DE571089C - Device for canceling the pressure forces in machines with rotating displacement - Google Patents

Device for canceling the pressure forces in machines with rotating displacement

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DE571089C
DE571089C DEV26959D DEV0026959D DE571089C DE 571089 C DE571089 C DE 571089C DE V26959 D DEV26959 D DE V26959D DE V0026959 D DEV0026959 D DE V0026959D DE 571089 C DE571089 C DE 571089C
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displacement
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H23/00Wobble-plate gearings; Oblique-crank gearings
    • F16H23/04Wobble-plate gearings; Oblique-crank gearings with non-rotary wobble-members

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Maschinen mit umlaufenden Hubräumen, bei welchen· die Hubräume durch Bewegen von Begrenzungsflächen mit jeder Umdrehung einmal vergrößert und verkleinert werden. Die Hubräume sind symmetrisch um die Drehachse verteilt. Bei axialer Hubrichtung wird der Hinundhergang der Begrenzungsflächen von einer gleichsinnig mitlaufenden Scheibe mit gegen die Drehachse des Hubraumkörpers geneigter Achse, bei radialer Hubrichtung von einem gleichsinnig mitlaufenden Ring mit einer zur Drehachse des Hubraumkörpers exzentrisch liegenden Achse abgeleitet. In den Hubräumen können Verdrängungsprozesse aller Art zur Energieumsetzung durchgeführt werden, wobei die Maschine als Kraft- oder als Arbeitsmaschine betrieben werden kann.The invention relates to machines with rotating displacements in which the Displacement increased by moving boundary surfaces once with each rotation and be scaled down. The displacements are symmetrically distributed around the axis of rotation. With an axial stroke direction, the Movement of the boundary surfaces from a disc moving in the same direction with Axis inclined with respect to the axis of rotation of the displacement body, with radial stroke direction of a co-rotating ring with an eccentric to the axis of rotation of the displacement body lying axis derived. Displacement processes can occur in the cubic capacity all kinds of energy conversion are carried out, with the machine as a power or can be operated as a work machine.

Bei Maschinen mit axialer Hubrichtung enthält der Hubraumkörper im allgemeinen zylindrische Räume bekannter Art als Hubräume. Die bewegten Begrenzungswände werden von-Kolben gebildet, welche in axialer Richtung geführt werden. Der Hiriundhergang dieser Kolben wird in bekannter. Weise mittels beweglicher' Schuhe von einer still·· stehenden oder gleichsinnig mitlaufenden Scheibe abgeleitet, welche zur Drehachse des Hubraumkörpers geneigt ist und diese schneidet. Wenn diese Scheibe stillsteht, muß man den Nachteil in Kauf nehmen, daß. die beweglichen Schuhe unter hoher Gleitgeschwindigkeit laufen müssen,., was die bekannten Schwierigkeiten (geringere Betriebssicherheit und hohe Reibungsverluste) zur Folge hat. Läßt man sie zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten gleichsinnig mitlaufen, so muß die Lagerung dieser Scheibe· die Summe aller Kolbenkräfte unter ungünstigen Verhältnissen aufnehmen, was zu teuren und wenig betriebssicheren Konstruktionen führt.In the case of machines with an axial stroke direction, the displacement body generally contains cylindrical spaces of a known type as displacements. The moving boundary walls are formed by pistons, which in axial Direction to be guided. The history of these pistons is well known. way by means of moving shoes from a stationary one or one moving in the same direction Disc derived, which is inclined to the axis of rotation of the displacement body and this cuts. If this disk stands still, you have to accept the disadvantage that. the movable shoes have to run at high sliding speed, what the well-known Difficulties (lower operational reliability and high friction losses) result. You leave them to avoid them these difficulties run in the same direction, so the mounting of this disk must · die Record sum of all piston forces under unfavorable conditions, which is expensive and less reliable constructions leads.

Bei Maschinen mit radialer Hubrichtung gilt sinngemäß dasselbe. Bei solchen sind in bekannter Weise die Zylinder sternförmig angeordnet, der Hinundhergang der Kolben wird mittels beweglicher Schuhe von einer stillstehenden oder gleichsinnig mitlaufenden, im allgemeinen kreisförmigen Führungsbahn abgeleitet, welche zum Hubraumkörper exzentrisch liegt. Steht diese Führungsbahn still, so müssen die beweglichen Schuhe unter hoher Gleitgeschwindigkeit laufen, läßt man sie gleichsinnig mitlaufen, so muß sie so gelagert werden, daß sie die Summe aller Kolbenkräfte aufnehmen kann.The same applies to machines with a radial stroke direction. These are in As is known, the cylinders are arranged in a star shape and the pistons move back and forth is moved by moving shoes from a stationary or moving in the same direction, derived generally circular guide track, which is eccentric to the displacement body. Is this guideway quiet, so the moving shoes must run at high gliding speed, they are allowed to run if they run in the same direction, they must be positioned so that they are the sum of all piston forces can accommodate.

Unter die Maschinen mit radialer Hubrichtung fallen auch solche, bei welchen die Hubräume teilweise durch eine Hilfsflüssigkeit ausgefüllt werden, welche durch die Fliehkraftwirkung stets die dem äußeren Umfang benachbarten Teile der Hubräume ausfüllt, während die inneren Teile dieser Hubräume zur Durchführung der Gasarbeitsspiele dienen. Auch hier entstehen bei stillstehendemThe machines with a radial stroke direction also include those in which the swept volumes partially filled by an auxiliary liquid, which by the centrifugal force always fills the parts of the cubic capacities adjacent to the outer circumference, while the inner parts of these cubic capacities serve to carry out the gas work games. Here, too, arise when things are at a standstill

Claims (2)

exzentrisch liegendem Führungsring· große Reibungsverluste oder bei mitlaufendem Führungsring Schwierigkeiten der Lagerung.eccentrically positioned guide ring · large frictional losses or with a rotating guide ring Storage difficulties. Nach vorliegender Erfindung wird zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten der Umstand ausgenützt, daß die Summe der voji den bewegten Begrenzungswänden auf die Schrägscheibe oder den Exzenterring übertragenen Kräfte entgegengesetzt gleich der Summe der ίο auf den Hubraumkörper wirkenden Kräfte ist. Da· beide Körper gleichsinnig, jedoch mit verschieden geneigten oder exzentrischen Achsen umlaufen, ist die gegenseitige Aufhebung dieser Kräfte durch sich selbst nicht ohne weiteres möglich. Die Erfindung besteht nun darin, daß diese Möglichkeit durch Verwendung von Rollenpaaren geschaffen wird, deren Achsen ihre Lage zum Gehäuse nicht ändern und die einerseits mit dem Hubraumkörper, anderseits mit der Scheibe in unmittelbarer Berührung stehen. Auf diese ■ Weise gelingt es, die genannten Kräfte unmittelbar zwischen Scheibe und Hubraumkörper auszutauschen.According to the present invention, in order to avoid these troubles, the circumstance exploited that the sum of the voji the moving boundary walls on the swash plate or the forces transmitted to the eccentric ring are opposite to the sum of the forces acting on the displacement body is. Since · both bodies in the same direction, but with differently inclined or eccentric ones Rotating axes is not the mutual cancellation of these forces by themselves easily possible. The invention now consists in making use of this possibility is created by pairs of rollers, the axes of which do not change their position in relation to the housing and which, on the one hand, are connected to the displacement body, on the other hand are in direct contact with the pane. On this ■ In this way it is possible to apply the aforementioned forces directly between the disk and the displacement body to exchange. as Die beiliegenden Abbildungen zeigen zwei Ausführungsbeispiele, und zwaras the accompanying images show two Embodiments, namely Abb. ι einen umlaufenden Verbrennungsmotor mit axial angeordneten Hubräumen und Schrägscheibe,Fig. Ι a rotating internal combustion engine with axially arranged displacements and swash plate, Abb. 2 einen Verdichter mit Hilfsflüssigkeit und Exzenterring im Schnitt,Fig. 2 a compressor with auxiliary liquid and eccentric ring in section, Abb. 3 denselben Verdichter im Schnitt senkrecht zur Adise durch die Hubräume,Fig. 3 the same compressor in section perpendicular to the Adise through the displacement, Abb. 4 denselben Verdichter im Schnitt senkrecht zur Achse dicht vor den Rollenpaaren. Fig. 4 the same compressor in a section perpendicular to the axis close to the roller pairs. Nach Abb. 1 liegen beispielsweise im umlaufenden Hubraumkörper 1 die hin und her gehenden Kolben 2, deren Bewegung über die Gleitschuhe 3 von der Schrägscheibe 4 hervorgerufen wird. Die Lager 5 für die Schrägscheibe liegen in dem die kraftübertragenden Kegelrollenpaare 6 führenden stillstehenden Körper γ, auf welchem mit Lager 8 auch der Hubraumkörper 1 gelagert ist, der außerdem ein zweites Lager 9 hat.According to Fig. 1, for example, in the rotating displacement body 1 are the reciprocating pistons 2, the movement of which is caused by the swash plate 4 via the sliding blocks 3. The bearings 5 for the swash plate are located in the stationary body γ leading the force-transmitting tapered roller pairs 6, on which the displacement body 1 is also mounted with the bearing 8 and which also has a second bearing 9. Eine solche Vorrichtung wirkt wie fplgt: Während der Drehung des Hübraumkörpers werden in den Hubraumen Arbeitsprozesse bekannter Art durchgeführt, deren Steuerung für die Wirkung der Erfindung unwesentlich ist und deshalb hier nicht näher erläutert wird. Durch die Neigung der Scheibe 4 werden über die Gleitschuhe 3 die Kolben 2 bei der Drehung axial hin und her bewegt. Durch die Neigung der Scheibe werden von den axial wirkenden Kolbenkräften ■Umfangskomponenten abgespalten, welche die Drehung unterhalten und das nach außen abzugebende Drehmoment erzeugen. Die Summe aller auf die Scheibe ausgeübten Kräfte ist dabei entgegengesetzt gleich der Summe aller auf den Hubraumkörper ausgeübten Kräfte, die zugehörige Wirkungslinie liegt in der Nähe der inneren Totlage der Afbeitskolben. In dieser Gegend sind in Umfangsrichtung mindestens zwei Rollenpaare 6 angeordnet, durch welche die auf die Schrägscheibe wirkende Kraftsumme unmittelbar von der auf den Hubraumkörper wirkenden aufgenommen wird, ohne daß diese Kräfte irgendwelche stillstehenden Teile beanspruchen würden.Such a device acts like fplgt: During the rotation of the displacement body, work processes are carried out in the displacement carried out known type, the control of which is insignificant for the effect of the invention and is therefore not explained in more detail here. Due to the inclination of the disc 4, the sliding blocks 3 are the Piston 2 moves axially back and forth as it rotates. Due to the inclination of the disc will be from the axially acting piston forces ■ split off circumferential components which the Entertain rotation and generate the torque to be output to the outside. The sum of all forces exerted on the disk is the opposite and equal to the sum of all Forces exerted on the displacement body, the associated line of action lies in the Proximity of the inner dead position of the working piston. In this area are in the circumferential direction at least two pairs of rollers 6 arranged through which the acting on the swash plate Sum of forces is absorbed directly by the acting on the displacement body without these forces would require stationary parts. Nach Abb. 2 ist wieder 1 der Hubraumkörper, in welchem die hier aus ebenen Platten bestehenden Arbeitskolben 2 hin und her bewegt werden. Diese Bewegung wird durch den Exzenterring 4 hervorgerufen. Die kraftübertragenden Rollenpaare 6 sind in den stillstehenden Teilen 7 geführt, welche am Gehäuse 10 befestigt sind. Der stillstehende Steuerzylinder 11 vermittelt Einlaß und Auslaß der zu verdichtenden Luft.According to Fig. 2, 1 is again the displacement body, in which the plane here Plates existing working piston 2 are moved back and forth. This movement will caused by the eccentric ring 4. The force-transmitting roller pairs 6 are in the stationary parts 7, which are attached to the housing 10. The one standing still Control cylinder 11 mediates the inlet and outlet of the air to be compressed. Zur Ausfüllung der schädlichen Räume und zur besseren Abdichtung zwischen den einzelnen Hubräumen werden diese teilweise mit Flüssigkeit gefüllt. Bei Drehung dieser Vorrichtung im angegebenen Pfeilsinn wird der Exzenterring 4 durch die Reibung der Plattenkolben 2 mit etwa gleicher Umfangsgeschwindigkeit gedreht wie der Hubraumkörper 1. Bei dieser Drehung wird in den sich vergrößernden Hubraumen Luft angesaugt und in den sich verkleinernden verdichtet. Die Summe der hierbei entstehenden Drücke gibt eine Gesamtkraft A1 auf den Exzenterring und entgegengesetzt gleich eine Gesamtkraft A1 auf den Hubraumkörper. Diese beiden Kräfte werden nicht für sich in besonderen Lagern aufgenommen, sondern erfindungsgemäß durch die Rollenpaare 6 gegenseitig aufgehoben.To fill the harmful spaces and for better sealing between the individual cubic capacities, these are partially filled with liquid. When this device is rotated in the indicated direction of the arrow, the eccentric ring 4 is rotated by the friction of the plate piston 2 at approximately the same peripheral speed as the displacement body 1. During this rotation, air is sucked in in the increasing displacement and compressed in the decreasing. The sum of the resulting pressures gives a total force A 1 on the eccentric ring and, on the other hand, a total force A 1 on the displacement body. These two forces are not absorbed by themselves in special bearings, but rather canceled out by the pairs of rollers 6 according to the invention. PATEJiTANSl1RUClJE:PATEJiTANSl 1 RUClJE: i. Maschinen mit umlaufenden Hubräumen, die durch Bewegen ihrer Begrenzungsflächen bei'jeder Umdrehung einmal vergrößert und verkleinert werden, wobei die. Bewegung der Begrenzungsflächen bei axialer Hubrichtung von einer gleichsinnig mitlaufenden Scheibe mit geneigter Achse abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen- dem die Hubräume enthaltenden Läufer und dem die Hubbewegung herbeiführenden Organ Rollenpaare vorgesehen sind, welche den zwisehen beiden Teilen herrschenden Arbeitsdruck unmittelbar übertragen, i. Machines with rotating cubic capacity, which by moving their boundary surfaces be enlarged and reduced once for each revolution, whereby the. Movement of the boundary surfaces in the axial direction of stroke by a disc moving in the same direction with an inclined one Axis is derived, characterized in that the displacement between them containing rotor and the organ causing the lifting movement pairs of rollers are provided which the zwisehen transfer the prevailing working pressure directly to both parts, 2. Maschinen · mit umlaufenden Hubräumen,, die durch Bewegen ihrer Begrenzungsflächen bei jeder Umdrehung einmal vergrößert und verkleinert werden, wobei die Bewegung der Begrenzungs-2. Machines with rotating displacements, by moving their boundary surfaces with each revolution once enlarged and reduced, whereby the movement of the boundary flächen bei radialer Hubrichtung von einem gleichsinnig mitlaufenden Ring mit exzentrisch liegender Achse abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem die Hubräume enthaltenden Läufer und dem die Hubbewegung herbeiführenden Organ Rollenpaare vorgesehen sind, welche den zwischen beiden Teilen herrschenden Arbeitsdruck unmittelbar übertragen.surfaces with a radial stroke direction from a ring rotating in the same direction eccentric axis is derived, characterized in that between the rotor containing the displacements and the rotor causing the lifting movement Organ pairs of rollers are provided, which between the two parts transfer the prevailing working pressure immediately. Hierzu ι Blatt ZeichnungenFor this purpose ι sheet of drawings
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0288440B1 (en) * 1987-04-07 1991-12-11 Alberto Orzi Rotary axial piston internal combustion engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0288440B1 (en) * 1987-04-07 1991-12-11 Alberto Orzi Rotary axial piston internal combustion engine

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