DE721481C - Rotary piston machine, in which the seal of the piston skirt against the machine housing takes place through a toothed gap - Google Patents

Rotary piston machine, in which the seal of the piston skirt against the machine housing takes place through a toothed gap

Info

Publication number
DE721481C
DE721481C DEM131184D DEM0131184D DE721481C DE 721481 C DE721481 C DE 721481C DE M131184 D DEM131184 D DE M131184D DE M0131184 D DEM0131184 D DE M0131184D DE 721481 C DE721481 C DE 721481C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gap
piston
machine
seal
takes place
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEM131184D
Other languages
German (de)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DEM131184D priority Critical patent/DE721481C/en
Application granted granted Critical
Publication of DE721481C publication Critical patent/DE721481C/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C27/00Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids

Description

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

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: i. Drehkolbenmaschine, bei welcher die Dichtung des Kolbenmantels gegen das Maschinengehäuse durch einen gezahnten Spalt erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltweite mindestens 0,o5 °/o des größten Kolbenradius beträgt und die Spaltlänge in der Größenordnung des Zoofachen Betrages der Spaltweite liegt. Z. Drehkolbenmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine Seite jedes Dichtungsspaltes, beispielsweise die des Läufers einschließlich des Kolbens, gezahnt ist. 3. Drehkolbentnaschine nach Anspruch i und :2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne der Dichtungsfläche sä,-ezahnartigen Querschnitt haben und ihre radialen Seitenflächen der Cberdruckseite des Kolbens zuwenden.PATENT CLAIMS: i. Rotary piston machine in which the seal of the Piston jacket takes place against the machine housing through a toothed gap, thereby characterized in that the gap width is at least 0.05% of the largest piston radius and the gap length is in the order of magnitude of the zoof the amount of the gap width lies. Z. rotary piston machine according to claim i, characterized in that only one Side of each sealing gap, for example that of the rotor including the Piston, is toothed. 3. Rotary piston machine according to claim i and: 2, characterized in that that the teeth of the sealing surface sä, -tooth-like cross-section and their radial Turn the side surfaces towards the pressure side of the piston.
DEM131184D 1935-06-04 1935-06-04 Rotary piston machine, in which the seal of the piston skirt against the machine housing takes place through a toothed gap Expired DE721481C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEM131184D DE721481C (en) 1935-06-04 1935-06-04 Rotary piston machine, in which the seal of the piston skirt against the machine housing takes place through a toothed gap

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEM131184D DE721481C (en) 1935-06-04 1935-06-04 Rotary piston machine, in which the seal of the piston skirt against the machine housing takes place through a toothed gap

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE721481C true DE721481C (en) 1943-02-19

Family

ID=7332195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEM131184D Expired DE721481C (en) 1935-06-04 1935-06-04 Rotary piston machine, in which the seal of the piston skirt against the machine housing takes place through a toothed gap

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE721481C (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2856120A (en) * 1954-10-16 1958-10-14 Fawzi Mohamed Ibrahim Rotary piston machine, especially for use as a compressor
US3072316A (en) * 1957-07-15 1963-01-08 Novo Terapeutisk Labor As Rotary pump or expansion engine
US3196856A (en) * 1963-04-29 1965-07-27 Ward Walter Combustion engine
US3988081A (en) * 1975-02-21 1976-10-26 Caterpillar Tractor Co. Grooved compression seals for rotary engines
US4285644A (en) * 1979-02-15 1981-08-25 Takalo Kauko A Expansion or compression machine with interengaging members rotating on perpendicular axes
DE3407477A1 (en) * 1983-09-27 1985-04-25 Aisin Seiki K.K., Kariya, Aichi Fluid device of the Roots type
US4516921A (en) * 1975-01-27 1985-05-14 Vida M. Kemp End seals for a rotary machine
DE3609996A1 (en) * 1986-03-25 1987-10-01 Mahle Gmbh Screw-type compressor
WO1999061751A1 (en) * 1998-05-29 1999-12-02 Frederick Masterson Method to seal a planetary rotor engine

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2856120A (en) * 1954-10-16 1958-10-14 Fawzi Mohamed Ibrahim Rotary piston machine, especially for use as a compressor
US3072316A (en) * 1957-07-15 1963-01-08 Novo Terapeutisk Labor As Rotary pump or expansion engine
US3196856A (en) * 1963-04-29 1965-07-27 Ward Walter Combustion engine
US4516921A (en) * 1975-01-27 1985-05-14 Vida M. Kemp End seals for a rotary machine
US3988081A (en) * 1975-02-21 1976-10-26 Caterpillar Tractor Co. Grooved compression seals for rotary engines
US4285644A (en) * 1979-02-15 1981-08-25 Takalo Kauko A Expansion or compression machine with interengaging members rotating on perpendicular axes
DE3407477A1 (en) * 1983-09-27 1985-04-25 Aisin Seiki K.K., Kariya, Aichi Fluid device of the Roots type
DE3609996A1 (en) * 1986-03-25 1987-10-01 Mahle Gmbh Screw-type compressor
WO1999061751A1 (en) * 1998-05-29 1999-12-02 Frederick Masterson Method to seal a planetary rotor engine
US6139290A (en) * 1998-05-29 2000-10-31 Masterson; Frederick Method to seal a planetary rotor engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE721481C (en) Rotary piston machine, in which the seal of the piston skirt against the machine housing takes place through a toothed gap
DE1503544C3 (en) Rotary piston vacuum pump
DE594691C (en) Screw compressor, consisting of right- and left-handed, mutually engaging screws coupled by cogwheels
DE554055C (en) Multiple valve
DE489608C (en) Internal combustion engine with a second stage for utilizing the residual energy in the exhaust gases
DE856730C (en) Rotary piston machine as a water power machine and flow meter
DE2049998B2 (en) Device for switching presses
DE497588C (en) Piston machine, in particular internal combustion engine, with hypocycloidal gear
DE425689C (en) Rotary lobe pump like the Roots blower
DE578661C (en) Slide seal for rotary piston machines
DE333210C (en) Reversible turbine
DE563931C (en) Floor with sliding steps that generate negative pressure
DE107716C (en)
DE695839C (en) Sealing ring intended for pistons or for packings of piston rods and rotating shafts
DE561765C (en) Two-stroke internal combustion engine with a fixed cylinder block and rotating housing
DE416181C (en) Control of the inlet and outlet of rotary lobe pumps with piston guide discs arranged eccentrically in the cylinder and without touching it
AT158299B (en) Rotary piston machine.
DE625846C (en) Method of attaching rotary capacitor plates
DE840166C (en) Measuring chamber for rotary piston meter
AT87095B (en) Internal combustion engine with rotating, double-bladed piston.
DE831805C (en) Process for generating high pressures with liquid or gaseous working media
DE183805C (en)
DE2108499A1 (en) Rotary piston engine
AT129651B (en) Sealing of the piston drum against the housing wall of Roots machines with a sickle-shaped working space.
DE608502C (en) Universal joint rotary piston machine with circular disc piston