ES2314198T3 - Maquina de embolos rotativos. - Google Patents
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Abstract
Máquina de pistones rotativos, con una carcasa (12), que presenta una pared interior cilíndrica (18), con por lo menos un pistón (22, 26) dispuesto en la carcasa (12), que puede girar alrededor de un eje longitudinal medio (20) de la carcasa (12), y al mismo tiempo realiza un movimiento lineal de vaivén por medio de un mecanismo de gobierno (40, 58), el cual sirve para aumentar y disminuir periódicamente por lo menos una primera cámara (86) en que va dispuesto el pistón (22, 26), de manera que el movimiento lineal del por lo menos un pistón (22, 26) es paralelo al eje longitudinal medio de la carcasa (12), encontrándose el pistón (22, 26) descentrado con respecto al eje longitudinal medio (20) de la carcasa (12) y existiendo en dicha carcasa (12) por lo menos otro pistón (24, 28) que gira alrededor del eje longitudinal medio (20), que forma por lo menos una segunda cámara (98), en oposición a la primera cámara (86), y colocado en el costado opuesto del primer pistón (22) con respecto al eje longitudinal medio (20) de la carcasa (12), de manera que los pistones (22-28) son guiados en su movimiento lineal por un rotor (62) que gira alrededor del eje longitudinal medio (20) conjuntamente con los pistones (22-28), pero no se mueve en sentido axial, y de manera que el rotor (62) presenta un tramo medio (68) colocado sobre el eje longitudinal medio (20) de la carcasa (12), que separa la cámara (86) en que hay el primer pistón (22, 26) de la cámara (98) en que hay el otro pistón (24, 28), y existiendo una tercera y una cuarta cámaras (90, 96, 100, 102) opuestas a las primera y segunda cámaras (86, 98) en que se encuentran las caras frontales del primer pistón (22, 26) y segundo pistón (24, 28), faltando el tramo intermedio (68) del rotor (62) por el lado de las cámaras (90, 96, 100, 102) que sirven como cámara de presión previa, o estando conformado de tal modo, que dos cámaras, la tercera y la cuarta (90, 96, 100, 102) respectivamente, las cuales actúan como cámara de presión, se comunican entre sí.
Description
Máquina de émbolos rotativos.
El invento hace referencia a una máquina de
pistones rotativos, con una carcasa, que tiene una pared interior
cilíndrica, con por lo menos un pistón dispuesto en la carcasa, que
puede girar alrededor de un eje longitudinal central de la carcasa,
y además realiza un movimiento lineal de vaivén por medio de un
mecanismo de gobierno, el cual sirve para aumentar y disminuir
periódicamente por lo menos una cámara en que hay dispuesto el
pistón.
Preferiblemente, una de tales máquinas de
pistones rotativos se utiliza como motor de combustión interna.
Las máquinas de pistones rotativos pertenecen en
general a una clase de máquinas en las cuales hay uno o más
pistones girando en una carcasa, de modo que el movimiento rotativo
del o de los pistones normalmente tiene superpuesto otro tipo de
movimiento, para aumentar o y disminuir periódicamente el volumen de
una o más de las cámaras en que van dispuestos los pistones, que
normalmente forman las cámaras de trabajo para un ciclo de
Carnot.
A través del documento
US-A-4.553.506 se conoce una máquina
de pistones rotativos, que presenta una carcasa, que tiene una
pared interior cilíndrica. En la carcasa hay dos pistones dispuestos
centrados con respecto al eje longitudinal medio de la carcasa, que
giran alrededor de dicho eje longitudinal medio de la carcasa y al
mismo tiempo ejecutan un movimiento de vaivén mediante un mecanismo
de gobierno, de manera que los movimientos lineales de ambos
pistones están dirigidos en sentidos opuestos. En el costado frontal
de cada uno de los pistones va dispuesta una cámara, que aumenta y
disminuye periódicamente con el movimiento lineal de vaivén de los
pistones.
Se conoce una máquina de pistones rotativos
similar a través del documento
US-A-5.351.657. También en esta
máquina de pistones rotativos hay dos pistones dispuestos
longitudinalmente dentro de una carcasa cilíndrica, en el eje
longitudinal medio de dicha carcasa, que realizan tanto un
movimiento lineal de vaivén paralelo al eje longitudinal medio como
también un movimiento giratorio alrededor del eje longitudinal medio
de la carcasa, de modo que el movimiento lineal se obtiene del
movimiento giratorio por medio de un mecanismo de gobierno
apropiado.
A través del documento
FR-A-2.546.232 se conoce una máquina
de pistones rotativos, que presenta tres pistones dispuestos
descentrados con respeto al eje longitudinal medio de la carcasa
cilíndrica, los cuales giran conjuntamente alrededor de dicho eje
longitudinal medio y asimismo ejecutan un movimiento lineal de
vaivén paralelo al eje longitudinal medio de la carcasa generado
por un correspondiente mecanismo de gobierno.
A través del documento
FR-A-2.079.555 se conoce una máquina
de pistones rotativos con cuatro pistones dispuestos descentrados
respecto al eje longitudinal medio o árbol de accionamiento,
respectivamente, que además del movimiento giratorio alrededor del
eje longitudinal medio de la carcasa ejecutan un movimiento lineal
de vaivén.
En una máquina de pistones rotativos, conocida a
través de la patente DE-10.001.962 A1, hay una
serie de pistones distribuidos alrededor del eje longitudinal medio
de la carcasa. Los pistones van montados de manera que se mueven
radialmente en la carcasa, de modo que el mecanismo de gobierno
genera la carrera del movimiento de avance en sentido radial de los
pistones a partir del movimiento giratorio de dichos pistones.
Con el uso de la conocida máquina de pistones
rotativos como motor de combustión interna cada tiempo de trabajo
de admisión, compresión, expansión y escape se desarrolla mediante
el movimiento de la carrera radial de vaivén de cada uno de los
pistones.
El mecanismo de gobierno de la conocida máquina
de pistones rotativos presenta un tramo de curva fijo dispuesto
aproximadamente en el centro de la carcasa, de modo que cada uno de
los pistones tiene por lo menos un miembro corredizo en su costado
vuelto hacia el eje medio de la carcasa, con el cual los pistones
son conducidos a lo largo de la curva de gobierno. Además, el
mecanismo de gobierno está formado de manera que conjuntamente al
movimiento radial de los pistones estos realizan un movimiento de
desplazamiento en sentido contrario. Los pistones de las conocidas
máquinas de pistones rotativos presentan respectivamente un dentado
en sus costados frontales anterior y posterior de los pistones en
el sentido de giro, y entre los costados frontales de los
respectivos pistones contiguos hay un árbol provisto de un dentado
que gira con ellos, el cual está engranado con los dentados de
ambos costados frontales de los pistones.
Puede observarse un inconveniente de esta
conocida máquina de pistones rotativos por el hecho de que el
movimiento lineal en sentido radial de los pistones va variando de
dirección, contra el efecto de la fuerza centrífuga y a favor del
efecto de la fuerza centrífuga. Por tanto, debido al movimiento de
desplazamiento radial de cada uno de los pistones, varía
constantemente la distribución de las masas con respecto al eje
longitudinal medio de la carcasa y con ello también el movimiento
de inercia de los pistones. Además, la pieza curvada fijada en el
medio de la carcasa, que sirve para guiar los pistones, sufre las
fuerzas de los pistones contiguos que se mueven radialmente en
sentido contrario debido a las fuerzas centrifugas y el acoplamiento
mecánico.
Se conoce otra clase de máquina de pistones
rotativos a través de la patente WO-98/13583, en la
cual cada uno de los pistones que giran en la carcasa está
conformado como pistón oscilante, que con su movimiento de giro en
la carcasa ejecuta movimientos oscilantes de vaivén. El mecanismo de
gobierno para ejecutar los movimientos oscilantes de vaivén de cada
uno de los pistones es casi idéntico al mecanismo de gobierno de las
antes citadas máquinas de pistones rotativos con pistones que se
mueven linealmente en sentido radial.
En esta máquina de pistones rotativos también
puede verse un inconveniente dado que el eje longitudinal medio de
la carcasa no presenta una óptima distribución de masas o bien
existe una insuficiente elevación de las fuerzas centrífugas
resultantes de los pistones individuales.
El invento tiene por objeto proporcionar una
máquina de pistones rotativos que permita que las cámaras de
trabajo puedan impulsarse con una presión previa para el ciclo de
Carnot, de manera que dicha presión previa debe ser generada por
los mismos pistones en su movimiento linear de vaivén.
De acuerdo con el invento, este objeto se
consigue mediante una máquina de pistones rotativos, con una
carcasa, que presenta una pared interior cilíndrica, con por lo
menos un pistón dispuesto en la carcasa, que puede girar alrededor
de un eje longitudinal medio de la carcasa, y al mismo tiempo
realiza un movimiento de vaivén con ayuda de un mecanismo de
gobierno, el cual sirve para aumentar y disminuir periódicamente por
lo menos una primera cámara en que va dispuesto el pistón, de
manera que el movimiento lineal del por lo menos un pistón es
paralelo al eje longitudinal medio de la carcasa, encontrándose el
pistón descentrado con respecto al eje longitudinal medio de la
carcasa y existiendo en dicha carcasa por lo menos otro pistón que
gira alrededor del eje longitudinal medio, que forma por lo menos
una segunda cámara, en oposición a la primera cámara, y está
colocado en el costado opuesto del primer pistón con respecto al eje
longitudinal medio de la carcasa, de manera que los pistones son
guiados en su movimiento lineal por un rotor que gira alrededor del
eje longitudinal medio conjuntamente con los pistones, pero no se
mueve en sentido axial, y de manera que el rotor presenta un tramo
medio colocado sobre el eje longitudinal medio de la carcasa, que
separa la cámara en que hay el primer pistón de la cámara en que
hay el segundo pistón, y de modo que existe una tercera y una cuarta
cámaras opuestas a las primera y segunda cámaras en que se
encuentran las caras frontales del primer pistón y segundo pistón,
faltando el tramo intermedio del rotor por el lado de las cámaras,
que sirven como cámara de presión previa, o estando conformado de
tal modo, que dos cámaras, la tercera y la cuarta respectivamente,
las cuales actúan como cámara de presión, se comunican entre
sí.
En la máquina de pistones rotativos según el
invento el por lo menos un pistón, al girar alrededor del eje
longitudinal medio de la carcasa, realiza un movimiento lineal
dirigido en sentido paralelo al eje longitudinal medio de la
carcasa. De este modo, el por lo menos un pistón no posee ningún
componente de movimiento en sentido radial. Así se obtiene la
ventaja de que no varía la distancia del centro de gravedad de la
masa del por lo menos un pistón con respecto al eje longitudinal
medio de la carcasa, que forma el eje de giro del pistón. Así se
consigue la ventaja de una mejor estabilidad de marcha de la máquina
de pistones rotativos.
Otra ventaja con respecto a la conocida máquina
de pistones rotativos de la patente DE-10.001.962 A1
reside en el hecho de que la máquina de pistones rotativos del
invento puede construirse radialmente más pequeña, puesto que el
por lo menos un pistón no deja ejecutar ningún movimiento radial o
un movimiento con componente de movimiento radial. La máquina de
pistones rotativos del invento es especialmente adecuada como motor
de combustión interna, en cuyo caso la por lo menos una cámara
sirve entonces como cámara de trabajo para un ciclo Carnot, en la
cual tienen lugar los ciclos de trabajo de admisión, compresión,
expansión y expulsión.
Los varios pistones realizan conjuntamente
movimientos lineales en sentido paralelo al eje longitudinal medio
de la carcasa al girar en la carcasa, tal como se describirá a
continuación con respecto a formas de realización
prefe-
ridas.
ridas.
El pistón va dispuesto desplazado con respecto
al eje longitudinal medio de la carcasa, y en la carcasa hay por lo
menos otro pistón que gira alrededor del eje longitudinal medio,
dispuesto en el costado opuesto al primer pistón con respecto al
eje longitudinal medio de la carcasa.
La máquina de pistones rotativos según el
invento está pues realizada por lo menos como un motor de combustión
interna de dos cilindros, de modo que puede conseguirse una
distribución de masas simétrica al eje con una idéntica
configuración de los pistones, gracias a la disposición respecto al
eje longitudinal medio de los por los menos dos cilindros opuestos,
que no es necesario que se hallen axialmente a la misma altura. Los
fuerzas centrifugas que actúan sobre ambos pistones aumentan al
girar, preferiblemente en sentidos opuestos, en la carcasa. Para
ello, ambos pistones pueden estar dispuestos de manera que el
movimiento lineal se produzca en sentidos contrarios por medio del
mecanismo de gobierno, o bien el movimiento lineal de ambos pistones
puede tener el mismo sentido.
Asimismo, el por lo menos un pistón es guiado en
su movimiento lineal por un rotor, que no se mueve axialmente, el
cual gira conjuntamente con el pistón que gira alrededor del eje
longitudinal medio.
La provisión de un rotor tiene la ventaja de que
el por lo menos un pistón en la carcasa puede ser arrastrado por el
rotor en su movimiento de giro a través de un árbol de accionamiento
unido al rotor, por ejemplo cuando la máquina de pistones rotativos
según el invento se utiliza como un motor de combustión interna para
vehículo. De este modo, el movimiento de rotación es accionado en
el centro del eje longitudinal medio de la carcasa de la máquina de
pistones rotativos, sin necesidad de costosos árboles de transmisión
o engranajes. De esta manera la máquina de pistones rotativos de
acuerdo con el invento puede conformarse como un motor de pistones
alternativos convencional, pero respecto al cual la máquina de
pistones rotativos según el invento tiene la notable ventaja de
que, gracias a su movimiento rotativo del por lo menos un pistón a
través del rotor, que no se mueve axialmente, puede desviarse la
energía de rotación.
Para ello, el rotor tiene un tramo central
colocado sobre el eje longitudinal medio de la carcasa, el cual
separa la cámara en que va dispuesto el primer pistón de la cámara
en que se encuentra el otro pistón.
De este modo, el rotor adopta, sin necesidad de
costosas medidas constructivas adicionales, la función de separar
por lo menos dos cámaras, que por ejemplo, en caso de utilizar la
máquina de pistones rotativos como motor de combustión interna,
forman un ciclo Carnot.
No existe el tramo intermedio del rotor por el
lado de las cámaras, que sirven como cámara de presión previa, o
está conformado de tal modo, que dos cámaras, la tercera y la cuarta
respectivamente, las cuales actúan como cámara de presión, se
comunican entre sí.
En este caso es favorable que las cámaras que
sirven como cámaras de presión previa, conforman una cámara de
presión previa con un volumen total, que es mayor, preferentemente
cuatro vece mayor que el volumen de al menos una cámara de trabajo,
pudiéndose de este modo conducir aire precomprimido en las cámaras
de presión previa, hacia al menos una cámara de trabajo, con una
presión previa aún mayor.
Ambas caras frontales del por lo menos un pistón
están dispuestas respectivamente con una cámara, que disminuyen y
aumentan en oposición, de modo que una cámara puede servir como
cámara de trabajo para un ciclo Carnot y la otra cámara como cámara
de presión previa destinada a generar una compresión previa que
sirve para impulsar la cámara de trabajo.
En tal caso es ventajoso que, en caso de
utilizar la máquina de pistones rotativos como motor de combustión
interna se consiga una autocarga de la cámara de trabajo sin
dispositivos externos tales como un compresor o un turboalimentador
y sin aumentar el volumen constructivo de la máquina de pistones
rotativos. Mientras la cámara de trabajo, por ejemplo reduce su
volumen, aumenta de modo correspondiente la cámara de presión
previa, en la que puede aspirarse aire fresco. Al expandirse la
cámara de trabajo una vez inflamada la mezcla de combustible y
aire, se comprime el respectivo aire fresco previamente aspirado en
la cámara de presión previa y puede comprimirse una vez expulsada
la mezcla quemada de aire y combustible de la cámara de trabajo,
con lo cual en el siguiente ciclo la mezcla de aire y combustible
puede comprimirse más. De modo especial con la forma de realización
ventajosa de la máquina de pistones rotativos con cuatro pistones es
posible conseguir un efecto autoaspirante especialmente eficaz. En
esta forma de realización, la máquina de pistones rotativos según
el invento es particularmente adecuada como motor de combustión
interna para el funcionamiento con combustibles de gasóleo o
incluso biodiesel.
El otro pistón puede estar dispuesto axialmente
en oposición y a la misma altura, respecto al primer pistón.
También en esta forma de realización se consigue
la ventaja de que la fuerza centrífuga de ambos pistones puede
levantarlos un respeto al otro, debido a su disposición simétrica el
eje, con respecto al eje longitudinal medio. Tal como en la antes
citada forma de realización, con esta disposición pueden formarse
dos cámaras, dispuestas desplazadas 180º entre sí alrededor del eje
longitudinal medio, de manera que con un giro completo de la
disposición de pistones se obtiene dos ciclos de trabajo
completos.
En el ámbito de la antes citada forma de
realización también es preferible que el otro pistón esté unido
fijamente con el primer pistón.
Para ello es ventajoso que ambos pistones en
oposición se apoyen contra las fuerzas centrífugas que actúan al
girar y, de este modo, desaparezca una fricción plana de los
pistones en la carcasa.
En otra forma de realización preferida hay en la
carcasa por lo menos otro pistón que gira alrededor del eje
longitudinal medio, dispuesto en la prolongación recta del primer
pistón.
La ventaja de esta medida reside en el hecho de
que pueden realizarse más cámaras en el sentido longitudinal de la
carcasa, de modo que de este modo también puede realizarse una
máquina de pistones rotativos de varios cilindros.
A este respecto es ventajoso si por lo menos una
cámara está formada por el espacio existente entre las caras
frontales vueltas una a la otra del primer pistón y del otro
pistón.
Para ello es ventajoso que, con el movimiento en
sentidos opuestos de ambos pistones, se sumen las carreras
individuales de ambos pistones para formar una carrera conjunta, de
manera que en caso de utilizar la máquina de pistones rotativos
como motor de combustión interna pueda aplicarse una más alta
presión a la mezcla de combustible y aire en la cámara común entre
ambos pistones.
En otra forma de realización ventajosa, el
movimiento lineal del primer pistón está dirigido en oposición al
movimiento lineal del segundo pistón, y el espacio existente entre
las caras frontales del primer pistón y del segundo pistón forma
una cámara común.
Esta medida tiene la ventaja de que, de este
modo, la máquina de pistones rotativos según el invento también
tiene las masas compensadas en lo que respecta el movimiento lineal
de los por lo menos dos pistones, con lo que se evitan vibraciones
de la máquina de pistones rotativos en el sentido longitudinal.
En una combinación de las formas de realización
antes citadas es especialmente ventajoso si hay por lo menos cuatro
pistones en la carcasa, dos de los cuales van dispuestos en
oposición y axialmente a la misma altura con respecto al eje
longitudinal medio, mientras los otros dos se hallan dispuestos en
prolongación recta entre sí.
En esta forma de realización de la máquina de
pistones rotativos de cuatro pistones, ambos pistones, dispuestos
en oposición a la misma altura con respecto al eje longitudinal
medio de la carcasa, forman preferiblemente un doble pistón rígido,
de manera que ambos dobles pistones están entonces dispuestos como
una prolongación recta axial uno con respecto al otro y giran
juntos alrededor del eje longitudinal medio de la carcasa,
ejecutando movimientos lineales dirigidos en sentidos opuestos. En
esta forma de realización, preferiblemente uno de los dobles
pistones y el otro de los dobles pistones disponen su propio
mecanismo de gobierno para conseguir el movimiento lineal de vaivén
al girar en la carcasa.
En una forma de realización preferida, el
mecanismo de gobierno comprende por lo menos un miembro de guía
dispuesto en el por lo menos un primer pistón, y por lo menos una
curva de gobierno conformada en la pared interna de la carcasa, a
lo largo del cual corre el miembro de guía.
Un tal mecanismo de gobierno tiene la ventaja
respecto al mecanismo de gobierno de las conocidas máquinas de
pistones rotativos, de que está expuesto a menos desgaste, puesto
que, a diferencia del mecanismo de gobierno de las conocidas
máquinas de pistones rotativos, comprende una pieza curva dispuesta
en el cetro de la carcasa y un miembro de guía en el pistón, que no
está sometido a las fuerzas centrífugas producidas por el movimiento
rotativo de los pistones. Como miembro de guía, preferiblemente
existe en el por lo menos un primer pistón un eje distante del
costado del mismo vuelto hacia la pared interior de la carcasa, en
que van dispuestas una o dos roldanas, mientras que la curva de
gobierno está formada ventajosamente como ranura de guía comprendida
en la pared interior de la carcasa, en la cual se acoplan las
roldanas y ruedan en la carcasa cuando gira el pistón.
En relación con una o más de las formas de
realización antes citadas, en que el primer pistón va dispuesto a
la misma altura axial que otro pistón, respecto al eje longitudinal
medio y ambos pistones están unidos fijamente uno al otro, también
es ventajoso si en el primer pistón y el otro pistón existe una
miembro de guía, de modo que ambos miembros de guía corran a lo
largo de la misma curva de gobierno.
En tal caso es ventajoso que el centro de
gravedad de las masas de ambos pistones dispuestos en oposición a
la misma altura se encuentren en el eje longitudinal medio, es decir
en el eje de giro, lo cual no sería el caso si únicamente uno de
ambos pistones tuviera un miembro de guía. Sin embargo, la última
forma de realización también puede considerarse puesto que entonces
aquel pistón que no tuviera ningún miembro de guía, podría tener
una correspondiente masa adicional con respecto al eje longitudinal
medio para compensar las masas.
En otra ventajosa forma de realización, el
costado del por lo menos un pistón vuelto hacia la pared interior
de la carcasa tiene una sección transversal de forma
semicircular.
Esta medida presenta la ventaja de que el
costado de por lo menos un cilindro vuelto hacia la pared interior
de la carcasa está adaptado al contorno circular de la pared
interior de la carcasa, de modo que puede conseguirse, de manera
ventajosamente sencilla, un cierre hermético del pistón mediante
juntas de sección circular. Preferiblemente, el costado del por lo
menos un pistón vuelto hacia la pared interior de la carcasa se
extiende aproximadamente 90º.
En una primera variante preferida de forma de
realización, la cámara de presión previa está unida con la cámara
de trabajo a través de un conducto exterior a la carcasa, en el cual
hay ventajosamente una válvula, en especial una válvula
ajustable.
La válvula ajustable puede ser, por ejemplo una
válvula electromagnética, que se abre cuando se alcanza una presión
máxima dentro de la capara de presión previa.
Como alternativa a la forma de realización antes
citada, también puede unirse directamente la cámara de presión
previa con la cámara de trabajo a través de los pistones, en cuyo
caso existe por lo menos una válvula en los pistones,
preferiblemente una válvula automática.
La ventaja de esta medida reside en el hecho de
que puede prescindirse de un conducto de unión por el exterior de
la carcasa entre la cámara de presión previa y la cámara de trabajo,
de manera que la máquina de pistones rotativos ocupa menos espacio.
La antes citada válvula automática puede ser, por ejemplo una
válvula oscilante plana.
La máquina de pistones rotativos de acuerdo con
el invento pueden utilizarse como motor de combustión interior o
también como compresor.
Otras ventajas y particularidades se describen
en la siguiente descripción y en el dibujo adjunto.
Se entiende que, las particularidades antes
citadas y las que se expondrán a continuación pueden utilizarse no
solo en la mencionada combinación sino también en otras
combinaciones o en solitario, sin apartarse del ámbito del presente
invento.
En el dibujo se han representado ejemplos de
formas de realización del invento, los cuales serán descritos
haciendo referencia al mismo. En el dibujo:
La figura 1 es una representación en
perspectiva, parcialmente en sección, de una máquina de pistones
rotativos según un primer ejemplo de forma de realización en una
primera posición de funcionamiento;
La figura 2 es la máquina de pistones rotativos
de la figura 1 en una segunda posición de funcionamiento;
La figura 3 es la máquina de pistones rotativos
de las figuras 1 y 2 en una tercera posición de funcionamiento;
La figura 4 es la máquina de pistones rotativos
en la segunda posición de funcionamiento representada en la figura
3, mostrada parcialmente en sección;
La figura 5 es una representación en perspectiva
de un componente de la máquina de pistones rotativos de las figuras
1 a 4;
Las figuras 6a) a d) muestran una sección
longitudinal a través de la máquina de pistones rotativos de las
figuras 1 a 4, en cuatro posiciones de funcionamiento distintas;
Las figuras 7a) a d) muestran respectivamente
una sección a lo largo de la línea VII-VII de las
figuras 6a) a d);
Las figuras 8a) a d) son secciones a lo largo de
las líneas VIII-VIII de las figuras 6a a d);
Las figuras 9a) y b) son secciones
longitudinales, correspondientes a las figuras 6a) y 6d), de una
máquina de pistones rotativos según otro ejemplo de forma de
realización, en dos posiciones de funcionamiento;
Las figuras 10a) y b) muestran respectivamente
una sección a lo largo de la línea X-X de las
figuras 9a) y b); y
Las figuras 11a) y b) muestran respectivamente
una sección a lo largo de la línea XI-XI de las
figuras 9a) y b).
En las figuras 1 a 8 se ha representado una
máquina de pistones rotativos, de acuerdo con un primer ejemplo de
forma de realización, indicada globalmente con la referencia 10.
La máquina de pistones rotativos 10 se utiliza
principalmente como motor de combustión interna.
La máquina de pistones rotativos 10 tiene una
carcasa 12, que presenta una forma básica simétrica fundamentalmente
cilíndrica. La carcasa 12 tiene sus extremos longitudinales
cerrados por una tapa de carcasa 14 y por una tapa de carcasa 16,
no obstante lo cual puede considerarse otra división de la carcasa
12, tal como se desprende por ejemplo de la figura 6a).
La carcasa 12 tiene una pared interior
cilíndrica 18, que también tiene una sección transversal de forma
circular.
Un eje longitudinal medio 20' forma el eje del
cilindro de la pared interior de la carcasa 18.
En la carcasa 12 hay por lo menos un primer
pistón 22, y en el ejemplo de forma de realización mostrada existe
otro segundo pistón 24, que tan solo puede verse en la
representación en perspectiva de la figura 4, un tercer pistón 26 y
un cuarto pistón 28, que únicamente pueden verse en la
representación en perspectiva de la figura 4.
De los cuatro pistones 22 a 26, dos de los
pistones están unidos entre sí para formar un doble pistón, y de
tal modo que el primer pistón 22 y el tercer pistón 24 forman un
primer doble pistón, y el segundo pistón 26 y el cuarto pistón 28
formar un segundo doble pistón. El primer pistón 22 está unido
sólidamente con el tercer pistón 24 a través de una pieza de unión
30, mientras que el segundo pistón 26 también se halla sólidamente
unido con el cuarto pistón 28 a través de una segunda pieza de unión
32. Las piezas de unión 30 y 32, respectivamente, forman una unión
rígida entre los pistones 22 y 24 y entre los pistones 26 y 28,
respectivamente,
El primer pistón 22 y los otros pistones 24 a 28
giran conjuntamente en la carcasa 12 alrededor del eje longitudinal
medio 20, de manera que dicha eje longitudinal medio 20 también
puede denominarse eje de giro.
El primer pistón 22 y los otros pistones 24 a 28
realizan, al girar alrededor del eje longitudinal medio 34 de la
carcasa 12, movimientos lineales de vaivén con ayuda de un mecanismo
de gobierno, que se describirá más adelante, de modo que dichos
movimientos lineales son paralelos al eje longitudinal medio 34, tal
como se indica con la doble flecha 36.
\newpage
Cada uno de los cuatro pistones 22 a 28 se halla
desplazado respecto al eje longitudinal medio de la carcasa 12, tal
como se desprende de las representaciones en sección transversal de
las figuras 7a) a 7b).
El otro segundo pistón 24 y el otro cuarto
pistón 28 van dispuestos en oposición al primer pistón 22 con
respecto al eje longitudinal medio 20, es decir, en el costado del
eje longitudinal medio 20 opuesto al primer pistón 22. En tal caso,
el otro segundo pistón 24 se halla dispuesto en la misma altura
axial con respecto al primer pistón 22, mientras que el otro cuarto
pistón 28 se encuentra desplazado axialmente con relación al primer
pistón 22. El otro tercer pistón 26 va dispuesto en la carcasa en la
prolongación recta del primer pistón 22, es decir, se encuentra en
la misma posición periférica, respecto al eje longitudinal medio 22,
que el primer pistón 22. Por contra, el segundo pistón 24 y el
cuarto pistón 28 quedan desplazados unos 180º en sentido periférico
con respecto al primer pistón 22 y el tercer pistón 26.
Dado que el primer pistón 22 está fijamente
unido con el otro segundo pistón 24, al girar en la carcasa 12
dichos primer pistón y segundo pistón 24 realizan movimientos
lineales en el mismo sentido que son paralelos al eje longitudinal
medio 20. Asimismo, cuando giran en la carcasa 12, el otro tercer
pistón 26 y el otro cuarto pistón 28, al estar fijamente unidos
entre sí por medio de la pieza de unión 32, realizan movimientos
lineales en el mismo sentido.
Por contra, los movimientos lineales relativos
entre el primer pistón 22 y el segundo pistón 24 por un lado, y el
tercer pistón 26 y el cuarto pistón 28 por otro lado, se hacen en
sentidos opuestos. Dicho con otras palabras, los pistones 22, 24
por un lado, y los pistones 26 y 28 por otro lado, se acercan o se
separan unos hacia otros. Sin embargo, todos los cuatro pistones 22
a 28 no cambian su posición periférica relativa al girar alrededor
del eje longitudinal media 20.
En lo que respecta a su geometría y dimensiones,
los cuatro pistones 22 a 28 presentan una construcción idéntica.
Con motivo de la disposición simétrica de los cuatro pistones 22 a
28 respecto al eje longitudinal medio 20, quedan completamente
compensadas las fuerzas centrífugas generadas al girar los pistones
22 a 28 alrededor del eje longitudinal medio 20. Asimismo, en la
máquina de pistones rotativos 10 también se compensan los esfuerzos
surgidos por el movimiento lineal de los pistones 22 a 28, puesto
que el primer doble pistón formado por los pistones 22 y 24 se
mueven linealmente en doble sentido en la carcasa 12 que el segundo
doble pistón formado por los pistones 26
y 28.
y 28.
Tal como se ha citado antes, para generar el
movimiento lineal de los pistones individuales 22 a 28 de su
movimiento giratorio alrededor del eje longitudinal medio 20 se ha
previsto un mecanismo de gobierno, indicado globalmente con la
referencia 40 en las figuras 1 a 4 y 6, que a continuación será
descrito únicamente con respeto al pistón 22.
El mecanismo de gobierno 40 comprende un miembro
de guía 42 dispuesto en el primer pistón y una curva de gobierno
conformada en la pared interior de la carcasa 18, a lo largo de la
cual se desplaza el miembro de guía 42.
El miembro de guía 42 está sólidamente fijado al
primer pistón 22 y presenta un gorrón 46, con una primera roldana
48 y una segunda roldana 50 fijadas a dicho gorrón 46. La roldana 48
tiene un diámetro exterior más pequeño que la roldana 50.
La curva de gobierno 44 tiene la forma de una
ranura de guía 52 formada en la pared interior de la carcasa 18. A
tal objeto, la ranura de guía 52 presenta un tramo 54 de menor
diámetro y un tramo 56 con un mayor diámetro interior, que
corresponden al diámetro exterior de la roldana 48 y el diámetro
exterior de la roldana 50. Mediante la provisión de dos roldadas 48
y 50 de diferentes diámetros, que corren por los correspondientes
tramos 54 y 56 de la ranura de guía 52, se garantiza que cada
roldana 48 y 50 tan solo tenga un sentido de giro alrededor del
gorrón 46 al correr por la ranura de guía 52, es decir, que la
roldana 48 y la roldana 50, que únicamente se apoyen por un costado
en el respectivo tramo 54 y 56, mientras que el giro en la ranura
de guía 52 no experimenta ningún cambio del sentido de giro.
La curva de gobierno 44, en forma de la ranura
de guía 52, se extiende en toda la periferia alrededor del eje
longitudinal medio 20 y representa una curva de gobierno cerrada
que, para generar el movimiento lineal de los pistones 22 a 28 a
partir del propio movimiento de giro alrededor del eje longitudinal
medio 20, presenta una correspondiente forma que es similar a la
forma de un circulo curvado alrededor de un diámetro. La altura
ascensional de la curva de gobierno 44 a lo largo del eje
longitudinal medio 20 determina la carrera del pistón 22.
Tal como se desprende de la figura 6a), el
segundo pistón 24 lleva un miembro de guía 42 de construcción
idéntica al miembro de guía, en el cual hay montados dos roldanas,
de manera que el miembro de guía 42 se desplaza a lo largo de la
propia curva de gobierno 44, es decir en la misma ranura de guía 52.
Así, el mecanismo de gobierno 40 constituye al mismo tiempo un
mecanismo de gobierno común para el doble pistón formado por los
pistones 22 y 24.
Tal como se desprende asimismo de la figura 6a),
las roldanas 48 y 50, así como la correspondiente ranura de guía
52, también pueden tener forma cónica.
Se ha previsto un correspondiente mecanismo de
gobierno 58 para el otro doble pistón formado por los pistones 26 y
28, que únicamente se diferencia del mecanismo de gobierno 40, por
estar conformado mediante una curva de gobierno 60 hecha simétrica
a espejo, con respecto a la curva de gobierno 44 del mecanismo de
gobierno 40, según el plano transversal medio de la carcasa 12.
Los pistones 22 a 28 son conducidos por un rotor
62 en su movimiento lineal, el cual ha sido representado en
solitario en la figura 5.
El rotor 62 tiene una forma general cilíndrica,
que se adapta a la pared interior 18 de la carcasa 12 de la máquina
de pistones rotativos 10.
Para alojar los pistones 22 a 28, el rotor 62
presenta dos escotaduras 64 y 66 a modo de pared, desplazadas 180º
con respecto al eje longitudinal medio 20, (según puede verse por
ejemplo en la figura 8a)), de las cuales únicamente puede verse la
escotadura 64 en la figura 5. Las paredes en oposición de las
escotaduras a modo de cubeta 64 y 66 tienen una sección transversal
de forma semicircular. Entre las escotaduras 64 y 66 el rotor 62
presenta un fondo o una sección media 68, que separa las escotaduras
64 y 66 entre sí. n la sección media 68 existen además dos
orificios longitudinales 70 y 72, a través de los cuales pasan las
piezas de unión 30 y 32 (véase la figura 4). En lugar de los
orificios longitudinales 70 y 72, el tramo intermedio 68 puede
presentar allí también otras perforaciones conformadas de manera
distinta o también se puede prescindir totalmente del tramo
intermedio 68 en esa zona, es decir, extenderse respecto al sentido
longitudinal del rotor 62, sólo sobre un tramo parcial central del
mismo.
Visto en sección transversal, el rotor 62 tiene
forma circular, de modo que ambas escotaduras 64 y 66 se extienden
unos 90º en sentido periférico con respecto el eje longitudinal
medio 20. Asimismo, la sección media 68 del rotor 62 también se
extiende por sus extremos anchos aproximadamente 90º o una cuarta
parte de toda la periferia.
La sección media 68 del rotor 62, que no puede
moverse en sentido axial, con la que giran conjuntamente los
pistones 22 a 28, queda centrada en el eje longitudinal medio 20 de
la carcasa 12. En el extremo del rotor se han previsto apéndices de
árbol 74 y 76, mediante los cuales el rotor 62 queda montado
giratorio en la carcasa 12, o dicho más exactamente en las tapas de
la carcasa 14 y 16. En el ejemplo de forma de realización mostrado,
el apéndice del árbol 74 sobresale de la carcasa 12 con el extremo
dentado 78, y también sobresale el apéndice de árbol 76 con un
extremo dentado 80 de la carcasa. Sin embargo, también puede
preverse prescindir del extremo 80 y conformar cerrada la tapa de
carcasa 16 sobre el apéndice de árbol 76. A través del extremo 78
y/o del extremo 80 puede engranarse para usar como energía rotativa
el movimiento giratorio del rotor 62, es decir el extremo 78 y/o el
extremo 80 puede servir como árbol de accionamiento.
Por lo demás, pueden preverse medios o rodillos
de apoyo, respectivamente, en el rotor 62, para servir de soporte a
la gran longitud constructiva del rotor 62 contra las fuerzas
transversales en la carcasa 12.
Tal como se describirá para el pistón 22, cada
uno de los pistones 22 a 28 presenta un costado 28 vuelto hacia la
pared interna de la carcasa 18, cuya sección transversal tiene la
forma de un semicírculo, de manera que cada pistón 22 a 28 se
adapta exteriormente a la pared interna de la carcasa. El costado 82
se extiende un ángulo circular de unos 90º.
Uno de los costados 85 de cada pistón 22 a 28
opuesto al costado 82, dirigido hacia el eje longitudinal medio 20,
también está conformado con una sección transversal en forma de
semicírculo, cuyo centro de circulo está separado del centro de
circulo del semicírculo, que forma respectivamente el costado 82 de
los pistones 22 a 28. Por tanto, cada pistón 22 tiene una sección
transversal aproximadamente en forma de almendra o lente.
En cada pistón 22 existe por lo menos una cámara
que, con el movimiento lineal en vaivén de los pistones 22 a 28,
disminuye y aumenta periódicamente de volumen.
En una cara frontal 84 del primer pistón 22 va
dispuesta una primera cámara 86. En una cara frontal 88 opuesta a
la cara frontal 84 del pistón 22 existe una segunda cámara 90. En
una cara frontal 92 vuelta hacia la cara frontal 84 del primer
pistón 22 hay de nuevo la cámara 86, de modo la cámara 86 de ambos
pistones 22 y 26 es común. En una cara frontal 94 opuesta a la cada
frontal 92 existe otra cámara 96 para el pistón 26. Gracias al
movimiento lineal dirigido en sentidos opuestos de los pistones 22 y
26 entre sí, se reducen os volúmenes de las cámaras 90 y 96, cuando
aumenta le volumen de la cámara 86, y viceversa.
De manera respectiva, en las cámaras 98, 100 y
102 se hallan los pistones 24 y 28, que están desplazados 180º con
relación a las cámaras 86, 90 y 96 con respecto al eje longitudinal
medio 20.
Las cámaras 86 y 98 están completamente
separadas por la sección media 68 del rotor 62. La cámara 86 queda
totalmente separada de las cámaras 90 y 96 por medio de una junta
104, que cierra herméticamente el pistón 22 respecto la pared
interna de la carcasa 18 y también contra la sección media 68 del
rotor 62, y una junta 106 que cierra herméticamente el pistón 26
contra la pared interna de la carcasa 18 y la sección media 68 del
rotor 62.
De manera correspondiente, la cámara 98 está
completamente separada de las cámaras 100 y 102 por medio de juntas
108 y 110 en los pistones 24 y 28, respectivamente.
Por contra, las cámaras 90 y 100 se comunican
entre sí a través del orificio longitudinal 70, y también se
comunican las cámaras 96 y 102 por medio del orificio longitudinal
72. Como ya se ha mencionado anteriormente, los orificios
longitudinales 70 y 72 también pueden estar normados de manera
diferente o se puede prescindir totalmente del tramo intermedio 68
en esa zona, comunicándose entre sí de este modo también las cámaras
90 y 100, así como 96 y 102, conformando respectivamente un volumen
total doble.
En el ejemplo de forma de realización
representado en las figuras 1 a 6, las cámaras 86 y 98 sirven de
cámaras de trabajo para un ciclo de Carnot, y las cámaras 90, 100 y
96, 102, respectivamente, sirven como cámaras de presión previa a
fin de conseguir una compresión previa, con el que poder impulsar
las cámaras de trabajo 86 y 98.
A tal objeto, las cámaras 90 y 100 están unidas
a través de una abertura 104 en la carcasa 12 y un conducto de
conexión 106 con las cámaras 86 y 98, respectivamente, según lo cual
la cámara 86 ó 98 se halla justo frente a una abertura de admisión
108 durante el movimiento giratorio de los pistones 22 a 28
alrededor del eje longitudinal medio 108, formado como válvula
ajustable, y especialmente como válvula electromagnética 112. Las
cámaras 96 y 102 están conectadas respectivamente a través de una
abertura 114 y un conducto de conexión 116 con la abertura de
admisión 108 con ayuda de la conmutación intermedia de la válvula
110.
Todas las cámaras 86 y 98 que sirven como
cámaras de trabajo tienen una bujía 118 para producir la chispa y
un inyector 120 para inyectar un combustible, por ejemplo, gasolina,
gasóleo o biodiesel.
De acuerdo con las figuras 7a) a d) en la
carcasa de los cámaras 86 y 98 todavía existe una abertura de escape
122 para expulsar la mezcla quemada de combustible y aire.
Según las figuras 8a) a d), las cámaras 96 y 102
que sirven como cámaras de presión previa presentan una abertura de
escape común 124, de manera que las cámaras 90 y 100 que sirven como
cámaras de presión previa llevan una abertura de escape
correspondiente, no representada, en la carcasa 12.
A continuación se describe con detalle el
funcionamiento de la máquina de pistones rotativos 10 con ayuda de
las figuras 6 y 8.
En las figuras 6a), 7a) y 8a) se ha representado
la máquina de pistones rotativos en una primera posición de
trabajo, que corresponde a la posición de trabajo de la figura 3 y
figura 4, respectivamente. En la cámara 86 se enciende con la bujía
118 la mezcla de combustible y aire comprimida al máximo. De la
cámara 98 ya ha sido completamente expulsada la mezcla quemada de
combustible y aire. En las cámaras 96, 102 que sirven como cámaras
de presión previa, que puede disponer de la correspondiente válvula,
preferiblemente una válvula autoajustable, o una válvula oscilante
plana, se llena completamente con aire a través de la abertura de
aspiración 124. Asimismo, las cámaras 90 y 100 que sirven como
cámaras de presión previa son llenadas completamente con aire
fresco a través de la correspondiente abertura de aspiración.
Partiendo de las figuras 6a), 7a) y 8a), los
pistones 22 a 28 se mueven en el sentido de las agujas del reloj
alrededor del eje longitudinal medio 20 junto con el rotor 62, y han
girado unos 45º con respecto a la posición de funcionamiento en las
figuras 6b), 7b) y 8b) (según la figura 1). La mezcla de combustible
y aire previamente encendida en la cámara 86, ahora se expande
aumentando el volumen de la cámara 86, mientras que en la cámara 98
se introduce aire fresco de las cámaras de presión previa 90, 100 y
96, 102, respectivamente, que reducen su volumen y por ello
comprimen el aire fresco previamente introducido. Tal como se ha
representado en la figura 6b), la válvula 110 se abre, para
introducir en la cámara 98 el aire fresco previamente comprimido en
las cámaras 90, 100 y 96, 102, respectivamente, que sirven como
cámaras de presión previa. Dado que el volumen máximo de las
cámaras 90, 96, 100, 102 es globalmente mayor que el volumen máximo
de la cámara 98, se produce una compresión previa del aire
introducido en la cámara 98.
En el transcurso de ello, los pistones 22 y 24
se mueven una flecha 126 paralela al eje longitudinal medio 22, y
los pistones 26 y 28 se mueven en sentido opuesto según una flecha
128 paralela al eje longitudinal medio 20. El movimiento
longitudinal de los pistones 22, 24 y 26, 28 se imprime mediante los
mecanismos de gobierno 40 y 58, respectivamente.
Después de otro giro de 45º de los pistones 22 a
28 alrededor del eje longitudinal medio 20, se alcanza la posición
de trabajo representada en las figuras 6c), 7c) y 8c) (según la
figura 2), en que la cámara 98 ha alcanzado su máximo volumen y
está llena con aire fresco previamente comprimido, mientras que la
cámara opuesta 86, no visible en el dibujo, una vez la completa
expansión de la antes encendida mezcla de aire y combustible
también adquiere su mayor volumen. Por consiguiente, las cámaras 90,
100 y 96, 102, respectivamente, poseen ahora su mínimo volumen.
Mediante un nuevo giro de 45º de los pistones 22
a 28, se alcanza la posición de trabajo representada en las figuras
6d), 7d) y 8d), en que ahora el aire fresco previamente introducido
en la cámara 98 se comprime más y comprime los pistones 24, 28
moviéndolos nuevamente en sentidos opuestos, uno hacia al otro,
según las flechas 130 y 132. En la cámara 86, no visible en las
figuras 6d), 7d) y 8d), que ahora ha vuelto a reducir su volumen,
dado que los pistones 22 y 26 se han movido uno hacia al otro según
las flechas 130, 132, se expulsa ahora la mezcla de combustible y
aire completamente expandida al reducirse el volumen de la cámara
86, saliendo por la abertura de escape 122. En las cámaras 90, 100
y 96, 102, respectivamente, que ahora vuelven a aumentar su
volumen, se produce la admisión del correspondiente aire fresco
exterior.
Después de otro giro de 45º de los pistones 22 a
28, partiendo de las figuras 6d), 7d) y 8d), se alcanza nuevamente
la posición representada en las figuras 6a), 7a) y 8a), pero no
obstante ahora los pistones 24 y 28 quedan "arriba" y los
pistones 22 y 26 "abajo". Dicho de otro modo, los pistones 22 a
28 han girado conjuntamente 180º alrededor del eje longitudinal
medio 20, y con ello se producirán una vez los cuatro ciclos de
trabajo de la admisión, compresión, expansión y expulsión. De modo
correspondiente, con un giro completo de 360º de los pistones 22 a
28 alrededor del eje longitudinal se realizan dos ciclos de trabajo
completos.
En las figuras 9a) y b), 10a) y b) y 11a) y b)
se ha representado un ejemplo de forma de realización de una
máquina de pistones rotativos 10' ligeramente distinto al antes
descrito ejemplo de forma de realización, diferenciándose la
máquina de pistones rotativos 10 por las siguientes
particularidades.
Las cámaras 90' y 100' correspondientes a los
pistones 22' y 24', que sirven de nuevo como cámaras de presión
previa para impulsar las cámaras 86' y 98', respectivamente, con una
compresión inicial generada en las cámaras 90' y 100', y para lo
cual comunican nuevamente las cámaras 90' y 100' entre sí, no están
unidas a través de conductos externos a la carcasa con las cámaras
86' y 98', respectivamente, sino directamente a través de los
pistones 22' y 24'. Para ello, los pistones 22' y 24' están
conformados huecos, y en los pistones 22' y 24' existe
respectivamente una válvula 138, conformada como válvula de
autoajuste, preferiblemente como válvula oscilante plana.
De modo correspondiente, las cámaras 96' y 102'
dispuestas en los pistones 26' y 28', que también se comunican
entre sí, están unidas directamente con las cámaras 86' y 98' a
través de las válvulas 140 existentes en los pistones 26' y
28'.
Mientras las válvulas 138, 140 se han mostrado
en su posición cerrada en la figura 9a), de modo que los pistones
22' a 28' se mueven en su posición de máximo desplazamiento hacia al
centro de la carcasa 12', las válvulas 138 y 140 han sido
representadas en su posición abierta, en la figura 9b), cuando los
pistones 22' a 28' se mueven en oposición uno respecto al otro y
las cámaras 90', 100' así como 96' y 102' han reducido su volumen.
De este modo, la cámara 98' entre los pistones 24' y 28', preparada
para la aspiración, es impulsada por aire previamente comprimido
procedente de las cámaras 90', 100' así como 96' y 102'.
Se comprenderá que, en el ámbito del presente
invento, son posibles otras modificaciones en la máquina de
pistones rotativos 10, 10'.
Por ejemplo, puede preverse la máquina de
pistones rotativos 10 únicamente con los pistones 22 y 24 como doble
pistón, mientras que se prescinde de los pistones 26 y 28. No
obstante, en este caso el movimiento lineal de los pistones 22 y 24
no compensarían las masas. Por otro lado, tan solo pueden preverse
el pistón 22 y el pistón 28, mientras se prescinde de los pistones
24 y 26, con las correspondientes paredes transversales en el rotor
62 para limitar las cámaras 86 y 98. Una tal disposición nos
llevaría de nuevo a una configuración compensatoria de las masas,
también desde el punto de vista del movimiento lineal de los
pistones 22 y 28.
Claims (13)
1. Máquina de pistones rotativos, con una
carcasa (12), que presenta una pared interior cilíndrica (18), con
por lo menos un pistón (22, 26) dispuesto en la carcasa (12), que
puede girar alrededor de un eje longitudinal medio (20) de la
carcasa (12), y al mismo tiempo realiza un movimiento lineal de
vaivén por medio de un mecanismo de gobierno (40, 58), el cual
sirve para aumentar y disminuir periódicamente por lo menos una
primera cámara (86) en que va dispuesto el pistón (22, 26), de
manera que el movimiento lineal del por lo menos un pistón (22, 26)
es paralelo al eje longitudinal medio de la carcasa (12),
encontrándose el pistón (22, 26) descentrado con respecto al eje
longitudinal medio (20) de la carcasa (12) y existiendo en dicha
carcasa (12) por lo menos otro pistón (24, 28) que gira alrededor
del eje longitudinal medio (20), que forma por lo menos una segunda
cámara (98), en oposición a la primera cámara (86), y colocado en el
costado opuesto del primer pistón (22) con respecto al eje
longitudinal medio (20) de la carcasa (12), de manera que los
pistones (22-28) son guiados en su movimiento
lineal por un rotor (62) que gira alrededor del eje longitudinal
medio (20) conjuntamente con los pistones (22-28),
pero no se mueve en sentido axial, y de manera que el rotor (62)
presenta un tramo medio (68) colocado sobre el eje longitudinal
medio (20) de la carcasa (12), que separa la cámara (86) en que hay
el primer pistón (22, 26) de la cámara (98) en que hay el otro
pistón (24, 28), y existiendo una tercera y una cuarta cámaras (90,
96, 100, 102) opuestas a las primera y segunda cámaras (86, 98) en
que se encuentran las caras frontales del primer pistón (22, 26) y
segundo pistón (24, 28), faltando el tramo intermedio (68) del
rotor (62) por el lado de las cámaras (90, 96, 100, 102) que sirven
como cámara de presión previa, o estando conformado de tal modo,
que dos cámaras, la tercera y la cuarta (90, 96, 100, 102)
respectivamente, las cuales actúan como cámara de presión, se
comunican entre sí.
2. Máquina de pistones rotativos de acuerdo con
la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que el
otro pistón (24) puede estar dispuesto axialmente en oposición y a
la misma altura, respecto al primer pistón (22).
3. Máquina de pistones rotativos de acuerdo con
la reivindicación 2, en que el otro pistón (24) está unido
fijamente con el primer pistón (22).
4. Máquina de pistones rotativos de acuerdo con
una de las reivindicaciones anteriores, en que en la carcasa (12)
hay por lo menos otro pistón (26) que gira alrededor del eje
longitudinal medio (20), dispuesto en la prolongación recta del
primer pistón (22).
5. Máquina de pistones rotativos de acuerdo con
la reivindicación 4, en que se forma por lo menos una primera
cámara (86) por el espacio existente entre las caras frontales
vueltas una a la otra del primer pistón (22) y del otro pistón
(26).
6. Máquina de pistones rotativos de acuerdo con
una de las reivindicaciones 1 a 5, en que el movimiento lineal del
otro pistón (26) es en sentido opuesto al movimiento lineal del
primer pistón (22).
7. Máquina de pistones rotativos de acuerdo con
una de las reivindicaciones 1 a 6, en que hay por lo menos cuatro
pistones (22-28) en la carcasa, dos de cuyos
pistones (22, 24; 26, 28) van dispuestos en oposición y axialmente
a la misma altura con respecto al eje longitudinal medio (20) de la
carcasa (12), mientras los otros dos pistones (22, 26; 24, 28) se
hallan dispuestos en prolongación recta entre sí.
8. Máquina de pistones rotativos de acuerdo con
una de las reivindicaciones anteriores, en que el mecanismo de
gobierno (40, 58) comprende por lo menos un miembro de guía (42)
dispuesto en el por lo menos un pistón (22-28), y
por lo menos una curva de gobierno (44, 60) conformada en la pared
interna de la carcasa (18), a lo largo de la cual corre el miembro
de guía (42).
9. Máquina de pistones rotativos de acuerdo con
una de las reivindicaciones 2 a 8, en que el primer pistón (22) y
el otro pistón (24), dispuestos a la misma altura axial con respecto
al eje longitudinal medio, llevan un correspondiente miembro de
guía (42), de modo que ambos miembros de guía (42) corren a lo largo
de la misma curva de gobierno (44).
10. Máquina de pistones rotativos de acuerdo con
una de las reivindicaciones anteriores, de manera que un costado de
por lo menos un pistón (22-28), vuelto hacia la
pared interior de la carcasa, tiene una sección transversal de
forma semicircular, que se extiende en un ángulo circular de
aproximadamente 90º.
11. Máquina de pistones rotativos de acuerdo con
una de las reivindicaciones anteriores, sirviendo la primera y la
segunda cámara (86, 98) como cámara de trabajo para un ciclo de
Carnot respectivamente.
12. Máquina de pistones rotativos de acuerdo con
una de las reivindicaciones 1 a 11, en que la cámara de presión
previa está unida con la cámara de trabajo a través de un conducto
exterior a la carcasa (106, 116), en el cual hay ventajosamente una
válvula (110), de modo especial una válvula ajustable (112).
13. Máquina de pistones rotativos de acuerdo con
una de las reivindicaciones 1 a 12, en que la cámara de presión
previa está unida directamente con la cámara de trabajo a través de
los pistones (22-28), de manea que existe por lo
menos una válvula (138, 140) en los pistones
(22-28), preferiblemente una válvula automática.
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