NO812610L - Rotasjonsstempelmaskin. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en rotasjonsstempelmaskin av det slag som er angitt i innledningen til patentkrav 1.

Maskinen ifølge oppfinnelsen kan anvendes som motor, kompressor, pumpe e.l. og kan arbeide med forskjellige væsker eller gasser, f.eks. luft, vann, olje, damp og forbrenningsgasser av hydrokarboner. Som forbrenningsmotor er den vel egnet for ytre forbrenning idet den kan danne både kompres-sorenhet for luft og drivenhet for forbrenningsgasser.

Kjente rotasjonsstearpelmaskiner av den i innledningen beskrevne art, er de såkalte rullstempelmaskiner. Utførelses-eksempler av rullstempelmaskiner er angitt i bl.a. de tyske patentskrifter "Offenlegungsschrift 27 16 776" og "Offenlegungsschrift 25 13 096". Rullstemplet ved disse rullstempelmaskiner omfatter en roterbar rull eller mantel hvis rotasjonsakse er eksentrisk i forhold til stemplets rotasjonsakse. Stemplet er eksentrisk opptatt i et stempelhus, innenfor en husmantel med sylindrisk innerflate og mellom to parallelle sidevegger, slik at det mellom stempel og stempelhus dannes et arbeidsrom som i tverrsnitt er nymåne- eller sigdlignende. Under stemplets rotasjon ruller rullen i anlegg mot eller berøring med innerflaten til husmantelen, og danner en tetning mellom stemplets rotasjonsaksefjerne ytterflate og husmantelens innerflate. Rullstempelmaskinene har også anordnet en avtettende skyveanordning, en såkalt tetningsskyver, som er skyvbart lagret i'husmantelen eller/og sideveggene. Tetningsskyveren er ved fjærtrykk e.l. trykket an mot stempelrullen og er glidbar på denne, og avdeler tettende sammen med den nevnte berøringstetning mellom stemplets rotasjonsaksefjerne ytterflate og husmantelens innerflate, det nevnte arbeidsrom i to volumvariable kammer. Det ene kammer har en eller flere innløpskanaler, og det annet en eller flere utløpskanaler, hvilke kanaler fører arbeidsfluidum til og fra kamrene og er plassert relativt nært tetningsskyveren.

De kjente rullstempelmaskiner vil imidlertid lett være beheftet med tetnings- og slitasjeproblemer på grunn av den særegne utforming med rullstemplet som ruller i anlegg mot husmantelen. Dette kommer særlig av to forhold. For det ene vil tetningsskyveren, når maskinen har turtall som er normale for roterende maskiner, være utsatt for heftige fram- og tilbakegående bevegelser. Ved tetningsskyverens utadgående bevegelser vil den trykke mot stemplets ytterflate med en relativt stor treghetskraft sammen med en minst like stor fjærkraft e.l. som virker på tetningsskyveren. Dette gir relativt stor friksjon mellom og slitasje på tetningsskyveren og stemplets ytterflate. For det annet vil det ved sternpelrullens rulling mot husmantelens innerflate, være rullefriksjon mellom og slitasje på både stemplets ytterflate og husmantelens innerflate. Den nevnte slitasjen ved disse to forhold vil resultere i klaring og lekasje mellom stemplets rotasjonsakse fjerne ytterflate og husmantelens innerflate. Arbeidsfluider med høye eller lave temperaturer vil, foruten sprengning, også lett gi klaring og lekasje mellom stemplets ytterflate og husmantelens innerflate ved stemplets rotasjonsaksefjerne ytterflate. Dette forhold skyldes temperaturbaserte utvidelsesforskjeller mellom stempel og stempelhus.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å frambringe en rotasjonsstempelmaskin av den i innledningen beskrevne art, som sammenlignet med de kjente rullstempelmaskiner, i fortrinnsvis stor grad har redusert lekasjemulighetene mellom arbeidsrommets to volumvariable kammer. Et formål med denne oppfinnelsen er også å framskaffe en rotasjonsstempelmaskin av den i innledningen beskrevne art, som sammenlignet med de kjente rullstempelmaskiner, i fortrinnsvis stor grad har fått redusert slitasjen på og utskiftningsbehovet ved ihvertfall større eller relativt kostbare komponenter. Et tredje formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en rotasjonsstempelmaskin av den i innledningen beskrevne art, som har arbeidsromflater som i relativt stor utstrekning lai' seg varrne-isolere med et keramisk belegg som vanskelig lar seg anvende til samme formål ved de kjente rullstempelmaskiner.

Formålet oppnås i henhold til oppfinnelsen ved at tetningsskyveren er forbundet med både stempelmantelen og stempelhuset. Foråt maskinen skal kunne virke, kan ikke tetningsskyveren være stivt forbundet med både stempelmantelen og stempelhuset. Den kan bare være stivt forbundet med enten stempelmantelen eller stempelhuset. Dersom tetningsskyveren er stivt forbundet med den ene av de to delene stempelmantelen og stempelhuset, er den både dreibart og skyvbart forbundet med den annen av delene. Er tetningsskyveren bare dreibart forbundet med den ene av de to delene, er den ihvertfall skyvbart forbundet med den annen av delene. Og er tetningsskyveren bare skyvbart forbundet med den ene av de to delene, er den ihvertfall dreibart forbundet med den annen av delene. Tetningsskyveren er derfor dreibart forbundet med minst den ene, dvs. hvilken som helst ene, av'de to nevnte delene, og den er skyvbart forbundet med minst den ene, dvs. hvilken som helst ene, av de to delene. Tetningsskyveren kan derfor være både dreibart og skyvbart forbundet til den ene av de to nevnte delene idet den er dreibart eller skyvbart forbundet til den annen av delene. Tetningsskyveren kan derfor også være både dreibart og skyvbart forbundet til begge nevnte deler, dvs. stempelmantelen og stempelhuset. Tetningsskyveren er særlig hensiktsmessig stivt forbundet med stempelmantelen.

Det at tetningsskyveren som den ene del er skyvbart forbundet med stempelmantelen eller stempelhuset som den annen del, har i denne framstilling den betydning at de to delene er begrenset skyvbare i forhold til hverandre i en retning som er radial eller hovedsakelig radial i forhold til stemplets eller stempelmantelens rotasjonsakse. Og det at tetningsskyveren som den ene del er dreibart forbundet med stempelmantelen eller stempelhuset som den annen del, har i denne framstilling den betydning at de to delene er begrenset dreibare i forhold til hverandre om en dreieakse som er parallell med stemplets rotasjonsakse.

Når tetningsskyveren er stivt forbundet med stempelmantelen, vil den og stempelmantelen som en enhet bevege seg på lignende måte som en veivstang ved en stempelmotor.

For å gjøre maskineri ifølge oppfinnelsen tetnings- og slitasjemessig best mulig, har den, ifølge et underkrav, langs hele stempelomkretsen mellom tetningsskyverens sider anordnet radial avstand mellom stemplets ytterflate og husmantelens innerflate, idet det er sett bort fra tetningsorganer som danner en forbindelse mellom de to flatene. Ved stemplets rotasjonsaksefjerne ytterflate avtar avstanden til en størrelse som en relativt liten klaring. Det er således en klaring mellom stemplets ytterflate og husmantelens innerflate der hvor de samme to flatene ved de kjente rullstempelmaskiner er i berøring med eller anlegg mot hverandre.

Ifølge en videre utforming av oppfinnelsen kan så den nødven-dige tetning mellom stemplets rotasjonsaksefjerne ytterflate og husmantelens innerflate fordelaktig dannes ved radialt bevegelige tetningsanordninger som er anordnet på stemplets utside eller/og husmantelens innside. Særlig hensiktsmessig kan disse tetningsanordninger være såkalte spisstetninger, hvilke tetninger er aksialt forløpende og plassert fordelt langs omkretsen til stemplet eller/og husmantelen. Et utfør-elseseksempel av disse spisstetninger er beskrevet i det tyske patentskrift ''Offenlegungsschrift 27 31 683" hva både virkemåte og oppbygning angår. Anvendt ved maskinen ifølge oppfinnelsen, virker spisstetningene kort fortalt slik at de skiftevis minst en ad gangen danner en tetning mellom stemplets rotasjonsaksefjerne ytterflate og husmantelens innerflate, hvilken tetning er kontinuerlig under i det minste en stor del av hver stempelomdreining. For enkelte arbeidsformål kan en slik flerhet av ovennevnte tetninger være erstattet av et elastisk belegg på stemplets ytterflate eller/og husmantelens innerflate. Dette belegg kan være pålagt langs hele omkretsen mellom tetningsskyverens sider og eventuelt være utskiftbart. Belegget består fortrinnsvis av gummi eller plast, og for ikke-srnørende arbeidsfluider kan det være av selvsmørende art. For ytter-ligere å begrense slitasjen på og utskiftningsbehovet ved stempelmantelen eller/og husmantelen, kan spisstetningenes eller lignende tetningers motliggende glideflater respektive bestå av et spesielt slitesterkt belegg som er utskiftbart.

Ifølge oppfinnelsen er det oppnådd flere fordeler når det sammenlignes med de kjente rullstempelmaskiner. Rullstempel-maskinenes berøringstetning mellom tetningsskyver og stempel-ytterflate er ved maskinen ifølge oppfinnelsen helt tatt bort. Denne berøringstetningen utgjør ved de kjente rullstempelmaskiner en tredjedel av de aksialt forløpende av-tetninger mellom de to volumvariable kamrene. Også rullstempel-maskinenes glidefriksjon mellom tetningsskyveren og stemplets ytterflate og den derav følgende slitasje på de to komponenter er fjernet ved maskinen i henhold til oppfinnelsen. Når det gjelder tetningen mellom stemplets rotasjonsaksefjerne ytterflate og husmantelens innerflate, er den

dannet ved spisstetninger eller lignende tetninger som er spesielt konstruert for å tette mellom slike flater, og som gir en relativt meget god, sikker og varig tetning. Dette kommer av at disse tetningsanordningene også er spesielt konstruert og anordnet for det arbeidsfluidum og det/de trykk maskinen skal arbeide med. Disse tetningsanordningene muliggjør også at tetningsgraden mellom de to nevnte flater kan tilpasses det enkelte formål. Eksempelvis kan spisstetningene anordnes slik at det i gjennomsnitt er enten en, to eller tre tetningsorganer som til enhver tid er i tettende anlegg mot motliggende flate. Tetning med spisstetninger e.l. er sikker og varig fordi disse tetninger kan ha anordnet slitasjemonn som kompenserer slitasje på både tetningsorganet og dets motliggende glideflate. Slike tetninger virker også kompenserende ved temperaturbaserte utvidelsesforskjeller mellom stempel og stempelhus.

Normalt vil tetningsanordningene være tilforordnet enten stemplet eller husmantelen. Den slitasje på arbeidsrommets sylindriske flater, dvs. stemplets ytterflate og husmantelens innerflate, som maskinen ifølge oppfinnelsen da får, vil begrense seg til den minimale glideslitasje som tetningsorganene bevirker på de relativt små glideflater på

bare den ene av disse flater, hvilke små glideflater kan, som nevnt, bestå av utskiftbare belegg. Ved de kjente rullstempelmaskiner er begge av de to sylindriske flater til arbeidsrommet i sin helhet utsatt for slitasje. Hvor liten slitasjen ved maskinen ifølge oppfinnelsen vil være, vil framgå av den etterfølgende betraktning.

En geometrisk betraktning viser at under stemplets rotasjon vil ethvert punkt på stemplets ytterflate bevege seg i små sirkler med radius lik den eksentriske forskyvning mellom stemplet og stempelmantelen. Disse små rotasjonssirkler tilsier en relativt meget liten glidehastighet og glide-distanse for tetningsorganene, og en like så liten sentri-fugalkraft på tetningsorganene dersom de er festet til stemplet. Dersom f.eks. spisstetninger er tilforordnet stemplet, skulle forholdet f mellom arealet til spisstetningenes glideflater og arealet til husmantelens innerflate, bli følgende: f=e/e+1, der bokstaven e betegner forholdet mellom stempelmantelens eksentriske forskyvning og dens radius. I praksis vil forholdet e sannsynligvis ligge mellom 1/if og 1/7, og forholdet f vil da ligge mellom 1/5 og 1/8. Dette betyr at det bare er mellom 1/5 og 1/8 av arealet til husmantelens innerflate som vil være utsatt for slitasje ved maskinen ifølge oppfinnelsen, når det gjennomsnittlig er ett tetningsorgan, eller en gruppe på to eller flere tetningsorganer, ad gangen som tetter an mot husmantelens innerflate. Dette viser også at dersom glideflatene er utskiftbare belegg, så vil disse beleggene v;«re relativt små i utstrekning langs omkretsen. Ved de kjente rullstempelmaskiner er, som før nevnt, begge sylindriske arbeidsromflater i sin helhet utsatt for slitasje.

Et annet fordelaktig trekk ved oppfinnelsen gjelder fore-byggelse av varmetap i maskinen når den anvendes som bl.a. forbrenningsmotor. Ettersom en god del av en forbrennings-motors tilførte energi går tapt ved varmetap gjennom arbeids-kararenes vegger, er det en stor fordel å kunne få varrne-isolert så meget som mulig av arbeidskar/irenes flater. Fordi det ved oppfinnelsen normalt vil. være bare små delområder av enten husmantelens innerflate eller stemplets ytterflate som er utsatt for slitasje, skulle de øvrige delområder helt eller delvis kunne bestå av varmeisolerende keramisk stoff som kan ha form av utskiftbare belegg. Med de foran nevnte forutsetninger skulle mellom i|/5 og 7/8 av husmantelens innerflate samt hele stempelmantelens ytterflate kunne belegges med keramisk stoff. De samme flater kan naturligvis belegges med andre stoffer med andre beskyt- tel sesformål. Disse stoffer kan f.eks. være plast, metaller eller metalliske legeringer. Også den øvrige del av maskinen kan helt eller delvis bestå av de nevnte stoffer, men stål vil sannsynligvis være det mest vanlige byggemateriale for maskinen. For å komme tilbake til arbeidsrommets flater, så kan naturligvis også dets parallelle endeflater belegges med varmeisolerende keramiske stoffer, men disse stoffer vil da bli utsatt for slitasje fra de aksialt virkende tetningsorganer festet til stempelmantelens ender.

Et ut førelseseksempel av oppfinnelsen er beskrevet i det etterfølgende under henvisning til de vedlagte tegningene, hvor: Fig. 1 viser et tverrsnitt av en noe skjematisk framstilt foretrukken utførelsesform av oppfinnelsen. Fig. 2 viser maskinen i fig. 1 sett fra en side med et lengdesnitt innlagt som delsnitt. Fig. 3 viser en forstørrelse av en del av tverrsnittet på fig. 1 for å vise et tetningsarrangement ved det kombinerte dreie- og skyvelager for tetningsskyveren. Fig. L\. viser en relativt stort tegnet tetningsanordning av en dreibar type.

Rotasjonsstempelmaskinen ifølge oppfinnelsen som er vist på fig. 1 og 2 har et rotasjonsstempel 1 som omfatter en sylindrisk stempelmantel 2 som omgir og ved lager 3 er roterbart lagret til en stempelkjerne ^ som omgir og er stivt forbundet med en drivaksel 5. Stempelmantelen 2 er eksentrisk i forhold til drivakselen 5. I praksis kan stempelkjernen k og drivakselen 5 framstilles som en enhet tildannet av ett arbeidsstykke. Stemplet 1 er opptatt i et stempelhus 6 som omfatter en sylindrisk husmantel 7 og to parallelle ende-eller sidevegger 8 hvorav bare den ene er tatt med på tegningene. Stemplets ytterflate 34, husmantelens innerflate 10 og de to sideveggers 8 innerflater 33 avgrenser et arbeidsrom 2^,25 som i tverrsnitt er nymåne- eller sigdlignende. Stemplets rotasjonsakse 9 er koaksial med husmantelens sylindriske innerflate 10. Drivakselen 5 er opplagret til stempelhusets sidevegger 8 ved lager opptatt i lagerhus 11. Side- eller endeveggene kan være avtagbare eller/og fast-støpte. Er stempelhuset delt på langs, kan begge vegger være faststøpte. På fig. 2 er den viste sidevegg 8 faststøpt.

Maskinen ifølge oppfinnelsen har i likhet med de kjente rullstempelmaskiner anordnet en tetningsskyver 12 som ved utførelseseksemplet vist på fig. 1, er stivt forbundet med stempelmantelen 2 og både dreibart og skyvbart forbundet med husmantelen 7 ved et kombinert dreie- og skyvelager 13,14 som er tildannet på konvensjonelt vis ved en aksialt to-delt bolt 13,14. Det kombinerte lager er slik utført at det av-tetter mot arbeidsrommet 24,25 mellom stempelmantelen 2 og stempelhuset 6. Den to-delte lagerbolt 13,14 er dreibart lagret i husmantelen 7, og tetningsskyveren 12 er skyvbart lagret mellom lagerboltens to halvdeler 13,14. Det kombinerte lagers avtetning mot arbeidsrommet kan dannes ved de på fig. 3 viste tetninger 15 som er vist anordnet på en to-delt lagerbolt 16 med tetningsskyveren 17 mellom halvdelene til lagerbolten. Tetningsorganene 15 er skyvbare og har underliggende ekspansjonsfjærer, og er i anlegg mot husmantelen 18 og tetningsskyveren 17. Tetningsskyveren 12

har samme bredde som stempelmantelen 2 og har på samme måte som for de nevnte rullstempelmaskiner, tilforordnet tetninger mot stempelhusets sidevegger 8 slik at den tettende avdeler arbeidsrommet mellom stemplet og stempelhuset. På

i og for seg kjent måte kan tetningsskyveren også ha større bredde enn stempelmantelen og er da helst skyvbart lagret i stempelhusets sidevegger, og ikke i husmantelen.

19 betegner en utsparing i tetningsskyverens 12 lagerhus 20 som gir rom for tetningsskyverens frie ende 21 ved dens forskjellige stillinger under bevegelse og stillstand. Skrå-flatene 22 er også tildannet av hensyn til tetningsskyverens bevegelse. Fordelt langs periferien har stempelmantelen 2

tilforordnet aksialt forløpende spisstetninger 23 som tetter mellom stemplets ytterflate 34 og husmantelens innerflate 10 ved stemplets rotasjonsaksefjerne ytterflate. Den tetning som spisstetningene danner, har

i gjennomsnitt samme rotasjonsfrekvens som drivakselen,

på lignende vis som berøringstetningen mellom stempel-

rullen og husmantelens innerflate ved de kjente rullstempelmaskiner. Ved de kjente rullstempelmaskiner danner berørings-tetningen mellom stempelrullen og husmantelens innerflate en linje som er sammenfallende med skjæringslinjen mellom husmantelens innerflate og et plan lagt gjennom rotasjons-aksene til stemplet og stempelrullen eller -mantelen. Ved maskinen ifølge oppfinnelsen vil, på grunn av spisstetningenes og lignende tetningers virkemåte, berøringslinjen mellom tetningsorganene og deres motliggende glideflate stadig forflytte seg mellom to ytterpunkter som ligger på

hver sin side av den nevnte skjæringslinjen.

Sammen med tetningsskyveren 12 oppdeler spisstetningene 23 arbeidsrommet'mellom stemplet og stempelhuset i to volumvariable kammer 24>25. Ved den øyeblikksstilling som

stemplet på fig. 1 har, er det bare spisstetningen diagonalt motsatt tetningsskyveren 12 som tetter an mot husmantelens innerflate 10. Ved den viste øyeblikkstilling er stemplet halvveis i sine to arbeidstakter. På begge sider av og nært tetningsskyveren 12 er det gjennom husmantelen anordnet en kanal for arbeidsfluidum. Disse to kanaler kommuniserer med hvert sitt av de to volumvariable kammer 24,25. I forhold

til den angitte dreieretning 26 er 31 og 32 henholdsvis utløps- og innløpskanal.

For tetning mellom stempelmantelens to ender og deres respektive motstående innerflater 33 til sidevegger 8, har stempelmantelens ender på kjent måte fra wankelmotoren anordnet aksialt virkende tetningslister 27 med underliggende ekspansjonsfjærer. Tetningslistene 27 ligger mellom og inntil de radialt virkende tetningslister, dvs. spisstetningene, på samme måte som ved wankelmotoren. De radialt virkende tetningsanordninger kan istedet for de skyvbare spisstetninger være av dreibar type, vist ved et utførelseseksempel på fig.

4 hvor 28 er det bladformede, aksialt forløpende tetningsorgan og 29 den til stempelmantelen 30 opplagrede dreieaksel. En slik dreibar tetningsanordning kan også bestå av en gummi- eller plastlist som er innfestet i stempel- eller/og husmantelen.

Arbeidsprinsippet for maskinen ifølge oppfinnelsen blir

det samme som for de tidligere kjente, artsbeslektede rullstempelmaskiner. Ved. den stempel stilling som er angitt på fig. 1, er stemplet halvveis i både en innsugnings- og kompresjonstakt når maskinen anvendes som kompressor. Ved den angitte dreieretning 26 er kamrene 24 og 25 henholdsvis innsugnings- og kompresjonskammer, idet maskinen er kompressor. Som kompressor vil maskinen i praksis, i likhet med andre kompressorer, måtte ha anordnet en tilbakeslags-ventil ved utløpet. Dersom maskinen anvendes som motor i form av en ekspansjonsmaskin for eksempelvis damp eller hydrokarbon-forbrenningsgasser, vil en kamstyrt ventil måtte anordnes for å regulere innslippet av drivfluidum slik at dette bare slippes inn under en viss del av hver stempeloardreining, og ved det får anledning til å ekspan-dere resten av•omdreiningen. Som ekspansjonsmotor er maskinens kammer 24 og 25 henholdsvis arbeids- og utblås-ningskammer ved den angitte dreieretning 26.

For å oppnå gode strømningsforhold for arbeidsfluidet ved større strørnningshastigheter, kan både stemplets ytterflate og husmantelens innerflate ha en kamknast- eller pæreformet kontur eller omkrets hvis symmetriakse er sammenfallende med den i tverrsnittet liggende symmetriakse til maskinen ifølge oppfinnelsen, når stemplet står i en midtstilling. Pære- eller kamknastkonturens avsmalnende del legges da i den retning hvor arbeidsrommets inn- og utløpskanaler ligger.

Stemplet ved maskinen ifølge oppfinnelsen kan også ha tilforordnet en langs periferien eller omkretsen forløpende, radialt utragende flens som er plassert et stykke fra hver stempelende. Flensen er tettende ført inn i en tilpasset spalte i husmantelen og oppdeler arbeidsrommet mellom stemplet og stempelhuset i to adskilte deler. To eller flere flenser kan naturligvis også anordnes på samme måte. Denne oppdelingen av et arbeidsrom ved bruk av en slik flens er tidligere kjent fra tysk patent nr. 561766. Ved en slik oppdeling av arbeidsrom med en eller flere flenser, kan tetningsskyveren ved maskinen ifølge oppfinnelsen fordelaktig være stivt forbundet med flensen(e). Den to-delte lagerbolten kan. fordelaktig være oppdelt av flensen(e).

Dersom en forbrenningsmotor med fire stempler/stempelrom

er dannet ved en sammensetning av fire maskiner ifølge oppfinnelsen, vil, idet stemplene er stivt forbundet til samme drivaksel, et fordelaktig arrangement av de fire maskinene kunne dannes. Dersom maskinene ligger slik at deres respektive symmetriplan gjennom deres felles rotasjonsakse er sammenfallende, og den første og siste maskin er speilvendt i forhold til de to midtre maskiner, vil man, idet de to

første eller siste maskiner anvendes som motorer og de to andre som kompressorer, få en gunstig oppbygd maskin når det gjelder både avbalansering av stemplene og arrangement av inn- og uttak' for arbeidsfluider.

Selv om denne framstillingen hovedsakelig beskriver oppfinnelsen som en maskin med bare ett stempel opptatt i et tilhørende stempelhus, så omfatter naturligvis oppfinnelsen maskinen ifølge oppfinnelsen når den er anvendt i sammensetninger hvor det inngår to eller flere maskiner ifølge oppfinnelsen, eller hvor det inngår en eller flere maskiner ifølge oppfinnelsen og en eller flere maskiner som er for-sk jellig(e) fra oppfinnelsen. Ved slike sammensetninger kan naturligvis maskinene ha samme eller forskjellige arbeidsformål. Eksempelvis kan to av tre sammensatte maskiner

arbeide som motorer, og den tredje som vannpumpe. I foran nevnte sammensetninger av maskiner er gjerne stempelhus-veggen(e) mellom de to ytterste endeveggene felles for to ved siden av hverandre liggende stempelrom, dvs. stempel-opptagende rom.

Begrepet drivaksel benyttes i denne framstilling om både en aksel som driver, dvs. motoraksel, og en aksel som blir drevet, f.eks. en kompressoraksel. Uttrykkene stempelmantel og stempelkjerne som anvendes i denne framstilling, kan foruten en enkelt del også bety en sammensetning av en eller flere like eller/og ulike deler. Den samme begrepsforståelse gjelder i dette skrift for tetningsskyveren og andre deler hvor en slik forståelse er relevant.

For å gjøre framstillingen enklere er betegnelsen husmantel

i denne framstilling brukt om et hullegeme, f.eks. sylinder-formet, som er åpent i begge ender, og betegnelsen stempel er benyttet i stedet for rotasjonsstempel.

Og for å gjøre framstillingen mer anskuelig, er stemplets ytterflate og husmantelens innerflate framstilt som sylindrisk. Det at de er slik framstilt betyr imidlertid ikke at det er en betingelse for oppfinnelsens realisering at de er sylindriske. Flatene kan eksempelvis godt være koniske eller hyperbolske dersom en slik utforming skulle vise seg å være fordelaktig. Man kan derfor si at skjæringslinjen mellom stemplets ytterflate og husmantelens innerflate og et hvilket som helst plan lagt gjennom maskinens rotasjonsakse, kan være parallell eller/og ikke-parallell med maskinens rotasjonsakse, hvilken utforming av skjæringslinjen oppfinnelsen i denne framstilling derfor omfatter.

Det at stemplets ytterflate og husmantelens innerflate er framstilt som sylindrisk, betyr heller ikke at deres omkrets eller kontur må ha sirkelform. Omkretsen til stemplet eller/og husmantelen kan godt ha en annen form som kan vise seg å være gunstig, f.eks. den tidligere nevnte kamknastform. Oppfinnelsen omfatter derfor, både sirkulære og ikke-sirkulære ' omkretsformer for stemplets ytterflate og husmantelens innerflate.

For å komme tilbake til den foran angitte beskrivelse for

de vedlagte tegninger, så tas det her med som et tillegg at

det langs hele stempelorakretsen mellom tetningsskyverens aksialt forløpende sider, er radial avstand mellom stemplets ytterflate 34 og husmantelens innerflate 10, hvilken avstand gjør seg gjeldende under hele hver stenipélomdreining. Ved . stemplets rotasjonsaksefjerne ytterflate avtar nevnte avstand til en relativt liten klaring mellom stemplets ytterflate 34 og husmantelens innerflate 10. Det er således en klaring mellom stemplets ytterflate og husmantelens innerflate der hvor disse to flater ved de kjente rullstempelmaskiner er i berøring med eller anlegg mot hverandre. Tetningen mellom stemplets rotasjonsaksefjerne ytterflate og husmantelens innerflate er, som før nevnt, dannet ved de tidligere beskrevne spisstetninger slik at arbeidsrommets to volumvariable kammer 24,25 er tettende adskilt under i det minste en vesentlig eller stor del av hver stempelomdreining. Spisstetningene kan også, som tidligere nevnt, være anordnet i grupper på to eller flere for å øke tetningsgraden.

Maskinen ifølge oppfinnelsen skulle være lett å produsere ettersom de store deler kan maskineres ved dreining dersom flatene gis en sylindrisk utforming. Komponenter som spisstetninger kan anordnes i innsatser som respektive bærer en enkelt spisstetning eller en gruppe på to eller flere spisstetninger. Innsatsenes utsparinger i stempelmantelen eller/og husmantelen skulle være lettere å framstille enn utsparinger for direkte monterte tetningsanordninger.

Maskinen ifølge oppfinnelsen skulle også kunne ha gode utviklingsmuligheter. Dersom man eksempelvis overfører de radialt virkende tetningslister ved wankelmotoren til maskinen ifølge oppfinnelsen og anvender dem for samme tet-ningsformål, skulle tetningslistenes levetid ved maskinen ifølge oppfinnelsen bli deres levetid ved wankelmotoren multiplisert med faktoren l/e p. Med de samme verdier for e som anvendt tidligere, skulle tetningslistenes levetid kunne bli mellom 16 og 49 ganger lenger ved maskinen ifølge oppfinnelsen enn ved wankelmotoren. I den norske læreboken "Forbrenningsmotorer - 3. Kjaretøymotorer" av Leif Lundby sies det: "Å ^arrangere tilfredsstillende tetningssystemer uten at slitasjen blir for stor, er stadig et av hoved-problemene ved wankelmotorene." Maskinen ifølge oppfinnelsen skulle ikke være beheftet med disse problemer-i samme grad.

I denne framstilling betyr aksialt forløpende det samme som aksialt liggende eller aksialt rettet e.l., og fluidum står for væske(r) eller/og gass(er).

Claims (6)

1. Rotasjonsstempelmaskin med a) et rotasjonsstempel med en ytre, roterbar stempelmantel hvis rotasjonsakse er parallelt forskøvet i forhold til stemplets rotasjonsakse, b) et stempelhus som opptar stemplet innenfor en husmantel og mellom to sidevegger slik at et arbeidsrom avgrenses av husmantelens innerflate, stemplets ytterflate og to side-flater, hvilket arbeidsrom har tilsluttet kanaler, c) en tetning mellom stemplets rotasjonsaksefjerne ytterflate og husmantelens innerflate, og d) en tetningsskyvér som sammen med nevnte tetning oppdeler nevnte arbeidsrom i to volumvariable kammer, karakterisert ved at tetningsskyveren (12) er forbundet med både stempelhuset (6) og stempelmantelen (2) slik at tetningsskyveren (12) for det ene er dreibart forbundet med eller lagret i stempelhuset (6) eller/og stempelmantelen (2), dvs. dreibart om en parallellakse til stemplets rotasjonsakse (9)» og for det annet er skyvbart forbundet med eller lagret i stempelhuset (6) eller/og stempelmantelen (2), dvs. skyvbart radialt eller hovedsakelig radialt i forhold til stemplets (l) eller stempelmantelens (2) rotasjonsakse, men slik at tetningsskyveren •(12) ikke er lagret i eller bevegelig forbundet med den av de to delene stempelhuset (6) og stempelmantelen (2) som den eventuelt er stivt forbundet med, idet tetningsskyveren (12) kan være stivt forbundet med enten stempelhuset (6) eller stempelmantelen (2), og fortrinnsvis er stivt forbundet med stempelmantelen (2).

2. Rotasjonsstempelmaskin som angitt i krav 1, karakterisert ved at den langs hele stempelomkretsen mellom tetningsskyverens (12) sider har anordnet radial avstand mellom stemplets ytterflate (34) og husmantelens innerflate (10), idet det er sett bort fra tetnings anordninger (12,23) som danner en forbindelse mellom de to nevnte flatene, hvilken avstand avtar til en størrelse som en relativt liten klaring ved stemplets (1) rotasjonsaksefjerne ytterflate, hvilken klaring gjør seg gjeldende under fortrinnsvis hele hver stempelomdreining.

3. Rotasjonsstempelmaskin som angitt i krav1 eller 2, karakterisert ved at den på stemplets (1) utside eller/og husmantelens (7) innside har anordnet radialt eller delvis radialt bevegelige og fortrinnsvis aksialt forløpende tetningsanordninger (23) som, idet de er fordelt langs omkretsen til raaskinkomponenten(e) de er festet til, skiftevis i det minste en ad gangen, ved anlegg og inntryk- king eller sammentrykking eller nedbøying mot motstående/motliggende flate eller forhøyning, danner-en tetning mellom stemplets (1) rotasjonsaksefjerne ytterflate og husmantelens innerflate (10), hvilken tetning er kontinuerlig under i det minste en stor del av hver stempelomdreining.

4. Rotasjonsstempelmaskin som angitt i krav 2, karakterisert ved at stemplets ytterflate (34) eller/og husmantelens innerflate (10) i hele sin bredde og langs i det minste en stor del av omkretsen, er belagt med et sammenhengende elastisk belegg som danner tetning mellom stemplets (1) rotasjonsaksefjerne ytterflate og husmantelens innerflate (10).

5. Rotasjonsstempelmaskin som angitt i krav 3>karakterisert ved at i det minste en del av tetningsanordningene (23) er anordnet i grupper på to eller flere tetningsanordninger.

6. Rotasjonsstempelmaskin som angitt i krav 3 eller 3j karakterisert ved at 'ett eller flere delområder av stemplets ytterflate (34) eller/og husmantelens innerflate (10) respektive består av et utskiftbart belegg som en og samme ene eller gruppe tetningsano.rdning(er) kan tette an mot og gli langs, slik at tetningsanordningen(e) slites mot belegget og ikke mot selve maskinkomponenten belegget er festet til.