Drehkolbenmaschine, bei welcher die Dichtung des Kolbenmantels gegen
das Maschinengehäuse durch einen gezahnten Spalt erfolgt Bei Drehkolbenmaschinen
ist die Anwendung eines Dichtungsringes wie bei Maschinen mit hin und her gehendem
Kolben nicht möglich, vielmehr muß ein gewisser Spalt zwischen den gegeneinander
bewegten Teilen bleiben. Die Erfindung bezieht sich nun auf die Abmessungen dieses
Spaltes, durch deren Einhaltung ein möglichst geringer Spaltverlust bei praktisch
möglicher Mindestweite dieses Spaltes erzielt wird.Rotary piston machine, in which the seal of the piston skirt against
the machine housing takes place through a toothed gap
is the use of a sealing ring as in machines with reciprocating
Piston not possible, rather there must be a certain gap between the against each other
moving parts remain. The invention now relates to the dimensions of this
Gap, by adhering to the lowest possible gap loss with practical
possible minimum width of this gap is achieved.
Die Erfindung stützt sich auf Untersuchungen über den Einfiuß der
verschiedenen Abmessungen und der Beschaffenheit eines Spaltes auf die Größe des
durch den Spalt bewirkten Druckverlustes. Die sich aus dieser Untersuchung ergebenden
allgemeinen Gesichtspunkte werden im folgenden zunächst dargelegt und durch Fig.
i und 2 erläutert.The invention is based on studies on the influence of the
different dimensions and the nature of a gap to the size of the
pressure loss caused by the gap. Those resulting from this investigation
General aspects are first set out below and illustrated by Fig.
i and 2 explained.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dann weiterhin durch Fig.
3 und 5 erläutert. Die Druckänderung in einem Raum mit verdichteter Luft, wenn dieser
Raum durch bestimmte Düsen oder Spalte geöffnet ist, ist in Fig. i wiedergegeben,
wobei der jeweilige Druck als Abszisse und die Zeit vom Augenblick der Öffnung der
Düse oder des Spaltes an als Ordinate aufgezeichnet ist. Da die Entladung eine Exponentialftznktion
ist, ergeben sich geradlinige Kurven, weil die Abszisse logarithmische Teilung hat.An embodiment of the invention is then further illustrated by Fig.
3 and 5 explained. The change in pressure in a room with compressed air, if this
Space is opened by certain nozzles or gaps is shown in Fig. I,
where the respective pressure as the abscissa and the time from the moment of opening of the
Nozzle or gap is recorded as the ordinate. Because the discharge is an exponential function
straight curves result because the abscissa has a logarithmic division.
Es sind die Kurven eingezeichnet für Spaltweiten Di= o,o5 mm, o,
1 mm, 0,2 mm, 0,3 mm, o,5 mm, i mm und 3 mm. Die Spaltweite ist hierbei
-die kleinere Abmessung des rechteckigen Spaltquerschnitts. Die andere Abmessung
des Spaltquerschnitts wird als Spaltbreite bezeichnet, und da eine Düse auch in
Strömungsrichtung eine gewisse Länge besitzt, wird diese Abmessung in Strömungsrichtung
als Spaltlänge bezeichnet.They are the curves shown for gap widths Di = o, o5 mm, o, 1 mm, 0.2 mm, 0.3 mm, o, 5 mm, i mm and 3 mm. The gap width is here - the smaller dimension of the rectangular gap cross-section. The other dimension of the gap cross-section is referred to as the gap width, and since a nozzle also has a certain length in the direction of flow, this dimension in the direction of flow is referred to as the gap length.
Aus Fig. i ist zu entnehmen, daß eine Änderung des Druckes auf ein
Zehntel des Anfangswertes bei einer Spaltdicke D = o,o5 mm eine Zeit von o, i5 Sekunden
beansprucht, während bei einer Spaltdicke D = 3 mm für denselben Druckabfall eine
Zeit von 0,13 Sekunden erforderlich ist. Diese Messungen sind mit. scharfkantigen
Blenden ausgeführt worden. Bei runden Blenden ergab sich zu der Größe von o,2 cm2
Ouerschnitt keine Abhängigkeit von der Größe des Ouerschnitts. Die gleiche Unabhängigkeit
ist bei SpaItblenden erst bei 2 mm Spaltweite zu 25 mm Spaltlänge gemessen worden.From Fig. I it can be seen that a change in pressure on a
Tenth of the initial value with a gap thickness D = 0.05 mm a time of 0.15 seconds
stressed, while with a gap thickness D = 3 mm for the same pressure drop one
Time of 0.13 seconds is required. These measurements are with. sharp-edged
Apertures have been executed. In the case of round diaphragms, the size was 0.2 cm2
Cross-section no dependence on the size of the cross-section. The same independence
has only been measured with slot diaphragms with a slot width of 2 mm and a slot length of 25 mm.
Die Zeitwerte, die in Fig. i einem io°Jaigen Druckabfall entsprechen,
sind in Fig.2 als Kurve I eingetragen. Fig. 2 ergibt aber vergleichsweise auch die
entsprechenden Kurven für einen glatten Spalt von der Länge T und für einen einseitig
gezahnten Spalt ebenfalls von der Länge T. Die Spaltweite ist in allen drei Fällen
über derselben Abszisse aufgetragen, so daß unmittelbar die Verhältnisse
für dieselbe Spaltweite miteinander vergliche_i
«-erden können.
Die Länge T des Spaltes ist in den Fäl-
len II und III der Fig. 2 _ .1o nnn. Die iin
Fall III angewendete sägezahnartige Verzah-
nung hat eine Teilung von 1 1T1111. Der Zahn-
winkel betrug 4o=. Es «-urelen auch andere
Zahnwinkel und Zahnteilungen untersucht,
jedoch ergaben flachere Zahnwinkel und
ebenso feinere Zahnteilungen keinen Gewinn.
Auch gröbere Verzahnungen brachten keinen
Vorteil. Die doppelte Verzahnung, d.11. die
Verzahnung der beiden gegenüberliegenden
Spaltwände, ist auch nicht vorteilhaft. da inali
davon ausgehen muß. dali bei der gegenseiti-
gen Bewegung der Spaltwände, die sich bei
der Drehung des Kolbenmantels gegen das
Kolbengehäuse ergibt, die Zähne nicht iinnier
einander genau gegenüberstehen, sondern zeit-
weilig gegeneinander auf Lücke stehen, wo-
durch sich im :Mittel eine größere wirksame
Spaltweite ergibt. -
Aus Fig. 2 ergibt sich ferner, daß, da die
Spaltlänge bei allen untersuchten Spaltweiten
dieselbe Größe hatte, die Abhängigkeit der
Zeit von der Spaltweite bei kleinen Weiten
der Spaltweite erheblicher ist als bei großen
Werten der Spaltweite.
Bei einer Drelilcoll)eninascliine, bei welcher
die Dichtung des Kolbeinnantels gegen das
Maschinengehäuse durch einen gezahnten
Spalt erfolgt, beträgt erfindungsgemäß die
Spaltweite mindestens o.o; ";'" des äußeren
Kolbenhalbmessers, und dieSpaltlänge 7' liegt
in der Größenordnung des Zoofachen Betrages
der Spaltweite D. Die Einhaltung dieser Ab-
messungen liegt einerseits iin Rahmen der
möglichen Einpassung des Kolbens in das
Gehäuse, so daß der Kolben nicht schleift, un#1
ergibt anderseits durch die Walil der Spalt-
länge günstigste Verhältnisse zur Kleinhal-
tung des durch den Spalt eintretenden Druck-
verlustes.
Ini folgenden werden Abmessungsverhält-
nisse zugrunde gelegt, gemäß welchen die.
Spaltweite o,1 "/". die Spaltlänge .4o °/" des
größten Kolhenhalbniessers besitzen. Zwi-
schen Spaltlänge und Spaltweite besteht also
das Größenverhältnis i :-Ioo. auf dieseinVer-
hältnis beruhen die Kurven Ii und III, die
aus den Kurven 1I" und III" ermittelt wur-
den. Die Kurven II" und 11I" entsprechen
inhaltlich der Kurve I, jedoch sind sie für die
ani Rande des Schaubildes angegebenen Spalt
formen II bzw. III aufgezeichnet. Aus dein
Vergleich der Kurven 1I und III geht hervor,
daß zwar schon ein glatter Spalt. wenn seine
Spaltlänge größer ist als bei einer einfachen
Blende (Be:is.piel t), einen Gewinn bringt, daß
dieser Gewinn aber erst bei Zahnung des
Spaltes zti seiner vollen Gröle sich entwickelt.
Die Verlle@serung, die durch ritlr l@:rhöhung
<ler Spaltlänge erzielt wird, ist (ier dpa ltlän@r
imrol)ortional, (i. h. bei einer Verdoppelung dei-
Sr@altlän@#e ist die Zeit für eineu llestitninten
h)ruchvrrlust doppelt so groß.
1-.)a sanltliche Kurven In Fig. = V (111 eiilr111
i@.nst«nteri @-nluincn. nämlich voll drin Vei-
lunien L"= 1 1, ausgehen und der r@u@rscln litt
(JUS Sp<tItes 1c111= beträgt, sind tiir die tat-
sächlichen @"Orgällgr in der Maschine Um-
und echnungn nnt@.vel@dig, ttnd zwar atii (las
Füllvolumen 1,'t in Liter und den Gesamt-
querscri@tt F1 aller @l)altrlichtint@-en. 1);i.#
Füllvnhinien rt;ilit sich au., Kcihrnl)teitu
--- Spaltl)reite und radialer I5@3illenh@i'..le.
:bin `tann als gtit brauchbare ar--
nehnien, daß die axiale Preite (des @i@@lbrns
gleich sein,#in Radius und die radiale K@;li@en-
h@-@ile gleich >> °'" des Iiolbenhalbnlessers ist.
Da ferner die Spaltlänge gleich' _.@#","" des
K@;II>enraditts sein soll, erii;ält man für da>
Llurch,chletisen des Kolben" einen @t-inhel.v@@,
Vnil etwa (1!)-. Für cieri =@I"1)@it@@i-eg de, 1Li-#l-
benS bleibt mithin ein Winkelweg ;-C11 2;o=.
Unter Bentitzun,- dieser Zahlen ist ain
Sclilull der Beschreibung eine Tabelle aufge-
stellt, und zwar für hlr@#chiriengröl.irn von
o.1 bis a in Iiolllenliall)inesser. In Spalte
(irr Tabelk Mild die errechneten Fullv()luineil
und in der 3. Spalte der Gesaint(ltierschnitt
(ies Spaltes angegeben. Der (luotient atu
Füllvolumen durch Spaltquerschnitt ergibt
d en 2 N.Itil--ii)lil#atioi-isfalztor für die Kurven
I
bis III der Zeitwerte ill Fig. 2. Die durch dir
Umrechnung erhaltenen Werte sind in der
Spalte der Tabelle genannt.
In der Fig. 2 ist fier Fall I#;oll)enliall)nies-
ser R In, Spaltweite --- 0,81111n llel-@-nl'_
gehoben. Für die drei Kurven I. 1I und III
ergeben ,ich Abblasez`iten von o,0o6, O,(113.
0,037? Sekunden. D1ee Abblasezelten rechnet entsprechend dein
Füllvolumen der
Maschine und dellt tatsächlichen Spaltquer-
schnitt ergeben für die Fälle I, 1I und III dir
\Verte o, i r Sekunden, 0.2381 Seliun(len und
o,GB@ Scl@tnidi#n (Spalte. der Tabelle). Diese
Zeitwerte beziehen sich auf einen lo°/"igen
Drticl@verlust. Die wirklichen Verluste sind
-zu-; der tatsächlichen Zeit zu errechnen.
Der Arbeitstveg der Maschine ist, wir dar-
gelegt wurde, -2 ;oJ. Hiervon sind ()o= als
Füllwe- zu betrachten. Während dieser Zeit
kann kein Druckverlust eintreten, da die- Ga@-
cerluste ständig erneuert werden. Die ver-
lorengehende Gasmenge kann auf Grund der
Abblaseverluste errechnet werden, und zwar
unter Berücksichtigung der Füllzeit und der
gleichbleibenden Druckhöhe.
@i-äilrend der übrigen 18o= Arbeitswe- ist
der Arbeitsratini abgeschlossen. Die abgu-
scill@yssene Gasmenge expandiert iniolgeflrssen
unter ständigen Druckverlusten, die dem je-
weils wirksamen Überdruck verhältnisgleich
sind. Zu einer genauen Ermittlung der Ver-
luste müßte man also das Druckdiagramm
der Maschine zugrunde legen. Für allgemein"
Betrachtungen genügt eine Vereinfachung.
Man kann annehmen, daß der Druckerlust
während des Expansionsweges von iS0' so
groß ist wie der Druckverlust für einen Weg
von 9o' Dbei voller Druckhöhe. Der so sich
errechnende Druckverlust ist wahrscheinlich
höher als in Wirklichkeit.
Man kann daher die Abblasezeit für den
vollen Druck während-des Weges von i 8o'
in Rechnung stellen.
Für die Ermittlung der Abblasezeit muß
eine bestimmte Umfangsgeschwindigkeit zu-
grunde gelegt werden, welche beispielsweise
für die Tabelle mit 5o m pro Sekunde ange-
nommen wurde. Bei verschiedenen Maschinen-
größen bedeutet dies verschiedene Umdre-
hungszahlen gemäß Spalte 5 der Tabelle.
Nunmehr können dein Spalte 6 angegebenen
Abblasezeiten je Umdrehung errechnet wer-
den; für die Maschine mit R = o,8 in ist diese
Zeit 0,05 Sekunden.
Die tatsächlichen Abblaseverluste ergeben
sich dann, wenn man die Abblasezeit nach
Spalte 6 durch den in Spalte 4 angegebenen
Zeitwert für io%igen Druckverlust dividiert
und das Ergebnis mit io multipliziert. Da
hierbei die logarithmische Änderung- des
Druckes in der Maschine durch eire lineare
Druckabnahme in der Zeit ersetzt wird, ergibt
sich ein kleiner Fehler, der bei den angeführ-
ten Maschinengrößen innerhalb von 5 0/0 liegt.
Die 7. Spalte der Tabelle bringt für die
angegebenen Maschinengrößen für alle Spalt-
formen I, II und III die prozentualen Ab-
blaseverluste. Diese liegen bei der SpaltfotmI
zwischen 4.;o5 und d.,80/0, bei der SpaltfotmII
zwischen 2,7 und 2,1 % und bei der Spalt-
form III zwischen 1,635 und o,7 0,1,1
Wenn man auch die an den übrigen Dich-
tungsflächen entstehenden Verluste in Rech-
nung stellt, ergeben sich Gesamtverluste, die
etwa zwei- bis dreimal so groß sind oder noch
etwas darüber hinaus betragen. Die Verzah-
nung der- Spaltwand kann auch an den -son-
stigen Dichtungsflächen des Kolbens ange-
wendet werden.
Die Fig. 3 und 4 ergeben zwei Ausführungs-
beispiele für die Drehkolbenmaschine nach
der Erfindung. In diesen Figuren ist K der
Kolben, R ist die den Kolben tragende Walze,
,''t ist die Steuerwalze, T' bezeichnet das Ein-
laßventil; das Auslaßventil ist nicht einge-
zeichnet. DR ist der Druckraum. Die Ver-
zahaung der Dichtungsfläche hat sägezahn-
artige Gestalt. In Fig. 5 ist der Zähnequer-
schnitt vergrößert herausgezeichnet. Die ein-
zelnen Zähne der Dichtung -%i-enden ihre
radial gerichteten Seitenflächen dein Druck-
raum des Kolbens zu.
Die Steuerwalzendichtung erfolgt ebenfalls
durch sägezahnartige Zähne gegenüber dein
Gehäuse und gegen den Rotorkörper des Kol-
hens. In Fig.3 ist die _1#:chse der Steuer-
walze St parallel zur Kolbenachse gelagert.
Dies ergibt gegenüber dein Kolbenrotor R
einen Dichtungsspalt von nur geringer Länge.
Wenn dagegen die Steuerwalze St gemäß
Eig. :I. senkrecht zum Rotorkörper R des Kol-
bens gestellt ist, werden die sich hieraus er-
gebenden Schwierigkeiten vermieden.
Es gibt eine Möglichkeit, die errechneten
Abblaseverhiste durch Steigerung , der Um-
fangsgeschwindigkeiten zu verringern. Da
Umfangsgeschwindigkeiten von i50 bis Zoo in
in der Sekunde, beispielsweise im Dampf-
turbinenbau, vorkommen, würde dies bedeu-
ten. daß die Abblaseverluste entsprechend
kleiner werden als errechnet wurde, d. h. auf
ein Drittel his ein Viertel derjenigen Verluste
sinken, die bei einer Umfangsgeschwindigkeit
von 5o in eintreten. Diese Ersparnis für jeden
Kolbenarbeitsweg ergibt sich aus der Ver-
kürzung der für jede Kolbenumdrehung ver-
fügbaren Abblasezeit. Zusätzlich verringert
sich durch Erhöhung der Umfangsgeschwin-
digkeit der Ahblaseverlust noch dadurch, daß
die Durchtrittsgeschwindigkeit des Gases
durch die Spalte verkleinert wird, weil die
eine der den Spalt bildenden Flächen sich in
Richtung des ausströmenden Gases bewegt,
so daß eine Eigenbewegung des Spaltes im
Sinne der Gasströmung entsteht.
An sich läßt sich die Größe der Abblase-
verluste auch durch eine Verringerung der
Spaltweite herabdrücken. Eine Spaltweite in
der Größe von 0,o5 lila vom Kolbenradius ist
bei der Herstellung ohne Schwierigkeit ein-
haltbar. Sie genügt den praktischen Anfor-
derungen auf alle Fälle, wenn zu dieser Spalt-
weite eine Spaltlänge von etwa 2 oofacher
Größe angewendet wird.
Die Grenze für die kleinstzulässige Spalt-
weite wird wesentlich dadurch mitbestimmt,
daß die 1Iaschine im Betrieb sich erwätnit,
wodurch Änderungen des Durchmessers so-
wohl des Kolbens w?e auch des Gehäuses auf-
treten. Diesen Änderungen muß durch Wahl
der Baustoffe und durch Wahl der Spalt"veite
Rechnung getragen werden.
Wenn damit zu rechnen ist, daß der- Rotor
eine höhere Temperatur annimmt als das Ge-
häuse, kann man für ihn vorteilhaft Chrom-
nickelstahl verwenden, während das Ge-
häuse aus Flurstahl oder Gußeisen besteht,
weil Chromnickelstahl eine .geringere Wärme-
ausdehnungSzahl bat. Wenn umgekehrt beim
Rotor eine geringere Temperatur zu erwarten
ist als gleichzeitig beim Stator, wird zweckmäßig der Rotor aus
Flußstahl, der Stator aus Gußeisen oder aus Chromnickelstahl hergestellt.The time values which correspond to a 10 ° drop in pressure in FIG. 1 are entered as curve I in FIG. However, FIG. 2 comparatively shows the corresponding curves for a smooth gap of length T and for a gap toothed on one side also of length T. The gap width is plotted in all three cases over the same abscissa, so that the relationships are immediately compare_i for the same gap width
«-Be able to earth.
The length T of the gap is
len II and III of Fig. 2 _ .1o nnn. The iin
Case III used sawtooth-like toothing
division has a division of 1 1T1111. The tooth-
angle was 4o =. It «-urelen others too
Tooth angles and tooth pitches examined,
however, gave shallower tooth angles and
finer tooth pitches are also not profitable.
Even coarser gears did not bring any
Advantage. The double toothing, d.11. the
Interlocking of the two opposite ones
Split walls, is also not beneficial. there inali
must assume. dali at the mutual
gen movement of the split walls, which are at
the rotation of the piston skirt against the
Piston housing results in the teeth not being inside
face each other exactly, but time-
are sometimes on gap against each other, where-
by itself in: means a greater effective
Gap width results. -
From Fig. 2 it can also be seen that, since the
Gap length for all gap widths examined
had the same size, the dependence of the
Time from the gap width for small widths
the gap width is more substantial than with large ones
Values of the gap width.
In a Drelilcoll) eninascliine, in which
the seal of the Kolbeinnantels against the
Machine housing through a toothed
Gap takes place, is according to the invention
Gap width at least oo; ";'" of the outer
Piston radius, and the gap length is 7 '
in the order of magnitude of the zoo amount
the gap width D. Compliance with this
measurements is on the one hand within the scope of
possible fitting of the piston into the
Housing so that the piston does not rub, and # 1
on the other hand, through the Walil, the fissure
length favorable ratios to the Kleinhal-
direction of the pressure entering through the gap
loss.
In the following, dimensional ratios
based on which the.
Gap width 0.1 "/". the gap length .4o ° / "des
largest Kolhenhalbniessers own. Between
rule gap length and gap width therefore exists
the size ratio i: -Ioo. on this one-
ratio are based on the curves Ii and III, the
was determined from curves 1I "and III"
the. The curves II "and 11I" correspond
content of curve I, however, they are for the
ani at the edge of the diagram
forms II and III recorded. From your
Comparison of curves 1I and III shows
that already a smooth gap. if its
Gap length is greater than with a simple one
Blende (example: is.spiel t), that brings a profit that
but this gain only when the
Spaltes zti of its full size develops.
The loss caused by ritlr l @: rhöhung
<ler gap length is achieved is (ier dpa ltlän @ r
imrol) ortional, (ih when doubling the
Sr @ altlän @ # e is the time for a u llestitninten
h) lust for smear twice as great.
1 -.) A soft curves in Fig. = V (111 eiilr111
i @ .nst «nteri @ -nluincn. namely, full in
lunien L "= 1 1, go out and the r @ u @ rscln suffered
(JUS Sp <tItes 1c111 =, are for the actual
neuter @ "Orgällgr in the machine um-
and echnungn nnt @ .vel @ dig, ttnd although atii (read
Filling volume 1, 't in liters and the total
querscri @ tt F1 of all @l) altrlichtint @ -en. 1); i. #
Füllvnhinien rt; ilit au., Kcihrnl) teitu
--- Spaltl) reite and radial I5 @ 3illenh @ i '.. le.
: am `tann usable as gtit ar--
Nehnien that the axial price (des @ i @@ lbrns
be the same, # in radius and the radial K @; li @ en-
h @ - @ ile is equal to >> ° '"of the Iiolbenhalbnlessers.
Furthermore, since the gap length is' _. @ # ",""Des
K @; II> enraditts should be, erii; eld one for there>
Llurch, chletisen of the piston "a @ t-inhel.v @@,
Vnil about (1!) -. For cieri = @ I "1) @ it @@ i-eg de, 1Li - # l-
benS therefore remains an angular path; -C11 2; o =.
Under Bentitzun, - these numbers are ain
A table is included in the description.
provides, for hlr@#chiriengröl.irn from
o.1 to a in Iiolllenliall) inesser. In column
(irr Tabelk Mild the calculated Fullv () luineil
and in the 3rd column the Gesaint (lti cut
(This column indicated. The (luotient atu
Filling volume results from the gap cross-section
d en 2 N.Itil - ii) lil # atioi-isfalztor for curves I.
to III of the time values ill Fig. 2. The through dir
Conversion values obtained are in the
Called column of the table.
In Fig. 2, the case I #; oll) enliall) nies-
ser R In, gap width --- 0.81111n llel - @ - nl'_
upscale. For the three curves I. 1I and III
result, I blow-off tones of o, 0o6, O, (113.
0.037? Seconds. D1ee blow-off tents calculates your filling volume accordingly
Machine and dents actual gap cross
cut result for the cases I, 1I and III dir
\ Verte o, ir seconds, 0.2381 Seliun (len and
o, GB @ Scl @ tnidi # n (column. of the table). These
Time values relate to a lo%
Drticl @ loss. The real losses are
-to-; to calculate the actual time.
The work path of the machine is, we represent
was laid, -2 ; no year. Of these, () o = as
To consider Füllwe-. During this time
no pressure loss can occur because the- Ga @ -
losses are constantly being renewed. The Ver-
Lorn-going amount of gas can be due to the
Blow-off losses can be calculated, namely
taking into account the filling time and the
constant pressure height.
@ i-ailrend of the remaining 18o = work is
the labor council concluded. The abgu-
scill @ yssene gas volume expands iniolgeflrssen
under constant pressure losses, which
because effective overpressure is proportional
are. For an exact determination of the
So you would have to lose the pressure diagram
the machine. For general "
A simplification suffices for considerations.
One can assume that the printer's appetite
during the expansion path of iS0 'so
is as great as the pressure loss for a path
of 9o 'D at full head. The so yourself
calculating pressure loss is likely
higher than in reality.
You can therefore set the blow-off time for the
full pressure during-the way of i 8o '
invoice.
To determine the blow-off time,
a certain circumferential speed
basis are laid, which for example
for the table at 50 m per second
was taken. With different machine
sizes, this means different reversals
numbers according to column 5 of the table.
Now your column 6 can be specified
Blow-off times per revolution can be calculated
the; for the machine with R = 0.8 in, this is
Time 0.05 seconds.
The actual blow-off losses result
then when you post the blow-off time
Column 6 by the one indicated in column 4
Divided time value for 10% pressure loss
and multiply the result by io. There
here the logarithmic change of the
Pressure in the machine by a linear
Decrease in pressure in time is replaced
there is a small mistake that occurs in the
th machine sizes is within 5 0/0.
The 7th column of the table brings for that
specified machine sizes for all splitting
form I, II and III the percentage
bladder losses. These lie with the gap profile
between 4.; o5 and d., 80/0, in the case of the split form II
between 2.7 and 2.1% and in the case of
form III between 1.635 and o.7 0.1.1
If you also think of the other seals
resulting in losses in accounting
tion, there are total losses that
about two to three times as large or even larger
amount to something beyond that. The gear
the gap wall can also be connected to the -son-
the sealing surfaces of the piston.
be turned.
FIGS. 3 and 4 show two embodiments
examples for the rotary piston machine
the invention. In these figures, K is the
Piston, R is the roller that carries the piston,
, '' t is the control roller, T 'denotes the
release valve; the exhaust valve is not switched on
draws. DR is the pressure room. The Ver-
zahaing of the sealing surface has sawtooth
like shape. In Fig. 5 the teeth transverse
Section drawn out enlarged. The A-
individual teeth of the seal -% i-end theirs
radially directed side surfaces of your printing
space of the piston.
The control roller seal also takes place
through sawtooth-like teeth across from your
Housing and against the rotor body of the piston
hens. In Fig. 3 the _1 #: axis is the control
roller St mounted parallel to the piston axis.
This results in comparison to your piston rotor R.
a sealing gap of only a short length.
If, on the other hand, the control roller St according to
Own : I. perpendicular to the rotor body R of the piston
bens is posed, the resulting
avoiding giving difficulties.
There is a way that calculated
Blow-off by increasing the
reduce catch speeds. There
Circumferential speeds from i50 to Zoo in
per second, for example in steam
turbine construction, if this would
th. that the blow-off losses accordingly
become smaller than was calculated, ie on
a third to a quarter of those losses
that decrease at a peripheral speed
from 5o to enter. This saving for everyone
Piston travel results from the
shortening of the
addable blow-off time. Additionally reduced
by increasing the circumferential speed
the loss of bladder because of the fact that
the rate of passage of the gas
is reduced by the column because the
one of the surfaces forming the gap turns into
Moves in the direction of the outflowing gas,
so that a proper movement of the gap in the
Sense of gas flow arises.
In itself, the size of the blow-off
losses also by reducing the
Press down the gap. A gap in
the size of 0.05 is purple from the piston radius
in the production without difficulty
durable. It meets the practical requirements
changes in any case, if this cleavage
widen a gap length of about 2 times as much
Size is applied.
The limit for the smallest permissible gap
width is largely determined by
that the machine is expected to be in operation,
whereby changes in the diameter
probably the piston as well as the housing
step. These changes must be made by choice
the building materials and by choosing the gap
To be taken into account.
If it is to be expected that the rotor
adopts a higher temperature than the
housing, you can use chrome
use nickel steel while the
housing is made of ground steel or cast iron,
because chrome-nickel steel has a .lower heat
expansion number bat. If vice versa at
Rotor to expect a lower temperature
If the stator is at the same time, the rotor is expediently made of mild steel, the stator of cast iron or chrome-nickel steel.
Aus Sicherheitsgründen sollte vermieden werden, daß die Spaltweite
beim Betrieb der Maschine infolge Erwärmung kleiner wird. Deshalb ist es vorteilhaft,
wenn bei Erwärmung der Maschine die Spaltweite größer wird. Dasselbe gilt für Maschinen,
die nicht mit positiven, sondern mit negativen Temperaturänderungen arbeiten.
3 4 5 6 7
Spalt- Umrechnung der Zeiten Abblase-
fiäche aus Figur a nach Umdre- zeit Abblasewert nach
o
Radius Füllung Spalte z und 18o 4 una 6
des der des n Sekunden 3 hungen einer in Prozenten
Rotors Maschine Kolbens der Maschi-
in Maschine --
Meter Liter Quadrat- pro
zenti- I II III Sekunde umdre-
hung in I II III
meter
Sekunden
0,1 0,345 0,i5 0,o16 0,0238 1 o,038 8o o,oo62
4,o5 z;7 1,625
0,2 2,75 0,6o 0,031 0,052 0.099 40 0,0125 4,22 2,4 1,26
0,4 22,o 2,4 o,o6o 1,15 0255 20 0,025 4,36. 2,3 0,c)8
0,6 74 5,4 0084 0175 0,445 13,3 0036 4,5 2, 2 5
08fi
o,8 176 9,6 o,11 o,238 o,682 1o 0,05 4,7 2,2 0,5
1,0 34 15 o,138 0,320 , 0,858 8 0,o62 4,75 '
2,16 o,76
1,5 1165 33,8 o,21 o,466 ! 1,425 . 5,33 0,093 4,78 2,13 0,72
2750 6o 0,275 o,63 4 2,020 4,0 o,124 4,8o 2,1 0,70
2,0
For safety reasons, it should be avoided that the gap width becomes smaller when the machine is operated as a result of heating. It is therefore advantageous if the gap width increases as the machine heats up. The same applies to machines that work with negative temperature changes rather than positive. 3 4 5 6 7
Gap conversion of the blow-off times
area from figure a according to the blow-off value
O
Radius filling column z and 18o 4 and 6
of the of the n seconds 3 steps one as a percentage
Rotor machine piston the machine
in machine -
Meter liter square per
cent- I II III second turn-
hung in I II III
meter
Seconds
0.1 0.345 0, i5 0, o16 0.0238 1 o, 038 8 o o, oo62 4, o5 z; 7 1.625
0.2 2.75 0.6o 0.031 0.05 2 0.099 40 0.0125 4.22 2.4 1.26
0.4 22, o 2.4 o, o6o 1.15 0255 20 0.02 5 4.36. 2.3 0, c) 8
0.6 74 5.4 0084 0175 0.445 1 3.3 0036 4.5 2, 2 5 08fi
o, 8 176 9.6 o, 11 o, 238 o, 682 1o 0.05 4.7 2.2 0.5
1.0 34 15 o, 138 0.320, 0.85 8 8 0, o62 4.7 5 '2.16 o, 76
1.5 1165 33.8 o, 21 o, 466! 1.425. 5.33 0.093 4.78 2.13 0.7 2
2750 6o 0.275 o, 63 4 2.020 4.0 o, 124 4.8o 2.1 0.70
2.0