 2007-09-18 | John Stark | Free-planetary gear moderated nutating (athena) engine |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2389067A (en) * | 1943-11-13 | 1945-11-13 | Edgar M Lieberman | Thermal pump |
US3176908A (en) * | 1962-12-24 | 1965-04-06 | Meredith E Bowdish | Rotary compressor or engine having a variable compression ratio |
DE3042530A1 (de) * | 1980-11-07 | 1982-06-16 | Andreas 1000 Berlin Nehring | Rotationskolbenmaschine |
-
1985
- 1985-01-28 DE DE19853502734 patent/DE3502734A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3502734A1 (de) | 1986-11-06 |
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