DE4036768A1 - Tangential disc piston pump, compressor or engine - has inner and outer pistons each acting as slider to other - Google Patents

Tangential disc piston pump, compressor or engine - has inner and outer pistons each acting as slider to other

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DE4036768A1
DE4036768A1 DE19904036768 DE4036768A DE4036768A1 DE 4036768 A1 DE4036768 A1 DE 4036768A1 DE 19904036768 DE19904036768 DE 19904036768 DE 4036768 A DE4036768 A DE 4036768A DE 4036768 A1 DE4036768 A1 DE 4036768A1
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Siegfried Munkelt
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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
    • F01C3/00—Rotary-piston machines or engines with non-parallel axes of movement of co-operating members
    • F01C3/02—Rotary-piston machines or engines with non-parallel axes of movement of co-operating members the axes being arranged at an angle of 90 degrees
    • 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
    • F01C11/00—Combinations of two or more machines or engines, each being of rotary-piston or oscillating-piston type
    • F01C11/002—Combinations of two or more machines or engines, each being of rotary-piston or oscillating-piston type of similar working principle

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Abstract

A housing (12) contains inner and outer pistons (2, 3). These are controlled by a shaft (1) and a pair of gear wheels (9, 10). The inner and outer pistons (2, 3) rotate at right angles to their axes and act as sliders to each other. ADVANTAGE - Improved performance.

Description

Die Erfindung betrifft eine Doppelkreiskolbenmaschine mit Welle (1), Innen- (2) und Außenkreiskolben (3) in einem Gehäuse (12) nach dem Prinzip einer Vierkammermaschine. Der Innen- (2) und Außenkreiskol­ ben (3) laufen rechtwinklig in den Drehachsen und bilden gegenseitig Schieber zur Kammertrennung.The invention relates to a double-circle piston machine with a shaft ( 1 ), inner ( 2 ) and outer circle pistons ( 3 ) in a housing ( 12 ) according to the principle of a four-chamber machine. The inner ( 2 ) and outer circle pistons ( 3 ) run at right angles in the axes of rotation and form mutually sliders for chamber separation.

Es sind Zellenmaschinen bekannt, bei denen in einem Gehäuse ein oder mehrere Rotoren laufen, in dem und gegebenenfalls auch im Gehäuse Flü­ gel bzw. Schieber sind, die bei exentrischer Lagerung des Rotors durch radiale bzw. axiale Bewegung sich volumenmäßig verändernde Kam­ mern bilden. Cell machines are known in which a or a several rotors run in and, if necessary, also in the housing Flü gel or slider, the eccentric bearing of the rotor due to radial or axial movement volume changing cam form.  

Die Zellenmaschinen haben den Nachteil, daß durch die Bewegung der Schie­ ber gegenüber der Gehäuseinnenwandung das Zellenvolumen auf den dadurch zur Verfügung stehenden Raum beschränkt und die Leistung der Maschine so­ mit begrenzt ist.The cell machines have the disadvantage that the movement of the Schie About the cell volume compared to the inner wall of the housing available space and the performance of the machine so with is limited.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu vermeiden, indem der jeweils andere Kreiskolben als Schieber verwendet wird. Erfindungsgemäß geschieht das dadurch, daß ein Innen- (2) und Außenkreis­ kolben (3) querdrehend ineinander angeordnet sind. Dabei werden beide Kreiskolben (2, 3) durch eine Welle (1) geführt. Zur Erhöhung der Flächen­ dichtwirkung sind vier Dichtungsringe (4, 5) im Gehäuse eingelegt und elas­ tisch durch Wellfedern (13) versehen. Gegebenenfalls sind dabei die Einströmöffnungen (6) und Ausströmöffnungen (7) durch die Dichtungsringe (4, 5) einzubeziehen. In dem geschlossenen Gehäuse (12) werden vier Zellen durch beide Kreiskol­ ben (2, 3) abwechselnd vergrößert und verkleinert. Es entsteht in zwei Zel­ len ein Saug- und in zwei Zellen ein Druckvorgang. Bei konstanter Drehzahl ist die Fördermenge gleichbleibend. Die Pumpwirkung entsteht durch Ver­ drängung.The invention has for its object to avoid this disadvantage by using the other rotary piston as a slide. According to the invention, this is done in that an inner ( 2 ) and outer circle pistons ( 3 ) are arranged in a transversely rotating manner. Both rotary pistons ( 2 , 3 ) are guided through a shaft ( 1 ). To increase the surface sealing effect, four sealing rings ( 4 , 5 ) are inserted in the housing and provided with elastic springs ( 13 ). If necessary, the inflow openings ( 6 ) and outflow openings ( 7 ) through the sealing rings ( 4 , 5 ) must be included. In the closed housing ( 12 ), four cells are alternately enlarged and reduced by both circular pistons ( 2 , 3 ). There is a suction process in two cells and a print process in two cells. The flow rate remains constant at constant speed. The pumping effect results from displacement.

An einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel soll die Er­ findung näher erläutert werden.In an embodiment shown in the drawing, the He invention are explained in more detail.

Dabei zeigen:Show:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Doppelkreiskolbenmaschine in der Ausführung als Pumpe, Fig. 1 a double rotary piston machine according to the invention in the embodiment as a pump,

Fig. 2 den Schnitt A-A gemäß Fig. 1, Fig. 2 shows the section AA of Fig. 1,

Fig. 3 den Schnitt B-B gemäß Fig. 1, Fig. 3 shows the section BB of Fig. 1,

Fig. 4 einen Außenkreiskolben (3, 8, 9, 10), Fig. 4 is an external circuit piston (3, 8, 9, 10),

Fig. 5 einen Innenkreiskolben (2, 8, 9, 10), Fig. 5 an inner circle piston (2, 8, 9, 10),

Fig. 6 einen Dichtring (4) für Außenkreiskolben (3), Fig. 6 shows a sealing ring (4) for exterior rotary piston (3),

Fig. 7 einen Dichtring (5) für Innenkreiskolben (2). Fig. 7 a sealing ring ( 5 ) for the inner circle piston ( 2 ).

Nach Fig. 1, 2 und 3 sind beide Kreiskolben (2, 3) rechtwinklig in den Drehachsen angeordnet. Die Flanken der querdrehenden Kreiskolben (2, 3) schieben die Kammern in den Kanälen untereinander ab. Die auf den Kreis­ kolbenringen (9) aufgesetzten Kreiskolbensegmente (8) werden in den Kanä­ len geführt. Die Grundflächen der Kanäle verlaufen kugelflächig. Die Dre­ hung des Innenkreiskolbens (2) wird mittels Zahnradpaar (10) auf die Welle und das Drehen des Außenkreiskolbens (3) wird durch ein außen an­ geordnetes Kegelzahnradpaar (10) auf die Welle (1) übertragen.According to Fig. 1, 2 and 3, both rotary pistons (2, 3) arranged at right angles to the axes of rotation. The flanks of the transverse rotary pistons ( 2 , 3 ) push the chambers one below the other in the channels. The piston rings ( 9 ) placed on the circular piston segments ( 8 ) are guided in the channels. The base areas of the channels are spherical. The rotation of the inner circular piston ( 2 ) is transmitted to the shaft by means of a gear pair ( 10 ) and the rotation of the outer circular piston ( 3 ) is transmitted to the shaft ( 1 ) by an external bevel gear pair ( 10 ).

Das Verhältnis beider Zahnradübersetzungen muß gleich sein. Zur Erhöhung des Wirkungsgrades der Maschine sind die Stirnflächen (11) der Kreiskol­ bensegmente (8) angeschrägt.The ratio of both gear ratios must be the same. To increase the efficiency of the machine, the end faces ( 11 ) of the circular piston segments ( 8 ) are chamfered.

Claims (5)

1. Doppelkreiskolbenmaschine mit Welle (1), Innen- (2) und Außenkreiskol­ ben (3) in einem Gehäuse (12) zur Verwendung als Pumpe, Verdichter, Motor nach dem Prinzip einer Vierkammermaschine gekennzeichnet durch
  • a) Innen- (2) und Außenkreiskolben (3) drehen rechtwinklig in den Achsen und bilden gegenseitig Schieber,
  • b) beide Kreiskolben (2, 3) werden durch eine Welle (1) mittels Zahn­ radpaar (9, 10) gesteuert,
  • c) die Ein- (6) und Ausströmöffnungen (7) sind in den Kanalenden angeordnet.
1. Double-circle piston machine with shaft ( 1 ), inner ( 2 ) and outer circle piston ben ( 3 ) in a housing ( 12 ) for use as a pump, compressor, motor characterized by the principle of a four-chamber machine
  • a) inner ( 2 ) and outer circular pistons ( 3 ) rotate at right angles in the axes and mutually form slides,
  • b) both rotary pistons ( 2 , 3 ) are controlled by a shaft ( 1 ) by means of gear pairs ( 9 , 10 ),
  • c) the inlet ( 6 ) and outlet openings ( 7 ) are arranged in the channel ends.
2. Doppelkreiskolbenmaschine nach Anspruch 1, darin gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Flächendichtheit Dichtringe (4, 5) mit unterlegter Wellfeder im Gehäuse (12) eingelegt werden. Die Ein- (6) und Ausströmöffnungen (7) werden durch die Dichtringe (4, 5) eingepaßt.2. Double-piston machine according to claim 1, characterized in that to increase the area tightness sealing rings ( 4 , 5 ) with a corrugated spring underlaid in the housing ( 12 ). The inlet ( 6 ) and outlet openings ( 7 ) are fitted through the sealing rings ( 4 , 5 ). 3. Doppelkreiskolbenmaschine nach Anspruch 1 und 2, darin gekennzeichnet, daß bei Verwendung als Verbrennungsmotor zwei gegenüberliegende Einströmöffnungen (6) und Ausströmöffnungen (7) schlitzgesteuert als Brennräume zu ver­ binden sind, in denen Zündkerzen oder Glühkerzen und Einspritzelemente zugeordnet werden.3. Double-piston engine according to claim 1 and 2, characterized in that when used as an internal combustion engine two opposite inflow openings ( 6 ) and outflow openings ( 7 ) are slot-controlled to connect as combustion chambers in which spark plugs or glow plugs and injection elements are assigned. 4. Doppelkreiskolbenmaschine nach Anspruch 1, darin gekennzeichnet, daß der Innenkreiskolben (2) aus dem tragenden Kreiskolbenring (10), dem aufgesetzten Kreiskolbensegment (8) mit 45° angeschrägten Stirn­ flächen (11) und dem Innenzahnrad (10) mit verringerter Höhe zur Auf­ nahme eventueller Ausgleichsmassen und Lager besteht. Die Laufflächen des Kreiskolbenringes (9) und des Kreiskolbenseg­ mentes (8) sind kugelflächig.4. Double-piston machine according to claim 1, characterized in that the inner circular piston ( 2 ) from the supporting rotary piston ring ( 10 ), the attached rotary piston segment ( 8 ) with 45 ° beveled end faces ( 11 ) and the internal gear ( 10 ) with a reduced height for up possible compensation masses and bearings. The running surfaces of the rotary piston ring ( 9 ) and the rotary piston segment ( 8 ) are spherical. 5. Doppelkreiskolbenmaschine nach Anspruch 1, darin gekennzeichnet, daß der Außenkreiskolben (3) aus dem tragenden Kreiskolbenring (9), dem eingesetzten Kreiskolbensegment (8) mit 45° angeschrägten Stirn­ flächen (11) und dem eventuell aufgeschrumpften Kegelzahnrad (10) mit verringerter Höhe zur Aufnahme eventueller Ausgleichsmassen und Lager besteht.5. Double-piston machine according to claim 1, characterized in that the outer piston ( 3 ) from the supporting rotary piston ring ( 9 ), the inserted rotary piston segment ( 8 ) with 45 ° beveled end faces ( 11 ) and the possibly shrunk-on bevel gear ( 10 ) with reduced height to accommodate any compensating masses and bearings.
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