DE8305988U1

DE8305988U1 - ROTARY PISTON MACHINE OD. DGL.

Info

Publication number: DE8305988U1
Application number: DE19838305988
Authority: DE
Original assignee: FISCHER WILHELM 7750 KONSTANZ DE
Current assignee: FISCHER WILHELM 7750 KONSTANZ DE
Priority date: 1983-03-03
Filing date: 1983-03-03
Publication date: 1983-11-10

Description

Rotationskolbenmaschine od, dgl.Rotary piston machine od, the like.

Die Erfindung betrifft eine Rotationskolbenmaschine mit am Umfang fließendem, gasförmigem oder flüssigem Medium und mit einem Läufer, der im an einen Zufuhrkanal und einen Austragskanal angeschlossenen Innenraum eines Gehäuses drehbar angeordnet ist sowie mit dem Gehäuse Arbeitsräume begrenzt.The invention relates to a rotary piston machine with on the circumference flowing, gaseous or liquid medium and with a rotor, which is connected to a supply channel and a discharge channel connected interior of a housing is rotatably arranged and working spaces with the housing limited.

Rotierende Verdränger in Kolbenmaschinen sind allgemein bekannt und finden beispielsweise in den sogenannten Wankelmotoren Verwendung. Bei diesem handelt es sich um eine Epitrochoidenmaschine, in der durch das Abrollen eines Hoiilrades mit einem daran im Abstand befindlichen kurvenerzeugenden Punkt auf einem feststehenden Ritzel die äußere Arbeitsraumkontur entsteht. Innerhalb des Gehäuses sind drei Arbeitsräume vorgesehen, von denen einer — gegen Zulauf- und Austragskanal durch den Verdränger abgeschirmt —■ eine Zündeinrichtung aufweist.Rotating displacers in piston engines are generally known and can be found, for example, in the so-called Rotary engines use. This is an epitrochoid machine in which a Hoiilrades with a curve-generating point located thereon at a distance on a stationary pinion the outer workspace contour is created. Three work spaces are provided within the housing, one of which - shielded from the inlet and discharge ducts by the displacer - ■ has an ignition device.

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F-I15 -2-F-I15 -2-

In Kenntnis dieser Gegebenheiten hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, eine Rotationskolbenmaschine der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welche universell und mit hohem Wirkungsgrad einsetzbar ist.Knowing these facts, the inventor set himself the goal of creating a rotary piston machine of the type mentioned above, which can be used universally and with a high degree of efficiency.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß zwischen Zulaufkanal und Innenraum des Gehäuses eine von einer Klappe od. dgl. verschließbare Kammer angeordnet sowie die Klappe in Schließlage von einem radialen Ansatz des Läufers gehalten ist.To solve this problem, one of a flap between the inlet channel and the interior of the housing leads Od. Like. Closable chamber arranged and the flap in the closed position of a radial approach of the Runner is held.

Dazu hat es sich als besonders günstig erwiesen, daß der Läufer aus einem scheibenartigen Läuferkörper sowie wenigstens zwei davon abragenden Ansätzen besteht, von denen jeder eine gegen die Drehrichtung weisende radiale Schaufelfläche enthält. Diese Ansätze unterteilen erfindungsgemäß den zwischen Seitenwänden und der Innenwandung des Gehäuses einerseits sowie den Umfang des Läuferkörpers vorhandenen Ringraum radial in Arbeitsräume - bevorzugt in zwei solche Arbeitsräume. For this purpose, it has been found to be particularly advantageous that the rotor consists of a disk-like rotor body and at least two protruding approaches therefrom, each of which is one against the direction of rotation contains pointing radial blade surface. According to the invention, these approaches subdivide that between side walls and the inner wall of the housing on the one hand and the circumference of the rotor body existing annulus radial in work rooms - preferably in two such work rooms.

Der Querschnitt der Schaufelfläche entspricht etwa jenem des Ringraumes, wobei die Frontkante der Schaufelfläche unter Zwischenschaltung einer Dichtung der Innenwandung des Gehäuses benachbart ist.The cross-section of the blade surface corresponds approximately that of the annular space, the front edge of the blade surface with the interposition of a seal the inner wall of the housing is adjacent.

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F-115 -3-F-115 -3-

Der erfindungsgemäße Rotationskolben hat also als besonderes Merkmal die radial abstehenden Schaufelflächen, gegen welche das Strömungsmedium anströmt und so die Rotationsbewegung erzeugt. Die Rückseite -also die strömungsferne Rückwand — der Schaufelfläche wird von der klotzartigen Anforraung gebildet, welche eine nach außen, also in Strömungsrichtung gekrümmte Kontur ergibt.The rotary piston according to the invention thus has as special feature the radially protruding blade surfaces against which the flow medium flows and thus generated the rotational movement. The rear side - i.e. the rear wall remote from the flow - of the blade surface is formed by the block-like requirement, which is curved outwards, i.e. in the direction of flow Contour results.

Als besonders günstig hat es sich erwiesen, die verschließbare Kammer außerhalb des Ringraumes an diesen angrenzend vorzusehen, wobei die Klappe in geschlossenem Zustand der Kammer Teil der Innenwandung des vorstehend genannten Ringraumes ist. Diese Klappe kann vorteilhafterweise als einends angelenkte Flügelklappe ausgebildet sein, wobei das Gelenk an der vom Zulaufkanal fernliegenden Kammerseite sitzt. Dies ermöglicht ein öffnen der Flügelklappe so, daß in der Kammer vorhandenes Strömungsmedium -- entweder unter Strömungsdruck oder nach einem Zündvorgang — in Strömungsrichtung in den Ringraum entweicht unü dabei den Druck auf die Schaufelflächen erzeugt.It has proven to be particularly favorable to attach the closable chamber to the latter outside the annular space to be provided adjacent, the flap being part of the inner wall in the closed state of the chamber of the aforementioned annulus. This flap can advantageously be used as a wing flap hinged at one end be formed, wherein the joint is seated on the chamber side remote from the inlet channel. this makes possible an opening of the wing flap so that the flow medium present in the chamber - either under Flow pressure or after an ignition process - in the direction of flow into the annular space escapes unü Pressure generated on the blade surfaces.

Der Austragskanal für das Strömungsmedium bzw. Gemisch ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung nähe der Anlenkstelle im Gehäuse vorgesehen, so daß das Strömungsmedium also nahezu 360 umgelenkt wird.The discharge channel for the flow medium or mixture is provided according to a further feature of the invention near the articulation point in the housing, so that the flow medium is thus deflected almost 360.

Die beschriebene Vorrichtung wird vorteilhafterweise als Motor verwendet, und zwar entweder mit Wasser oder Luft angetrieben oder durch Zündung eines Kraftstoffgemisches. The device described is advantageously used as a motor, either with water or air powered or by igniting a fuel mixture.

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■ ι C i ■ ι C i

Jedoch ist es auch im Rahmen der Erfindung, die Vorrichtung als Pumpe einzusetzen.However, it is also within the scope of the invention to use the device as a pump.

•5-• 5-

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ι · · ■ι · · ■

F-η 5 ~⁵~ F-η 5 ~ ⁵ ~

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in:Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description of a preferred exemplary embodiment as well based on the drawing; this shows in:

Fig. 1: den Querschnitt durch ei^e erfindungsgemäße Vorrichtung;Fig. 1: the cross section through an inventive Contraption;

Fig. 2: den Radialschnitt durch Fig. 1 nach deren Linie II - II;FIG. 2: the radial section through FIG. 1 along its line II - II; FIG.

Fig. 3: die Vorrichtung in einer gegenüber Fig. 1 geänderten Lage einiger Teile;FIG. 3: the device in a position of some parts that has changed compared to FIG. 1; FIG.

Fig. 4: den Radialschnitt durch Fig. 3 nach deren Linie IV - IV.FIG. 4: the radial section through FIG. 3 along its line IV - IV.

Eine in der Zeichnung schematisch wiedergegebene Rotationskolbenmaschine 1 weist ein durch eine Ringwand 3 und Stirnwände 4 angedeutetes Gehäuse 5 mit kreisförmigem Innenraum 6 eines D' rchmessers d auf.A rotary piston machine shown schematically in the drawing 1 has a housing 5, indicated by an annular wall 3 and end walls 4, with a circular Interior 6 of a diameter d.

Im Zentrum Z des Innenraumes 6 verläuft eine beidseits in Lagern 8 gehaltene Welle 9 eines Läufers 10, der von einem scheibenförmigen Läuferkörper 11 eines Durchmessers e und zwei von dessen Umfang 13 abragenden schaufelartigen Ansätzen 14 gebildet wird; jeder von diesen erzeugt eine — gegen die Drehrichtung y des Läufers 10 weisende — radiale Schaufelfläche 15.In the center Z of the interior 6 runs on both sides held in bearings 8 shaft 9 of a rotor 10, the of a disk-shaped rotor body 11 of a diameter e and two protruding from its circumference 13 blade-like lugs 14 is formed; each of these generates one - against the direction of rotation y des Rotor 10 pointing - radial blade surface 15.

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F-115F-115

Die Breite b der Schaufelfläche 15 entspricht jenerThe width b of the blade surface 15 corresponds to that

: des Läuferkörp-srs 11 und damit auch der axialen: of the rotor body srs 11 and thus also the axial

j Weite c des Gehäuseinnenraumes 6. Die miteinanderj Width c of the interior of the housing 6. The together

in einer Durchmesserebene D des Innenraumes 6 fluchtenden Schaufelflächen 15 ergänzen das Maß des in dieser Durchmesserebene D liegenden Durchmessers e des Läuferkörpers Π zur Länge des Innenraumdurchmessers d; d. h. die Frontkante 16 der Schaufelfläche 15 liegtBlade surfaces 15 aligned in a diameter plane D of the interior 6 complete the dimension of the in this Diameter plane D lying diameter e of the rotor body Π to the length of the interior diameter d; d. H. the front edge 16 of the blade surface 15 lies

B der Gehäuseinnenfläche 17 nahezu an. An der FrontkanteB of the housing inner surface 17 is almost at. At the front edge

P 16 verlaufende Dichtungsorgane sind in der ZeichnungP 16 running sealing organs are in the drawing

L übersichtlichkeitshalber vernachlässigt. L neglected for the sake of clarity.

ι Die querschnittliche Rückenkontor der schaufeiförmigen ι The cross-sectional back contour of the shovel-shaped

Ansätze 14 wird von einer Krümmungslinie 18 gebildet.Lugs 14 are formed by a line of curvature 18.

In die Ringwand 3 des Gehäuses 5 — und damit in die ; Innenfläche 17 — ist eine querschnittlich etwa drei-In the ring wall 3 of the housing 5 - and thus in the; Inner surface 17 - is a cross-section about three-

eckförmige Kammer 20 mit einer leicht gekrümmten Deckenfläche 31 und einer Stirnseite 33 eingeformt. In letzterer mündet bei 36 ein etwa radialer Zuflußkanal 35.Corner-shaped chamber 20 with a slightly curved ceiling surface 31 and an end face 33 are formed. An approximately radial inflow channel 35 opens into the latter at 36.

Die wellenwärtige Kammerwand wird von der Sockelplätte 38 einer bei 39 angelenkten Flügelklappe Ao mit seitlichen Wänden 41 gebildet» Diese verlaufen parallel zu den Kammerseitenflächen 34.The undulating chamber wall is made up of the base plate 38 of a wing flap Ao hinged at 39 with side walls 41. These run parallel to the chamber side surfaces 34.

In der in Fig. 3 gezeigten Lage der Flügelklappe 40 ist die Kammer 30 zum Innenraum 6 hin geschlossen, wobei die Frontkante 16 einer Schaufelfläche 15 die gekrümmte Unterfläche 37 der Sockelplatte 38 unterfährt. In die so geschlossene Kammer 30 wird durch denIn the position of the wing flap 40 shown in FIG. 3, the chamber 30 is closed towards the interior 6, wherein the front edge 16 of a blade surface 15 passes under the curved lower surface 37 of the base plate 38. In the thus closed chamber 30 is through the

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It ltdIt ltd

I C II C I

11 <11 <

F-115F-115

-7--7-

Zufluftkanal 35 ein Strömungsmedium, beispielsweise §in Gas, eingeführt; das in dem Zuflußkanal 35 vorhandene Ventil ist aus Gründen der Übersichtlichkeit in der Zeichnung vernachlässigt.Supply air duct 35 is a flow medium, for example §In gas, introduced; the valve present in the inflow channel 35 is for the sake of clarity neglected in the drawing.

Dreht sich der Läufer 10 in Drehrichtung y weiter, wird die Flügelklappe AO freigegeben und schwingt um 39 zum Zentrum Z hin. Da die Flügelklappe zwar Seitenwände 41, jedoch keine Frontwand aufweist, kann das Strömungsmedium gegen die in Fig. 1 erkennbare Schaufelfläche 15 strömen und so den Läufer 10 bewegen. Gleichzeitig entweicht aus einem — ebenfalls etwa radialen — Auslaßkanal 45 jener Teil des Strömungsmediums, welcher von der anderen Schaufelfläche 15 vor dieser hergetrieben wird. Der Arbeitsraum mit dem abfließenden Teil des Strömungsmediums ist in Fig. 3 mit B bezeichnet, der durch die Flügelklappe 40 davon getrennte Zuströmraum mit A₁ (Fig. 1) sowie der das Strömungsmedium transportierende geschlossene Arbeitsraum mit A. So ist es möglich, die Energie des Strömungsmediums in eine Wellendrehung umzusetzen.If the rotor 10 continues to rotate in the direction of rotation y, the wing flap AO is released and swings 39 towards the center Z. Since the wing flap has side walls 41 but no front wall, the flow medium can flow against the blade surface 15 which can be seen in FIG. 1 and thus move the rotor 10. At the same time, that part of the flow medium escapes from an - likewise approximately radial - outlet channel 45 which is driven by the other blade surface 15 in front of it. The working space with the outflowing part of the flow medium is denoted by B in Fig. 3, the inflow space separated therefrom by the wing flap 40 with A ₁ (Fig. 1) and the closed working space transporting the flow medium with A. It is thus possible to use the energy to convert the flow medium into a shaft rotation.

Wird der Kammer 30 ein Zündorgan zugeordnet, kann nach dem Komprimieren eines Kraftstoffgemisches in der Kammer 30 eine Zündung erfolgen, welche in an sich bekannter Weise die Läuferbewegung veranlaßt.If the chamber 30 is assigned an ignition element, after a fuel mixture has been compressed in the chamber 30 an ignition takes place, which causes the rotor movement in a known manner.

Claims

PATENT Attorney DIPL.-ING. ΗΙΕΒΪΟΗ * «· * 0 -79-SlMSEN. dan a.Z. F-T15 "*" ~ Α PROTECTION CLAIMS

1. Rotary piston machine with circumferential flowing, gaseous or liquid medium and with a rotor, which is rotatably arranged in the interior of a housing connected to a supply channel and a discharge channel is limited as well as working spaces with the housing,

characterized,

that between the inlet channel (35) and the interior (6) of the housing (5) one of a flap (40) or the like. Closable Chamber (30) arranged and the flap in the closed position of a radial extension (1A) of the Runner (10) is held.

2. Rotary piston machine according to claim 1, characterized in that that the rotor (10) consists of a disk-like rotor body (11) and at least two of them protruding lugs (1A), each of which has a radial blade surface pointing against the direction of rotation (y) (15) contains.

3. Rotary piston machine according to claim 1 or 2, characterized in that the lugs (IA) between Side walls (4) and the inner wall (6) of the housing (5) on the one hand and the circumference (13) of the Subdivide the rotor body (11) existing annular space radially into the working spaces (A, B).

- A 2 -

ο·ο ·

F-Π 5 - A 2 -

*

4. Rotary piston machine according to claim 1 odei- 2, da-

: ■ characterized by the fact that the cross-section of the

feiffläche (15) corresponds approximately to that of the annular space

· 'As well as their front edge (16) with the interposition

a seal of the inner wall (6) of the housing (5)

is adjacent.

5. Rotary piston machine according to one of claims 1 to 4, characterized by two approaches' (U) with in a common radial plane (E) of the rotor body

pers (11) lying blade surfaces (15).

6. Rotary piston machine according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the Front edge (16) of the blade surface (15) with the circumference (13) of the rotor body (11) connected in cross-section by an outwardly curved line (18) is.

7. Rotary piston machine according to claim 1 and 3, characterized in that the closable chamber (30) adjoins this outside of the annular space and the flap (40) in the closed state of the chamber Part of the inner wall (6) is.

8. Rotary piston machine according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the The flap (40) is designed as a wing flap hinged at one end and the joint (39) on that of the inlet channel (35) remote chamber side is arranged.

9. Rotary piston machine according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the

- A 3 -

F-I15 -A3-

Wing flap (40) when turning around its joint (39) from the lock
tung (y) opens.

W from the closed position, rotate the chamber (30)

10. Rotary piston machine according to at least one of the Claims 1 to 9, characterized in that the discharge channel (45) near the articulation point (39) the housing (5) penetrates approximately radially.

11. Rotary piston machine according to at least one of the Claims 1 to 10, characterized in that the wing flap (40) consists of a base plate (38) with a lower surface (37) curved in the direction of rotation (y) and protruding therefrom into the chamber (30) Side walls (41) consists.

\ 2, rotary piston machine according to at least one of claims 1 to 11, characterized in that the contour of the side wall (41) corresponds to the projection of a spherical triangle and thus the geometric shape of the adjacent chamber wall (34).

13. Rotary piston machine according to claim 1 and 11, characterized characterized in that the inlet and outlet channels (35, 45) enclose an angle of about 80 °.

14. Rotary piston machine according to at least one of claims 1 to 13, characterized in that the inlet channel (35) has at least one valve.

- A 4 -

-T15 -A4-

15. Rotary piston machine according to at least one of the Claims 1 to 14, characterized in that an ignition device is assigned to the chamber (30) |

is.