NL1012992C2

NL1012992C2 - Rotary machine.

Info

Publication number: NL1012992C2
Application number: NL1012992A
Authority: NL
Inventors: Michel Joseph Willem Coenen
Original assignee: Crd Holding B V
Priority date: 1999-09-07
Filing date: 1999-09-07
Publication date: 2001-03-08
Also published as: WO2001021937A2; WO2001021937A3; AU7458800A

Description

Korte aanduiding: Roterende machineShort designation: Rotating machine

De uitvinding heeft betrekking op een roterende machine met kamers die tijdens bedrijf van de machine van volume veranderen.The invention relates to a rotary machine with chambers that change volume during machine operation.

Dergelijke roterende machines zijn in verschillende 5 uitvoeringsvormen bekend. Voorbeelden hiervan zijn pompen en motoren met een in hoofdzaak driehoekige draaizuiger (Wankel-principe), machines voor het verdichten en transporteren van media overeenkomstig de Nederlandse octrooiaanvrage 8001401, Roots pompen, enzovoort.Such rotary machines are known in various embodiments. Examples include pumps and motors with a mainly triangular rotary piston (Wankel principle), machines for compacting and transporting media according to Dutch patent application 8001401, Roots pumps, etc.

10 Deze bekende machines hebben als nadelen dat in het geval van pompen de opbrengst ook bij een constant toerental fluctueert, bij hogere rotatiesnelheden het te verpompen medium, i.h.b. een vloeistof, aan grote versnellingen en vertragingen onderhevig is, waardoor geen volledige vulling van de kamers 15 bereikt wordt, en in het algemeen de binnenin de machines vereiste afdichtingen in de praktijk problemen opleveren. Verder is het toepassingsgebied vaak beperkt.These known machines have the drawbacks that in the case of pumps the yield also fluctuates at a constant speed, at higher rotational speeds the medium to be pumped, in particular. a liquid is subject to large accelerations and decelerations, as a result of which complete filling of the chambers 15 is not achieved, and generally the seals required inside the machines present problems in practice. Furthermore, the scope is often limited.

De onderhavige uitvinding heeft tot doel een verbeterde machine van het bovengenoemde type te verschaffen die een of 20 meer van de genoemde nadelen niet of in veel geringere mate heeft.The object of the present invention is to provide an improved machine of the above-mentioned type that does not or does not have, or to a much lesser extent, one or more of the drawbacks mentioned.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt met een roterende machine overeenkomstig conclusie 1.This object is achieved according to the invention with a rotary machine according to claim 1.

Door een machine met kamers volgens de uitvinding uit te 25 voeren kan worden bereikt dat: de opbrengst bij constant toerental niet of nauwelijks fluctueert de mediumstroom door de machine zeer gelijkmatig is, zonder grote versnellingen of vertragingen, waardoor 30 de vulling van de kamers zeer goed is, de afdichtingen binnenin de machine plaatsvinden op plaatsen waar rollend contact is tussen onderdelen van de machine of waar vlakken langs elkaar bewegen, zodat de vereiste afdichtingen op eenvoudige wijze 35 kunnen worden bereikt, de machine zeer compact kan worden gebouwd, 101 2992 , r - 2 - de mogelijke volumeverplaatsing groot is ten opzichte van de afmetingen van de machine, een groot aantal toepassingen mogelijk zijn, gezien het grote aantal mogelijke uitvoeringsvormen.By designing a machine with chambers according to the invention it can be achieved that: the yield at constant speed hardly fluctuates, or the medium flow through the machine is very uniform, without large accelerations or decelerations, so that the filling of the chambers is very good is, the seals inside the machine take place in places where there is rolling contact between parts of the machine or where surfaces move past each other, so that the required seals can be easily reached, the machine can be built very compactly, 101 2992, r - 2 - the possible volume displacement is large in relation to the dimensions of the machine, a large number of applications are possible, given the large number of possible embodiments.

5 Bijzondere uitvoeringsvormen van de machine volgens con clusie 1 zijn vastgelegd in onderconclusies.Special embodiments of the machine according to claim 1 are defined in subclaims.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de hiernavolgende beschrijving van een niet-beperkend uitvoe-ringsvoorbeeld van de machine volgens de uitvinding aan de hand 10 van de bijgaande tekening, waarin: fig. 1 t/m 4 schematisch een eerste mogelijke uitvoeringsvorm van een machine volgens de uitvinding in vier opeenvolgende toestanden weergeven, fig. 5 t/m 8 schematisch een tweede mogelijke uitvoerings-15 vorm van de machine volgens de uitvinding in vier opeenvolgende toestanden weergeven, en fig. 9 t/m 11 schematisch een derde mogelijke uitvoeringsvorm van de machine volgens de uitvinding in drie opeenvolgende toestanden weergegeven.The invention will be further elucidated with reference to the following description of a non-limiting exemplary embodiment of the machine according to the invention with reference to the appended drawing, in which: figures 1 to 4 schematically show a first possible embodiment of a machine according to the invention in four consecutive states, Figs. 5 to 8 diagrammatically show a second possible embodiment of the machine according to the invention in four consecutive states, and Figs. 9 to 11 schematically show a third possible embodiment of the machine according to the invention is shown in three successive states.

20 In fig. 1 t/m 4 is schematisch een eerste mogelijke uitvoeringsvorm van een roterende machine volgens de uitvinding in vier opeenvolgende toestanden weergegeven. In het hiernavolgende zal de machine beschreven worden als pomp.Figures 1 to 4 schematically show a first possible embodiment of a rotary machine according to the invention in four consecutive states. In the following, the machine will be described as a pump.

De in fig. 1 t/m 4 weergegeven pomp omvat een in hoofdzaak 25 ringvormig pomphuis 1 met een aansluitstuk 2. De hartlijn van het pomphuis 1 is aangegeven met het verwijzingscijfer 3.The pump shown in Figs. 1 to 4 comprises a substantially annular pump housing 1 with a connecting piece 2. The center line of the pump housing 1 is indicated with the reference numeral 3.

Binnenin het pomphuis 1 is een om de hartlijn 3 draaibare rotor 4 aangebracht die in het aan de buitenomtrek 5 grenzende randgebied is voorzien van een rotorring 6 die voorzien is van 30 meerdere, regelmatig over de omtrek van de rotorring 6 verdeelde kanalen 7. De kanalen strekken zich uit tussen de buitenomtrek 5 en de binnenomtrek 8 van de rotorring 6. De buitenomtrek 5 van de rotor sluit aan op de binnenwand 9 van het pomphuis 1 en is daarlangs verplaatsbaar.Inside the pump housing 1, a rotatable rotor 4 rotatable about the center line 3 is provided, which in the peripheral region adjacent to the outer circumference 5 is provided with a rotor ring 6 which is provided with a plurality of channels 7, regularly distributed over the circumference of the rotor ring 6. extend between the outer circumference 5 and the inner circumference 8 of the rotor ring 6. The outer circumference 5 of the rotor connects to the inner wall 9 of the pump housing 1 and is movable therealong.

3 5 Binnenin het pomphuis 1 is verder, coaxiaal met de hart lijn 3, een centraal element 10 aangebracht, dat een vaste positie heeft ten opzichte van het pomphuis 1. Het centrale element 10 heeft een cilindrisch gedeelte 11 en een op het cilindrische gedeelte 11 aansluitende nok 12. Een gedeelte 13 40 van de buitenomtrek van de nok 12 is in contact met de binne- 1012992 I i - 3 - nomtrek 8 van de rotorring 6, waarbij de rotorring langs dat gedeelte 13 verplaatsbaar is.3 5 Inside the pump housing 1 there is further arranged, coaxially with the center line 3, a central element 10, which has a fixed position relative to the pump housing 1. The central element 10 has a cylindrical part 11 and one on the cylindrical part 11 connecting cam 12. A portion 13 40 of the outer circumference of the cam 12 is in contact with the inner circumference 8 of the rotor ring 6, the rotor ring being movable along that portion 13.

In het centrale element 10 is een centraal kanaal 14 aangebracht dat via een opening 15 in verbinding staat met de 5 ruimte tussen het centrale element 10 en de rotorring 6.A central channel 14 is arranged in the central element 10 and communicates via an opening 15 with the space between the central element 10 and the rotor ring 6.

Op de rotor 4 zijn twee in wezen cirkelcilindrische tussenelementen 16a, 16b aangebracht die draaibaar zijn om hun hartlijn 17a, 17b. De tussenelementen 16a, 16b zijn passend opgenomen in uitsparingen 18a, 18b in de rotorring 6. De 10 tussenelementen 16a, 16b zijn voorzien van uitsparingen 19a, 19b waar de nok 12 van het centrale element 10 doorheen kan bewegen.Two substantially circular-cylindrical intermediate elements 16a, 16b are mounted on the rotor 4, which are rotatable about their axis 17a, 17b. The intermediate elements 16a, 16b are suitably received in recesses 18a, 18b in the rotor ring 6. The 10 intermediate elements 16a, 16b are provided with recesses 19a, 19b through which the cam 12 of the central element 10 can move.

De diameters van de tussenelementen 16a, 16b en de diameter van het cilindrische gedeelte 11 van het centrale element 15 10 zijn in essentie gelijk aan elkaar.The diameters of the intermediate elements 16a, 16b and the diameter of the cylindrical portion 11 of the central element 15 are essentially the same.

Tijdens het bedrijf van de pomp waarbij de rotor 4 ten opzichte van het pomphuis 1 ' en het centrale element 10 ronddraait, rollen de tussenelementen 16a, 16b af langs het centrale element 10 en de nok 12. Deze afrolbeweging kan bijvoorbeeld 20 worden bewerkstelligd doordat de buitenomtrekken van de tussenelementen 16a, 16b en het centrale element 10 voorzien zijn van tanden, zoals bij een tandwieloverbrenging, of de betreffende elementen 16a, 16b, 10 te voorzien van afzonderlijke coaxiaal ten opzichte ervan aangebrachte tandwielen, die met elkaar 25 samenwerken. Het door de rotor 4, het centrale element 10 en de tussenelementen 16a, 16b gevormde stelsel is daarbij te be schouwen als een planetair stelsel, waarbij het centrale element 10 als stilstaand zonnewiel fungeert, de tussenelementen 16 als planeetwielen en de rotor 4 als planeetwieldrager.During operation of the pump, in which the rotor 4 rotates relative to the pump housing 1 'and the central element 10, the intermediate elements 16a, 16b unroll along the central element 10 and the cam 12. This unrolling movement can be effected, for example, because the outer contours of the intermediate elements 16a, 16b and the central element 10 are provided with teeth, such as in a gear transmission, or to be provided with the respective elements 16a, 16b, 10 with separate gears arranged coaxially thereto, which cooperate with each other. The system formed by the rotor 4, the central element 10 and the intermediate elements 16a, 16b can herein be regarded as a planetary system, the central element 10 acting as a stationary sun wheel, the intermediate elements 16 as planet wheels and the rotor 4 as planet wheel carrier.

3 0 De werking van de pomp zal in het hiernavolgende worden toegelicht aan de hand van de figuren l t/m 4. Daarbij wordt ervan uitgegaan dat de rotor 4 ronddraait in de richting van de pijl 20. Het centrale kanaal 14 in het centrale element 10 is dan het inlaatkanaal en het kanaal 21 in het aansluitstuk 2 het 35 uitlaatkanaal van de pomp.The operation of the pump will be elucidated hereinafter with reference to figures 1 to 4. It is assumed that the rotor 4 rotates in the direction of the arrow 20. The central channel 14 in the central element 10 the inlet channel and channel 21 in the connecting piece 2 is then the outlet channel of the pump.

In fig. 1 is de situatie weergegeven waarin een ruimte 22 tussen het centrale element 10 de rotorring 6 alsmede de op deze ruimte 22 aansluitende kanalen 7 in de rotorring 6 in verbinding staan met het inlaatkanaal 14. De met de ruimte 22 40 in verbinding staande kanalen 7 zijn aan de buitenomtrek 5 van 1012992 1 ( - 4 - de rotorring 6 afgesloten door het pomphuis 1. Een ruimte 23 tussen het centrale element 10 en de rotorring 6 staat via kanalen 7 in de rotorring 6 in verbinding met het uitlaatkanaal 21. De ruimten 22 en 23 zijn van elkaar gescheiden door ener-5 zijds het tussenelement 16a dat met zijn buitenomtrek aanligt tegen het centrale element 10 en de binnenwand van de uitsparing 18a, en anderzijds de nok 12 van het tussenelement 10 die met het gedeelte 13 van zijn buitenomtrek aanligt tegen de naast de uitsparing 18b gelegen delen van de binnenwand 8 van 10 de rotorring 6.Fig. 1 shows the situation in which a space 22 between the central element 10, the rotor ring 6 and the channels 7 in the rotor ring 6 connecting to this space 22 are in communication with the inlet channel 14. The space communicating with the space 22 40 channels 7 are on the outer circumference 5 of 1012992 1 (- 4 - the rotor ring 6 closed by the pump housing 1. A space 23 between the central element 10 and the rotor ring 6 communicates via the channels 7 in the rotor ring 6 with the outlet channel 21. The spaces 22 and 23 are separated from each other by the intermediate element 16a which rests with its outer circumference against the central element 10 and the inner wall of the recess 18a on the one hand, and on the other the cam 12 of the intermediate element 10 which with the part 13 of its outer circumference rests against the parts of the inner wall 8 of the rotor ring 6 located next to the recess 18b.

In fig. 2 is de rotor 4 verder gedraaid over 45°. De ruimte 22 in fig. 1 is omgevormd tot een ruimte 24 en de ruimte 23 in fig. 1 is omgevormd tot een ruimte 25. De uitsparing 19b resp. 19a van het tussenelement 16b resp. 16a maakt nu deel uit 15 van de ruimte 24 resp. 25. In de met het inlaatkanaal 14 in verbinding staande ruimte 24 wordt medium aangezogen. In de ruimte 25 aanwezig medium wordt via kanalen 7 naar het uitlaatkanaal 21 geleid.In Fig. 2, the rotor 4 is further rotated through 45 °. The space 22 in Fig. 1 has been transformed into a space 24 and the space 23 in Fig. 1 has been transformed into a space 25. The recess 19b, respectively. 19a of the intermediate element 16b resp. 16a now forms part of 15 of the space 24 resp. 25. Medium is drawn into the space 24 communicating with the inlet channel 14. Medium present in space 25 is led via channels 7 to outlet channel 21.

In fig. 3 is de situatie weergegeven waarin de rotor 4 ten 20 opzichte van fig. 3 over 45° verder is gedraaid. In fig. 3 is de situatie weergegeven waarin een met het inlaatkanaal 14 in verbinding staande ruimte 26 zojuist is afgesloten door het tussenelement 16b. De uitsparing 19b van het tussenelement 16b maakt nu deel uit van de ruimte 26. De ruimte 25 in fig. 2 is 25 verkleind tot een ruimte 27 en een ruimte 28 tussen het centrale element 10, de rotorring 6 en de tussenelementen 16a en 16b staat op het punt om via een kanaal 7 in de rotorring 6 in verbinding te komen met het uitlaatkanaal 21.Fig. 3 shows the situation in which the rotor 4 has turned further 45 ° relative to Fig. 3. Fig. 3 shows the situation in which a space 26 communicating with the inlet channel 14 has just been closed by the intermediate element 16b. The recess 19b of the intermediate element 16b now forms part of the space 26. The space 25 in Fig. 2 has been reduced to a space 27 and a space 28 between the central element 10, the rotor ring 6 and the intermediate elements 16a and 16b. about to communicate with the outlet channel 21 via a channel 7 in the rotor ring 6.

In fig. 4 is de situatie weergegeven waarin de rotor 4 30 wederom over 45° verder is gedraaid. De ruimte 26 in fig. 3 is nu vergroot tot een ruimte 29. De ruimte 27 in fig. 3 is verkleind tot een ruimte 30 en de ruimte 28 staat nu via kanalen 7 in de rotorring 6 in verbinding met het uitlaatkanaal 21. Aangezien zowel de ruimte 28 als de ruimte 30 in verbin-35 ding staan met het uitlaatkanaal 21, is een afdichting tussen de beide ruimtes, d.w.z. een afdichtend contact tussen het tussenelement 16a en de nok 12 niet essentieel.Fig. 4 shows the situation in which the rotor 4 is again rotated through 45 °. The space 26 in Fig. 3 has now been enlarged to a space 29. The space 27 in Fig. 3 has been reduced to a space 30 and the space 28 is now in communication with the outlet channel 21 via channels 7 in the rotor ring 6. the space 28 when the space 30 is in communication with the outlet channel 21, a sealing between the two spaces, ie a sealing contact between the intermediate element 16a and the cam 12, is not essential.

Wanneer de rotor 4 wederom over 45° verder is gedraaid, ontstaat weer de in fig. 1 weergegeven situatie, echter met 101299 2When the rotor 4 is rotated further by 45 ° again, the situation shown in fig. 1 again arises, however with 101299 2

i Ii I

- 5 - dien verstande dat het tussenelement 16a de plaats heeft ingenomen van het tussenelement 16b en omgekeerd.It being understood that the intermediate element 16a has replaced the intermediate element 16b and vice versa.

In de met het inlaatkanaal 14 in verbinding staande ruimten wordt steeds medium aangezogen. Het aangezogen medium 5 wordt door de ronddraaiende rotor 4 met tussenelementen 16a, 16b getransporteerd en via de kanalen 7 in de rotorring 6 naar het uitlaatkanaal 21 geleid.Medium is always drawn in in the spaces communicating with the inlet channel 14. The aspirated medium 5 is conveyed by the revolving rotor 4 with intermediate elements 16a, 16b and guided via the channels 7 in the rotor ring 6 to the outlet channel 21.

Het zal duidelijk zijn dat de werking van de pomp kan worden omgekeerd door de draairichting van de rotor 4 om te 10 keren, d.w.z. de rotor 4 te laten ronddraaien in een richting tegengesteld aan de door de pijl 20 aangegeven richting. In dat geval wordt medium aangezogen via het kanaal 21 en afgevoerd via kanaal 14.It will be appreciated that the operation of the pump can be reversed by reversing the direction of rotation of the rotor 4, i.e. rotating the rotor 4 in a direction opposite to the direction indicated by the arrow 20. In that case, medium is drawn in via channel 21 and discharged via channel 14.

In fig. 5 t/m 8 is schematisch een tweede mogelijke 15 uitvoeringsvorm van een roterende machine volgens de uitvinding in vier opeenvolgende toestanden weergegeven.Figures 5 to 8 schematically show a second possible embodiment of a rotary machine according to the invention in four consecutive states.

In fig. 5 t/m 8 zijn onderdelen die overeenkomen met onderdelen van de in fig. 1 t/m 4 weergegeven machine aangeduid met hetzelfde verwijzingscijfer echter verhoogd met 100.In Figs. 5 to 8, parts corresponding to parts of the machine shown in Figs. 1 to 4 are indicated by the same reference numeral, increased by 100.

20 In het hiernavolgende is de machine van fig. 5 t/m 8 beschreven als pomp.In the following, the machine of Figs. 5 to 8 is described as a pump.

Bij de in fig. 5 t/m 8 weergegeven pomp vindt de inlaat en uitlaat centraal door het centrale element 110 plaats. Daardoor kan de rotorring 106 in omtreksrichting gesloten worden uitge-25 voerd en is een pomphuis zoals het pomphuis 1 van de uitvoeringsvorm van fig. 1 t/m 4, niet nodig.In the pump shown in FIGS. 5 to 8, the inlet and outlet are centrally located through the central element 110. Therefore, the rotor ring 106 can be circumferentially closed and a pump housing such as the pump housing 1 of the embodiment of Figures 1 to 4 is unnecessary.

Het inlaatkanaal en uitlaatkanaal in het centrale element 110 zijn van elkaar gescheiden door een evenwijdig aan het vlak van tekening gelegen tussenschot. Het aan de ene zijde van het 30 tussenschot gelegen kanaal staat bijvoorbeeld via de opening 115 in verbinding met een in fig. 5 aan de rechterzijde gelegen ruimte tussen het centrale element 110 en de rotorring 106, terwijl het aan de andere zijde van het tussenschot gelegen kanaal via een spiegelbeeldig en in axiale richting versprongen 35 ten opzichte van de opening 115 gelegen opening in verbinding staat met de in fig. 5 aan de linkerzijde gelegen ruimte tussen het centrale element 110 en de rotorring 106.The inlet channel and outlet channel in the central element 110 are separated from each other by a partition located parallel to the plane of the drawing. The channel located on one side of the partition is, for example, connected via the opening 115 to a space located on the right-hand side in fig. 5 between the central element 110 and the rotor ring 106, while it is located on the other side of the partition. channel communicates via a mirror-image and axially offset in relation to the opening 115 the opening in fig. 5 is situated on the left-hand side between the central element 110 and the rotor ring 106.

De werking van de in fig. 5 t/m 8 weergegeven uitvoeringsvorm van de machine volgens de uitvinding is in wezen hetzelfde 40 als van de in fig. 1 t/m 4 weergegeven uitvoeringsvorm.The operation of the embodiment of the machine according to the invention shown in Figures 5 to 8 is essentially the same as that of the embodiment shown in Figures 1 to 4.

101 2992101 2992

, I, I

- 6 -- 6 -

In fig. 5 t/m 8 zijn wederom vier opeenvolgende toestanden van de machine weergegeven die overeenkomen met de in fig. 1 t/m 4 weergegeven toestanden van de in deze figuren weergegeven uitvoeringsvorm. De toelichting bij de figuren 1 t/m 4 is 5 eveneens van toepassing op de figuren 5 t/m 8, met dien verstande dat de kanalen 7 en het uitlaatkanaal 21 in fig. 1 t/m 4 in fig. 5 t/m 8 vervangen dienen te worden door een centraal kanaal in het centrale element 110.Figures 5 through 8 again show four consecutive states of the machine corresponding to the states of Figures 1 through 4 of the embodiment shown in these figures. The explanation of Figures 1 to 4 also applies to Figures 5 to 8, with the proviso that channels 7 and outlet channel 21 in Figures 1 to 4 in Figures 5 to 5 8 are to be replaced by a central channel in the central element 110.

In fig. 9 t/m 11 is schematisch een derde mogelijke 10 uitvoeringsvorm van de machine volgens de uitvinding in drie opeenvolgende toestanden weergegeven.Figures 9 to 11 schematically show a third possible embodiment of the machine according to the invention in three consecutive states.

In het hiernavolgende is de machine van fig. 9 t/m 11 beschreven als pomp.In the following, the machine of Figs. 9 to 11 is described as a pump.

De in fig. 9 t/m 11 weergegeven pomp omvat een pomphuis 15 201 met een in hoofdzaak cilindrische binnenwand 202. Op de binnenwand 202 bevinden zich op een onderlinge hoekafstand van 120° drie nokken 203. Deze nokken 203 hebben eveneens een cilindrische binnenwand 204, echter met een kleinere straal dan de binnenwand 202 van het pomphuis 201.The pump shown in Figs. 9 to 11 comprises a pump housing 15 201 with a substantially cylindrical inner wall 202. On the inner wall 202, three cams 203 are located at an mutual angular distance of 120 °. These cams 203 also have a cylindrical inner wall 204 however, with a smaller radius than the inner wall 202 of the pump housing 201.

20 Binnenin het pomphuis 201 is een om de hartlijn 205 van het pomphuis draaibare rotor 206 opgesteld. De rotor 206 heeft een in hoofdzaak cilindrische buitenwand 207 die aansluit op de nokken 203 en langs de binnenwand 204 van de nokken 203 verplaatsbaar is.Inside the pump housing 201, a rotor 206 rotatable about the axis 205 of the pump housing is arranged. The rotor 206 has a generally cylindrical outer wall 207 that connects to the cams 203 and is movable along the inner wall 204 of the cams 203.

25 Tussen de binnenwand 2 02 van het pomphuis 2 01 en de buitenwand 207 van de rotor zijn een drietal kamers 208 gevormd die van elkaar gescheiden worden door de nokken 203. De kamers 208 zijn aan de ene zijde via kanalen 209 in het pomphuis 201 verbonden met een zich door het pomphuis 201 uitstrekkend 30 kanaal 210 dat uitmondt in een aansluitstuk 211. Aan de andere zijde, bij 212, zijn de kamers 208 verbonden met in het pomphuis 201 aangebrachte kanalen (in de tekening niet zichtbaar), welke kanalen op hun beurt zijn verbonden met een zich door het pomphuis uitstrekkend kanaal (eveneens in de tekening niet 35 zichtbaar) dat uitmondt in een aansluitstuk 213. De laatstgenoemde (in de tekening niet zichtbare) kanalen hebben min of meer dezelfde structuur als de kanalen 209 en 210 en zijn spiegelbeeldig en in axiale richting versprongen ten opzichte van de kanalen 209 en 210 aangebracht.Between the inner wall 2 02 of the pump housing 2 01 and the outer wall 207 of the rotor, three chambers 208 are formed which are separated from each other by the cams 203. The chambers 208 are connected on one side via channels 209 in the pump housing 201. with a channel 210 extending through the pump housing 201 and opening into a connecting piece 211. On the other side, at 212, the chambers 208 are connected to channels arranged in the pump housing 201 (not shown in the drawing), which channels are on their in turn are connected to a channel extending through the pump housing (also not visible in the drawing) which opens into a connecting piece 213. The latter channels (not visible in the drawing) have more or less the same structure as channels 209 and 210 and are arranged mirror-imagewise and axially offset from channels 209 and 210.

1012992 , i - 7 -1012992, i - 7 -

In de rotor 206 zijn een vijftal cilindrische uitsparingen 214 aangebracht waarin passend en draaibaar cilindrische tussenelementen 215 zijn opgenomen. De buitenomtrek van elk tussenelement 215 ligt tegen de binnenwand 202 van het pomphuis 5 201 aan. De tussenelementen 215 zijn elk voorzien van een uitsparing 216, zodanig dat tijdens bedrijf, waarbij de rotor 206 met de tussenelemenen 215 in het pomphuis 201 ronddraait langs de nokken 203 kan bewegen.Five cylindrical recesses 214 are provided in the rotor 206, in which fitting and rotatably cylindrical intermediate elements 215 are included. The outer circumference of each intermediate element 215 abuts the inner wall 202 of the pump housing 5201. The intermediate elements 215 are each provided with a recess 216, such that during operation, in which the rotor 206 rotates with the intermediate elements 215 in the pump housing 201, it can move along the cams 203.

De werking als pomp van de in fig. 9 t/m 11 weergegeven 10 uitvoeringsvorm van de machine volgens de uitvinding wordt in het hiernavolgende toegelicht, waarbij ervan wordt uitgegaan dat de rotor ronddraait in de richting van de pijl 220 in fig.The pump operation of the embodiment of the machine according to the invention shown in Figs. 9 to 11 is explained below, assuming that the rotor rotates in the direction of arrow 220 in Figs.

9.9.

De aan de ene zijde op de kamers 208 aangesloten kanalen 15 209 en het kanaal 210 fungeren dan als uitlaatkanalen en de aan de andere zijde, bij 212, op de kamers 208 aangesloten kanalen fungeren als inlaatkanalen.The channels 209 and the channel 210 connected to the chambers 208 on one side then function as outlet channels and the channels connected to the chambers 208 on the other side, at 212, function as inlet channels.

In fig. 9 is de situatie weergegeven waarin in ruimtes 221 en 222, die elk worden begrensd door de binnenwand 202 van het 20 pomphuis 201, de buitenwand 207 van de rotor 206 en de buitenwand van een tussenelement 215, medium wordt aangezogen via het ter plaatse van 212 op de ruimtes 221 respectievelijk 222 aangesloten inlaatkanalen. Een ruimte 223 die wordt begrensd door de binnenwand 202 van het pomphuis 201, de buitenwand 207 25 van de rotor 206 en de buitenwanden van twee naburige tussenelementen 215 is enerzijds zojuist door een van de beide tussenelementen 215 bij 212 afgesloten van een inlaatkanaal en staat anderzijds op het punt om in verbinding te komen met een uitlaatkanaal 209. Bij 212 zet de aanzuiging zich voort via de 30 uitsparing 216 van het betreffende tussenelement 215. Verder staan de ruimtes 224 en 225 in verbinding met uitlaatkanalen 209.Fig. 9 shows the situation in which in spaces 221 and 222, each bounded by the inner wall 202 of the pump housing 201, the outer wall 207 of the rotor 206 and the outer wall of an intermediate element 215, medium is drawn in via the ter 212 inlet channels connected to spaces 221 and 222, respectively. A space 223 which is bounded by the inner wall 202 of the pump housing 201, the outer wall 207 of the rotor 206 and the outer walls of two adjacent intermediate elements 215 is on the one hand just closed off from an inlet channel by one of the two intermediate elements 215 at 212 and on the other hand about to communicate with an outlet channel 209. At 212, suction continues through the recess 216 of the respective intermediate element 215. Furthermore, the spaces 224 and 225 communicate with outlet channels 209.

Opgemerkt wordt dat aangezogen medium dat zich in een uitsparing 216 van een tussenelement 215 bevindt van de inlaat 35 (bij 212) van een kamer 208 naar het uitlaatkanaal 209 van deze kamer wordt overgebracht bij het langs de wand van de uitsparing 214, waarin het betreffende tussenelement 215 is opgenomen, bewegen van de uitsparing 216.It is noted that aspirated medium located in a recess 216 of an intermediate element 215 from the inlet 35 (at 212) of a chamber 208 to the outlet channel 209 of this chamber is transferred along the wall of the recess 214, wherein the respective intermediate element 215 is included, moving the recess 216.

In fig. 10 is de situatie weergegeven waarbij de rotor 206 40 over een hoek van 24° verder is gedraaid in de richting van de T01 29 9 2 , t - 8 - pijl 220 in fig. 9. De in fig. 10 weergegeven situatie is in wezen hetzelfde als in fig. 9, echter met dit verschil dat ruimtes 221' t/m 225', die overeenkomen met de ruimtes 221 t/m 225' in fig. 9, zich in een positie bevinden die 120° gedraaid 5 is ten opzichte van de ruimtes 221 t/m 225 in fig. 9.Fig. 10 shows the situation in which the rotor 206 40 has been further rotated through an angle of 24 ° in the direction of the T01 29 9 2, t - 8 - arrow 220 in fig. 9. The situation shown in fig. 10 is essentially the same as in Fig. 9, except that spaces 221 'to 225' corresponding to spaces 221 to 225 'in Fig. 9 are in a position rotated 120 ° 5 to spaces 221 to 225 in Fig. 9.

In fig. 11 is de rotor 206 wederom over een hoek van 24° verder gedraaid. Ruimtes 221'' t/m 225'' die overeenkomen met de ruimtes 221' t/m 225' in fig. 10 en de ruimtes 221 t/m 225 in fig. 9 bevinden zich in een positie die 120° respectievelijk 10 240° gedraaid is ten opzichte van fig. 10 respectievelijk fig.In Fig. 11, the rotor 206 is again further rotated through an angle of 24 °. Spaces 221 '' to 225 '' corresponding to spaces 221 'to 225' in Fig. 10 and spaces 221 to 225 in Fig. 9 are in a position that is 120 ° and 240 ° respectively is rotated with respect to fig. 10 and fig.

9.9.

Als de rotor 206 vanuit de in fig. 11 weergegeven situatie wederom in de richting van de pijl 220 in fig. 9 over een hoek van 24° verder wordt gedraaid, ontstaat weer de in fig. 9 15 weergegeven situatie waarbij de positie van de tussenelementen 215 ten opzichte van fig. 9 over een hoek van 72° zijn gedraaid in de richting van de pijl 220.When the rotor 206 is again rotated through an angle of 24 ° in the direction of the arrow 220 in Fig. 9 from the situation shown in Fig. 11, the situation shown in Fig. 9 15 again arises, in which the position of the intermediate elements 215 are rotated through an angle of 72 ° relative to FIG. 9 in the direction of arrow 220.

Ruimtes die in verbinding staan met inlaatkanalen {zoals de ruimtes 221 en 222) zijn steeds gescheiden van ruimtes die 2 0 in verbinding staan met uitlaatkanalen door middel van met de binnenwand 202 van het pomphuis 201 samenwerkende tussenelementen 215. Verder worden een naast elkaar gelegen inlaatkanaal (bij 212) en uitlaatkanaal 209 van elkaar gescheiden door middel van een met de binnenwand 204 van de tussen het betref-25 fende inlaatkanaal en uitlaatkanaal 209 gelegen nok 203 samenwerkend gedeelte van de rotor 206 en ten minste één zich daartussen bevindend tussenelement 215.Spaces communicating with inlet channels {such as spaces 221 and 222) are always separated from spaces communicating with outlet channels by means of intermediate elements 215 cooperating with the inner wall 202 of the pump housing 201. Furthermore, an adjacent inlet channel is (at 212) and outlet channel 209 separated from each other by means of a portion of the rotor 206 cooperating with the inner wall 204 of the cam 203 located between the respective inlet channel and outlet channel 209 and at least one intermediate element 215 therebetween.

Bij de uitvoeringsvorm van fig. 9 t/m 11 kan door het omkeren van de draairichting van de rotor 20 6 de inlaat en 30 uitlaat worden verwisseld.In the embodiment of Figs. 9 to 11, the inlet and outlet can be exchanged by reversing the direction of rotation of the rotor 20.

Uit het voorgaande blijkt dat tijdens bedrijf van een machine volgens de uitvinding zowel het volume als de samenstelling van de ruimtes veranderen. Een en ander leidt tot een zeer gelijkmatige mediumstroom.From the foregoing it appears that during operation of a machine according to the invention both the volume and the composition of the spaces change. All this leads to a very even medium flow.

35 In het voorgaande zijn de verschillende uitvoeringsvormen van de machine volgens de uitvinding beschreven als pomp. Het is echter evengoed mogelijk de machine te gebruiken als motor door medium onder druk toe te voeren via een inlaatkanaal. Afhankelijk van welk kanaal als drukmedium-inlaatkanaal wordt 1012998 - 9 - gebruikt zal de rotor van de machine in een bepaalde richting gaan draaien.In the foregoing, the various embodiments of the machine according to the invention have been described as a pump. However, it is also possible to use the machine as a motor by supplying medium under pressure through an inlet channel. Depending on which channel is used as pressure medium inlet channel 1012998 - 9 - the rotor of the machine will rotate in a certain direction.

Binnen het kader van de onderhavige uitvinding zijn nog vele andere uitvoeringsvormen voor de vakman denkbaar.Many other embodiments are conceivable to those skilled in the art within the scope of the present invention.

5 Zo kan bijvoorbeeld bij de uitvoeringsvormen van fig. 1 t/m 4 en fig. 5 t/m 8 het centrale element voorzien worden van twee of meer nokken. Bij de uitvoeringsvorm van fig. 9 t/m 11 kan op de binnenwand 202 van het huis 201 een ander aantal nokken worden aangebracht. Uiteraard kunnen het aantal tussen-10 elementen en zo nodig de afmetingen van de verschillende onderdelen worden aangepast.For example, in the embodiments of Figs. 1 to 4 and Figs. 5 to 8, the central element can be provided with two or more cams. In the embodiment of Figs. 9 to 11, a different number of cams can be mounted on the inner wall 202 of the housing 201. Of course, the number of between-10 elements and, if necessary, the dimensions of the different parts can be adjusted.

Afhankelijk van de toepassing kan het centrale element of het buitenelement stationair en het buitenelement resp. het centrale element ten opzichte daarvan draaibaar zijn uitge-15 voerd. Het is ook denkbaar dat zowel het centrale element als het buitenelement draaibaar zijn uitgevoerd. In principe zijn alle configuraties denkbaar die ook bij een planetair (tandwiel- ) stelsel mogelijk zijn.Depending on the application, the central element or the outer element can be stationary and the outer element resp. the central element is rotatable relative thereto. It is also conceivable that both the central element and the outer element are rotatable. In principle, all configurations are conceivable that are also possible with a planetary (gear) system.

De gedwongen beweging van de tussenelementen kan worden 20 gerealiseerd door de tussenelementen aan de buitenomtrek te voorzien van tanden die samenwerken met tanden op het centrale element en/of het buitenelement, of door de verschillende elementen te verbinden met een extern (planetair) aandrijfsysteem, dat bijvoorbeeld een systeem met tandwielen of riemen 25 kan zijn.The forced movement of the intermediate elements can be realized by providing the outer peripheral intermediate elements with teeth which cooperate with teeth on the central element and / or the outer element, or by connecting the different elements to an external (planetary) drive system, which for example, a system with gears or belts 25.

Als de machine volgens de uitvinding is uitgevoerd als pomp, kan bij vloeistoffen een niet of vrijwel niet fluctuerende opbrengst worden bereikt. Dit in tegenstelling tot andere verdringingspompen.If the machine according to the invention is designed as a pump, a flow rate which does not fluctuate or hardly fluctuates can be achieved with liquids. This is in contrast to other positive displacement pumps.

3 0 Als de machine is uitgevoerd als motor kan eveneens een niet of vrijwel niet fluctuerende drukmediumstroom worden gehandhaafd, zodat het door de motor geleverde koppel weinig of geen fluctuatie vertoont.3 0 If the machine is designed as a motor, a pressure medium flow that does not fluctuate or hardly fluctuates can also be maintained, so that the torque supplied by the motor shows little or no fluctuation.

De vereiste afdichtingen binnen de machine volgens de 35 uitvinding zijn op eenvoudige wijze te bereiken. De afdichtingen vinden plaats op plaatsen waar rollend contact is tussen de tussenelementen en het centrale element (bij de uitvoeringsvormen van fig. 1 t/m 8) respectievelijk de binnenwand van het pomphuis (bij de uitvoeringsvorm van fig. 9 t/m 11) of op 40 plaatsen waar vlakken langs elkaar bewegen. In beide situaties 1012998 - 10 - is op vrij eenvoudige wijze een zeer goede afdichting te bereiken.The required seals within the machine according to the invention can be easily achieved. The seals take place in places where there is rolling contact between the intermediate elements and the central element (in the embodiments of Figures 1 to 8) and the inner wall of the pump housing (in the embodiment of Figures 9 to 11) or in 40 places where planes move past each other. In both situations 1012998 - 10 - a very good sealing can be achieved in a fairly simple manner.

Als verdere voordelen van de machine volgens de uitvinding kunnen worden genoemd: de constuctie van de machine is relatief eenvoudig, de machine is gemakkelijk te bedienen en te onderhouden, bepaalde uitvoeringsvormen kunnen zeer goed uitgeba-lanceerd worden, zodat de machine zeer rustig en zonder trillingen kan draaien.As further advantages of the machine according to the invention can be mentioned: the construction of the machine is relatively simple, the machine is easy to operate and maintain, certain embodiments can be very well balanced, so that the machine is very quiet and without vibrations can rotate.

De machine volgens de uitvinding kan uiteraard ook deel uitmaken van een samengestelde machine en/of een andersoortige machine.The machine according to the invention can of course also form part of a composite machine and / or another machine.

101 2992101 2992

Claims

1. Rotating machine with chambers which change volume during machine operation, comprising an outer annular element with a central axis, a central element arranged coaxially in the outer element, wherein a substantially annular space is present between the outer element and the central element and the outer element and the central element are rotatable relative to each other about the central axis, and at least two cylindrical intermediate elements arranged between the annular outer element and the central element are forcibly rotatable about the own axis and about the central axis and are suitable included in the outer element resp. recesses arranged in the central element, wherein the outer element, the central element and the intermediate elements form a planetary system with the intermediate elements as planet wheels, the central element on the outside, respectively. the outer element on the inner side is provided with at least one cam which rests against the outer element or. the central element is movable therealong, and the intermediate elements are provided with a radial recess through which the at least one cam can move, such that the outer element, the intermediate elements and the central element delimit chambers which when the central element and the outer element rotate relative to each other, change volume and composition, and wherein the outer element and / or the central element are provided with channels which can be connected to the chambers for supplying and / or discharging a medium.

Rotary machine according to claim 1, wherein the machine has more than two intermediate elements and more than one cam.

Rotary machine according to claim 1 or 2, wherein the central element (10; 110) has a cylindrical part (11; 111) and is provided with one or more cams (12; 112) connecting to the cylindrical part and the outer element ( 6, 106) is provided with recesses (18a, 18b; 118a, 118b) in which the intermediate elements (16a, 16b; 116a, 116b) are included. 101 299 2 - 12 -

Rotary machine according to claim 3, wherein the central element (10) comprises a central channel (14) which communicates via an opening (15) with a chamber between the outer element (6) and the central element (10) , the outer element (6) is provided with channels (7) extending between the inner side (8) and the outer side (5) of the outer element (6) and the outer element is surrounded on the outside by a surface against the outer element ( 6) adjacent housing (1) through which the outer element (6) can move and which is provided with a connecting piece (2) containing a channel (21) connecting to a part of the channels (7) in the outer element.

Rotary machine according to claim 3, wherein said central element (110) comprises two elongated axial channels which are separated from one another by means of a transverse to the center line (103) of the central element ( 110) upright partition wall, the one central channel (114) communicating through a first opening (115) in the central element (110) with a first chamber 20 between the central element (110) and the outer element (106) and the second central channel communicates via a second opening in the central element (110) with a second chamber between the central element (110) and the outer element (106), the second chamber being separated from the first chamber, and the outer element (106) is an outwardly closed ring.

Rotary machine according to claim 1 or 2, wherein the central element (206) is provided with recesses (214) in which the intermediate elements (215) are accommodated, and the outer element (201) is provided with cams (203), each chamber (208) is connected on the one hand to a first channel (209) and on the other hand (212) is connected to a second channel.

A rotary machine according to claim 6, wherein the first channels (209) open into a first collection channel (210) and the second channels open into a second collection channel, said channels being arranged in the outer member (201). 1012991 40 - 13 -

Rotary machine according to any one of the preceding claims, wherein this machine is part of an assembled machine and / or another machine. 1012998