NL1005904C2 - Rotary piston machine. - Google Patents
Rotary piston machine. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1005904C2 NL1005904C2 NL1005904A NL1005904A NL1005904C2 NL 1005904 C2 NL1005904 C2 NL 1005904C2 NL 1005904 A NL1005904 A NL 1005904A NL 1005904 A NL1005904 A NL 1005904A NL 1005904 C2 NL1005904 C2 NL 1005904C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- rotary piston
- inner jacket
- sealing member
- piston machine
- machine according
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C19/00—Sealing arrangements in rotary-piston machines or engines
- F01C19/02—Radially-movable sealings for working fluids
- F01C19/04—Radially-movable sealings for working fluids of rigid material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
- F01C1/08—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing
- F01C1/10—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
- F01C1/104—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member one member having simultaneously a rotational movement about its own axis and an orbital movement
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B53/00—Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Hydraulic Motors (AREA)
Description
Draaizuigermachine.Rotary piston machine.
De uitvinding heeft ten dele betrekking op een in de octrooili-5 teratuur reeds bekende draaizuigermachine, beschreven in de Duitse octrooiaanvrage no. 95902321.9-2301-PCT/NL9400259 en gepubliceerd op 4 december 1996.The invention relates in part to a rotary piston machine already known in the patent literature, described in German patent application no. 95902321.9-2301-PCT / NL9400259 and published on December 4, 1996.
Terwille van duidelijkheid en afstemming van terminologie bij de beschrijving van de uitvinding, volgt hier eerst een korte 10 samenvatting van de octrooibeschrijving van die reeds bestaande draaizuigermachine:For the sake of clarity and fine-tuning of terminology in the description of the invention, here is first a brief summary of the patent description of that pre-existing rotary piston machine:
De draaizuigermachine wordt gekenmerkt door de toepassing van een omsluitend lichaam (zie fig. 1), met vier vlakke binnenman-15 telvlakken (1) van gelijke breedte R en gelijke lengte, vormend een in dwarsdoorsnede vierkante binnenruimte, met een draaizui-ger (2) die in dwarsdoorsnede de omtrek heeft van een vloeiend gesloten kromme van "constante wijdte" R met drie assen van symmetrie.The rotary piston machine is characterized by the use of an enclosing body (see fig. 1), with four flat inner counters (1) of equal width R and equal length, forming a cross-sectional square inner space, with a rotary piston (2 ) which, in cross section, is the outline of a smoothly closed curve of "constant width" R with three axes of symmetry.
20 Zo'n kromme ontstaat door vanuit de middelpunten van drie gelijke en in gelijkzijdig driehoeksverband geplaatste cirkels (7), hierna te noemen "hoekcirkels", raakcirkelbogen (8) te trekken aan de achterzijden van de twee overstaande hoekcirkels .Such a curve is created by drawing tangent circle arcs (8) on the backsides of the two opposite corner circles from the centers of three equal and triangular-shaped circles, hereinafter referred to as "corner circles".
25 Bij draaiing van de draaizuiger in zijn vierkante huis is die beweging samengesteld uit een draaiing om de eigen zwaarte-as (Z) plus een wenteling van de zwaarte-as om de langsmidden-as (M) van de vierkante binnenruimte in een richting die tegengesteld is aan de draairichting van de draaizuiger.25 When the rotary piston is rotated in its square housing, that movement is composed of a rotation about its own gravity axis (Z) plus a rotation of the gravity axis about the longitudinal center axis (M) of the square interior space in a direction which opposite to the direction of rotation of the rotary piston.
30 Bij een volledige omwenteling van de draaizuiger wentelt de zwaarte-as driemaal rond de langsmidden-as.30 With a full revolution of the rotary piston, the gravity axis rotates three times around the longitudinal center axis.
Door zijn constante wijdte zal de draaizuiger in de vierkante binnenruimte in elke stand met elk van de vier binnenmantel-vlakken voeling hebben langs een rechte lijn in langsrichting, 35 hierna te noemen "raakrechte".Due to its constant width, the rotary piston in the square interior space will feel in any position with each of the four inner shell surfaces along a straight line in the longitudinal direction, hereinafter referred to as "tangent".
Bij draaiing van de draaizuiger zullen die raakrechten evenwijdig verschuiven over de binnenmantelvlakken, waarbij de raak- 1005904 2 rechten met de ribben van de draaizuiger schuiven in de draairichting van de draaizuiger en de raakrechten met de flanken van de draaizuiger schuiven tegen de draairichting in.When the rotary piston is rotated, those tangents will move parallel over the inner sheath surfaces, the tangents sliding 1005904 2 with the ribs of the rotary piston in the direction of rotation of the rotary piston and the tangents with the sides of the rotary piston sliding against the direction of rotation.
Deze heen en weer gaande verschuivingen van de vier raakrechten 5 zijn beperkt tot delen van de binnenmantelvlakken die zijn gelegen binnen uiterste raakrechten op enige afstand van de hoeklijnen van de vierkante binnenruimte.These reciprocating shifts of the four tangents 5 are limited to parts of the inner mantle surfaces located within extreme tangents some distance from the angular lines of the square inner space.
De hoeklijnen van de vierkante binnenruimte met de aangrenzende stroken van de binnenmantelvlakken die niet door delen van de 10 draaizuiger worden geraakt, worden "vrije hoeken" genoemd (5). Tussen de vier vrije hoeken en de draaizuiger met de over de binnenmantelvlakken heen en weer schuivende vier raakrechten, vormen zich vier van elkaar gescheiden en van volume veranderende werkruimten (6).The angular lines of the square inner space with the adjacent strips of the inner jacket surfaces that are not touched by parts of the rotary piston are called "free corners" (5). Between the four free corners and the rotary piston with four tangents sliding back and forth across the inner casing surfaces, four separate working spaces (6) change in volume.
15 De vrije hoeken van de vierkante binnenruimte bieden mogelijkheden tot het aanbrengen van diverse bij dit soort van machines gebruikelijke voorzieningen, zoals in- en uitlaatpoorten met kleppen of schuiven, ontstekingsmechanismen, verwarmingselementen, brandstofinspuitmechanismen en dergelijke, zonder dat de 20 wenteling van de draaizuiger in de binnenruimte behoeft te worden gehinderd.The clear corners of the square interior space offer possibilities for fitting various facilities customary in this type of machine, such as inlet and outlet ports with valves or slides, ignition mechanisms, heating elements, fuel injection mechanisms and the like, without the rotation of the rotary piston in the interior space needs to be obstructed.
Tevens bieden de vrije hoeken mogelijkheden om, bij het ontwerpen van toepassingen van deze machine, aan de volumeveranderingen van de werkruimten, binnen wijde grenzen, elke gewenste verhouding tussen het grootste en het kleinste volume mee te 5 geven.The clearances also offer possibilities, when designing applications of this machine, to accommodate the changes in the volume of the workspaces, within wide limits, any desired ratio between the largest and the smallest volume.
Door in beide parallelle draaiassen van de draaizuiger in elkaar grijpende tandwielen aan te brengen, één met uitwendige vertanding en één met inwendige vertanding, kan worden bereikt dat bij krachtwerkingen van of naar de draaizuiger de momentele 10 standen van de draaizuiger niet worden bepaald door aanrakingen met de binnenmantelvlakken van het huis, maar worden bepaald door de tandwielen, waardoor de draaizuiger in principe vrij kan draaien binnen het vierkante huis.By arranging interlocking gears in both parallel rotary axes of the rotary piston, one with external teeth and one with internal teeth, it can be achieved that during current operations to or from the rotary piston, the current positions of the rotary piston are not determined by touches with the inner casing surfaces of the housing, but are determined by the gears, which in principle allows the rotary piston to rotate freely within the square housing.
15 Een belangrijke funktie van een ribbe van de draaizuiger bij het doorlopen van zijn baan langs de binnenmantelvlakken, be- 1005904 3 staat uit het van elkaar scheiden van de twee werkruimten ter weerszijden van de ribbe, met mogelijke grote onderlinge drukverschillen en temperatuurverschillen.An important function of a rib of the rotary piston as it traverses its path along the inner jacket surfaces is to separate the two working spaces on either side of the rib from each other, with possible large differential pressures and temperature differences.
Deze scheiding in langsrichting van de twee werkruimten wordt 5 tot stand gebracht door de met de hoekcirkels corresponderende "hoekcylinders" (7), hierna te noemen "ribbecylinders".This longitudinal separation of the two working spaces is accomplished by the "corner cylinders" (7), hereinafter referred to as "rib cylinders" corresponding to the angular circles.
Het deel van het oppervlak van een ribbecylinder dat aan het oppervlak van de draaizuiger ligt, dat is 1/6 deel (9), zal hierna worden aangeduid als "cylindrische ribbe".The portion of the surface of a ribbecylinder lying on the surface of the rotary piston, that is 1/6 part (9), will hereinafter be referred to as "cylindrical rib".
10 Het belang van dit soort van machines is er goeddeels in gelegen, dat die cylindrische ribben aan de constructeur van de machine uitstekende uitgangspunten bieden voor het bewerkstelligen van effectieve scheiding van twee werkruimten ter weerszijden van een cylindrische ribbe.The importance of this type of machine lies largely in the fact that those cylindrical ribs offer the machine constructor excellent starting points for effecting effective separation of two working spaces on either side of a cylindrical rib.
15 Hoe de specifieke eigenschappen van de cylindrische ribben op diverse manieren kunnen worden benut voor het bewerkstelligen van efficiënt scheidende functies van de cylindrische ribben, zal worden verklaard aan de hand van figuur 2.How the specific properties of the cylindrical ribs can be used in various ways to achieve efficient separating functions of the cylindrical ribs will be explained with reference to figure 2.
20 Uitvoering en werking van de spelingsafdichting Al (figuur 2, detail Al).20 Design and operation of the clearance seal A1 (Figure 2, detail A1).
Elke cylindrische ribbe van de draaizuiger is over de volle lengte vervangen door een cylindrische sparing (boring) in langsrichting (15), waarbij de as van de boring samenvalt met 25 de as van de ribbecylinder en waarbij de diameter van de boring gelijk is aan de diameter van de ribbecylinder.Each cylindrical rib of the rotary piston has been replaced over the full length by a cylindrical recess (bore) in the longitudinal direction (15), the axis of the bore coinciding with the axis of the rib cylinder and the diameter of the bore equal to the diameter of the bore. diameter of the ribbecylinder.
Binnen twee raakvlakken ter weerszijden aan de boring (16), onderling onder een hoek van ruim 60 graden, wordt alle materiaal van de draaizuiger weggenomen. In de zo verkregen gootvor-30 mige gleuf met cylindrische bodem, wordt over de volle lengte een cylindrische staaf (afdichtingsprofiel) (17) gebracht met de diameter van de ribbecylinder. Bij drukverschil ter weerszijden van de cylindrische staaf zal deze de speling tussen ribbe en binnenmantelvlak afsluiten aan de zijde van de laagste 3 5 druk.All material is removed from the rotary piston within two interfaces on either side of the bore (16), at an angle of more than 60 degrees. A full-length cylindrical rod (sealing profile) (17) with the diameter of the ribbed cylinder is introduced into the channel-shaped groove with cylindrical bottom thus obtained. If there is a pressure difference on either side of the cylindrical rod, it will close the play between the rib and the inner jacket surface on the side of the lowest pressure.
Bij het passeren van een vrije hoek wordt de cylindrische staaf geleid door de vorm van de vrije hoek of door speciale gelei- »' j i/ o 9 ö 4 4 dingsstroken (18).When passing through a clearance angle, the cylindrical rod is guided by the shape of the clearance angle or by special guide strips (18).
Uitvoering en werking van de spelingsafdichting A2 (figuur 2, detail A2) 5 Elke cylindrische ribbe van de draaizuiger is over de volle lengte vervangen door een cylindrische boring in langsrichting (12), waarbij de as van de boring samenvalt met de as van de ribbecylinder en waarbij de diameter van de boring groter is dan de diameter van de ribbecylinder.Design and function of the clearance seal A2 (figure 2, detail A2) 5 Each cylindrical rib of the rotary piston has been replaced over the entire length by a cylindrical bore in longitudinal direction (12), the axis of the bore coinciding with the axis of the rib cylinder and wherein the diameter of the bore is greater than the diameter of the ribbecylinder.
10 In de boring past vrij draaiend om zijn lengte-as een cylindrische staaf (afdichtprofiel) (13) van dezelfde lengte als de boring, die is voorzien van een afvlakking (14) over de gehele lengte en tot een diepte waarop de afvlakking raakt aan de denkbeeldige ribbecylinder.10 Rotating about its longitudinal axis, a cylindrical rod (sealing profile) (13) of the same length as the bore fits in the bore and is fitted with a flattening (14) over the entire length and to a depth at which the flattening touches the imaginary ribbe cylinder.
15 Bij plaatsing van het afdichtprofiel in de langsboring, zal de afvlakking van het afdichtprofiel met enige speling aanliggen tegen een binnenmantelvlak en bij het glijden langs het binnen-mantelvlak zal het afdichtprofiel in dezelfde stand blijven door te kantelen om zijn lengte-as. Bij drukverschil ter weers-20 zijden van de ribbe zal de cylindrische staaf de speling tussen ribbe en binnenmantelvlak afsluiten.When the sealing profile is placed in the longitudinal bore, the flattening of the sealing profile will abut against an inner jacket surface with some play and when sliding along the inner jacket surface the sealing profile will remain in the same position by tilting about its longitudinal axis. In the event of a pressure difference on both sides of the rib, the cylindrical rod will close off the play between the rib and the inner jacket surface.
Bij het bereiken en passeren van een vrije hoek van de vierkante binnenruimte, kan het afdichtprofiel door een geschikte vorm van de vrije hoek, of door speciale geleidingsstroken in de 25 vrije hoek (18), over een hoek worden gekanteld tot een geschikte aanvangsstand voor het glijden van de vlakke strook langs het daaropvolgende binnenmantelvlak.When reaching and passing a clearance angle of the square interior space, the sealing profile can be tilted over a corner by a suitable shape of the clearance angle, or by special guide strips in the clearance angle (18), to a suitable starting position for the sliding the flat strip along the subsequent inner jacket surface.
Uitvoering en werking van de spelingsafdichting A3 (figuur 2, 30 detail A3).Design and operation of the clearance seal A3 (figure 2, detail A3).
Elke cylindrische ribbe van de draaizuiger is over de volle lengte en de volle breedte vervangen door een gleuf in langsrichting (19).Each cylindrical rib of the rotary piston has been replaced along its full length and width by a longitudinal slot (19).
In die gleuf past radiaal beweegbaar een afdichtschot van de-35 zelfde lengte dat aan de naar buiten gerichte zijde in langsrichting de vorm heeft van een cylindervlak van 60 graden, met de straal van de ribbecylinder (20).A radially movable sealing partition of the same length which, on the outwardly directed side, is longitudinally in the form of a cylinder plane of 60 degrees, with the radius of the rib-cylinder (20), fits in said groove.
100590A100590A
55
Dit afdichtschot wordt door veerdruk radiaal naar buiten gedrukt, zodat bij het passeren van een binnenmantelvlak het afdichtschot daarmee voeling heeft langs raakrechten van het cylindervlak. Bij het onstaan van drukverschil ter weerszijden 5 van de ribbe wordt het afdichtschot tegen een zijwand van de gleuf gedrukt en in die positie vastgehouden tot het drukverschil wegvalt.This sealing bulkhead is pressed radially outwards by spring pressure, so that when passing through an inner jacket surface, the sealing bulkhead feels therewith along tangents of the cylinder surface. When a pressure difference arises on either side of the rib, the sealing partition is pressed against a side wall of the slot and held in that position until the pressure difference disappears.
Figuur 3 toont een dwarsdoorsnede en een langsdoorsnede van een 10 technische uitvoering van het voorgaand besprokene.Figure 3 shows a cross-section and a longitudinal section of a technical embodiment of the above discussed.
De centrale as (3) is gelegerd (12a) in de zijdelen (11) van het huis; de draaizuiger (2) is gelegerd (10) op de excentriek (4). Aan de draaizuiger bevindt zich een tandwiel (8a) waarvan het middelpunt samenvalt met de zwaarte-as van de draaizuiger. 15 Dit tandwiel grijpt in de tanden van een tweede tandwiel (8b), met inwendige vertanding, dat vast verbonden is met het vierkante huis en waarvan het middelpunt samenvalt met de langs midden-as van het vierkante huis.The central shaft (3) is alloyed (12a) in the side parts (11) of the housing; the rotary piston (2) is mounted (10) on the eccentric (4). The rotary piston has a gear (8a), the center of which coincides with the axis of gravity of the rotary piston. This gear meshes with the teeth of a second gear (8b), internally toothed, which is fixedly connected to the square housing and the center of which coincides with the longitudinal center axis of the square housing.
Wanneer de draaizuiger 1/3 omwenteling maakt, doorloopt het 20 tandwiel de inwendige vertanding volledig, dat wil zeggen dat de verhouding der tandwielen is als 3:4.When the rotary piston makes 1/3 of a revolution, the gear runs through the internal gearing completely, ie the ratio of the gears is like 3: 4.
De flanken van de draaizuiger zullen bij het wentelen van de draaizuiger in de vierkante binnenruimte langs de binnenman-25 telvlakken rollen in een richting tegengesteld aan de draairichting van de draaizuiger en tegelijk in betrekkelijk geringe mate schuiven langs de binnenmantelvlakken in een richting die overeenkomt met de draairichting van de draaizuiger.The rotary piston flanks will rotate along the inner counters in the square inner space as the rotary piston rotates in a direction opposite to the rotational direction of the rotary piston and at the same time slide relatively slightly along the inner shell surfaces in a direction corresponding to the direction of rotation of the rotary piston.
Voor dit glijden en rollen zullen bij de constructie van de 30 machine spelingen moeten worden aangehouden tussen flanken en binnenmantelvlakken.For this sliding and rolling, clearances will have to be maintained between flanks and inner sheath surfaces during construction of the machine.
Bij bepaalde toepassingen van deze draaizuigermachine kunnen die spelingen zich manifesteren als afdichtingsgebreken tussen twee werkruimten en een nadelige invloed hebben op de beoogde 35 werkingen van de machine. Om die nadelige invloed op te heffen of te beperken, kunnen de flanken worden voorzien van een samenhangend systeem van flankspelingsafdichtingen.In certain applications of this rotary piston machine, those clearances may manifest as sealing defects between two workspaces and adversely affect the intended machine operations. To counteract or mitigate that adverse effect, the flanks may be provided with a coherent system of flank backlash seals.
1 o 0 55 0 4 61 o 0 55 0 4 6
Een flankspelingsafdichting bestaat in principe uit radiale gleuven (27) in lengterichting van de draaizuiger in een flank aangebracht (zie figuur 4).A flank backlash seal basically consists of radial slots (27) in a longitudinal direction of the rotary piston mounted in a flank (see figure 4).
In zo'n gleuf bevindt zich over de volle lengte een afdich-5 tingsorgaan (28) dat onder veerdruk (29) tot op grotere afstand dan de grootte van de speling tussen huis en rotor buiten het flankoppervlak uitsteekt. Zodra een afdichtingsorgaan in aanraking komt met een binnenmantelvlak, zal het afdichtingsorgaan tegen de veerdruk in dieper in de gleuf worden gedrukt en aldus 10 enige tijd ondersteuning geven aan de afdichting tussen de beide werkruimten ter weerszijden van de denkbeeldige raakrech-te van flank met binnenmantelvlak.In such a groove there is a full-length sealing member (28) which, under spring pressure (29), protrudes beyond the flank surface beyond the magnitude of the clearance between housing and rotor. As soon as a sealing member comes into contact with an inner jacket surface, the sealing member will be pressed deeper into the groove against the spring pressure and thus provide some support for the sealing between the two working spaces on either side of the imaginary tangent of the inner jacket face flank.
Bij een samenwerkend systeem van flankspelingsafdichtingen dienen in een flank een aantal van deze gleuven met afdich-15 tingsorganen te worden aangebracht op ten hoogste zodanige onderlinge afstand, dat bij het afrollen van de flank langs een binnenmantelvlak steeds tenminste één van de afdichtingsorganen in werking is.In a cooperating system of flank backlash seals, a number of these slots with sealing members must be provided in a flank at a maximum mutual distance such that at least one of the sealing members is always in operation when the flank unrolls along an inner jacket surface.
20 Zie voor meer details voornoemde Duitse octrooiaanvrage. Draaizuigermachine volgens de uitvinding.20 For more details, see the aforementioned German patent application. Rotary piston machine according to the invention.
De uitvinding heeft gedeeltelijk betrekking op de draaizuiger-25 machine van voorgaande samenvatting.The invention partly relates to the rotary piston machine of the previous summary.
Terecht is er in dat ontwerp van uitgegaan dat grote zorg moet worden besteed aan interne procesafdichtingen en spelingsaf-dichtingen. Ook bij de draaizuigermachine volgens de uitvinding is daaraan veel aandacht geschonken, waarbij het onderzoek zich 30 richtte op de draaizuigermachine volgens de Duitse patentaan-vrage, in het bijzonder op de spelingsafdichtingen Al, A2, en A3.This design rightly assumes that great care must be taken with internal process seals and clearance seals. A great deal of attention has also been paid to this in the rotary piston machine according to the invention, the research focusing on the rotary piston machine according to the German patent application, in particular on the clearance seals A1, A2 and A3.
Spelingsafdichting Al gaat uit van een cylindrische staaf die 35 los ligt in een gootvormige gleuf.Backlash seal A1 starts from a cylindrical rod lying loose in a channel-shaped slot.
Spelingsafdichting A2 gaat uit van een cylindrische staaf met afvlakking die los ligt in een cylindrische gleuf.Backlash seal A2 starts from a cylindrical rod with a flattened surface that lies loose in a cylindrical groove.
' Λ ·' — ·· .Λ Λ » s U u Ü H'Λ ·' - ·· .Λ Λ »s U u Ü H
77
Spelingsafdichting A3 gaat uit van een afdichtschot met cylin-dervlak dat los en radiaal beweegbaar ligt in een radiale rechthoekige gleuf.Backlash seal A3 assumes a sealing bulkhead with cylindrical surface that lies loosely and radially movable in a radial rectangular slot.
5 Hoewel het universeel bruikbare machineconcept onder wisselende omstandigheden met deze spelingsafdichtingen zeker zijn nut kan bewijzen, zijn aan het los liggen van de afdichtingsorganen nadelen verbonden. In het bijzonder bij het passeren van de "vrije hoeken", die zodanig gevormd zijn of van zodanige ge-10 leidingsstroken zijn voorzien, dat de afdichtingsorganen op hun plaats in de respectievelijke gleuven worden gehouden, dan wel worden gekanteld, treden relatief grote centrifugaalkrachten op. Die centrifugaalkrachten leiden er toe dat de afdichtingsorganen met kracht tegen de cylindrische binnenmantelvlakken of 15 tegen de geleidingsstroken worden worden gedrukt en daardoor wrijvingsverliezen, slijtage en motorgeruis veroorzaken.Although the universally usable machine concept can certainly prove useful under varying conditions with these clearance seals, there are drawbacks to the loosening of the sealing members. Particularly when passing the "free corners" which are formed or provided with such conducting strips that the sealing members are held in place in the respective slots or are tilted, relatively large centrifugal forces occur . These centrifugal forces cause the sealing members to be forcefully pressed against the cylindrical inner jacket surfaces or against the guide strips and thereby cause friction losses, wear and engine noise.
De uitvinding beoogt onder andere voor dit bezwaar een oplossing te bieden, zie fig. 5, (Relatieve schaal circa 5 : 1, dat is ten opzichte van figuur 7).One of the objects of the invention is to provide a solution to this drawback, see Fig. 5, (Relative scale approximately 5: 1, that is with respect to Fig. 7).
20 De cylindrische staaf (40) met afvlakking (44) ( hierna in doorsneden "koorde" genoemd en representatief voor de breedte van de afvlakking) kan vrij draaien in zijn cylindrische behuizing (32) ter plaatse van een ribbe-cylinder van de draaizui-ger.The cylindrical rod (40) with flattening (44) (hereinafter referred to as "chord" in sections and representative of the width of the flattening) is free to rotate in its cylindrical housing (32) at the location of a rib cylinder of the swivel ger.
25 In de as van draaiing van het afdichtingsprofiel is aan elke kopse kant een boring (33) aangebracht waarin met geringe speling een metalen cylindrische stop (34) kan worden opgenomen die deel uitmaakt van een verbindingsstuk dat bestaat uit twee van die cylindrische stoppen, onderling verbonden door een 30 brugstuk (35). De tweede stop van het verbindingsstuk kan nauwkeurig passend worden geplaatst in een boring (36) in het draaizuigerlichaam (37).A bore (33) is provided on each end side in the axis of rotation of the sealing profile, in which a metal cylindrical plug (34) can be received with little play, which part of a connecting piece consisting of two of these cylindrical plugs, mutually connected by a bridge (35). The second stop of the connector can be snugly fitted into a bore (36) in the rotary piston body (37).
Bij plaatsing van een verbindingsstuk in het geheel wordt het brugstuk ten dele opgenomen door een sparing (38) in het draai-35 zuigerlichaam en in een verdiept gedeelte (39) van het kopse vlak van het afdichtingsprofiel, zodanig dat de bovenkant van het verbindingsstuk in hetzelfde vlak ligt als het zijvlak van 1005S04 8 de draaizuiger en het kopvlak van het cylindrische afdichtings-profiel. Het verdiepte deel in een kopvlak van een afdichtings-profiel is van zodanige vorm dat het afdichtingsprofiel vanuit de getekende stand ruim 30 graden zowel naar links als naar 5 rechts kan draaien.When placing a connector in the whole, the bridge piece is partly received by a recess (38) in the rotary piston body and in a recessed part (39) of the end face of the sealing profile, such that the top of the connector in same plane as the side face of 1005S04 8, the rotary piston and the top face of the cylindrical sealing profile. The recessed part in the end face of a sealing profile is of such a shape that the sealing profile can rotate more than 30 degrees to the left and to the right from the drawn position.
Daarmee is bereikt dat de afvlakking van het cylindrische afdichtingsprof iel in alle standen van de draaizuiger vlak kan aanliggen tegen de vlakke binnenmantelvlakken van het vierkante huis en, na enkele voorzieningen, ook de cylindrische binnen-10 mantelvlakken van het vierkante huis vloeiend kan volgen, terwijl optredende centrifugaalkrachten worden opgenomen in de verbindingsstukken in beide kopvlakken van het afdichtingspro-f iel.This achieves that the flattening of the cylindrical sealing profile in all positions of the rotary piston can lie flat against the flat inner jacket surfaces of the square housing and, after some provisions, can also follow the cylindrical inner jacket surfaces of the square housing smoothly, while centrifugal forces that occur are incorporated in the connectors in both end faces of the sealing profile.
15 Omdat bij het passeren van een hoek van de vierkante binnenruimte de "raakrechten" van de cylindrische ribbe een denkbeeldig inwendig cylindervlak van 90 graden doorlopen, met een straal gelijk aan een been van de vrije hoek, is voor de spe-lingsafdichtingen Al en A3 als gunstigste vorm van een vrije 20 hoek een inwendig cylindervlak van 90 graden toe te passen dat precies past in die vrije hoek.Because when passing an angle of the square inner space, the "tangent" of the cylindrical rib runs through an imaginary internal cylinder plane of 90 degrees, with a radius equal to one leg of the free angle, for the play seals A1 and A3 as the most favorable form of a free angle, to use an internal cylinder surface of 90 degrees that fits exactly in that free angle.
Zodat het binnenoppervlak van de vier in vierkantsverband geplaatste vlakke binnenmantelvlakken, tezamen met het binnenoppervlak van de vier cylindrische binnenmantelvlakken, in een 25 doorsnede loodrecht op de centrale as een vierzijdig symmetrische en vloeiend gesloten kromme vormen.So that the inner surface of the four squared planar inner casing surfaces, together with the inner surface of the four cylindrical inner casing surfaces, form a four-sided symmetrical and smoothly closed curve in a section perpendicular to the central axis.
De passage van een afdichtingsorgaan van de spelingsafdichting A2 langs een inwendig cylindervlak van 90 graden dat precies past in een vrije hoek, is daarentegen door gebrek aan ruimte 30 niet mogelijk, zoals is in te zien aan de hand van figuur 6.On the other hand, the passage of a sealing member of the clearance seal A2 along an internal cylinder surface of 90 degrees that fits exactly in a clearance angle is not possible due to a lack of space 30, as can be seen from Figure 6.
Figuur 6 geeft de planimetrische constructie van een dwarsdoorsnede die de passage van een afdichtingsorgaan volgens de spelingsafdichting A2 wel mogelijk maakt.Figure 6 shows the planimetric construction of a cross section which allows the passage of a sealing member according to the clearance seal A2.
Uitgaande van de bovenin rechts op de tekening gegeven 35 dwarsdoorsnede van een afdichtingsorgaan volgens de spelingsafdichting A2, (40)(Relatieve schaal circa 7,5 : 1), laat men het middelpunt van de hoekcirkel (ribbecylinder) (41) door de .)6052 04 9 rechtsonder getekende vrije hoek (42) een cirkelboog van 90 graden volgen (43) waarvan het middelpunt samen valt met het middelpunt M van de denkbeeldige en precies in de vrije hoek passende cirkelboog van 90 graden,(45a).Starting from the top right-hand side of the drawing, a cross-section of a sealing member according to the clearance seal A2, (40) (Relative scale about 7.5: 1), the center of the angular circle (rib cylinder) (41) is passed through the.) 6052 04 9 Free angle (42) drawn at the bottom right following a 90 degree arc (43), the center of which coincides with the center M of the imaginary 90 degree arc of the arc, fitting exactly in the free angle (45a).
5 Op een aantal punten verdeeld langs die cirkelboog tekent men hoekcirkels in, met daaraan in de juiste standen verbonden de koorden, representatief voor de breedte van de afvlakkingen (44).5 Angular circles are drawn at a number of points distributed along that circular arc, with the cords connected to them in the correct positions, representative of the width of the flattenings (44).
Vervolgens trekt men een vloeiende lijn (45) door alle uitein-10 den van de koorden, wat dan blijkt een cirkelboog te zijn van meer dan 90 graden, met een straal die groter is dan een been van de vrije hoek, maar met ook het middelpunt in M.Then a smooth line (45) is drawn through all ends of the cords, which turns out to be a circular arc of more than 90 degrees, with a radius greater than one leg of the clearance angle, but also with the midpoint in M.
Deze grotere cirkelboog gaat aan zijn einden discontinu over in de projecties van de aangrenzende binnenmantelvlakken, waardoor 15 die binnenmantelvlakken bovendien aan beide einden bekort worden met een halve koorde, zoals in de tekening direct is in te zien.This larger circular arc at its ends discontinuously merges into the projections of the adjacent inner jacket surfaces, whereby the inner jacket surfaces are moreover shortened at both ends by half a chord, as can be seen directly in the drawing.
Dat komt er op neer dat een dwarsdoorsnede van het vierkante huis de aaneengesloten binnenmanteloppervlakken toont met in 20 totaal 8 discontinuïteiten, zie figuur 7, (46).This means that a cross-section of the square house shows the contiguous inner sheath surfaces with a total of 8 discontinuities, see figure 7, (46).
Deze 8 discontinuïteiten betekenen niet dat er even zo veel discontinuïteiten in de bewegingen van de omlopende afdich-tingsorganen optreden. In tegendeel, vrij van centrifugaal-krachten glijden de afdichtingsorganen in vloeiende bewegingen 25 langs de vlakke- en de cylindrische binnenmantelvlakken, met een minimum aan wrijvingsverliezen, slijtage en machinegeruis.These 8 discontinuities do not mean that there are as many discontinuities in the movements of the circumferential sealing members. On the contrary, free of centrifugal forces, the sealing members glide smoothly along the flat and cylindrical inner jacket surfaces, with a minimum of friction losses, wear and machine noise.
Figuur 7 geeft een principe-aanzicht/dwarsdoorsnede van een draaizuiger met afdichtingsorganen volgens het systeem van 30 verdikte ribbecylinders met afvlakking en centrifugaalkracht-neutralisatie, geplaatst in een vierkant huis met een aaneengesloten binnenmanteloppervlak met 8 discontinuïteiten (46). (Relatieve schaal 1:1) 35 Figuur 8 geeft een principe-aanzicht/doorsnede op een draaizui-gerribbe met afdichtingsorgaan bij het passeren van een vlak binnenmantelvlak, precies halverwege dat vlak.Figure 7 shows a principle view / cross section of a rotary piston with sealing members according to the system of 30 thickened rib cylinders with flattening and centrifugal force neutralization, placed in a square housing with a contiguous inner jacket surface with 8 discontinuities (46). (Relative scale 1: 1) 35 Figure 8 shows a principle view / cross-section of a rotary gland rib with sealing member when passing a flat inner jacket surface, exactly halfway along that plane.
1 ^ f’, - - Λ Λ i * i . [ 10 (Relatieve schaal circa 7,5 : 1)1 ^ f ", - - Λ Λ i * i. [10 (Relative scale approximately 7.5: 1)
Links en rechts naast de afvlakking zijn glijdstroken (47) aangebracht die naar vorm, plaats en stand passend kunnen aanliggen tegen een cylindrisch binnenmantelvlak, zodat de afvlak-5 king in doorsnede de koorde vormt en waarbij die glijdstroken zijn bedoeld om bij het passeren van een cylindrisch binnenmantelvlak bij te dragen aan het geheel van interne afdichtingen, maar ook om de afvlakking 90 graden te doen kantelen door vloeiend glijdend metallisch contact.To the left and right of the flattening slide strips (47) are arranged which, in shape, location and position, can fit snugly against a cylindrical inner jacket surface, so that the flattened section forms the chord in cross section and where these sliding strips are intended to pass through a cylindrical inner sheath surface to contribute to the body of internal seals, but also to tilt the flattener 90 degrees by smooth sliding metallic contact.
10 De verdikte afdichtingscylinder is hiertoe van een extra verdikking voorzien (48), waarvan de dikte ter keuze staat van de machineconstructeur.For this purpose, the thickened sealing cylinder is provided with an additional thickening (48), the thickness of which is the choice of the machine manufacturer.
Figuur 9 geeft een principe-aanzicht/doorsnede op een draaizui-ger-ribbe met afdichtingsorgaan bij het passeren ven een cylin-15 drisch binnenmanteloppervlak, wat de funkties van de glijdstroken goed doet uitkomen.Figure 9 shows a principle view / section on a rotary piston rib with sealing member as it passes through a cylindrical inner jacket surface, highlighting the functions of the sliding strips.
(Relatieve schaal circa 7,5 : 1)(Relative scale approximately 7.5: 1)
Figuur 10 geeft een principe-aanzicht/doorsnede op een rechtsom 20 draaiende draaizuiger-ribbe met afdichtingsorgaan bij het passeren van een discontinue overgang van een vlak binnenmanteloppervlak naar een cylindrisch binnenmanteloppervlak, precies op het moment dat het kantelen van het afdichtingsorgaan aanvangt wat de voortdurend vloeiende beweging van de afdichtingsorganen 25 goed in beeld brengt.Figure 10 is a principle view / sectional view of a clockwise rotating rotary lobe rib with sealing member as it passes a discontinuous transition from a flat inner jacket surface to a cylindrical inner jacket surface just as tilting of the seal member begins continuously flowing properly illustrates movement of the sealing members 25.
Als men de draaizuiger linksom draaiend denkt, dan is het afdichtingsorgaan juist aan het einde van zijn kantelbeweging (Relatieve schaal circa 7,5 : 1) 30 De figuren 8, 9 en 10 laten ook zien hoe de afdichtingsorganen, bevrijd van de gevolgen van centrifugaalkrachten, bij drukverschil tussen beide zijden zullen willen kantelen om hun centrale as en zodoende de speling tussen afvlakking en binnenmantelvlak automatisch afsluiten. Dat betekent tevens dat die spelin-35 gen zonder bezwaar ruim genomen kunnen worden, wat werking en bruikbaarheid van de machine in talrijke toepassingen ten goede kan komen.If the rotary piston is thought to rotate counterclockwise, the sealing member is just at the end of its tilting movement (Relative scale approx. 7.5: 1). 30 Figures 8, 9 and 10 also show how the sealing members, freed from the effects of centrifugal forces , in case of pressure difference between both sides, will want to tilt about their central axis and thus automatically close the play between flattening and inner jacket surface. This also means that these clearances can be taken broadly without objection, which can benefit the operation and usability of the machine in numerous applications.
1005904 i 111005904 i 11
Noemt men de straal van het vergrote cylindrische binnenmantel-vlak = Svcb,The radius of the enlarged cylindrical inner jacket surface is called = Svcb,
Noemt men het aantal graden van de vergrote cirkelboog = Agvc Noemt men de bekorting van een binnenmantelvlak = Bvbm 5 Noemt men de excentriciteit van de machine = r,One calls the number of degrees of the enlarged circular arc = Agvc One calls the shortening of an inner jacket surface = Egbm 5 The eccentricity of the machine is called = r,
Noemt men de constante wijdte van de draaizuiger = R,One calls the constant width of the rotary piston = R,
Noemt men de diameter van een ribbecylinder = D,The diameter of a rib cylinder is called = D,
Noemt men een been van een vrije hoek = V.H.A leg of a free angle is called = V.H.
Noemt men de koorde van het afdichtingsorgaan in doorsnede = K, 10 dan kan men de volgende betrekkingen afleiden: r = 0,07735 x (R - D)If the chord of the sealing member in section = K, is called, then the following relations can be derived: r = 0.07735 x (R - D)
V.H. = 0,134 R + 0,366 DV.H. = 0.134 R + 0.366 D
Svcb = V ( 0,134 R + 0,366 D )'*" + 0,2 5 K2 Agvc = 90 graden + 2 aretg ( 0,5 k / V.H.)Svcb = V (0.134 R + 0.366 D) '* "+ 0.2 5 K2 Agvc = 90 degrees + 2 aretg (0.5 k / V.H.)
15 Bvbm = 2 x 0,5 K15 Bvbm = 2 x 0.5 K.
Dat wil zeggen dat r, R, D, V.H. en K onderling exacte afhankelijkheidsrelaties hebben en niet willekeurig kunnen worden aangenomen bij het ontwerpen van deze machines.That is, r, R, D, V.H. and K have exact interdependence relationships and cannot be arbitrarily assumed when designing these machines.
20 Deze draaizuigermachines zijn in de praktijk vrijwel universeel toepasbaar. Men kan er vloeistoffen mee verpompen maar ook met vloeistofdruk deze machines als motor toepassen.These rotary piston machines are practically universally applicable. It is possible to pump liquids with it, but it is also possible to use these machines as a motor with liquid pressure.
Men kan er gassen mee onder druk brengen of met gassen onder druk de machine als motor gebruiken.It is possible to pressurize gases with it or to use the machine as a motor with gases under pressure.
25 Men kan ze gebruiken als verbrandingsmotor, zowel tweetact als viertact, steeds met vier "cylinders" of veelvouden van vier "cylinders".They can be used as a combustion engine, both two-stroke and four-stroke, always with four "cylinders" or multiples of four "cylinders".
Men kan uitgaan van kleine machines of van grote, van lage toerentallen of van hoge, van lage drukken of van hoge, van 30 lage temperaturen of van hoge.One can start from small machines or from large, from low speeds or from high, from low pressures or from high, from low temperatures or from high temperatures.
De draaizuigermachine volgens de uitvinding is voor alle genoemde toepassingen te benutten en zal daarbij in het bijzonder opvallen door zijn geruisarme en trilligsvrije gang, maar ook zijn specifieke brandstofverbruik en zijn vermogen in relatie 35 tot het eigen gewicht van de machine zijn naar verwachting gunstig, vanwege zijn directe en zuivere rotatie, met grote toelaatbare spelingen en mogelijk hoog toerental.The rotary piston machine according to the invention can be used for all the applications mentioned and will be particularly notable for its low-noise and vibration-free running, but also its specific fuel consumption and its power in relation to the own weight of the machine are expected to be favorable, due to its direct and clean rotation, with large allowable clearances and possibly high speed.
i3ö 59ü 4i3ö 59ü 4
Claims (2)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1005904A NL1005904C2 (en) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | Rotary piston machine. |
| EP98917791A EP0922158A1 (en) | 1997-04-25 | 1998-04-21 | Rotary piston machine |
| PCT/NL1998/000223 WO1998049435A1 (en) | 1997-04-25 | 1998-04-21 | Rotary piston machine |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1005904 | 1997-04-25 | ||
| NL1005904A NL1005904C2 (en) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | Rotary piston machine. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1005904C2 true NL1005904C2 (en) | 1998-10-27 |
Family
ID=19764857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1005904A NL1005904C2 (en) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | Rotary piston machine. |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0922158A1 (en) |
| NL (1) | NL1005904C2 (en) |
| WO (1) | WO1998049435A1 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10139286A1 (en) | 2001-08-09 | 2003-02-27 | Lev B Levitin | Rotary piston machines (RKM-1) with an output shaft |
| DE10214535A1 (en) * | 2001-12-07 | 2003-06-26 | Oleg Tchebunin | Power unit for light aircraft has four-bladed shrouded propeller or jet, and combustion engine of spiral relief motor used in combination with compressor |
| DE102006019756B4 (en) * | 2006-04-28 | 2012-11-29 | Oleg Tchebunin | Shrouded blade mechanism with hybrid piston hydraulic drive |
| DE102012001827A1 (en) | 2012-01-26 | 2014-06-12 | Oleg Tchebunin | Propulsion system for aircraft, has holding mechanisms consisting of ball spring locks and huge springs, which hold running piston on linkage rod during operation of prime mover and then slide in direction of bottom dead center |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3034484A (en) * | 1961-02-02 | 1962-05-15 | Stefancin Carl | Rotary engine |
| DE2319475A1 (en) * | 1972-04-17 | 1973-10-31 | Dennis Welt | TIP SEAL |
| DE2504285B1 (en) * | 1975-02-01 | 1976-05-20 | Reinhold Klosa | Sealing arrangement for rotary piston engine - consists of cylindrical dish shaped seal element with internal spring element |
| WO1995012053A1 (en) | 1993-10-29 | 1995-05-04 | Pieter Adolf De Geus | Rotary piston machine (r.p.m) |
-
1997
- 1997-04-25 NL NL1005904A patent/NL1005904C2/en not_active IP Right Cessation
-
1998
- 1998-04-21 EP EP98917791A patent/EP0922158A1/en not_active Withdrawn
- 1998-04-21 WO PCT/NL1998/000223 patent/WO1998049435A1/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3034484A (en) * | 1961-02-02 | 1962-05-15 | Stefancin Carl | Rotary engine |
| DE2319475A1 (en) * | 1972-04-17 | 1973-10-31 | Dennis Welt | TIP SEAL |
| DE2504285B1 (en) * | 1975-02-01 | 1976-05-20 | Reinhold Klosa | Sealing arrangement for rotary piston engine - consists of cylindrical dish shaped seal element with internal spring element |
| WO1995012053A1 (en) | 1993-10-29 | 1995-05-04 | Pieter Adolf De Geus | Rotary piston machine (r.p.m) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1998049435A1 (en) | 1998-11-05 |
| EP0922158A1 (en) | 1999-06-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3884600A (en) | Guidance means for a rotary engine or pump | |
| EP0441913B1 (en) | Frictionless rotary pump-motor-meter | |
| EP0736667A2 (en) | Screw rotor and method of generating tooth profile therefor | |
| CZ20024019A3 (en) | Rotors with helical teeth and compressors comprising such rotors | |
| US4395206A (en) | Seal compensated geometry rotary motion device | |
| NL1005904C2 (en) | Rotary piston machine. | |
| JP6211591B2 (en) | Screw expander, screw machine design method, screw machine manufacturing method, screw machine and generator | |
| EP1007851B1 (en) | A pair of co-operating screw rotors | |
| US3920359A (en) | Rotary engines and pumps | |
| US4021160A (en) | Orbital motor | |
| US5810574A (en) | Power plant | |
| JP2924997B2 (en) | Screw machine | |
| US4060352A (en) | Sealing grid system for rotary piston mechanism of the Wankel type | |
| Pennock et al. | The effects of the design parameters on the generated curvature and displacement of epitrochoidal gerotor pumps | |
| US3924979A (en) | Rotary engine anti-spin oil seal | |
| US4958996A (en) | Rotary device having inter-engaging internal and external teeth | |
| Mimmi et al. | Flow rate regularity in rotary trochoidal-lobe pumps | |
| Beard et al. | Hypotrochoidal versus epitrochoidal gerotor type pumps with special attention to volume change ratio and size | |
| RU2030640C1 (en) | Positive-displacement machine | |
| US4207039A (en) | Seal grid system for a rotary piston mechanism | |
| WO2018193112A1 (en) | Pressure reducer for rotary internal combustion engine | |
| NL9301867A (en) | Rotary piston machine. | |
| US3463128A (en) | Rotary engine | |
| US3740175A (en) | Rotary machine apex seal | |
| US4084927A (en) | Modified hypotrochoidal rotary mechanism |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD1B | Patents in respect of which a request and/or a notice of appeal has been filed |
Free format text: P.A. DE GEUS |
|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20071101 |