FI67918B - MASKIN FOER UTFOERANDE AV EXPANSION ELLER KOMPRIMERING AV GASER ELLER AONGOR - Google Patents

MASKIN FOER UTFOERANDE AV EXPANSION ELLER KOMPRIMERING AV GASER ELLER AONGOR Download PDF

Info

Publication number
FI67918B
FI67918B FI791370A FI791370A FI67918B FI 67918 B FI67918 B FI 67918B FI 791370 A FI791370 A FI 791370A FI 791370 A FI791370 A FI 791370A FI 67918 B FI67918 B FI 67918B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
working
space
valve
working member
opening
Prior art date
Application number
FI791370A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI67918C (en
FI791370A (en
Inventor
Kauko Armas Takalo
Original Assignee
Kauko Armas Takalo
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 Kauko Armas Takalo filed Critical Kauko Armas Takalo
Priority to FI791370A priority Critical patent/FI67918C/en
Publication of FI791370A publication Critical patent/FI791370A/en
Priority to FI812667A priority patent/FI812667A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI67918B publication Critical patent/FI67918B/en
Publication of FI67918C publication Critical patent/FI67918C/en

Links

Landscapes

  • Rotary Pumps (AREA)

Description

6791 86791 8

Kone kaasujen tai höyryjen paisunnan tai puristuksen toteuttamiseksiMachine for expanding or compressing gases or vapors

Keksintö kohdistuu koneeseen kaasujen tai höyryjen paisumaan tai puristuksen toteuttamiseksi.Konetta voidaan sovel-5 taa moottoriksi,kompressoriksi tai muuksi laitteistoksi,jossa tarvitaan kaasujen tai höyryjen tilavuuden muutoksia.The invention relates to a machine for expanding or compressing gases or vapors. The machine can be used as an engine, compressor or other apparatus in which changes in the volume of gases or vapors are required.

Paisuntaa tai puristusta toteuttavat koneet voidaan jakaa turbokoneisiin ja syrjäytystyyppisiin koneisiin.Turboko-neiden etuina on suuri ominaisteho,tehonvälitysmekanismien 10 puuttuminen,vähäinen kuluminen sekä mahdollisuus suhteellisen halvan polttoaineen käyttöön lämpövoimaprosessin yhteydessä. Epäkohtina on kineettiseen toimintaperiaatteeseen liittyvät 10-20< häviöt,huono soveltuvuus keveille kaasuille sekä läm-pövoimaprosessin yhteydessä se seikka,että turbiinin alkupään 15 on oltava kaasun tai höyryn maksimilämpötilassa.Expansion or compression machines can be divided into turbochargers and displacement type machines. Turbo engines have the advantages of high specific power, lack of power transmission mechanisms, low wear and the possibility to use relatively cheap fuel in the thermal power process. The disadvantages are the 10-20 <losses associated with the kinetic operating principle, the poor suitability for light gases and, in the case of the thermal power process, the fact that the turbine head 15 must be at the maximum gas or steam temperature.

Syrjäytystyyppisiä koneita on olemassa edestakaisin liikkuvilla männillä varustettujen lisäksi myös erilaisia pyöriviä versioita,kuten ruuvikompressori ja Wankel-tyyppiset konstruktiot.Tunnettuihin syrjäytystyyppisiin liittyviä tyy-20 pillisiä epäkohtia ovat tehonvälitysmekanismien tarve,alhainen ominaisteho sekä tiivistävää voitelua käytettäessä voitelusta aiheutuvat tehohäviöt,lämpötilarajoitukset sekä nopea kuluminen.II.man tiivistävää voitelua toimivissa tyypeissä taasen on yleensä suuri kaasuvuoto,mikä on huomattavalta osal-25 ta seurausta laitteen sellaisesta rakenteesta,jossa vuotavien rakojen suuruus riippuu liikkuvien osien keskinäisestä synkronoinnista, mikä on aina vajavaista esim. hammaspyörissä esiintyvien välysten vuoksi.Synkronointia vaikeuttaa myös, jos siitä huolehtivien mekanismien on samalla välitettävä te-30 hoa.Toinen pääsyy suuriin vuotoihin on se,että tunnetuissa koneissa ei juuri ole mahdollista rajoittaa vuotonopeutta äänen nopeutta alhaisemmaksi.Joidenkin laitteiden rakenne on vielä sellainen,että ne soveltuvat käytettäväksi vain alhaisilla paineilla.In addition to reciprocating piston machines, there are also various rotary versions, such as screw compressors and Wankel-type constructions. .man sealing lubrication, on the other hand, usually has a large gas leak, which is a considerable part of the design of the device, in which the size of the leaking gaps depends on the synchronization of the moving parts, which is always deficient, e.g. due to gears in the gears. the mechanisms that take care of it must at the same time transmit the te-30 hoa.Another main reason for large leaks is that in known machines it is hardly possible to limit the leak rate below the speed of sound. the construction of the roads is still such that they are only suitable for use at low pressures.

35 Keksinnönmukaista konetta käyttäen voidaan välttää edel lämainitut epäkohdat.Koneella on mahdollista päästä pieniin 2 67918 häviöihin ja koneelle on ominaista tehonvälit.ysmekanismien puuttuminen,tietyissä sovellutuksissa hyvinkin suuri ominais-teho,hyvä soveltuvuus keveille kaasuille,vähäinen kuluminen, tiivistävän voitelun puuttuminen sekä hyvä soveltuvuus kor-5 keille painetasoille sekä erilaisille lämpötilatasoille.The above-mentioned disadvantages can be avoided by using the machine according to the invention. The machine has the potential to achieve small losses of 2,67918 and is characterized by power intervals. Lack of mechanisms, very high specific power in certain applications, good suitability for light gases, low wear, lack of sealing lubrication and good lubrication -5 for different pressure levels and different temperature levels.

Keksinnönmukaisen koneen tunnusmerkit on esitetty vaa^-timuksessa 1 .Keksinnönroukainen kone on syrjä.ytystyyppinen ja sen liikkuvat osat ovat pyöriviä.Paisunta tai puristus tapahtuu koneen sisällä olevissa sulkeutuvissa,tilavuudeltaan 10 muuttuvissa tiloissa.Koneessa ei ole tehonvälitysmekanismeja, vaan paisuntakoneessa kaasuvoimien aikaansaama vääntömoment-ti voi vaikuttaa suoraan työroottoriin ja siihen kiinteästi liittyvään tehoakseliin,mikä etenkin suurtehokoneessa on oleellisen tärkeä etu.Moottoria kuormittavat kaasuvoimat saa-15 daan sillä tavalla symmetrisiksi,ettei vastaaviin laakereihin aiheudu muita voimia kuin roottorin painosta johtuvia,jolloin kitkateho laakereissa saadaan mitättömäksi varsinkin suljetussa korkeanainenrosessissa.Koneessa ei tarvitse käyttää tiivistävää voitelua,vaan välykset voidaan pitää niin pieninä 20 ja pyörimisnopeus niin suurena,että kaasuvuodot jäävät suhteellisesti ottaen vähäisiksi.Pyörimisnopeus on samalla mahdollista saada sellaiseksi,että kaasun liike-energian merkitys pysyy vähäisenä.The features of the machine according to the invention are shown in claim 1. The machine according to the invention is of the displaceable type and its moving parts are rotatable. can act directly on the working rotor and the power shaft integral therewith, which is an essential advantage, especially in high-power machines. The gas forces acting on the engine are made symmetrical in such a way that no corresponding forces are exerted on the respective bearings due to rotor weight. it is not necessary to use sealing lubrication, but the clearances can be kept so small 20 and the rotational speed so high that gas leaks remain relatively small. At the same time, it is possible to obtain a rotational speed such that the importance of k kinetic energy remains insignificant.

Pieniin häviöihin pääsemiseen vaikuttavia osatekijöitä 25 on se,että koneen välyksistä valtaosassa välyksen arvo ei riipu pyörivien osien keskinäisestä synkronoinnista ja lisäksi vuotonooeutta voidaan alentaa lahyrinttitiivistyksellä. Toisen keskeisen osatekijän muodostaa se,että hetkellisen venttiiliaukon suuruus voi olla samaa luokkaa kuin hetkelli-30 nen mäntäpoikkipinta-ala.Oleellista on myös,että venttiilit saadaan toteutettua niin,ettei niiden eteen jää käytännöllisesti katsoen lainkaan kuollutta tilaa.One of the factors influencing the achievement of small losses is that in the majority of the clearances of the machine, the value of the play does not depend on the mutual synchronization of the rotating parts and, in addition, the leakage rate can be reduced by buckling sealing. Another key element is that the size of the instantaneous valve opening can be of the same order of magnitude as the instantaneous piston cross-sectional area. It is also important that the valves be designed so that there is virtually no dead space in front of them.

Selitykseen liittyvät seuraavat kuvat: KUVA 1 esittää koneen mahdollista yleisrakennetta, 35 KUVA 2 esittää koneen yhden toiminnallisen perusyksikön osittaista poikkileikkausta tasossa 2-2,joka on merkitty kuviin 1 ja 3, KUVA 3 esittää koneen osittaista halkileikkausta tasossa 3-3, il ^ 6 7 91 8 joka on merkitty kuviin 1,2 ja 4, KUVA 4 esittää työelimen kehää tasoksi levitettynä,sekä vent-tiiliaukkojen sijaintia kuvien 2-3 mukaisessa tilanteessa, KUVAT 5 ja 6 valaisevat mahdollisuutta järjestää yksi raken-5 teellinen venttiili toiminnallisesti muodostamaan kolme virtuaalista kaasuaukkoa, KTTVA 7 esittää pyörivän venttiilin rakennetta kuvaan 2 merkityssä leikkauksessa 7-7, KUVA 8 esittää pyörivän venttiilin rakennetta kuvaan 7 merki-10 tyssä leikkauksessa 8-8, KUVA 9 havainnollistaa reaktioelimessä olevaan vastapintaan järjestettävää painekompensointia leikkauksena.tasossa 9-9, joka ilmenee kuvasta 2 sekä KUVA 10 esittää reaktiovoimien kompensointiin sonivien vasta-15 voimien ajallista vaihtelua.Related to the description are the following figures: FIGURE 1 shows a possible general structure of the machine, FIGURE 2 shows a partial cross-section of one basic functional unit of the machine in plane 2-2, indicated in Figures 1 and 3, FIGURE 3 shows a partial cross-section of the machine in plane 3-3, 91 8 marked in Figures 1, 2 and 4, FIGURE 4 shows the circumference of the working member in a planar position, and the location of the valve openings in the situation according to Figures 2-3, FIGURES 5 and 6 illustrate the possibility of operatively arranging one structural valve to form three virtual gas openings , KTTVA 7 shows the structure of a rotary valve in the section 7-7 indicated in Fig. 2, FIGURE 8 shows the structure of the rotary valve in the section 8-8 marked in Fig. 7, FIGURE 9 illustrates the pressure compensation to be provided on the counter surface in the reaction member in section. 2 and FIGURE 10 show the time course of counter-forces sonic 15 to compensate for reaction forces variation.

Kuva 1 esittää ulkokohtaisesti keksinnönmukaisen koneen mahdollista yleisrakennetta.Kuvassa näkyy tehoakseli 2,johon liittyy rungon 4 sisällä oleva pyörivä työelin.Kuvan tapauksessa laitekokonaisuuteen kuuluu akselin 2 suunnassa kaksi 20 peräkkäistä toiminnallista yksikköä 40,jotka sijaitsevat rungon puoliskojen 4a ja 4b kohdilla.Kun yksiköt toimivat ajallisesti vastakkaisissa vaiheissa,voidaan päästä jokseenkin tasaiseen vääntömomenttiin.Laitteen kokoonpano voidaan suorittaa siten,että rungon puoliskot 4a ja 4b työnnetään ak-25 siaalisesti toisiaan kohti ja kiinnitetään toisiinsa laipoista 41.Kumpaankin toiminnalliseen perusyksikköön kuuluu kaksi reaktioelintä,jotka sijaitsevat poikittain työelimeen nähden symmetrisesti työelimen vastakkaisilla puolilla ja joiden akselit 9 näkyvät kuvas s a. Kuvas s a on myös esitetty välitysmeka^-30 nismi 42 työelimen ja reaktioelinten pyörimisliikkeiden synk-ronoimiseksi.Reaktioelinten akselit voidaan varustaa toimilaitteella 43,esim. sähkömoottoreilla.Tällöin oleellinen energianvaihto voi tapahtua kyseisen moottorin ja reaktioeli-men välillä, joten välitysraekanismeihin kohdistuvat rasituk-r 35 set ja myös kuluminen jäävät vähäisiksi.Periaatteessa voidaan tulla toimeen myös ilman mekaanista välitystä,jos moottorien ohjaus saadaan riittävän luotettavaksi.Koneeseen kuuluvia venttiilejä voidaan pyörittää akseleiden 24 ja 25 välityksel- 4 6791 8 lä.Pyörittäminen voi tapahtua kuhunkin akseliin liittyvällä moottorilla 39,jota voidaan ohjata elektronisesti.Vielä kuvassa näkyy koneen läpi kulkevan aineen virtauskanavat 18 ja 19,jotka on haaroitettu molempiin toimintayksiköihin.Figure 1 shows externally the possible general structure of a machine according to the invention. The figure shows a power shaft 2 with a rotating working member inside the body 4. In the case of the figure, the assembly comprises two 20 consecutive functional units 40 in the axial direction 2 located at body halves 4a and 4b. The assembly of the device can be performed by pushing the body halves 4a and 4b axially towards each other and securing them to each other by flanges 41. Each basic functional unit includes two reaction members located transversely to the working member and symmetrically to the working member. and whose shafts 9 are shown in Fig. 5a. Fig. 5a also shows a transmission mechanism 42 for synchronizing the rotational movements of the working member and the reaction members. The shafts of the reaction members may be provided with an actuator 43, e.g. In this case, a substantial energy exchange can take place between the motor in question and the reaction element, so that the stresses on the transmission mechanisms and also the wear are kept low. In principle, mechanical transmission can be achieved if the control of the motors is sufficiently reliable. via shafts 24 and 25. The rotation can take place by a motor 39 connected to each shaft, which can be controlled electronically. The figure also shows the flow channels 18 and 19 of the substance passing through the machine, which are branched into both operating units.

5 Paisuntakäytössä kaasu tulaa laitteeseen kanavan 18 kautta ja poistuu kanavan 19 kautta,kiertosuunnan ollessa puristus-käytössä päinvastainen.5 In expansion mode, the gas enters the device via channel 18 and exits via channel 19, the direction of rotation being the opposite in compression mode.

Koneen sisäistä rakennetta havainnollistavat kuvat 2-3. Runkorakenteen 4 sisällä olevan työelimen 1 pyörimistila 3 10 on yleismuodoltaan tässä esimerkissä sylinteriluonteinen.Te-hoakselin 2 yhteydessä oleva työelin on muotoiltu siten,että oyörimistilaan muodostuu kaksi työelimen kehän suuntaista työtilaa 5,jotka sijaitsevat symmetrisesti työelimen vastakkaisilla puolilla.Näitä työuomia vastaa kaksi työelimeen 1 15 nähden poikittaista reaktioelintä 8,jotka niinikään sijaitsevat symmetrisesti työelimen vastakkaisilla puolilla.Kun molempien työtilojen toiminnat tapahtuvat ajallisesti samassa vaiheessa,saavutetaan se tärkeä etu,ettei työelimeen aiheudu poikittaista reaktiovoimaa,vaan ainoastaan vääntö- tai kuor-20 mitusmomentti.Kun työtilat ovat sylinterimäisessä kappaleessa olevia uomia,ei työelimen akseliin aiheudu myöskään aksiaalisia voimavaikutuksia,koska työuoman molemmat sivureunat ovat samalla etäisyydellä akselin keskiviivasta.Figures 2-3 illustrate the internal structure of the machine. The rotation space 3 10 of the working member 1 inside the frame structure 4 is generally cylindrical in this example. The working member in connection with the te shaft 2 is shaped so that two circumferential working spaces 5 symmetrically located on opposite sides of the working member are formed in the rotating space. When the functions of both working spaces take place in the same time phase, the important advantage is achieved that no transverse reaction force is exerted on the working member, but only on the torque or load 20. When the working spaces are cylindrical, the working spaces are cylindrical. , there is also no axial force on the axis of the working member, since both side edges of the working boom are at the same distance from the center line of the axis.

Toiminnallisen perusyksikön reaktioelinten akselit 9 si-25 jaitsevat samassa tasossa,joka on työelimen akselin normaali-taso, ja poikittain työelimen akseliin nähden siten,että reaktio eli men akselin keskiviiva jää työelimen pyörimistilan 3 ulkopuolelle.Mahdollisia olisivat myös modifikaatiot,joissa reaktioelinten akselit olisi asennettu hieman vinosti työeli-30 men akselin normaalitasosta poikkeavasti.Yleisessä tapauksessa yhteen toiminnalliseen yksikköön kuuluisi n reaktioelintä.Tällöin myös työtiloja olisi vastaava määrä ja ne sijait-:. sisivat työelimen kehän suunnassa kulman 360°/n välein.Periaatteessa työtiloja voisi olla myös reaktio elinten lukumää-35 rän kokonaismonikerta.Tällöin niistä vain vastaava murto-osa olisi kerrallaan reaktioelinten kohdalla ja siis aktiivisessa käytössä.The axes 9 si-25 of the reactive members of the basic functional unit are located in the same plane as the normal plane of the working axis and transverse to the working axis so that the reaction, i.e. the center line of the working axis, is outside the rotating space 3 of the working member. diagonally deviating from the normal plane of the axis of the working member 30. In the general case, one functional unit would include n reaction members. In this case, there would also be a corresponding number of working spaces and they were located. In principle, the workspaces could also be a multiple of the total number of reaction members. In this case, only a corresponding fraction of them would be at a time for the reaction members and thus in active use.

Il 5 6791 8Il 5 6791 8

Reaktio elimen 8 väliseinäpinnan 10 muodostama,kuvassa 3 pisteviivalla osoitettu väliseinä 15 jakaa työtilan 5 kahteen osatilaan,jöistä prosessitila 6 on yhteydessä sitä vastaavaan virtauskanavaan 18 venttiileillä 23 suljettavien rungossa 4 5 olevien aukkojen 26 kautta.Työtilan toinen osatila,siirtotila 7 on taasen jatkuvasti yhteydessä vastaavaan virtauskanavaan 19 runkorakenteessa olevan aukQTL.52 kautta.Mainitun aukon kantta myös reaktioelin ulottuu työelimen pyörimistilaan.Väliseinän muodostavan pinnan 10 reaktio elimessä on tiiviyssyistä 10 syytä olla osa pyorähdyspintaa reaktioelimen akselin 9 suhteen. Pinta voisi olla tasopinta,jonka normaali on akselin 9 suuntainen. Rsimerkissä pinta on hieman kartiomainen pyörähdyspin-ta akseliin 9 kohdistuvien poikittaisten voimien välttämisek- _ si,kuten myöhemmin tarkemmin esitetään.Seinämäpinnan 10 reuna-15 viivan muoto ilmenee kuvasta 3»reunaviivaan kuuluessa osuudet 44,45,46 ja 47.Väliseinäpinta on siis varustettu yhdellä siir-tymäsektorilla 77,jota vastaavan reunaosuuden 47 etäisyys reaktioelimen akselin keskiviivasta on pienempi kuin muilla osuuksilla.Riirtymäsektorin kulma ψ on esimerkissä 90° eli 20 noin 1/4 koko kulmasta,jolloin jo päästään riittävän tukevaan reaktioelimeen ja samalla työuonan tehokkaaseen hyväksikäyttöön. 'räliseinän 15 muodostaa se reaktioelimen pyörimisliikkeen myötä vaihtuva osa seinämäpintaa 10,joka kulloinkin on työelimen pyörimistilan sisällä,Kun sylinterikoordinaatiston 25 aksiaalikoordinaattiakseli z ajatellaan yhtyväksi reaktio-elimen keskiviivaan,voidaan seinämäpinnan 10 reunaviivan yleisluonteinen muoto määritellä radiaalikoordinaatin r ja kulmako o rd i naa tin Λ avulla siten,että kulmskoordinaatin muuttuessa suuntaan,joka vastaa reunaviivan eri osien tulo-30 järjestystä työelimen pyörimistilaan paisuntakäytössä, ja alkaen siirtymäsektorilta 77,jonka ollessa työelimeen päin kääntyneenä tapahtuu prosessijakson vaihtuminen,radiaalikoordinaatti kasvaa kasvaa minimiarvosta r^ melko jyrkästi ''reunaosuus 44) vakiolliseen arvoon r1 »jossa se pysyy suuren osan täyttä 35 k ierrosta vastaavasta kulraakoordinaatin muutoksesta,pienentyen freunaosuus 46) ennen kierroksen umpeutumista takaisin pieneen arvoon.Prosessitilan kaasuaukot 26 sijaitsevat työelimen akse- 6791 8 6The partition 15 formed by the partition surface 10 of the member 8, indicated by the dotted line in Fig. 3, divides the working space 5 into two parts, of which the process space 6 communicates with the corresponding flow channel 18 through openings 26 in the body 4 closed by valves 23. The second part of the workspace to the flow channel 19 through an opening in the body structure. The cover of said opening also extends into the rotation space of the working member. The reaction of the partition surface 10 in the member should be part of the rotating surface with respect to the axis 9 of the reaction member. The surface could be a planar surface whose normal is parallel to the axis 9. In the example, the surface is slightly conical to rotate to avoid transverse forces on the shaft 9, as will be described in more detail later. The shape of the edge-15 line of the wall surface 10 is shown in Fig. 3 »the edge line includes portions 44,45,46 and 47. with a transition sector 77, the distance of the corresponding edge portion 47 from the center line of the axis of the reaction member being smaller than with the other portions. The transition sector angle ψ in the example is 90 °, i.e. 20 about 1/4 of the total angle, which already provides a sufficiently strong reaction member and efficient utilization of the working bed. The partition wall 15 is formed by the part of the wall surface 10 which varies with the rotational movement of the reaction member, which is in each case inside the rotational space of the working member. so that as the angular coordinate changes in the direction corresponding to the order of the input 30 of the different parts of the edge line to the rotation state of the working member in expansion operation, and starting from the transition sector 77, the process cycle »Where it retains a large part of the gold coordinate change corresponding to a full 35 k rotation, decreasing the freuna portion 46) before the lap expires back to a small value. The process openings 26 are located in the working axis.

Iin suunnan suhteen kohdalla,jossa väliseinäpinnan 10 siirty-mäsektoria 77 reunustavat reunaviivan säteisluonteiset osuudet 44 ja 46 paisuntakäytössä saapuvat työelimen pyörimisti-laan ja puristuskäytössä sieltä poistuvat.Sanotut osuudet 44 5 ja 46 voivat olla muotoillut vastaamaan kaasuaukkojen kohdalla olevan työelimen pyörimistilan ulokeosan 48 pohjan 49 poikkileikkausmuotoa niin,että kyseisten reunojen eri osat saanuvat työelimen pyörimistilan ulokeosaan tai siitä nois-tuvat ainakin suunnilleen samanaikaisesti.^delläesitetty mää-10 ritelmä on tarkoitettu kuvaamaan reunan yleismuotoa,josta voi olla paikallisia poikkeamia,ulokkeita tai lovia.Työelimen ja reaktio elimen välisessä synkronoinnissa esiintyvä virhe ei vaikuta vakiosäteistä osuutta 45 vastaavaan välykseen H,ao.ik>« astaan lyhyttä osuutta 44 vastaavaan välykseen 15,joka on 15 olemassa vain osan ajasta,jakavan väliseinän 15 ollessa työtilan prosessitilan puoleisessa päässä olevalla osuudella. Siirtotilan 7 puoleista päätä vastaava osuus 46 ei ole vuodon kannalta merkityksellinen,koska sanotun osuuden ollessa työelimen pyörimistilassa ei paine-eroa nrosessitilan ja 20 siirtotilan välillä ole.With respect to the direction in which the transition sector 77 of the partition surface 10 is flanked, the radial portions 44 and 46 of the edge line in the expansion drive enter and leave the rotation state of the working member. so that the different parts of these edges enter or protrude at least simultaneously from the protruding part of the rotation space of the working member. The above definition is intended to describe the general shape of the edge, which may have local deviations, protrusions or notches. does not affect the clearance H corresponding to the constant radius portion 45 to the clearance 15 corresponding to the short portion 44, which exists only part of the time, with the dividing partition 15 being at the process end of the workspace. The portion 46 corresponding to the end of the transfer space on the 7 side is not relevant for leakage, because when said portion is in the rotational state of the working member, there is no pressure difference between the process space and the transfer space 20.

Kaasuaukkoja 26 sulkevien venttiilien 23 sijaintikohta työelimen akselin suunnan suhteen ilmenee kuvasta 3.Venttiilien akselit 24 ja 25 sijaitsevat työelimen akselin normaalitasossa, joka ei ole sama,jossa reaktioelinten akselit 9 25 ovat.Esimerkissä kuhunkin prosessitilaan liittyy kaksi kaa-suaukkoa 26 ja vastaavasti kaksi venttiiliä 23,joiden pyöri-mistaso suuntautuu suunnilleen työelimen akselia kohti.Kuolleen tilan välttämiseksi venttiilien edessä työelimen pyöri-mistila voi poiketa kyseisellä kohdalla sylinterimäisestä 30 perusmuodosta siten, että pyörimistilaan kuuluu s.ylinterimäi-sen osuuden ympärillä oleva kehänsuuntainen ulokeosa 48,jonka jonka muodostaa rungossa oleva ura.Uran pohja 49 on muotoiltu vastaamaan mahdollisimman hyvin venttiilien ehjän kehä-pinnan 99 muotoa,kuten myöhemmin tarkemmin esitetään.The position of the valves 23 closing the gas openings 26 with respect to the direction of the working member axis is shown in Figure 3. The valve shafts 24 and 25 are located in the normal plane of the working member axis, which is not the same as the In order to avoid dead space in front of the valves, the rotational space of the working member may deviate from the basic cylindrical shape 30 at that point, so that the rotational space includes a circumferential projection 48 in the body formed around the cylindrical portion. The groove base 49 is shaped to best fit the shape of the intact circumferential surface 99 of the valves, as will be described in more detail later.

35 Kuva 4 esittää osaa työelimen kehästä tasoksi levitet tynä käytettyjen koordinaattien ollessa työelimen kiertymä-kulma ja etäisyys zw työelimen akselin suunnassa.35 Figure 4 shows a part of the circumference of the working member spread in a plane, the coordinates used being the angle of rotation of the working member and the distance zw in the direction of the axis of the working member.

ti 7 67918ti 7 67918

Kuvassa näkyy peräkkäisiä työtiloja 5 erottavat välikannak-set 21»jotka sijaitsevat symmetrisesti työelimen vastakkaisilla puolilla.Kyseiset välikannakset kulkevat reaktioelimen siirtymäsektorin lävitse prosessijakson vaihtumisen yhteydes-5 sä,jolloin elinten mainitut osat ovat kääntyneinä toisiaan kohti.Välikannas 21 toimii tiivistyskohtana neräkkäisten työtilojen välillä.Tätä varten välikannaksessa on venttiilien kohdalle pyörimistilan ulokeosan 48 poikkileikkausta vastaava ulokeosa 50.Tämä uloke on mahdollista tehdä samasta 10 kappaleesta kuin muu työelin,jos koneen runko on varustettu reaktioelintä vastaavalla sektorilla olevalla aksiaalisuun-taisella sisäseinässä olevalla uralla 51 (kuva 3),jota myöten mainittu välikannaksen ulokeosa saadaan tuoduksi aksiaali-suunnassa paikoilleen kokooonpanovaiheessa.Vaihtoehtoisesti 15 voitaisiin ulokeosa kiinnittää paikoilleen rungon sisään.Kuvassa 4 on myös esitetty toista prosessitilaa 6 vastaavien kaasuaukkojen 26 sijainnit hetkellä,jolloin väliseinä 15 on kuvassa 4 esitetyllä kohdalla,joka vastaa myös kuvissa 2-3 esitettyä tilannetta.The figure shows intermediate bases 21 »separating successive workspaces 5» located symmetrically on opposite sides of the working member. the intermediate base has a projection 50 corresponding to the cross-section of the rotating space projection 48 at the valves. This projection can be made of the same piece 10 as the other working member if the machine body is provided with an axial inner wall groove 51 in the sector corresponding to the reaction member (Fig. 3). Alternatively, the protrusion 15 could be secured in place within the body. Figure 4 also shows the locations of the gas openings 26 corresponding to the second process space 6 at the time when the partition 15 is at the point shown in Fig. 4, which also corresponds to the situation shown in Figs. 2-3.

20 PaisuntakäytÖssä työelin pyörii suuntaan 16 ja reaktio- elin suuntaan 17.Prosessijakson alkaessa reaktioelimen sä-teisluonteinen reuna 44 alkaa työntyä työelimen pyörimistilaan ulokeosan 48 kohdalta.Tällöin prosessitila 6 alkaa kasvaa alkaen arvosta nolla.Kun venttiileillä varustetut kaasun 25 tuloaukot 26 ovat juuri ulokeosan kohdalla,pääsee prosessi-tilaan tulemaan kaasua kanavasta 18 aivan jakson alusta alkaen sitä mukaa kuin prosessitila kasvaa.Kaasuaukot ovat siis runkorakenteessa 4 työelimen akselin suunnassa katsoen työ-elimen kehän suuntaisten työtilojen sen sivulaidan 12 puolel-30 la,jolla sijaitsee työtilan prosessitilan puoleinen nää 20, sekä työelimen kehän suunnassa väliseinän 15 suhteen prosessitilan nuolella mieluiten niin,että ainakin yksi aukko ulottuu sanotun väliseinäkohdan viereen.Aukkojen suulla olevat venttiilit avautuvat sitä mukaa kuin kyseinen aukko tulee 35 työelimen välikannaksen suojaamaksi,jolloin vuoto vastakkaisen työtilan siirtotilan puoleiseen päähän 22 estyy.Kun venttiilit eräässä vaiheessa sulkeutuvat ja työelin jatkaa pyöri- 6791 8 β mistään,prosessitila edelleen suurentuu ja suljetussa tilassa oleva kaasu siis paisuu,Kun työelimen kiertyminen on esi-merkkilaitteessa edennyt kohdalle r+ Π50 (315°), reakt io elimen väliseinäosan 10 siirtotilan puoleinen reuna 46.saapuu 5 pyörimistilaan,jolioin prosessitilan tiiviys lakkaa.Paisunta päättyy tällä kohdalla,Häviöiden välttämiseksi voidaan työtilan siirtotilan puoleinen pää 22 kokonaisuudessaan leventää, jotta kaasu pääsisi virtaamaan reaktioelimen ohitse,Samasta syystä voidaan rungossa olevan reaktioelimen aukon 52 10 reuna muotoilla vastaamaan työtilan prosessitilan puoleisen pään 20 reunan 78 muotoa,jolloin tiiviys prosessitilan alkupäässä lakkaa syhkronisesti loppupään kanssa ja työelimen jatkaessa nyörimistään alkupäässä oleva aukko jatkuvasti kasvaa. Paisuntajakson aikana tapahtuvaa prosessitilan kasvua 15 nollasta tiettyyn maksimiarvoon vastaa siirtotilan vastaava nieneneminen,jolloin edellisen jakson aikana paisunut kaasu tulee työnnetyksi rungossa olevan aukon 52 kautta siirtoti-laa vastaavaan kanavaan 19.Uusi prosessinakso alkaa kun työ-elimen välikannas 21,erityisesti sen ulokeosa 50,tulee reak-20 tioelimen muodostaman väliseinän 15 kohdalle.Yhden prosessi-jakson aikana reaktioelin pyörähtää yhden kierroksen ja työ-elin puoli kierrosta.Puristuskäytössä osien pyörimissuunnat samoinkuin kaasun virtaussuunta ovat päinvastaisia paisuntaan verrattuna.Tuo lioin kaasua imetään kanavasta 19 siirtotilaan, 25 joka jakson aikana kasvaa maksimiarvoon.Jakson vaihtuessa kyseinen tila muuttuu prosessitilaksi,koska väliseinä 15 tuolloin siirtyy välikannaksen 21 ylitse vastakkaisen työtilan puolelle.Täten sisäänotettu kaasumäärä joutuu seuraavan jakson aikana prosessitilan jatkuvasti pienentyessä puristuksen 30 kohteeksi ja senjälkeen työnnetyksi pois prosessitilasta venttiiliaukkojen kautta prosessitilan kanavaan 18.20 In expansion operation, the working member rotates in the direction 16 and the reaction member in the direction 17. At the beginning of the process period, the radial edge 44 of the reaction member begins to protrude into the working member rotation space at the protrusion 48. The process space 6 starts to increase from zero. enters the process space with gas from the duct 18 from the very beginning of the cycle as the process space grows. The gas openings are thus in the frame structure 4 in the working axis direction from the circumferential side of the working space 12 to 30a of the working space on the process space side, and in the circumferential direction of the working member with respect to the partition 15 by an arrow in the process space, preferably so that at least one opening extends adjacent said partition point. Valves at the openings open as said opening is protected by the working partition 35, leaking to the opposite working space transfer end When the valves close at one stage and the working member continues to rotate, the process space continues to increase and the gas in the closed state thus expands. When the rotation of the working member in the exemplary device has progressed to r + Π50 (315 °), the reaction the transfer space side edge 46 enters the rotation mode 5, whereby the process space ceases to be tight. The expansion ends at this point. To avoid losses, the transfer space side end 22 can be completely widened to allow gas to flow past the reaction member. the shape of the edge 78 of the process space side end 20, whereby the tightness at the beginning of the process space ceases synchronously with the end end and as the working member continues to line up, the opening at the beginning ends continuously increases. The increase of the process space from zero to a certain maximum value during the expansion period corresponds to a corresponding decrease in the transfer space, whereby the expanded gas is pushed through the opening 52 in the body into the transfer space duct 19. A new process cycle begins when the working member intermediate base 21, in particular its protrusion 50, During one process cycle, the reaction member rotates one revolution and the working member half a revolution. .When the cycle changes, this state becomes a process state, because the partition 15 then moves over the intermediate base 21 to the opposite working space side. Thus, during the next period, the intake gas becomes subject to compression 30 as the process space continuously decreases and then pushed. out of the process space through the valve openings into the process space duct 18.

Kuvasta 4 ilmenee,että työtilassa voidaan erottaa kolme pääosaa,prosessitilan puoleinen pää 20,jonka reunan 78 muodon määrää reaktioelimen säteisluonteinen reuna 44,siirtoti-35 lan puoleinen pää 22,jossa varsinaista prosessia ei tapahdu, sekä näiden välinen osuus 242,jossa poikkipinta-ala on maksi-maalinen.Kun käytetään pienehköä painesuhdetta,väliseinä 15 9 6791 8 liikkuu prosessitilan ollessa suljettuna vain viimemainitussa, ideaalisessa osassa.Täten suljetun prosessivaiheen osuus koko prosessijaksosta saadaan sangen pieneksi.Tällöin kaasu-vuoto suljetusta tilasta sekä kaasun lämmönvaihto seinämien 5 kanssa suljetun tilan aikana voidaan saada huomattavasti pienemmiksi kuin vastaavat kokonaissuureet prosessijakson aikana, jotka nekin voidaan saada pieniksi.It can be seen from Figure 4 that three main parts can be distinguished in the working space, the process space side end 20, the shape of the edge 78 of which is determined by the radial edge 44 of the reaction member, the transfer path side end 22, where the actual process does not take place, and the portion 242 between them. is maximal.When a lower pressure ratio is used, the partition 15 9 6791 8 moves with the process space closed only in the latter, ideal part.Thus, the share of the closed process stage in the entire process cycle is made quite small.Then gas leakage from the closed space and gas heat exchange with the walls 5 can be made considerably smaller than the corresponding totals during the process period, which can also be made small.

Venttiiliaukon kokonaispinta-ala saadaan suureksi,jos käytetään useita kaasuaukkoja 26 peräkkäin työelimen kehän 10 suunnassa,yhden aukoista ulottuessa väliseinäkohdan viereen, kunkin aukon ollessa varustettu rakenteellisella venttiilillä, jotka sijaitsevat viuhkamaisesti niin, että kurikin pyöri-mistaso suuntautuu ainakin suunnilleen työelimen akselin keskiviivaa kohti.Pri venttiilien akselit voisivat olla yh-15 distetytkaksoisnivelellä,jolloin koko venttiiliketjua olisi mahdollista nyörittää viimeisen venttiilin akselin avulla. Kuvien 2-4 mukaisessa esimerkissä on kuitenkin onnistuttu tulemaan toimeen vain kahdella aukolla 26 ja niitä vastaavilla rakenteellisilla venttiileillä 23»jotka on muotoiltu si-20 ten,että ne efektiivisesti vastaavat kolmea erillista aukkoa vastaavine venttiileineen,kummankin venttiilin muodostamien virtuaalisten aukkojen 27a,27b ja 27c sijaitessa peräkkäin työelimen kehän suunnassa.Paisunnassa venttiilin avaus kunkin virtuaalisen aukon osalta voidaan aloittaa heti,kun kyseinen 25 rakenteellisen aukon osa on tullut välikannaksen 21 suojäämäksi.Kun sanottujen virtuaalisten aukkojen leveys jp'-akse-Iin suunnassa on pieni,tullaan toimeen suhteellisen kapealla välikannaksella ja koneeseen saadaan enemmän hyödyllistä työtilaa. Avautuminen voi tapahtua sanotun välikannaksen suojas-30 sa niin,että prosessitilan alkupään 20 tullessa kunkin aukon kohdalle avautuminen on jo täysin tapahtunut.Virtuaalisten aukkojen käyttö on edullista,paitsi rakenteen yksinkertaistamisen ja työtilan lisäämisen kannalta,myös siksi että siten on mahdollista tulla toimeen vain yhdellä rakenteellisten 35 aukkojen 26 välisellä seinämällä 38 (kuva 4),jolla on koko-naisaukon kasvua hidastava vaikutus.The total area of the valve orifice is obtained if several gas openings 26 are used in succession in the circumferential direction 10 of the working member, one of the openings extending adjacent the partition point, each opening being provided with a structural valve so that the rotation plane is at least approximately the valve shafts could be connected by a double joint, making it possible to line the entire valve chain with the last valve shaft. However, in the example according to Figures 2-4, only two openings 26 and corresponding structural valves 23 have been successfully designed to effectively correspond to three separate openings with their respective valves, the virtual openings 27a, 27b and 27c formed by each valve. In the expansion, the opening of the valve for each virtual opening can be started as soon as said part of the structural opening 25 has been protected by the intermediate base 21. When the width of said virtual openings in the jp'-axis direction is small, a relatively narrow intermediate cover is provided. the machine provides more useful workspace. The opening can take place in the protection of said intermediate base so that by the end of the process space 20 at each opening the opening has already taken place completely. The use of virtual openings is advantageous not only for simplifying the structure and increasing the workspace, but also for 35 with a wall 38 between the openings 26 (Fig. 4), which has the effect of slowing down the growth of the entire female opening.

Virtuaalisten aukkojen toteutuksen selventämiseksi tar- 6791 8 to kastellaan kuvien 5 ja 6 avulla mahdollisuuksia venttiilin ehjän kehäpinnan ja työelimen välikannaksen ulokeosan kehä-pinnan ja samalla työelimen pyörimistilan ulokeosan pohjan keskinäiseksi muotoilemiseksi.Kuvissa Pv ^ ^v ovat työ-5 elimen kehän ja venttiilin kehän suuntaisia koordinaatteja. Yhtenäiset viivat esittävät sen pyörähdyspinnan muotoa,johon uran 48 pohja 49 yhtyy ja katkoviivat venttiilin ehjän kehä-pinnan 99 muotoa.Kuvan 5 tapauksessa ajatellaan,että venttiilin ehjä kehärinta halutaan yhtyvän sanottuun uran pohjan 10 mukaiseen pyörähdyspintaan pitkin viivoja A-B ja C-D.Tähän pääsemiseksi ajatellaan venttiilikappaleesta määrätyksi kaksi kyseisillä kohdilla sijaitsevaa ympyrää,jotka ovat identtisiä ja sijaitsevat yhdensuuntaisissa tasoissa,jotka ovat symmetrisesti työelimen akselin keskiviivan kautta kulkevan 15 venttiiliakselin normaalitason kahta puolta yhtäsuurilla etäisyyksillä.Mainitut symmetrisesti sijaitsevat ympyrät määräävät yksikäsitteisesti uran pohjan 49 muodon.Tämän jälkeen jäljelläolevana vapausasteena on määrätä venttiilikap-paleen pyörähdysmuodot muissa tasoissa niin,että venttiilin 20 kehä jossakin kulmassa ulottuu enintään melkein kosket tamaan uran pohjan mukaista pyörähdyspintaa.Mainittujen kahden tason välisellä alueella sivuaminen tapahtuu tällöin viivalla K-L,joka sijaitsee venttiilin akselin kautta kulkevassa työelimen akselin normaalitasossa.Mainittujen tasojen ulko-25 puolisella osalla taasen sivuaminen tapahtuisi ensiksi reunoilla, symmetrisessä tapauksessa kaikilla viivoilla A-G,B-H, C-I ja D-J.Jos viivan K-L tarjoamaa mahdollisuutta ei käytetä hyväksi,vaan tehdään kyseinen kohta hieman väljäksi,käyttämällä viivoja A-B ja C-D tiivistyskohtina saadaan raken-30 teellinen kaasuaukko 26 jaettua kolmeen virtuaaliseen aukkoon 27a, 27b ja 27c, jotka ovat peräkkäisiä ψ -akselin suunnassa.Tiiviys ulkoreunoilla G-H,H-J,I-J ja I-G saavutetaan siten,että runkorakenne on muotoiltu työelimen välikarv-naksen ulokeosan muotoa vastaavaksi.Venttiilin ehjän kehäpin-35 nan ja sanotun ulokeosan kehäpinnan muodot vastaavat toisiaan niin hyvin,että väliin jäävällä kuolleella tilalla ei ole käytännön merkitystä.Kuvassa 6 on edellä selostettu tilanne il u 67918 käännetty 90°,jolloin mainitut perusympyrät on valittu työ-elimen puolelta,jolloin on saatu työelimen kehän suuntaiset tiivistysviivat A*-B' ja 0'-D’.Täten aikaansaatavat aukot 27a,27b ja 27c ovat koordinaatin Λ suunnassa rinnakkaisia, 5 mutta koordinaatin suunnassa peräkkäisiä.J^yös tällöin voidaan venttiilin avaus paisunnassa kunkin virtuaalisen aukon osalta aloittaa heti,kun kyseinen virtuaalinen aukko on tullut välikannaksen 21 suojaamaksi.In order to clarify the implementation of the virtual openings, the possibilities of mutually shaping the circumferential surface of the intact valve surface and the outer part of the working member intermediate base and at the same time the bottom of the working member rotation space are illustrated by means of Figures 5 and 6. coordinates. The solid lines show the shape of the rotating surface to which the base 49 of the groove 48 joins and the dashed lines the shape of the intact circumferential surface 99 of the valve. In the case of Figure 5 it is thought that the intact circumferential surface of the valve is desired to coincide with the two circles at these points, which are identical and located in parallel planes symmetrically between two sides of the normal plane of the 15 valve shafts passing through the center line of the working axis. forms of rotation of the bellows in the other planes so that the circumference of the valve 20 at some angle extends at most almost in contact with the surface of rotation according to the bottom of the groove. then on the line KL located in the normal plane of the working axis passing through the valve axis. On the outside-25 part of said planes, on the other hand, lateralization would take place this point is slightly loose, using the lines AB and CD as sealing points, the structural gas opening 26 can be divided into three virtual openings 27a, 27b and 27c, which are consecutive in the direction of the ψ axis. The tightness at the outer edges GH, HJ, IJ and IG is achieved so that the frame structure The shapes of the intact circumferential surface of the valve and the circumferential surface of said cantilever correspond to each other so well that the intervening dead space is not of practical significance. said basic circles are selected from the side of the working body, where in the circumferential sealing lines A * -B 'and 0'-D' of the working member are obtained. The openings 27a, 27b and 27c thus obtained are parallel in the Λ coordinate direction, 5 but consecutive in the coordinate direction. The opening of the valve can then be expanded in each virtual opening. as soon as that virtual opening has become protected by the intermediate base 21.

Kuvan 6 tapauksessa virtuaalisten aukkojen yhtäsuuruus 10 edellyttää venttiilin akselin sijaitsemista työelimen akse-: Iin suunnassa symmetrisesti aukkojen 26 suhteen.Kuvien 2-4 mukaisessa esimerkissä käytetään kuvan 5 mukaista periaatetta, venttiilien sijainnin ollessa epäsymmetrinen siten,että venttiilien akselit sijaitsevat työelimen akselin norraaali-15 tasossa,joka on suunnilleen työuoman sivureunan 12 kohdalla. Tällöin venttiilin akseli 24 on helpommin saatavissa kulkemaan reaktioelimen sivuitse.Vyös symmetrinen sijainti olisi mahdollinen,jos venttiilit tehtäisiin hieman suuremmiksi tai jos molempien venttiilien pyörittäminen tapahtuisi taaempaan 20 venttiiliin kiiluvalla akselilla 25,venttiilien ollessa yhdistetty akseleiden välisellä kaksoisnivelellä.In the case of Figure 6, the equality of the virtual openings 10 requires the valve axis to be located axially symmetrically with respect to the openings 26. In the example of Figures 2-4, the principle of Figure 5 is used, with the valves positioned asymmetrically with the valve axes in the normal-15 plane , which is approximately at the side edge 12 of the working boom. In this case, the valve shaft 24 is more easily accessible to pass laterally of the reaction member. A symmetrical position would also be possible if the valves were made slightly larger or if both valves were rotated to the rear valve 20 by a wedge shaft 25 with the valves connected by a double joint.

Pyörivien venttiilien rakenne selviää kuvista 2,7, ja 8. Venttiilit ovat perusmuodoltaan pyörähdyskappaleita,joista on kuitenkin eräältä sektorilta poistettu materiaalia niin, 25 että kun kyseinen sektori on kaasuaukkoon 26 päin kääntyneenä syntyy yhteys prosessitilan 6 ja kanavan 18 välille.Kun peräkkäiset virtuaaliset aukot 27a-c on tarkoitus paisunnassa avata sitä mukaa kuin ne tulevat välikannaksen 21 suojaamiksi, eri virtuaalisten aukkojen aukioloajat ovat erilaisia.Tä-30 män vuoksi on venttiilissä oleva aukko 28 muodostettu kolmesta venttiilin akselin suuntaisesta osasta,joilla on yksilölliset avautumiskulmat ja /3C venttiilin akselilta 24 katsoen.Aukkojen reunat 29a-c,jotka paisuntakäytössä venttiilin pyöriessä suuntaan 31 toimivat etureunoina,ovat yksilöl-35 lisillä kohdilla,kun taas toiset reunat 30 ovat samalla kohdalla, jolloin kaikkien aukkojen sulkeutuminen paisunnassa ja avautuminen puristuksessa tapahtuu samanaikaisesti,jolloin 12 6791 8 kyseinen venttiilitoiminta saadaan mahdoliisimmannn®peaksi. Samasta syystä on edullista,että aukon 26 näkökulma venttiilin akselin suhteen on mahdollisimman pieni.Esimerkissä se on noin 30°,jolloin häviöt kyseisessä vaiheessa eivät 5 enää ole oleelliset.Kuvien mukaisten venttiilien yksi pyörähdys vastaa yhtä prosessijaksoa.Kuvissa venttiilit ovat varustetut pyörähdyskappaleen muotoisilla tukiosilla 32,joihin on mahdollista kohdistaa vastapainetiloista 33 ajallisesti ohjelmoitu painevaikutus prosessitilan 6 ja kanavan 18 välisen 10 paine-eron kompensoimiseksi.Tämä voidaan toteuttaa samoin kuin myöhemmin selostettava reaktioelimeen kohdistettava ohjelmoitu painevaikutus.Vaihtoehtoisesti voidaan ajatella prosessitilan paineen johtamista vastapainetiloihin,joiden pinta-alan olisi tuolloin oltava aukkoa 26 vastaavan.The structure of the rotary valves is shown in Figures 2, 7 and 8. The valves are in the form of rotating bodies, however, material has been removed from one sector so that when that sector is turned towards the gas opening 26 a connection is established between the process space 6 and the channel 18. When successive virtual openings 27a -c is intended to open in the expansion as they are protected by the intermediate base 21, the opening times of the different virtual openings are different.Therefore, the opening 28 in the valve is formed of three valve axis portions with individual opening angles and / 3C from the valve shaft 24 .The edges 29a-c of the orifices, which act as leading edges in expansion mode when the valve rotates in direction 31, are at individual points, while the other edges 30 are at the same point where all openings in expansion and compression take place simultaneously, thus 12 6791 8 n possible. For the same reason, it is preferred that the perspective of the opening 26 with respect to the valve axis be as small as possible. In the example, it is about 30 °, whereby the losses at that stage are no longer significant. One rotation of the valves according to the figures corresponds to one process cycle. , to which it is possible to apply a time-programmed pressure effect from the back-pressure chambers 33 to compensate for the pressure difference 10 between the process chamber 6 and the duct 18. This can be done as well as the programmed pressure action on the reaction element to be described later. 26 corresponding.

Ί5 Venttiilien paikoilleenasennusta varten rungossa voi olla kuvan 7 mukaisesti lisäosa 34,joka asennetaan paikoilleen vasta venttiilien asentamisen jälkeen.Painekompensointia voisi käyttää myös aksiaalisuunnassa esiintyvien huomattavasti poikittaisvoimia pienempien voimien kompensointiin.Jos 20 painevoiraat on kompensoitu,venttiilin aseman määrääviin laa-kereihin kohdistuvat voimavaikutukset jäävät pieniksi,jolloin laakerointi voidaan saada mahdollisimman tarkaksi ja laakereissa syntyvät häviöt saadaan pidettyä pieninä.On selvää,että etenkin pienillä paineilla voitaisiin tulla toimeen myös 25 ilman painekompensointia.Ί5 For the installation of the valves, the body may have an add-on 34 as shown in Fig. 7, which is installed only after the valves have been fitted. whereby the bearing can be made as accurate as possible and the losses in the bearings can be kept small. It is clear that even at low pressures 25 could be coped without pressure compensation.

Kuvassa 7 on vielä esitetty mahdollisuus käyttää suojus-osaa 35,joka vähentää kaasuvirran mahdollisuutta lämmönvaih— toon venttiilin kehäpinnan kanssa.Figure 7 further shows the possibility of using a cover part 35, which reduces the possibility of a gas flow for heat exchange with the circumferential surface of the valve.

Kaasun kulku 36 voi tapahtua esim. kuvan 8 mukaisesti 30 venttiilien ohitse pitkin rungossa olevia kanavia 37,joiden yhteinen poikkipinta-ala saadaan suuremmaksi kuin kaasuaukon 26 pinta-ala.The flow of gas 36 can take place, for example, according to Fig. 8, past the valves 30 along the channels 37 in the body, the common cross-sectional area of which is made larger than the area of the gas opening 26.

Keksinnön piiriin kuuluvat myös modifikaatiot,joissa reaktioelimet ja/tai venttiilit ovat muotoillut siten,että 35 niiden yksi kierros vastaa kahta prosessijaksoa.Tällöin elimissä olisi kaksi aukkosektoria 77 tai 28 symmetrisesti elimen vastakkaisilla puolilla.Etuna olisi elinten rakenteelli-Also within the scope of the invention are modifications in which the reaction members and / or valves are shaped so that one turn of them corresponds to two process cycles. In this case, the members would have two orifice sectors 77 or 28 symmetrically on opposite sides of the member.

IIII

13 6791 8 nen symmetria keskiakselin suhteen,mutta epäkohtana suuremmat häviöt ja reaktio elimen osalta myös huomattavasti pienempi työtilavuus.Kyseisten elimien tasapainoitus voidaan ensisijaisessa suoritusmuodossa toteuttaa poistamalla materiaalia 5 toiminnallisesti epäoleellisilta kohdin aukkosektoreita vastapäätä. Säteittäi3et solat 102 kuvassa 7 palvelevat mainittua tarkoitusta.13 6791 8 symmetry with respect to the central axis, but with the disadvantage of higher losses and a much smaller working volume for the reaction member. The balancing of these members can be achieved in the preferred embodiment by removing the material 5 at functionally irrelevant points opposite the opening sectors. The radial slots 102 in Figure 7 serve this purpose.

Kuvan 3 mukaisesti tehoakseli 2 voi koostua kahdesta osasta,jotka ovat varustetut paksunnoksella 76 niiden asenta-10 miseksi työelimen päihin niin,että voidaan välittää hyvin suuriakin vääntömomentteja.Työelin voidaan lukita akseliin esim. kuvassa 2 näkyvillä pyöreinä lukituselimillä 79.According to Fig. 3, the power shaft 2 can consist of two parts provided with a thickening 76 for mounting them at the ends of the working member so that even very high torques can be transmitted. The working member can be locked to the shaft, e.g. with circular locking members 79 shown in Fig. 2.

Reaktioelimet voivat olla tukevia kappaleita,jotka voivat välittää paine-erosta johtuvia suuria voimia reaktioeli-15 men akselin suuntaisesti työelimen pyörimistilan ulkopuolelle. Työelimen välikannaksen 21 läpikulkua varten reaktioelin on muotoiltu kuvassa 2 näkyvällä tavalla siten,että sen kehäpin-nassa on siirtymäsektorilta lähtevä ruuvimaisesti kiertyvä ura 243,joka vähitellen mukautuu elimen yleismuotoon elimen 20 ohuimman kohdan paikkeilla.Jos paaisunnnan loppupiste sijoitettaisiin aikaisemmaksi kuin 135° (315°),voisi reaktio-elin olla ohuimmalta kohdaltaan vieläkin paksumpi.Reaktiovoimat voidaan kompensoida ohjelmoidulla painevaikutuksella,joka kohdistetaan reaktioelimessä olevaan koinpensointlointaan 11, 25 joka on työelimen pyörimistilan 3 ulkopuolella.laakerit 67 ja 68 voivat kantaa epätäydellisestä kompensoinnista aiheutuvat voimat. Mainitut laakerit voidaan mitoittaa siten, että ne voivat lyhytaikaisesti kantaa koko reaktiovoiman siinä tapauksessa, että kompensointi pettäisi.Reaktioelimen asentami-30 nen voi tapahtua siten,että akseli 9 työnnetään erillisen renkaanrauotoisen osan 64 lävitse,ruuvataan paikoilleen ja lukitaan lukitsemiselimellö 66.Aksiaalivoimat laakeriin 67 välittyvät rengasmaisen osan 64 kautta.kun taas laakeriin 68 kierteen 65 ja akselin 9 välityksellä.Asennuksen yhteydessä 35 voidaan järjestää sopiva aksilaalinen esipuristus aksiaalisen välyksen välttämiseksi.Reaktioelimen asentamisen jälkeen voidaan asentaa vastavoimaosä 63 kehänsuuntaisesti naikoil^t 14 6791 8 leen työntämällä.Vastavoimaosa voi olla kuvan 9 mukaisesti varustettu kolmella matalalla vastapainetHalla 53-55 paine-voimien kohdistamiseksi reaktioelimeen.Kuvassa 9,jossa konetta on katsottu akselin 9 suunnassaan esitetty pisteviivalla 5 työtilan kokonaispoikkileikkauksen 60 sijainti.Vastavoimien resultantti voidaan pitää joka hetki samalla reaktio elimen akselin suuntaisella suoralla kuin jakavan väliseinän 15 hetkellinen painopiste.Kun sanotun pinnan painopisteen ura 59 pyayy vastapainetilojen painopisteiden 56-58 määräämän kol-10 mion sisäpuolella,on mahdollista järjestää voimien resultantti seuraamaan sanottua uraa.The reaction members may be support members which can transmit large forces due to the pressure difference parallel to the axis of the reaction member outside the rotational space of the working member. For the passage of the intermediate member 21 of the working member, the reaction member is shaped as shown in Fig. 2 so that its circumferential surface has a helically rotating groove 243 from the transition sector which gradually adapts to the general shape of the member around the thinnest point of the member 20. , the reaction member could be even thicker at its thinnest point. Reaction forces can be compensated by a programmed pressure applied to the co-compensation groove 11, 25 in the reaction member outside the rotation space 3 of the working member. bearings 67 and 68 can carry imperfect compensation forces. Said bearings can be dimensioned so that they can briefly carry the full reaction force in the event of failure of the compensation. The reaction member can be mounted by pushing the shaft 9 through a separate annular part 64, screwing it in place and locking the locking means 66. through the annular part 64. while in the bearing 68 via the thread 65 and the shaft 9. In connection with the installation 35 a suitable axial pre-compression can be provided to avoid axial clearance. After the reaction member is installed, a counter-force part 63 can be mounted circumferentially by pushing 14 6791 8. Equipped with three low back pressures 53-55 to apply pressure forces to the reaction member.In Figure 9, where the machine is viewed in the direction of the axis 9, the position of the total cross-section 60 of the workspace is shown by dotted line 5. The resultant of the counter forces can be By reacting in a line parallel to the axis of the member as the instantaneous center of gravity of the dividing partition 15. When the groove 59 of the center of gravity of said surface rotates inside the triangle defined by the center of gravity 56-58, it is possible to arrange the resultant of forces following said groove.

Vastapainetiloja ympäröi leveä tiivistysalue 61,joka voi olla varustettu lukuisilla urilla 62,jotka muodostavat kaasu-vuodon nopeutta alentavan labyrinttitiivistyksen.Kun urien 15 tilavuus on pieni,painejakauma tiivistyksessä seuraa hyvin kussakin vastapainetilassa olevaa vaihtelua.Paineen asteittaisen alentuman vuoksi noin puolet tiivistysalueesta kuuluu efektiivisesti vastapainetiloihin.The backpressure spaces are surrounded by a wide sealing region 61 which may be provided with a plurality of grooves 62 which form a labyrinth seal reducing the gas leakage rate. When the volume of the grooves 15 is small, the pressure distribution in the seal follows well

Kuvassa 10 on esitetty sopiva vastavoimien F^-P^ ajal-20 linen kulku vastaavissa onteloissa 53-55 kuvan 9 tapauksessa funktiona reaktio elimen pyörähdyskulmasta K , kun 0 vas taa paisuntajakson alkuhetkeä.Käyrät F^-F^ poikkeavat sini-muodosta eniten siinä,että niillä on tasainen osuus molemmissa huipuissa,kun taas käyrässä F^^ on vain toinen huippu ta-25 sainen.Figure 10 shows the appropriate time course of the counterforce F 2 -P 2 in the respective cavities 53-55 in the case of Figure 9 as a function of the reaction from the angle of rotation K of the member when 0 corresponds to the beginning of the expansion period. that they have a flat share at both peaks, while in the curve F ^^ there is only another peak ta-25 sainen.

Paineen jaksottainen vaihtelu voidaan aikaansaada kuhunkin vastapainetilan yhteyteen liitetyn laitteen avulla toteutetulla tilavuuden jaksottaisella vaihtelulla.Edestakainen tilavuudenvaihtelu ei periaatteessa kuluta energiaa.Jos vas-30 tapainetilojen tilavuus on luokkaa 1# koneen vastaavasta työ-tilavuudesta,häviöt kompensointilaitteissa saattaisivat olla vain tuhannesosia koneen tehosta käytännössä.Periodic variation of pressure can be achieved by periodic variation of volume by means of a device connected to each backpressure space. Reciprocating volume variation does not in principle consume energy.

Tilavuusvaihtelun aikaansaavat laitteet voidaan sijoittaa rungossa oleviin asennusreikiin 69 (kuva 2).Jos paine-35 kompensointia sovelletaan myös venttiileihin,vastaavat laitteet voidaan sijoittaa asennusreikiin 108 ja 109.Viitenumerot 105-107 kuvissa 2-3 osoittavat muutamia synkronoinnista ti .. 6791 8 1 5 riippumattomia tiivistysviivoj a. Välysten pitämiseksi mahdollisimman pieninä koneen osat on mahdollista myös termostosoi-da.Kuvassa 3 on esitetty tarvittavat lämmönvaihtoaineen kulkureitit työelimen osalta numeroin 176-180,reaktio elimen 5 osalta numeroin 182-183 sekä numerolla 184 venttiilien osalta.Devices that provide volume variation can be placed in mounting holes 69 in the body (Figure 2). If pressure-35 compensation is also applied to valves, similar devices can be placed in mounting holes 108 and 109. Reference numerals 105-107 in Figures 2-3 indicate some synchronization t .. 6791 8 1 5 independent sealing lines a. In order to keep the clearances as small as possible, it is also possible to thermostatize the machine parts. Figure 3 shows the required heat exchanger paths for working member numbers 176-180, reaction member 5 for numbers 182-183 and number 184 for valves.

PATENTTIVAATIMUS ETPATENT CLAIM

1. Kone kaasujen tai höyryjen paisunnan tai puristuksen toteuttamiseksi sulkeutuvissa,tilavuudeltaan muuttuvissa tiloissa; koneeseen kuuluessa ainakin yksi runkorakenteen (4) 10 rajoittama pyörimistila (3)»jossa on keskiakselinsa ympäri pyörivä työelin (1),joka muodostaa yhdessä runkorakenteen kanssa ainakin yhden työtilan (5)»joka liikkuu kehänsuuntai-sesti työelimen mukana,työelimen ollessa varustettu ainakin yhdellä työtiloja erottavalla välikannaksella (21),joka ulot-15 tuu lähelle pyörimistilan seinämää; ainakin yksi työelimeen nähden poikittain sijaitseva,pyörivä reaktioelin (8),joka jalkaa työtilan kahteen osaan; mainittuihin työtilan osiin (6,7) johtavat virtauskanavat (18,19) kaasun tai höyryn poistumista varten; sekä laitteet (42) koneen liikkuvien osien keskinäi-20 seksi synkronoimiseksi,koneeseen kuuluessa ainakin yksi työ-elin (1),joka on akselinsa suunnassa niin pitkä,että työelimen kehän suuntaisten työtilojen sivuille jää ehjää kehäpin-taa; ainakin yksi pyörivä reaktioelin (8),jonka työtilaan poikittaisen väliseinän (15) muodostava osa (10) on muotoil-25 tu niin,että siinä on yksi,enintään kaksi siirtymäsektoria (77),jossa reunaviivan etäisyys reaktio elimen pyörimisakselista on pienempi kuin muilla sektoreilla; ja ainakin yksi koneen rungossa (4) väliseinäkohdan (15) suhteen prosessiti-lan (6) puolella oleva aukko (26),joka yhdistää prosessiti-30 lan (6) ja vastaavan virtauskanavan (18)Jtyöelimen (1) ja reaktioelimen (8) pyörimisten ollessa synkronoitu niin,että kerran prosessijakson aikana työelimen (1) yksi välikannas (21) voi kulkea yhden reaktioelimessä (8) olevan siirtymä-sektorin (77) lävitse,sekä työelimen (1) ja venttiilielimen 35 ollessa synkronoitu niin,että yhteys prosessitilan (6) ja ,6 67918 vastaavan virtauskanavan (18) välillä on olemassa sellaisen osan prosessijaksoa,jonka aikana työtila (5) kulkee kehän-suuntaisesti tietyn matkan,jonka toisessa päässä reaktioeli-men muodostava jakava väliseinä (15) on työtilan prosessiti-5 iän puoleisen pään kohdalla , tunnettu siitä,että rrosessitilan aukkoja (26) sulkevien venttiilien pyörimisakselit (24,25) sijaitsevat työelimen akselin (2) sellaisessa normaalitasossa,joka poikkeaa oleellisesti reaktioelinten akselit sisältävästä normaalitasosta ja on mieluiten lähellä 10 työelimen kehän suuntaisen työtilan sitä sivureunaa (12), jonka puolella sijaitsee työtilan prosessitilan puoleinen äääripää (20)»venttiilien pyörimistason suuntautuessa ainakin suunnilleen työelimen pyörimisakselia kohti.1. Machinery for expanding or compressing gases or vapors in closed, variable volume spaces; the machine comprising at least one rotating space (3) bounded by the frame structure (4) »having a working member (1) rotating about its central axis, which together with the frame structure forms at least one working space (5)» moving circumferentially with the working member, the working member being provided with at least one an intermediate space (21) separating the working spaces and extending close to the wall of the rotation space; at least one rotating reaction member (8) located transversely to the working member, which legs into two parts of the working space; flow passages (18,19) leading to said working space parts (6,7) for the removal of gas or steam; and means (42) for synchronizing the moving parts of the machine with each other, the machine comprising at least one working member (1) long enough in its axial direction to leave an intact circumferential surface on the sides of the circumferential working spaces of the working member; at least one rotating reaction member (8), the part (10) forming the transverse partition (15) of the working space being shaped so as to have one, at most two transition sectors (77) in which the edge distance from the axis of rotation of the member is smaller than in other sectors ; and at least one opening (26) in the machine body (4) relative to the partition wall point (15) on the process space (6) side connecting the process space (6) and the corresponding flow channel (18) to the working member (1) and the reaction member (8). the rotations being synchronized so that once during the process cycle one intermediate base (21) of the working member (1) can pass through one of the transition sectors (77) in the reaction member (8), and the working member (1) and the valve member 35 being synchronized so that the connection to the process space ( 6) and, 6 67918, there is a part of the process cycle during which the working space (5) travels circumferentially a certain distance, at one end of which the dividing partition wall (15) forming the reaction element is on the processing life side of the working space. at the head, characterized in that the axes of rotation (24, 25) of the valves closing the process space openings (26) are located in a normal plane of the working member axis (2) which differs substantially from the normal ones containing the axes of the reaction members; and is preferably close to the side edge (12) of the circumferential working space of the working member 10 on the side of which the extreme end (20) of the working space side of the working space is located.

2. Vaatimuksen 1 mukainen kone, tunnettu siitä, 15 että prosessitilaan johtavien aukkojen (26) kohdalla työelimen pyörimistilan (3) rajapintana olevan pyörähdyspinnan (49) muoto on mahdollisimman hyvin pyörivän venttiilin (23) ehjän kehäpinnan (99) muotoa vastaava,mainitun kehäpinnan (99) sivutessa mainittua pyörähdyspintaa (49) pitkin kahta viivaa 20 (A-B ja G-D),joita myöten kaksi kuviteltua,yhdensuuntaista tasoa leikkaa mainittua pyörähdyspintaa,mainittujen kuviteltujen tasojen sij.aitessa symmetrisesti kahden puolen sellaista työelimen akselin (2) keskiviivan kautta kulkevaksi kuviteltua tasoa,joka on venttiilin akselin (24,25) normaalitaso, 25 mainittujen viivojen kohdan muodostaessa venttiilin ehjän kehäpinnan (99) ja työelimen välikannaksen (21) väliset tiivns-t.yskohdat, jotka jakavat aukon (26) kolmeen työelimen kehän suunnassa peräkkäiseen osaan,jotka toimivat virtuaalisina aukkoina (27a-27c),joiden kunkin osalta venttiilin avaus pai-30 suntakäytössä voi alkaa heti kun työelimen välikannas on ehtinyt täysin peittää kyseisen virtuaalisen aukon. 1 2 3 ilMachine according to claim 1, characterized in that at the openings (26) leading to the process space the shape of the rotating surface (49) interface with the rotating space (3) of the working member is as close as possible to the intact circumferential surface (99) of the rotating valve (23). 99) of said page corresponding to the rotational surface (49) along two lines 20 (AB and GD), along which the two imaginary parallel planes intersects said rotational surface, sij.aitessa of said imaginary planes symmetrically on both sides of the kind to pass through the center line of the imaginary plane the working member of the shaft (2); which is the normal plane of the valve shaft (24,25), the location of said lines forming the sealing points between the intact circumferential surface (99) of the valve and the intermediate member (21) of the valve, dividing the opening (26) into three successively circumferential portions of the operating member as virtual openings (27a-27c), for each of which the opening of the valve in pressure operation can start as soon as the working element men's intermediate stock has completely covered that virtual gap. 1 2 3 il

Vaatimuksen 1 mukainen kone, tunnettu siitä, 2 että prosessitilaan johtavien aukkojen (26) kohdalla työelimen pyörimistilan (3) rajapintana olevan pyörähdyspinnan (49) 3 35 muoto on mahdollisimman hyvin pyörivän venttiilin (23) ehjän „ 67918 kehäpinnan (99) muotoa vastaava»mainitun kehäninnan (99) sivutessa mainittua nyörähdyspintaa (49) pitkin kahta viivaa (A'-B1 ja 0joita myöten kaksi kuviteltua,yhdensuuntaista loikkaa mainittua nyörähdysp.intaa,mainittujen kuviteltujen 9 tasojen sijaitessa symmetrisesti kahden nuolen sellaista venttiilin akselin (24,25) keskiviivan kautta kulkevaksi kuviteltua tasoa,joka on työelimen akselin normaalitaso»mainittujen viivojen kohtien muodostaessa venttiilin ehjäin kehäninnan (99) ja työelimen välikannaksen (.91) väliset tiivistys-10 kohdat,jotka jakavat aukon (26) kolmeen venttiilin kehän suunnassa peräkkäiseen osaan,jotka toimivat virtuaalisina aukkoina (27a-27c),jo iden kunkin osalta venttiilin avaus raisuni akäytössä voi alkaa heti kun työelimen välikannas on ehtinyt täysin peittää kyseisen virtuaalisen aukon, 15 4. Vaatimuksen 2 mukainen kone, tunnettu siitä, että rrosessitilaan (6) liittyy kaksi työelimen (1) kehän suunnassa peräkkäistä aukkoa (26),jo itä vastaavilla kahdella venttiilillä f 23) saadaan aikaan kuusi virtuaalista aukkoa (27),jotka ovat peräkkäin työelimen kehän suunnassa, 20 5. Vaatimuksen 3 mukainen kone, t u n n e t t u siitä, että rrosessitilaan (6) liittyy kaksi työelimen (1) kehän suunnassa peräkkäistä aukkoa (26),joita vastaavilla kahdella venttiilillä (23) saadaan aikaan kuusi virtuaalista aukkoa (27) siten,että kummankin venttiilin kohdalle muodostuu kol-25 me venttiilin kehän suunnassa peräkkäin olevaa virtuaalista aukkoa (27). 1Machine according to Claim 1, characterized in that the shape of the rotating surface (49) 3 35 at the openings (26) leading to the process space as the interface of the working space rotation (3) corresponds as closely as possible to the shape of the intact "67918 circumferential surface (99)" of said rotating valve (23). kehäninnan (99) of said page corresponding to nyörähdyspintaa (49) along two lines (along the A'-B1 and 0joita two imaginary parallel defection of said nyörähdysp.intaa, said imaginary planes being located symmetrically 9 the two arrows a valve shaft (24,25) through the center line extending in an imaginary plane which is the normal plane of the working member »the points of said lines forming the sealing-10 points between the intact valve circumferential nose (99) and the working intermediate base (.91) dividing the opening (26) into three successive parts in the circumferential direction of the valve acting as virtual openings ( 27a-27c), for each of which the opening of the valve in the operation of the riser can begin as soon as the the base has had time to completely cover the virtual opening in question. A machine according to claim 2, characterized in that the process space (6) is associated with two successive openings (26) in the circumferential direction of the working member (1), already with two valves f 23) a virtual opening (27) in succession in the circumferential direction of the working member, A machine according to claim 3, characterized in that the process space (6) is associated with two successive opening openings (26) in the circumferential direction of the working member (1) with two valves (23) providing six virtual openings (27) such that three virtual openings (27) in the circumferential direction of the valve are formed at each valve. 1

Vaatimuksen 2 mukainen kone, tunnettu siitä, että venttiili (23) on kunkin virtuaalisen aukon (27a-27c) osalta varustettu tietyllä sektorilla ( /?a -/?,) olevalla 30 aukolla (28),jonka ollessa prosessitilan (6) aukkoon (26) päin kääntyneenä syntyy yhteys prosessitilan ja vastaavan virtauskanavan (18) välille,mainittujen venttiilissä olevien aukkojen toisten reunojen (30) ollessa samoilla kohdilla siten, että venttiilin sulkeutuminen paisunnassa ja avautuminen ,β 67918 puristuksessa tapahtuvat samaaikaisesti kaikkien virtuaalisten aukkojen (27) osalta,kun taas toiset reunat (?9) ovat yksilöllisillä kohdilla siten,että kunkin virtuaalisen aukon avautumisen alkuhetkellä paisunnassa ja sulkeutumisen loppu-5 hetkellä puristuksessa kyseinen virtuaalinen aukko on työelimen väliknnnaksen ( 71) suojaamana, 7. vaatimuksen 2 mukainen kone, tunne ttu siitä, että keskimmäinen virtuaalinen aukko (27b) on jaettu edelleen poikittaisesti kahteen osaan tiivistysviivalla (K-L),joka 10 sijaitsee työelimen akselin (2) siinä normaalitasossa,joka kulkee venttiilin akselin (24,25) kautta.Machine according to claim 2, characterized in that the valve (23) is provided with an opening (28) in a certain sector (/? A - / ?,) for each virtual opening (27a-27c), the opening of the process space (6) being in the opening ( 26) inverted, a connection is established between the process space and the corresponding flow channel (18), the other edges (30) of said orifices in the valve being at the same points so that the valve closes in expansion and opening, β 67918 in compression occur simultaneously for all virtual orifices (27) when while the other edges (? 9) are at individual points such that at the beginning of each virtual opening in the expansion and at the end of the closing at the end of compression the virtual opening is protected by the working spacer (71), a machine according to claim 7, characterized in that the middle the virtual opening (27b) is further divided transversely into two parts by a sealing line (KL) located 10 at the working member shaft (2) in the normal plane passing through the valve shaft (24,25).

Θ. Vaatimuksen ”5 mukainen kone, tunnettu siitä, että keskimmäinen virtuaalinen aukko on jaettu edelleen poikittaisesti kahteen osaan tiivistysviivalla,joka sijaitsee 15 venttiilin akselin (24,25) siinä normaalitasossa,joka kulkee työelimen akselin (2) kautta.Θ. Machine according to claim 5, characterized in that the central virtual opening is further divided transversely into two parts by a sealing line located in the normal plane of the valve shaft (24, 25) passing through the working shaft (2).

tltl

Claims (5)

1. Maskin för utförande av expansion eller komprimering av gaser eller ängor i tillslutningsbara, volymmässigt föränder-5 liga utrymmen; vilken maskin omfattar ätminstone ett av stom-konstruktionen (4) begränsat rotationsutrymme (3), väri an-ordnats ett runt sin centrumaxel roterande arbetsorgan (1), som tillsammans med stomkonstruktionen bildar ätminstone ett arbetsutrymme (5), som rör sig i omkretsens riktning med 10 arbetsorganet, som är försett med ätminstone en övergängsdel (21) som ätskiljer arbetsutrymmena och sträcker sig tili när-heten av rotationsutrymmets vägg; ätminstone ett relativt arbetsorganet tvärgäende, roterande reaktionsorgan (8) som delar arbetsutrymmet i tvä delar; strömningskanaler (18, 19) 15 för avloppsgas eller -änga, som leder tili arbetsutrymmets nämnda delar (6, 7); samt anordningar (42) för ömsesidig synkronisering av maskinens rörliga delar, vilken maskin be-stär av ätminstone ett arbetsorgan (1) som i sin axels riktning är sä längt, att pä sidorna av arbetsorganets arbetsut-20 rymmen i omkretsriktningen finns hei omkretsyta; ätminstone ett roterande reaktionsorgan (8), den del av vilket som bildar en tvärgäende mellanvägg (15) i arbetsutrymmet har utformats sä att den uppvisar en, högst tvä övergängssektor-er (77) där kantlinjens avständ frän reaktionsorganets rota-25 tionsaxel är mindre än i de andra sektorerna; och ätminstone en öppning (26) i stommen (4) relativt mellanväggens (15) plats pä processutrymmets sida, vilken öppning förenar pro-cessutrymmet (6) och den motsvarande strömningskanalen (18); varvid arbetsorganets (1) och reaktionsorganets (8) rotationer 30 har synkroniserats sä att en av arbetsorganets (1) övergangs-delar (21) kan passera genom en övergängssektor (77) i reak-tionsorganet (8) en gang under processperioden, och arbetsorganet (1) och ventilorganet har synkroniserats sä att för-bindelsen mellan processutrymmet (6) och den motsvarande 35 strömningskanalen (18) är öppen under en sädan del av processperioden, under vilken arbetsutrymmet (5) rör sig i omkretsens riktning en bestämd sträcka, pä andra ändan av vilken den upp-delande mellanväggen (15), som utgör reaktionsorganet be-finner sig invid den ända av arbetsutrymmet som är vänd mot 20 6791 8 processutrymmet, kännetecknad därav att rota-tionsaxlarna (24, 25) för ventilerna som tilisluter process-utrymmets öppningar (26) befinner sig i sädant normalplan av arbetsorganets axel (2), som väsentligen avviker frän 5 det normalplan som innehäller reaktionsorganens axlar och är företrädesvis närä den sidokant (12) av arbetsorganets periferiella arbetsutrymme pä sidan av vilken finns arbets-utrymmets mot processutrymmet vända yttersta ända (20), och att ventilens rotationsplan riktar sig ätminstone 10 ungefär mot arbetsorganets rotationsaxel.A machine for performing expansion or compression of gases or vapors in closable, volume-changeable spaces; said machine comprising at least one rotation space (3) limited by the body structure (3), provided with a working member (1) rotating about its center axis, which together with the body structure forms at least one working space (5) which moves in the circumferential direction. with the working member, which is provided with at least one transition part (21) which separates the working spaces and extends to the proximity of the wall of the rotation space; at least one relatively operative transverse, rotating reaction means (8) dividing the working space into two parts; effluent gas or vapor flow channels (18, 19) leading to said working space (6, 7) portions; and devices (42) for reciprocal synchronization of the moving parts of the machine, which machine comprises at least one working member (1) which in the direction of its axis is so long that on the sides of the working space in the circumferential direction there is a circumferential surface; having at least one rotating reaction member (8), the portion of which forms a transverse partition wall (15) in the working space so as to exhibit one, at most two transition sectors (77), where the edge of the line from the axis of rotation of the reaction member is less than in the other sectors; and eating at least one opening (26) in the body (4) relative to the space of the partition (15) on the side of the process space, which opening joins the process space (6) and the corresponding flow channel (18); wherein the rotations 30 of the working member (1) and the reaction member (8) have been synchronized such that one of the transition parts (21) of the working member (1) can pass through a transition sector (77) in the reaction member (8) once during the process period, and the working member (1) and the valve means have been synchronized such that the connection between the process space (6) and the corresponding flow channel (18) is open during such a part of the process period, during which the working space (5) moves in the circumferential direction a certain distance, the second end of which the dividing partition (15) constituting the reaction means is adjacent to the end of the working space facing the process space, characterized in that the rotation shafts (24, 25) of the valves closing the process The openings (26) of the space are in a normal plane of the shaft (2) of the working member which substantially deviates from the normal plane containing the axes of the reaction means and is preferably close to the side edge (12). of the peripheral working space of the working member on the side of which is the outermost end (20) of the working space facing the process space, and that the plane of rotation of the valve is directed at least about the axis of rotation of the working member. 2. Maskin enligt patentkravet 1, kännetecknad därav att vid öppningarna (26) som leder tili processutrymmet motsvarar formen av rotationsytan (49) som bildar gränsytan tili arbetsorganets rotationsutrymme (3) sä bra 15 som möjligt formen av den hela omkretsytan (99) av den roterande ventilen (23), och att nämnda omkretsyta (99) tangerar nämnda rotationsyta (49) längs tvä linjer (A-B och C-D), utmed vilka tvä tänkta, paralleila pian skär nämnda rotationsyta, och att nämnda tänkta plan befinner sig sym-20 metriskt pä tvä sidor av ett sädant pian som är tänkt att gä genom mittlinjen av arbetsorganets axel (2), vilket pian är ventilaxelns (24, 25) normalplan, och att stället för nämnda linjer bildar tätningspunkter mellan ventilens hela omkrets (99) och arbetsorganets övergängsdel (21), vilka 25 tätningspunkter delar öppningen (26) i tre i arbetsorganets omkretsriktning efter varandra anordnade delar, vilka fungerar som virtuella öppningar (27a-27c) , för vilkas respektive del öppnandet av ventilen vid expansionsdrift kan päbörjas strax efter det att arbetsorganets övergängsdel 30 har hunnit helt övertäcka ifrägavarande virtuella öppning. 1 li Maskin enligt patentkravet 1, kännetecknad därav att vid öppningarna (26), som leder tili processutrymmet, motsvarar formen av rotationsytan (49) , som bildar gränsytan tili arbetsorganets rotationsutrymme (3), sä bra 35 som möjligt formen av den hela omkretsytan (99) av den roterande ventilen (23), och att nämnda omkretsyta (99) tangerar nämnda rotationsyta (49) längs tvä linjer 21 6791 8 (A'-B1 och C'-D'), utmed vilka tvä tänkta, parallella plan skär nämnda rotationsyta, och att nämnda tänkta plan befinner sig symmetriskt pä tvä sidor av ett sädant plan som är tänkt att gä genom mittlinjen av ventilens axel (24, 25), vilket 5 plan är arbetsorganets normalplan, och att stället för nämnda linjer bildar tätningspunkter mellan ventilens hela omkretsyta (99) och arbetsorganets övergängsdel (21), vilka tätningspunkter delar öppningen (26) i tre i arbetsorganets omgretsytas riktning efter varandra anordnade delar, vilka 10 fungerar som virtuella öppningar (27a-27c), för vilkas res-pektive del öppnandet av ventilen vid expansionsdrift kan päbörjas strax efter det att arbetsorganets övergängsdel har hunnit helt övertäcka ifrägavarande virtuella öppning.2. Machine according to claim 1, characterized in that at the openings (26) leading to the process space, the shape of the rotating surface (49) forming the interface to the rotational space (3) of the working member corresponds as well as possible to the shape of the entire circumferential surface (99). rotating valve (23), and said circumferential surface (99) tangles said rotating surface (49) along two lines (AB and CD), along which two conceived parallel bars intersect said rotational surface, and said conceived plane is symmetrically on two sides of a sane pane which is intended to pass through the center line of the shaft (2) of the working member, which pane is the normal plane of the valve shaft (24, 25), and that the place of said lines forms sealing points between the entire circumference (99) of the valve and the transition part of the working member. (21), which sealing points divide the aperture (26) into three parts arranged in succession perpendicular to each other, which act as virtual apertures (27a-27c), for which respective apertures a v The valve during expansion operation can be started shortly after the transition part 30 of the working member has fully covered the virtual opening in question. Machine according to claim 1, characterized in that at the openings (26) leading to the process space correspond to the shape of the rotating surface (49) which forms the interface to the rotational space (3) of the working member, as well as possible the shape of the entire circumferential surface ( 99) of the rotary valve (23), and said circumferential surface (99) tangles said rotating surface (49) along two lines 21 (A'-B1 and C'-D ') along which two conceivable parallel planes intersect said rotational surface, and said conceivable plane is symmetrically on two sides of a said plane which is intended to pass through the center line of the valve shaft (24, 25), which plane is the normal plane of the working member, and that the location of said lines forms sealing points between the entire peripheral surface (99) of the valve and the transition part (21) of the working member, which sealing points divide the opening (26) into three arranged parts in the direction of the working surface of the working member, which act as virtual openings (27a-27c), Particularly, the opening of the valve during expansion operation can commence shortly after the transition member of the working member has fully covered the virtual opening in question. 4. Maskin enligt patentkravet 2, kännetecknad därav att tili processutrymmet (6) ansluter sig tvä i rikt-ningen av arbetsorganets (1) omkrets efter varandra anordnade öppningar (26), som motsvaras av tvä ventiler (23) med hjälp av vilka ästadkoms sex virtuella öppningar (27) som anordnats 20 efter varandra i riktningen av arbetsorganets omkrets.Machine according to Claim 2, characterized in that the process space (6) joins two in the direction of the circumferentially arranged openings (26) of the working member (1), corresponding to two valves (23) by means of which six are provided. virtual openings (27) arranged one after the other in the direction of the circumference of the working member. 5. Maskin enligt patentkravet 3, kännetecknad därav att tili processutrymmet (6) ansluter sig tvä i riktningen av arbetsorganets (1) omkrets efter varandra anordnade 25 öppningar (26), som motsvaras av tvä ventiler (23) med hjälp av vilka ästadkoms sex virtuella öppningar (27) sä att vid bäda ventilerna bildas tre i riktningen av ventilens omkrets efter varandra anordnade virtuella öppningar (27).Machine according to Claim 3, characterized in that the process space (6) joins two in the direction of the circumferentially arranged openings (26) of the working member (1), which are corresponded to two valves (23) by means of which six virtual apertures (27) such that at both valves three are formed in the direction of the circumferences of the valve arranged virtual apertures (27). 6. Maskin enligt patentkravet 2, kännetecknad därav att ventilen (23) är för var och en av de virtuella öppningarnas (27a-27c) del försedd med en öppning (28) i en bestämd sektor (/3^- fic) / sä att när denna öppning är vänd mot processutrymmets (6) öppning (26) bildas det en förbind-35 else mellan processutrymmet och den motsvarande strömnings-kanalen (18) varvid de ena kanterna (30) av nämnda öppningar i ventilen är belägna pä samma linje pä sä sätt att ventilens tillslutning vid expansionen och öppnande vid kompressionen sker samtidigt i alla de virtuella öppningarna, medan de6. Machine according to claim 2, characterized in that the valve (23) is provided for each part of the virtual openings (27a-27c) with an opening (28) in a specific sector (/ 3 when this opening faces the opening (26) of the process space (6), a connection is formed between the process space and the corresponding flow channel (18), one of the edges (30) of said openings in the valve being located on the same line on the so that the valve closure at the expansion and opening at the compression occurs simultaneously in all the virtual openings, while the
FI791370A 1979-04-27 1979-04-27 MASKIN FOER UTFOERANDE AV EXPANSION ELLER KOMPRIMERING AV GASER ELLER AONGOR FI67918C (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI791370A FI67918C (en) 1979-04-27 1979-04-27 MASKIN FOER UTFOERANDE AV EXPANSION ELLER KOMPRIMERING AV GASER ELLER AONGOR
FI812667A FI812667A (en) 1979-04-27 1981-08-28 FOER HOEG TRYCKNIVAO LAEMPLIG EXPANSIONS- OCH PRESSMASKIN

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI791370A FI67918C (en) 1979-04-27 1979-04-27 MASKIN FOER UTFOERANDE AV EXPANSION ELLER KOMPRIMERING AV GASER ELLER AONGOR
FI791370 1979-04-27

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI791370A FI791370A (en) 1980-10-28
FI67918B true FI67918B (en) 1985-02-28
FI67918C FI67918C (en) 1985-06-10

Family

ID=8512605

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI791370A FI67918C (en) 1979-04-27 1979-04-27 MASKIN FOER UTFOERANDE AV EXPANSION ELLER KOMPRIMERING AV GASER ELLER AONGOR

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI67918C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI67918C (en) 1985-06-10
FI791370A (en) 1980-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4047856A (en) Rotary steam engine
KR101711778B1 (en) Rotary piston machine and controlling gear arrangement
RU2357085C2 (en) Rotor device (versions)
JP2015222077A (en) Rotary machine with roller controlled vane
GB2512420A (en) Rotary machine
US20220325661A1 (en) Rotary machine with hub driven transmission articulating a four bar linkage
WO2021088135A1 (en) Cavity having zelun circle shape, fluid working device, and engine
JPH05507536A (en) rotary piston internal combustion engine
JP2016503136A (en) Rotating machine
CA2545519C (en) Hybrid engine
US6846163B2 (en) Rotary fluid machine having rotor segments on the outer periphery of a rotor core
JP4521785B1 (en) Rotating piston machine
WO1996012870A1 (en) Internal combustion engine
FI67918B (en) MASKIN FOER UTFOERANDE AV EXPANSION ELLER KOMPRIMERING AV GASER ELLER AONGOR
US3994640A (en) Spherical rotary steam engine
RU200122U1 (en) MULTI-VANE MOTOR
KR19990063602A (en) Rotary internal combustion engine
WO2007054106A1 (en) Internal combustion rotary orbital engine
US5520147A (en) Rotary motor or engine having a rotational gate valve
US11873813B2 (en) Suction/compression rotating mechanism, rotary compressor and rotary engine
RU2113606C1 (en) Compressor rotor-vane internal combustion engine
RU2023896C1 (en) Wheeled force unit
RU2256808C2 (en) Internal combustion turborotor engine
RU2152522C1 (en) Rotary piston internal combustion engine
JPS585431A (en) Angular velocity changing rotary engine

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: TAKALO, KAUKO ARMAS