DE648719C

DE648719C - Rotary piston machine with fixed abutments and swinging piston blades

Info

Publication number: DE648719C
Application number: DEP71214D
Authority: DE
Original assignee: LEO PROESTLER ING
Current assignee: LEO PROESTLER ING
Priority date: 1934-11-21
Filing date: 1935-05-05
Publication date: 1937-08-07

Description

Drehkolbenmaschine mit feststehenden Widerlagern und schwingenden Kolbenflügeln Es sind mit Drehflügeln versehene Drehkolbenmaschinen bekannt, bei .denen ein ko.nzentrisch oder exzentrisch zum Gehäuse gelagerter Drehkolben -benutzt wird, und auch solche mit einem Drehkolben, der aus zwei durch eine Stirnwand miteinander verbundenen Hohlzylindern besteht. Bei den letztgenannten Maschinen wird der Arbeitsraum des Drehkolbens zur Steuerung des Treibmittels benutzt. Die Flügel sind aber in einem gesonderten Ringraum, am Gehäuse schleifend, angeordnet.Rotary piston machine with fixed abutments and oscillating Piston vanes Rotary piston machines provided with rotary vanes are known in which uses a rotary piston mounted concentrically or eccentrically to the housing is, and also those with a rotary piston, which consists of two together by an end wall connected hollow cylinders. In the case of the latter machines, the work area is of the rotary piston used to control the propellant. But the wings are in a separate annulus, rubbing against the housing, arranged.

Bei diesen bekannten Flügeldrehkolbenmaschinen zeigt sich als besonderer Nachteil, daß mit der Bewegung der Flügel sowohl in der Arbeitsstellung als auch beim öffnen und Schließen gleitende Reibungen an den Auflageflächen oder an den vorderen oder rückwärtigen Widerlagerflächen auftreten.In these known vane rotary piston machines it turns out to be special Disadvantage that with the movement of the wings both in the working position as well sliding friction on the bearing surfaces or on the when opening and closing front or rear abutment surfaces occur.

Gegenstand der Erfindung ist eine Drehkolbenmaschine mit feststehenden Widerlagern und schwingenden Kolbenflügeln, bei der im Gegensatz zu den bekannten. Maschinen zwischen den, Kolbenflügelenden und der Innenmantelfläche des Drehkolbens im Arbeitsraum keine Relativbenvegung stattfindet. Alle Teile sind bei ihr konzentrisch zur Antriebswelle angeordnet, und die zur Zindaßsteuerung dienenden Zylinderflächen reichen, in der Drehrichtung gesehen, über die erwähnten Widerlager. Die Widerlager besitzen den Kolbenflügeln in der Drehrichtung zugekehrte Seitenflächen, die stärker gekrümmt sind als die Kolbenflügel. Die festen Ausströmöffnungen des Gehäuses liegen näher zu den erhaben als zu den hohl gekrümmten Widerlagerflächen. Die umlaufenden Ausströmöffnungen des Drehkolbens sind wesentlich kleiner als die festen Ausströmöffnungen des Gehäuses, so daß die Pendelbewegung durch das zwischen dem WLderlager und der Rückfläche eines Flügels im Innern des Drehkolbens befindliche Kraftmittel erst dann beginnt, wenn der Verdichtungsdruck hinter dem Flügel gleich dem Expansionsdruck vor dem Flügel ist. Durch diese Anordnung der Steuerzylinderflächen für die Einlaßöffnung werden gleichmäßige Strömungsverhältnisse des Treibmittels erreicht. Außerdem kann das Treibmittel duzch die oben bestimmte Anordnung der festen und der umlaufenden Ausströmöffnungen zur weitestgehenden Expansionsausnutzung verwendet werden.The invention relates to a rotary piston machine with stationary Abutments and swinging piston vanes, in contrast to the known. Machines between the piston wing ends and the inner surface of the rotary piston there is no relative movement in the work area. All parts are concentric with her arranged to the drive shaft, and the cylinder surfaces used for Zindaßsteuerung range, seen in the direction of rotation, over the abutments mentioned. The abutments have side surfaces facing the piston vanes in the direction of rotation, which are stronger are curved than the piston wings. The fixed outflow openings of the housing are located closer to the raised than to the hollow curved abutment surfaces. The circulating Outflow openings of the rotary piston are much smaller than the fixed outflow openings of the housing, so that the pendulum movement by the between the WLderlager and the Back surface of a wing in the interior of the rotary piston located power means only then starts when the compression pressure behind the wing equals the expansion pressure in front of the wing. This arrangement of the control cylinder surfaces for the inlet opening uniform flow conditions of the propellant are achieved. Also can the propellant by the above-determined arrangement of the fixed and the circumferential Outflow openings are used for the greatest possible utilization of expansion.

In .der Zeichnung ist ein Ausführungsheispiel in Fig. i im Querschnitt und in Fig. 2 im Längsschnitt dargestellt.In the drawing is an exemplary embodiment in FIG. I in cross section and shown in Fig. 2 in longitudinal section.

In einem topfförmigen, den Außenzylinder bildenden Gehäuse i, welches mit einem Einlaßstutaen 2 und einem Auslaßstutzen 3 für das Treibmittel ausgestattet ist, ist mit Hilfe eines abgedichteten Kugellagers 4 die Welle 5 drehbar gelagert, auf welcher der Drehkolben 6 mit Feder und Nut oder Keil befestigt ist. Das Gehäuse i ist mit einem durch Stiftschrauben 7 gehaltenen Decke18, der das zweite Kugellager 9 für die Welle 5 besitzt, abgeschlossen.In a cup-shaped housing i which forms the outer cylinder and which equipped with an inlet port 2 and an outlet port 3 for the propellant is, the shaft 5 is with the help of a sealed ball bearing 4 rotatable stored on which the rotary piston 6 is attached with a tongue and groove or wedge. The housing i is held by studs 7 with a ceiling 18, which is the second Has ball bearings 9 for the shaft 5, completed.

Der - Drehkolben. 6 besteht aus zwei konzentrisch ineinander angeordneten, durch eine Radialwand miteinander verbundenen. Hohlzylindern, zwischen denen ein ringförmiger Arbeitsraum io verbleibt. Der Deckel 8 trägt noch eine oder auch mehrere in den riTigf<irmigen Arbeitsraum io des Drehkolbens 6 hineinragende, stabförtnige und axial verlaufende Widerlager 11, 12, die als Steuernok-Icen für die schwingenden Kolbenflügel 13, 14, 15 dienen. In dein Gehäuse i sind weiter je nach der Anzahl der Widerlager eine oder mehrere, Teile eines Zylinders bildende, den Drehkolben 6 umgebende Steuerflächen 16, 17 für die Regelung der Einströmung vorgesehen. Die Stirnwand des Drehkolbens 6 hat in de:- Drehrichtung vor den schwingenden hollx#ntlügc#In liegende Auslaßöffnungen 18, 19, 27, die von einer Scheibe des Gehäuses i überdeckt sind, mit deren festen, seginentförmiben :@uslafiöfinungen 2o, 21 sie zusammenwirken. Die au.stretenden Treibmittel gelangen null vom :@i-beitsrauin i o über die Ausla1äöfnungen 18, i g, 27, 20, 21 in einen ringförmig gestalteten Raum 22, .der schalldämpfend wirkt, zur Auspulföünung 3.The - rotary piston. 6 consists of two concentrically arranged one inside the other, connected to one another by a radial wall. Hollow cylinders, between which an annular working space remains. The cover 8 also carries one or more rod-shaped and axially extending abutments 11, 12 which protrude into the large working space io of the rotary piston 6 and which serve as control points for the oscillating piston vanes 13, 14, 15. In the housing i, depending on the number of abutments, one or more control surfaces 16, 17, which form parts of a cylinder and surround the rotary piston 6, are provided for regulating the inflow. The end wall of the rotary piston 6 has in de: - direction of rotation in front of the oscillating hollx # ntlügc # In lying outlet openings 18, 19, 27, which are covered by a disk of the housing i, with their fixed, seginentförmiben: @ uslafiöfinungen 2o, 21 they interact . The escaping propellants reach zero from: @ i-beitsrauin i o via the outlet openings 18, i g, 27, 20, 21 into a ring-shaped space 22, which has a sound-absorbing effect, to the exhaust opening 3.

Die Wirkungsweise geht aus folgender Darstellung hervor Das Treibmittel tritt- durch den Einlaßstutzen 2 in den ringförmig gestalteten Raum 23 .des Gehäuses i, von dein es zu mehreren Linströmschlitzen 24, 25, 26 so lange strömt, als diese von den Steuerzylinderflächen 16, 17 nicht überdeckt werden. Unter dein hinfluß dieses von den Einströmschlitzen aus wirkenden Treibmittels werden die 'schwingenden Kolbenflügel 13, 14, 15 nach Vorüber-leiten an den Widerlagern i i, 12 um ihre Haltebolzen gedreht, so duß im Umlaufwege immer mehr und mehr sich vergrößernde Arbeitszellen in der Arbeitskammer i o gebildet werden. Infolge dieser Wirkung des Treibmittels einerseits auf die schwingenden Kolbenflügel 13, 14, 15, anderseits auf die feststehenden Widerlager i i, 12 muß sich der Drehkolben 6, an welchem die Kolbenflügel 13, 14, 15 befestigt sind, mit diesen drehen. Ist die Drehung so weit fortgeschritten, daß die in der Drehrichtung vor den Kolbenflügeln 13, 14, 15 befindlichen üffnungen .18, 19, 27 im Boden des Drehkolbens 6 mit den: feststehenden Öffnungen 20, 21 des Gehäuses zur Deckung kommen, so tritt das Treibmittel aus der Treibkammer i o des Drehkolbens 6 zum Raume 22, von dem es ins Freie entweicht.The mode of operation is evident from the following illustration. The propellant passes through the inlet port 2 into the annular space 23 of the housing i, from which it flows to several Linströmschlitzen 24, 25, 26 as long as it does not flow from the control cylinder surfaces 16, 17 are covered. Under the flow of this propellant acting from the inflow slots, the 'oscillating piston wings 13, 14, 15 are rotated about their retaining bolts after passing the abutments ii, 12, so that more and more enlarging work cells in the working chamber io are formed. As a result of this effect of the propellant on the one hand on the oscillating piston wings 13, 14, 15 and on the other hand on the stationary abutments ii, 12, the rotary piston 6, to which the piston wings 13, 14, 15 are attached, must rotate with them. If the rotation has progressed so far that the openings 18, 19, 27 in the bottom of the rotary piston 6 located in the direction of rotation in front of the piston vanes 13, 14, 15 come to coincide with the fixed openings 20, 21 of the housing, this occurs Propellant from the propellant chamber io of the rotary piston 6 to the space 22, from which it escapes into the open.

Durch entsprechende Wahl der relativen Lage der festen Steuersegmente 16, 17 gegenüber den festen Widerlagern bzw. den festen Ausströmöffnungen 20, 21 kann nun ein zweckentsprechender Ausdehnungsgrad des Treibmittels erreicht werden. Ferner läßt sich durch entsprechende Lagen- und Grö-Benbeinessung der Ausströmsegmente 20, 21 gegenüber den festen Widerlagern 11, 12 eine regelbare Vorverdichtung des Resttreibmittels erreichen, wodurch ein Anschlagen der Drehklappen 13, 1.1, 15 auf die Steuernocken i i, 12 weitest gedämpft werden kann oder sogar ganz vermieden wird. Man kann nun, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, die Mzischine auch als Verdichter oder Pumpe bauen.By choosing the relative position of the fixed tax segments accordingly 16, 17 opposite the fixed abutments or the fixed outflow openings 20, 21 an appropriate degree of expansion of the propellant can now be achieved. Furthermore, by measuring the position and size of the outflow segments 20, 21 with respect to the fixed abutments 11, 12 an adjustable pre-compression of the Reach residual propellant, causing the rotary flaps 13, 1.1, 15 to strike the control cams i i, 12 can be attenuated as much as possible or even avoided entirely will. One can now, without leaving the scope of the invention, also use the Mzishine build as a compressor or pump.

Claims

L'nrl: xTANXsrltlTcii: rotary piston machine with ring-shaped. Working space running parallel to the drive shaft, stationary, axially extending abutments connected to the housing and rotating piston arranged concentrically to the drive shaft, carrying oscillating piston wings, characterized in that the rotating piston (6) is composed of two concentric to the drive shaft (5) on one The end is formed by a hollow cylinder connected to each other at an end wall perpendicular to the Velle (5) and encloses the annular working space between the hollow cylinders, into which the rod-shaped abutments (11, 12), connected at one end to the housing cover (8), protrude that the oscillating piston wings (13, 14, 15) are mounted in the outer hollow cylinder of the rotary piston (6) which is surrounded by adjustable cylinder control surfaces (16, 17) which regulate the flow of the propellant inflow channels (24, 25, 26), and that the in the end wall of the rotary piston (6) in the direction of rotation in front of the oscillating pistonf lugs (13, 14, 15) located outlet openings (18, 19 ,. 27) are covered by a disk of the housing (i), with whose segment-shaped, fixed outlet opening: s (20, 21) they cooperate.