NL1010348C2

NL1010348C2 - Pneumatisch aandrijfbare motor welke eveneens kan werken als compressor voor het comprimeren van een gasvormig medium, in het bijzonder lucht.

Info

Publication number: NL1010348C2
Application number: NL1010348A
Authority: NL
Inventors: Ian Peter Alexander
Original assignee: Air Propulsion International N
Priority date: 1998-10-19
Filing date: 1998-10-19
Publication date: 2000-04-20
Also published as: AU6233699A; WO2000023692A1

Description

Pneumatisch aandrijfbare motor welke eveneens kan werken als compressor voor het comprimeren van een gasvormig medium, in het bijzonder lucht.

De uitvinding heeft betrekking op een pneumatisch aan-5 drijfbare motor welke eveneens kan werken als compressor voor het comprimeren van een gasvormig medium, in het bijzonder lucht, welke motor een cilindrische rotor omvat die draaibaar in een huis wordt ondersteund zodanig dat het om-treksvlak van de rotor steeds op ten minste één plaats na-10 genoeg tegen de inwendige wand van het huis aanligt waarbij ter weerszijden van deze plaats het huis is voorzien van tenminste één toevoeropening en afvoeropening en welke rotor tenminste één element omvat dat zich over de lengte van de rotor uitstrekt en naar buiten toe uit het omtreksvlak 15 van de rotor kan steken om tegen de inwendige wand van het huis aan te liggen.

Een dergelijke inrichting, in het nu volgende kortweg motor genoemd, is bekend uit NL-A-1003767. Daarbij is de inwendige wand van het huis zodanig gevormd en zijn twee 20 tegenover elkaar liggende, uit het omtreksvlak van de rotor stekende, elementen zodanig met elkaar gekoppeld dat de elementen steeds tegen de wand van het huis aan liggen. De toegevoerde perslucht zal daarbij terecht komen in een ongeveer driehoekige ruimte gevormd door een element en de 25 van het element af naar elkaar toe lopende wanden van het huis en de rotor. Door de op het element uitgeoefende druk zal de rotor gaan draaien en zal de lucht expanderen en uit de afvoeropening naar buiten toe wegstromen. Uiteraard kan in plaats van lucht ook een ander samengeperst gas worden 30 toegepast, zoals bijvoorbeeld stikstof.

Nu zullen de elementen met een zekere kracht tegen de inwendige wand van het huis aan moeten worden gedrukt om lekkage tussen de elementen en de wand door zo veel mogelijk te vermijden. Dit zal na enige bedrijfstijd het optre-35 den van slijtage en daardoor lekkage tussen de verschillende delen kunnen gaan veroorzaken. Hierdoor zal het rendement van de motor nadelig worden beïnvloed.

1010348 2

Ook zal een zeer nauwkeurige fabricage van de motor, in het bijzonder de vorm van de inwendige wand van het huis en van de elementen met hun verbindingsorgaan of organen, noodzakelijk zijn om een voldoend stevige aanligging van de 5 rotor en de elementen tegen de wand van het huis te bereiken. De fabricage zal dus aanmerkelijke kosten met zich brengen om te kunnen voldoen aan de eisen, die aan de optredende toleranties, worden gesteld.

De uitvinding beoogt nu deze bezwaren op te heffen en 10 voorziet er daartoe in, dat in het huis tenminste vanaf een toevoeropening naar een afvoeropening, gezien in stromings-richting, een dubbelwandig orgaan is aangebracht in de vorm van een buis met rechthoekige dwarsdoorsnede en vervaardigd uit een buigzaam, veerkrachtig materiaal van welke buis de 15 buitenwand vast met de inwendige wand van het huis is verbonden en de binnenwand door de onder druk staande lucht tegen de rotor en tegen het daarmee gekoppelde element of tenminste één van de daarmee gekoppelde elementen wordt aangedrukt, terwijl de dwarswanden van de buis een naar 20 binnen toe gerichte in hoofdzaak V-vormige stand in kunnen nemen.

Tussen de toe- en afvoeropeningen ligt het element of liggen de elementen dus niet direct tegen de wand van het huis aan maar tegen het materiaal van het buisvormige or-25 gaan. Door de rotor wordt de binnenwand van de buis, tussen de afvoer- en de toevoeropeningen, tegen de inwendige wand van het huis aangedrukt. Wanneer twee elementen aanwezig zijn zal, direct voordat het ene element de toevoeropening passeert vanuit de toevoeropening of openingen lucht in de 30 buis worden geperst waardoor de binnenwand ervan tegen de rotor en het andere element wordt aangedrukt. Dit andere element drukt ook de binnenwand tegen de buitenwand aan zodat een goede afdichting van de buis daar ter plaatse wordt bereikt.

35 Doordat de buis verder een gesloten vorm bezit zal de afdichting tussen de dwarswanden van de rotor met het zich daarin bevindende element dan wel elementen en de dwarswanden van het huis van minder belang zijn.

1 Π 1 OQ /* P

3

In het bijzonder zal de binnenwand van het buisvormige orgaan zich rondom de gehele rotor uitstrekken. De binnenwand zal dan gemakkelijker op zijn plaats kunnen worden vast gehouden.

5 Eventueel kan ook de buitenwand zich over de gehele omtrek van het huis uitstrekken en dan zijn voorzien van de toe- en afvoeropeningen.

Om het glijden van de rotor over de binnenwand van het buisvormige orgaan verder te vergemakkelijken kan gezorgd 10 worden voor de aanwezigheid van een oliefilm op de rotor.

Om de dwarswanden van het buisvormige orgaan in de gewenste stand te brengen en te houden kunnen deze in het midden met elkaar zijn verbonden door stroken van een elastisch materiaal.

15 Het in de rotor aanwezige element dan wel de elementen kunnen elk twee rollen omvatten waarover zich een flexibele band uitstrekt en waarbij de ene rol tegen de inwendige wand van het huis aan kan liggen onder tussenkomst van de flexibele band en eventueel onder tussenkomst van het 20 buisvormige orgaan, terwijl de andere rol zich dicht bij dan wel binnen de rotor bevindt.

Op deze wijze kan worden bereikt, dat de binnenwand van het buisvormige orgaan zich tezamen met de er tegen aan liggende band langs het element verplaatst wanneer het 25 element buiten de rotor uitsteekt. Hierdoor kan de wrijving die optreedt tussen het element en het buisvormige orgaan aanmerkelijk worden verminderd.

In NL-A-1003767 is de mogelijkheid aangegeven de beide elementen vast of door middel van een stang met elkaar te 30 verbinden. Het kan echter voordelen bieden om met elk element een gebogen koppelorgaan te verbinden dat voorzien is van een vertanding die in aangrijping is met een vertanding van het koppelorgaan van het andere element, zodat, wanneer het ene element naar binnen toe beweegt het andere element 35 naar buiten toe wordt verplaatst.

Ook bestaat de mogelijkheid de vertanding van de beide koppelorganen elk in aangrijping te doen zijn met een draaibaar door de rotor ondersteund tandwiel, waarbij de 1010348 4 tandwielen behorende bij de beide koppelorganen direct of indirect, via andere tandwielen, met elkaar in aangrijping zi jn.

Om een meer gelijkmatige loop van de motor te verkrij-5 gen kan er verder in worden voorzien dat de lucht niet continu aan de motor wordt toegevoerd maar door middel van een drukregelaar in fasen met gecontroleerde sterkte.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van uitvoerings-voorbeelden, getoond in de tekening, waarin: 10 Fig. 1 schematisch een doorsnede toont over een uit voeringsvorm van een motor volgens de uitvinding;

Fig. 2 schematisch een doorsnede toont over het buisvormige orgaan met een deel van het huis ongeveer volgens de lijn II - II van fig. 1; 15 Fig. 3 schematisch een doorsnede toont over een andere uitvoeringsvorm van een motor volgens de uitvinding; en

Fig. 4 schematisch een doorsnede toont over alleen een rotor met een andere wijze van koppeling van de elementen, dan aangegeven in fig. 3.

20 Fig. 1 toont een motor bestaande uit een huis 1 waar van de inwendige wand 2 een ongeveer elliptische dwarsdoorsnede bezit. Het huis 1 is voorzien van een toevoeropening 3 en van afvoeropeningen 4. Door de eindwanden 5 van het huis 1 wordt een rotor 6 draaibaar ondersteund.

25 In de rotor bevinden zich twee elementen 7, die met elkaar zijn verbonden door een niet nader beschreven orgaan 8. Elk element 7 omvat twee rollen 9 waarover een flexibele band 10 loopt. Tussen het orgaan 8 en de rotor 6 zijn niet getoonde afdichtings-middelen aangebracht.

30 Zoals ook blijkt uit fig. 2 is in het huis 1 een buisvormig orgaan 11 aangebracht, waarvan de buitenwand 12 vast met de inwendige wand 2 van het huis 1 is verbonden, zoals door lijmen of op dergelijke wijze. De binnenwand 13 van het orgaan 11 ligt los om de rotor 6 en een element 7 35 heen en ligt gedeeltelijk tegen de wand 14 van de rotor 6 aan en gedeeltelijk tegen de band 10 van het ene element 7. De binnenwand 13 is ter verduidelijking met een streeplijn aangegeven op enige afstand van de werkelijke plaats. De 1010348 5 binnenwand 13 wordt door de rotor 6 op de plaats A tegen de inwendige wand 2 van het huis 1 aangedrukt.

De wanden 12 en 13 van het buisvormige orgaan 11 zijn met elkaar verbonden door middel van de dwarswanden 15.

5 De2e dwarswanden 15 zijn in het midden met elkaar verbonden door elastische banden 16 zodat het buisvormige orgaan 11 de in fig. 2 getoonde vorm aan kan nemen.

De lucht die via de toevoeropening 3 wordt aangevoerd wordt opgenomen tussen de buitenwand 12, de binnenwand 13 10 en de dwarswanden 15 en zal er voor zorgen dat op het, in fig. 1 rechtse, element 7 druk wordt uitgeoefend om de rotor 6 te verdraaien in de richting van de pijl P.

In fig. 1 eindigt de buitenwand 12 van het buisvormige orgaan voor de eerste afvoeropening 4. Deze wand 12 kan 15 echter ook continu doorlopen rondom de wand 2 van het huis wanneer in de buitenwand 12 de toe- en afvoeropeningen 3 respectievelijk 4 worden aangebracht.

Fig. 3 toont een uitvoeringsvorm van de rotor waarbij overeenkomstige onderdelen met dezelfde verwijzings-cijfers 20 zijn aangeduid. Daarbij is gebruik gemaakt van scharnierend in de rotor 6 aangebrachte elementen 7. Elk element 7 bezit een gebogen koppelorgaan 17 dat voorzien is van een vertan-ding 18 die in aangrijping is met de vertanding van het andere element zodat, wanneer het ene element naar binnen 25 toe beweegt, het andere element naar buiten toe beweegt.

Fig. 4 toont de mogelijkheid dat de vertandingen van de koppelorganen niet direct met elkaar in aangrijping zijn maar via tandwielen 19, die draaibaar door de rotor 6 worden ondersteund. Uiteraard behoeven de beide tandwielen 30 niet direct met elkaar in aangrijping te zijn maar kan dit ook via tussen liggende tandwielen plaats vinden zodat voor een andere plaatsing van de tandwielen 19 kan worden gekozen.

Zoals reeds boven gezegd kan de inrichting ook worden 35 gebruikt als compressor. De rotor wordt dan van buiten af aangedreven..

Het zal duidelijk zijn, dat slechts enkele mogelijke uitvoerings-vormen van een motor volgens de uitvinding in 1010348 6 de tekening zijn weergegeven en hierboven beschreven en dat vele wijzigingen kunnen worden aangebracht zonder buiten de uitvindings-gedachte te vallen, zoals deze in de bijgaande conclusies is aangegeven.

5 conclusies 1010348

Claims

1. Pneumatisch aandrijfbare motor welke eveneens kan werken als compressor voor het comprimeren van een gasvormig medium, in het bijzonder lucht, welke motor een cilindri- 5 sche rotor (6) omvat die draaibaar in een huis (1) wordt ondersteund zodanig dat het omtreksvlak (14) van de rotor (6) op ten minste één plaats (A) nagenoeg tegen de binnenwand (2) van het huis (1) aanligt waarbij ter weerszijden van deze plaats (A) het huis (1) is voorzien van tenminste 10 één toevoeropening (3) en afvoeropening (4) en welke rotor (6) tenminste één element (7) omvat dat zich over de lengte van de rotor (6) uitstrekt en naar buiten toe uit het omtreksvlak (14) van de rotor (6) kan steken, om tegen de inwendige wand (2) van het huis (1) aan te liggen, met het 15 kenmerk, dat in het huis (1) tenminste vanaf een toevoeropening (3) naar een afvoeropening (4), gezien in stro-mingsrichting, een dubbelwandig orgaan (11) is aangebracht in de vorm van een buis met rechthoekige dwarsdoorsnede en vervaardigd uit een buigzaam, veerkrachtig materiaal van 20 welke buis de buitenwand (12) vast roet de inwendige wand (2) van het huis (1) is verbonden en de binnenwand (13) door de onder druk staande lucht tegen de rotor (6) en tegen het daarmee gekoppelde element of tenminste één van de daarmee gekoppelde elementen (7) wordt aangedrukt, ter-25 wijl de dwarswanden (15) van de buis (11) een naar binnen toe gerichte in hoofdzaak V-vormige stand in kunnen nemen.

2. Motor of compressor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de binnenwand (13) van het buisvormige orgaan (11) zich rondom de gehele rotor (6) uitstrekt.

3. Motor of compressor volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de buitenwand (12) van het buisvormige orgaan (11) zich over de gehele omtrek van het huis (1) uitstrekt en is voorzien van de toe- en afvoeropeningen (3,4).

4. Motor of compressor volgens een der voorgaande conclu-3 5 sies, met het kenmerk, dat de dwarswanden van het buisvormige orgaan (11) in de gewenste stand worden gebracht en gehouden doordat deze wanden (15) in het midden met elkaar 1010348 δ zijn verbonden door stroken (16) van een elastisch materiaal .

5. Motor of compressor volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het in de rotor (6) aanwezige 5 element (7) dan wel de elementen elk twee rollen (9) omvatten waarover zich een flexibele band (10) uitstrekt en waarbij de ene rol tegen de inwendige wand (2) van het huis (1) aan kan liggen onder tussenkomst van de flexibele band (10) en eventueel onder tussenkomst van het buisvormige 10 orgaan (11), terwijl de andere rol zich dicht bij dan wel binnen de rotor (6) bevindt.

6. Motor of compressor volgens een der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat met elk element (7) een gebogen kop-pelorgaan (17) is verbonden dat is voorzien van een vertan- 15 ding (18) die in aangrijping is met een vertanding van het koppelorgaan van het andere element, zodat wanneer het ene element (7) naar binnen toe beweegt het andere element (7) naar buiten toe wordt verplaatst.

7. Motor of compressor volgens een der conclusies 1-4, 20 met het kenmerk, dat met elk element (7) een gebogen koppelorgaan (17) is verbonden dat is voorzien van een vertanding (18), waarbij de vertandingen van de beide koppelorga-nen in aangrijping zijn met een draaibaar door de rotor (6) ondersteund tandwiel (19), waarbij de tandwielen (19) beho- 25 rende bij de beide koppelorganen (17) direct of indirect, via andere tandwielen, met elkaar in aangrijping zijn.

8. Motor of compressor volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de lucht niet continu aan de motor wordt toegevoerd maar door middel van een drukregelaar 30 in fasen met gecontroleerde sterkte. 1010348