SK500412021A3 - Radiálny piestový rotačný stroj - Google Patents

Abstract

Radiálny piestový rotačný stroj obsahuje skriňu, aspoň jeden otvor (13) na vstup média do stroja a aspoň jeden otvor (14) na výstup média zo stroja, kde skriňa obsahuje čelá (11), medzi ktorými je otočne uložený rotor (2). Rotor (2) je tvorený najmenej dvoma platňami (23). V platni (23) rotora (2) je vytvorená komora (22) na posuvne-vratne pohyblivý piest (4). Platne (23) sú oddelené priečkou (24) s otvorom (21) na hriadeľ (5) stroja. Hriadeľ (5) je uložený v čelách (11) skrine a na hriadeli (5) sú usporiadané kruhové vačky (51). Hriadeľ (5) je uložený excentricky proti rotoru (2), pričom excentricita osi otáčania hriadeľa (5) od osi rotora (2) sa rovná excentricite osi kruhovej vačky (51) od osi otáčania hriadeľa (5). Každý piest (4) je uložený posuvne-vratne v komore (22) na piest (4) v platni (23) rotora a otočne na kruhovej vačke (51) na hriadeli (5). Otvory (71), na vstup a výstup média do a z komory (22), vyúsťujú v axiálnom smere k čelu (11) skrine a sú otvárané a zatvárané ventilovými prostriedkami vo forme oddelených oblúkových otvorov (61).

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka radiálneho piestového rotačného stroja, ktorý môže byť použitý ako čerpadlo, kompresor, výveva alebo motor.

Doterajší stav techniky

Sú známe piestové rotačné stroje, najmä čerpadlá alebo kompresory ktoré obsahujú rotor kruhového prierezu, v ktorom sú vytvorené komory pre piesty, pričom piesty sú na vykonávanie priamočiareho vratného pohybu uložené na kruhových vačkách, a tieto vačky sú vytvorené na hriadeli, ktorý je uložený excentricky voči rotoru. Excentricita osi hriadeľa od osi rotora je pritom rovná excentricite vačky od osi hriadeľa.

Z dokumentu US 6206661 B1 je známy hermetický kompresor zahŕňajúci časť kompresorového mechanizmu, ktorá zahŕňa prvý a druhý rotačný valec a prvý a druhý piest, ktoré sú excentricky otáčané v prvej a druhej drážke v prvom a druhom valci. Kompresorový mechanizmus je v puzdre a je medzi horným a spodným ložiskom ktoré pritláčajú prvý a druhý valec a puzdro. Piesty sú kruhového tvaru pri rotačnom pohybe valcov strany piestu striedavo otvárajú a zatvárajú vstupné a výstupné otvory vytvorené v telesách horného a spodného ložiska. Nevýhodou tohto riešenia je v podstate bodový, resp. priamkový dotyk kruhového piestu s valcom, čo môže predstavovať kritické miesto napríklad z hľadiska opotrebenia a následných netesností. Nevýhodou je tiež obmedzená použiteľnosť tohto stroja pre aplikácie iné ako je opísané v uvedenom dokumente. Cieľom tohto vynálezu je piestový rotačný stroj ktorý môže byť použitý ako čerpadlo, kompresor, výveva alebo motor, ktorý sa vyznačuje výrobnou nenáročnosťou, pričom prakticky odstraňuje všetky nevýhody a obmedzenia vyplývajúce z konštrukcií zo stavu techniky. Takýto piestový rotačný stroj by pritom umožňoval výrobu konkrétne čerpadiel, kompresorov a vývev pre širokú škálu aplikácií a tlakových rozsahov so zachovaním rovnakého konštrukčného usporiadania. Zároveň, je tiež žiaduce, aby takáto konštrukcia konkrétne kompresora alebo vývevy bola schopná pracovať bez maziva, alebo v tzv. bezolejovej prevádzke.

Podstata vynálezu

Uvedený cieľ sa dosiahne radiálnym piestovým rotačným strojom podľa tohto vynálezu obsahujúcim skriňu, aspoň jeden otvor pre vstup média do stroja a aspoň jeden otvor pre výstup média zo stroja, kde skriňa obsahuje čelá, medzi ktorými je otočne uložený rotor, tento rotor je tvorený najmenej dvoma platňami, kde v platni rotora je vytvorená komora pre posuvne vratne pohyblivý piest, a platne rotora sú oddelené priečkou s otvorom pre hriadeľ stroja pričom hriadeľ je uložený v otočných uloženiach v čelách skrine, na hriadeli sú usporiadané kruhové vačky, hriadeľ je uložený excentricky voči rotoru, pričom excentricita osi otáčania hriadeľa od osi rotora je rovná excentricite osi kruhovej vačky od osi otáčania hriadeľa, každý piest je uložený posuvne vratne v komore pre piest v platni rotora a otočne na kruhovej vačke na hriadeli, kde prívod a výstup média z komory piestu sú otvárané a uzatvárané ventilovými prostriedkami. Podstata stroja podľa tohto vynálezu spočíva v tom, že komora pre piest je v platni rotora vytvorená ako vybranie, kde aspoň dve protiľahlé steny vybrania sú rovnobežné pre posuvné uloženie piesta. Tento piest má aspoň dve rovnobežné protiľahlé plochy korešpondujúce s dvoma rovnobežnými protiľahlými plochami vybrania v platni rotora, pričom piest je v komore axiálne uzavretý z jednej strany deliacou priečkou platní rotora a z druhej strany uzatváracou doskou rotora. Uzatváracia doska obsahuje otvor pre hriadeľ a otvory na vstup a výstup média do a z komory pre piest situované pri stenách vybrania v platni tvoriaceho komoru, ktoré sú oproti voľným koncom piestu. Otvory vyúsťujú v axiálnom smere k čelu skrine, a sú na ich vyústení otvárané a uzatvárané ventilovými prostriedkami vo forme oddelených oblúkových otvorov.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález je pre lepšie pochopenie znázornený na pripojených výkresoch, na ktorých:

Obr. 1 znázorňuje axonometrický pohľad v reze na radiálny piestový rotačný stroj, konkrétne kompresor;

Obr. 2 znázorňuje axonometrický rozložený pohľad na stroj z obr. 1 s hnacím elektromotorom;

Obr. 3 znázorňuje axonometrický pohľad v reze na zložený stroj z obr. 2

Obr. 4 znázorňuje axonometrický pohľad na rotor stroja s hriadeľom;

SK 50041-2021 A3

Obr. 5 znázorňuje axonometrický pohľad ventilové prostriedky;

Obr. 6 znázorňuje čelný pohľad z vnútra stroja na ventilové prostriedky;

Obr. 7 znázorňuje čelný pohľad na odkrytú časť rotora v stroji smerom k čelu skrine, v prevádzkovej fáze stroja s piestom v jednej krajnej polohe;

Obr. 8 znázorňuje čelný pohľad na odkrytú časť rotora v stroji smerom k čelu skrine, v prevádzkovej fáze stroja s piestom v stredovej polohe;

Obr. 9 znázorňuje celkový vonkajší axonometrický pohľad na radiálny piestový rotačný stroj s hnacím elektromotorom.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Radiálny piestový rotačný stroj podľa tohto vynálezu je podrobnejšie vysvetlený na príkladoch uskutočnenia znázornených na obrázkoch.

Stroj znázornený na obr. 1 až 9 je konkrétne kompresor.

Stroj podľa znázornených príkladov je vytvorený s dvoma piestami 4, každý posuvne vratne pohyblivý jednej komore 22 rotora 2, kde komory 22 sú voči sebe usporiadané pod uhlom 90°.

Stroj, kompresor podľa obr. 1 až 9, obsahuje skriňu, v znázornenom príklade vo forme puzdra 1 uzavretého čelami 11. V skrini 1 je otočné uložený rotor 2. Rotor 2 je zložený z platní 23, medzi ktorými je deliaca priečka 24 a voľná strana každej platne 23 je potom vybavená uzatváracou doskou 7 rotora 2. V deliacej priečke 24 a uzatváracích doskách 7 je vytvorený otvor 21 pre hriadeľ 5 stroja. V uzatváracích doskách 7 sú ďalej vytvorené otvory 71 na vstup a výstup média do a z komory 22 vytvorenej v platni 23 pre piest 4, pričom otvory 71 vyúsťujú v axiálnom smere k čelu 11 skrine.

Teda, v každej platni 23 rotora 2 sa nachádza komora 22 pre piest 4. Komora 22 je v platni 23 vytvorená ako vybranie, kde dve protiľahlé steny vybrania sú rovnobežné pre posuvné uloženie piesta 4. V príklade uskutočnenia znázornenom na obrázkoch sú komory 22 a príslušné piesty 4 v priereze tvaru pravouhlého rovnobežníka. Pod pojmom vybranie sa rozumie priechodný otvor, diera a pod. vytvorená v platni 23 napríklad vyrezaním, vyseknutím, vyfrézovaním, a pod. materiálu platne 23, alebo aj vynechaním materiálu platne 23 napríklad pri odlievaní, formovaní, 3D tlači a pod. Konkrétne komory 22 sú v priereze obdĺžnikové a piesty 4 štvorcové. Piest 4 je v komore 22 uložený pohyblivo vratne posuvne svojimi dvoma rovnobežnými protiľahlými plochami príslušne po dvoch rovnobežných protiľahlých plochách komory 22. Piest4je v komore 22 axiálne uzavretý z jednej strany deliacou priečkou 24 platní 23 rotora 2 a z druhej strany uzatváracou doskou 7 rotora 2. Deliaca priečka 24 rotora 2 oddeľuje komory 22 a zabraňuje prieniku pracovného média z jednej komory do druhej.

Piest 4 sa teda pohybuje v komore 22, ktorej steny tvoria steny vybrania v platni 23 rotora, priľahlá plocha deliacej priečky 24 platní 23 a priľahlá plocha uzatváracej dosky 7 rotora 2. Uzatváracia doska 7 rotora 2 je k platni 23 rotora pripojená v polohe, v ktorej sú otvory 71 na vstup a výstup média do a z komory 22 situované pri stenách vybrania tvoriaceho komoru 22, ktoré sú oproti voľným koncom piestu 4. Hrúbka piestu 4 je v podstate rovnaká ako hrúbka platne 23, s príslušnými toleranciami piestu 4 pre zabezpečenie jeho posuvného vratného pohybu v komore 22.

Konkrétne vyhotovenie rotora 2 podľa znázorneného príkladu uskutočnenia je na obr. 4. Rotor 2 je zložený z dvoch platní 23 oddelených deliacou priečkou 24 a prekrytých uzatváracími doskami 7. Uvedené jednotlivé časti rotora 2 sú v tomto príklade k sebe pripojené skrutkami cez otvory pre skrutky vytvorené v týchto jednotlivých častiach. Spojenie jednotlivých častí rotora 2 je všeobecne možné uskutočniť akýmkoľvek známym vhodným typom rozoberateľného alebo aj nerozoberateľného spoja. Platne 23 majú výhodne diskový tvar a sú uložené v ložiskách 12, výhodne valivých, pre uloženie rotora 2 do puzdra 1 skrine stroja. Znázornené a opísané vyhotovenie rotora predstavuje konkrétne výhodné usporiadanie rotora hľadiska stability a pevnosti uloženia rotora 2 v skrini stroja. Sú tiež možné vyhotovenia, kde diely rotora 2 sú vyhotovené tak, aby bolo možné klzné uloženie rotora 2 v puzdre 1 bez valivých ložísk. Tiež nie je vylúčené vytvorenie ložísk otočného uloženia rotora 2 napríklad v čelách 11, kde v takomto prípade tiež nie je nutné, aby mali časti rotora 2 ako sú platne 23, deliaca priečka 24, a uzatváracia doska 7 práve diskový tvar, ako je konkrétne znázornené na obrázkoch.

Hriadeľ 5 prechádza axiálnym otvorom cez rotor 2, teda otvorom 21 v deliacej priečke 23 a uzatváracích doskách 7, a je otočné uložený v uloženiach 15 v čelách 11 skrine stroja. Otočné uloženia 15 sú v znázornenom príklade výhodne tvorené valivými ložiskami. Hriadeľ 5 na jednej strane vystupuje cez čelo 11 skrine, kde je utesnený napríklad bežným hriadeľovým tesnením. Na hriadeli 5 sú usporiadané kruhové vačky 51. Hriadeľ 5 je uložený excentrický voči rotoru 2, pričom excentricita osi otáčania hriadeľa 5 od osi otáčania rotora 2 je

SK 50041-2021 A3 rovná excentricite osi kruhovej vačky 51 od osi otáčania hriadeľa 5.

Kruhové vačky 51 sú na hriadeli 5 uložené rozoberateľným spojom pero-drážka. Toto je výhodné z hľadiska výroby a tiež aj pri skladaní stroja. Kruhové vačky potom musia byť tiež zabezpečené proti axiálnemu pohybu po hriadeli 5, čo je možné dosiahnuť bežnými známymi prostriedkami, ako sú napríklad osadenie na hriadeli 5, alebo rôzne poistné krúžky. Je však rovnako možné vytvoriť hriadeľ 5 v jednom celku s vačkami 51 ako je bežné v stave techniky.

Na kruhovej vačke 51 je otočne uložený piest 4. Piest 4 má pre uloženie na kruhovej vačke 51 vytvorený príslušný otvor 41. Tento otvor 41 prechádza priečne stredom piesta 4. Piest 4 má týmto dva konce. V znázornenom príklade uskutočnenia je vybavený samostatným ložiskom 42 pre kruhovú vačku 51. Ložisko 42 pre kruhovú vačku 51 nie je nutné, a otvor 41 piestu 4 môže priamo vytvárať otočné klzné uloženie pre vačku 51.

Ako bolo opísané vyššie komoru 22 tvoria steny vybrania v platni 23 rotora, priľahlá plocha deliacej priečky 24 platní 23 a priľahlá plocha uzatváracej dosky 7 rotora 2. Uzatváracia doska 7 pritom obsahuje otvory 71 na vstup a výstup média z komory 22 situované pri stenách vybrania tvoriaceho komoru 22, ktoré sú proti voľným koncom piestu 4.

Vstup a výstup média do a z komory 22 pre piest 4 je riadený ventilovými prostriedkami na otváranie a uzatváranie vstupu a výstupu média do a z komory 22. Tieto ventilové prostriedky sú vytvorené vo forme oddelených oblúkových otvorov 61 otvárajúcich otvor 71 na vstup a výstup média do a z komory 22. Tieto oblúkové otvory sú na kružnicovej trajektórii otvoru 71 pri rotácii rotora 2. Uzatváranie otvoru 71 je zabezpečované plnou časťou, medzi oblúkovými otvormi 61, materiálu telesa v ktorom sú oddelené oblúkové otvory 61 vytvorené. V znázornenom príklade uskutočnenia sú oblúkové otvory 61 vytvorené na čele 11 uzatvárajúce puzdro 1 skrine stroja. V inom, neznázornenom, uskutočnení môžu byť oblúkové otvory 61 vytvorené na ventilovej doske, vloženej medzi uzatváraciu dosku 7 rotora 2 a čelo 11 puzdra 1. Takáto ventilová doska potom musí byť pre správnu funkciu zabezpečená proti otočeniu.

Uvedený opis týkajúci sa ventilových prostriedkov platí rovnako aj na druhom konci rotora 2.

Otvory 71 na uzatváracej doske 7 na vstup a výstup média do alebo z komory 22 sú otvárané alebo uzatvárané príslušne voči oblúkovým otvorom 61 ventilových prostriedkov. Oblúkové otvory 61 potom príslušne komunikujú s otvorom 13 pre vstup média do stroja a otvorom 14 pre výstup média zo stroja. V znázornenom príklade uskutočnenia je otvor 13 pre vstup média do stroja vytvorený v puzdre 1 skrine, výhodne v znázornenom usporiadaní tak, že vyúsťuje medzi ložiská 12 rotora 2, čo môže výhodne napomáhať pri mazaní stroja napríklad olejom nasávaných so vzduchom. Otvor 13 spája vnútorný priestor puzdra so zdrojom média, v tomto prípade okolitým vzduchom. Otvory 14 pre výstup média zo stroja sú potom vytvorené príslušne v čelách 11 puzdra 1 a príslušne vychádzajú z jednej z oblúkových drážok 61 v čele 11. V znázornenom príklade sú otvory 14 výhodne vyvedené radiálne z čela 11 v rovnakej orientácii ako otvor 13 pre vstup média. Takéto usporiadanie napríklad uľahčuje pripojenie vstupných a výstupných vedení pre médium na jednej strane stroja, a tiež umožňuje priame pripojenie pohonu stroja na čelo 11 puzdra ako bude opísané ďalej.

V znázornenom príklade uskutočnenia stroja sú všetky otočné uloženia vybavené valivými ložiskami. Rovnako môžu byť použité aj klzné ložiská, alebo kombinácie valivých a klzných ložísk podľa potreby.

Radiálny piestový rotačný stroj, kompresor, v opísanom príklade uskutočnenia znázornenom na obr. 1 až 9 pracuje nasledovným spôsobom.

Hriadeľ 5 je pripojený k pohonu, v znázornenom príklade uskutočnenia k elektromotoru 8, ktorý je výhodne možné pripevniť k čelu 11 skrine stroja. Charakteristiky stroja podľa tohto vynálezu pritom umožňujú použitie elektromotora 8 s rozmermi neprekračujúcimi obrysy stroja, a teda je možné vytvoriť stroj s pohonom výhodne aj ako jednu ucelenú zostavu.

Hriadeľ 5 otáča kruhovými vačkami 51, ktoré posuvne vratne pohybujú piestami 4 v príslušných komorách 22. Piesty 4 zároveň otáčajú rotor 2. Aj pri bežných toleranciách uloženia a zarovnania príslušných rotujúcich častí je chod stroja, v tomto prípade kompresora, úplne plynulý a vyrovnaný.

Na obr. 7 a 8 sú znázornené polohy rotačných častí po otočení hriadeľa 5 o 180°, pričom pre jednoduchšie znázornenie je ako počiatočná poloha určená jedna krajná poloha jedného z piestov 4, t. j. poloha na konci dráhy piestu 4 v komore 22. Táto východzia poloha je znázornená na obr. 7.

V danej počiatočnej polohe je vačka 51 v krajnej polohe jej najväčšej excentricity, piest 4 je týmto v krajnej polohe na konci jeho dráhy. Jeden koniec piestu 4 je teda v polohe najbližšie k priľahlej stene vybrania tvoriaceho komoru 22 v platni 23 rotora 2. Druhý koniec piestu 4 je potom v polohe najďalej od steny vybrania na opačnej strane. Teleso čela 11 medzi oblúkovými drážkami 61 ventilových prostriedkov v tejto polohe uzatvára otvory 71 na vstup a výstup média do alebo z komory 22.

V uvedenej fáze je na jednej strane vzduch z komory 22 v podstate úplne vytlačený a na druhej strane

SK 50041-2021 A3 nasatý do maximálneho pracovného objemu komory 22. Otáčaním hriadeľa 5, na jednej strane otvor 71 prejde za hranu oblúkového otvoru 61 pričom spojí komoru 22 so vstupom vzduchu, ktorý je v znázornenom príklade zabezpečovaný otvorom 13 na puzdre 1 k, ktorý privádza vzduch do vnútorného priestoru puzdra 1. Z vnútorného priestoru puzdra 1 je vzduch vedený vstupnými drážkami 62 do oblúkového otvoru 61 ventilových prostriedkov.

Zároveň na druhej strane, otvor 71 prejde za hranu druhého oblúkového otvoru 61 pričom spojí komoru 22 s výstupom vzduchu, ktorý je v znázornenom príklade zabezpečovaný otvorom 14 v čele 11 puzdra 1.

Oblúkové otvory 61 ventilových prostriedkom pritom môžu byť ako priebežné tak aj segmentované. Segmentované oblúkové otvory 61 je možné výhodne využiť pri použití samostatnej ventilovej dosky ako bolo opísané vyššie z dôvodu zabezpečenia pevnosti takejto ventilovej dosky, pričom materiál ventilovej dosky medzi segmentmi oblúkového otvoru 61 nijako neovplyvňuje prestupnosť média do a z komory 22. V znázornenom príklade uskutočnenia, vzhľadom na samotnú dostatočnú pevnosť čela 11 sú otvory 61 vytvorené ako priebežné. Oddelenie oblúkových otvorov 61 vzhľadom na oddelenie vstupnej a výstupnej časti média pritom samozrejme musí ostať zachované.

Pri čerpadle, teda pri čerpaní kvapalín, z dôvodu ich nestlačiteľnosti, musí otvorenie komory 22 do otvorov 71 na uzatváracej doske 7 rotora 2 prebehnúť súčasne. Pri kompresoroch, podľa potreby výstupného tlaku, môže byť hrana výstupného oblúkového otvoru 61 posunutá tak, aby otvor 71 bol telesom čela 11, v prípade samostatnej ventilovej dosky telesom ventilovej dosky, zatvorený dlhšie, čím dôjde ku stláčaniu vzduchu pri zmenšovaní pracovného objemu komory 22.

Ďalším otáčaním hriadeľa 5 dochádza na jednom konci piestu 4 k zmenšovaniu objemu komory 22 nad piestom 4 a na druhom konci piestu 4 k zväčšovaniu objemu komory 22 nad piestom 4, čím je na jednej strane vzduch vytláčaný a na druhej strane nasávaný.

V polohe, znázornenej na obr. 8, je piest 4 v strednej polohe sú otvory 71 úplne otvorené.

Ďalším otáčaním hriadeľa 5, sa objem komory 22 na jednom konci piestu 4 zmenšuje, čím pokračuje vytláčanie vzduchu z komory 22, a objem komory 22 na druhom konci piestu 4 sa zväčšuje, čím pokračuje nasávanie vzduchu do komory 22. Vzduch je vytláčaný otvorom 71 v uzatváracej doske 7 do oblúkovej drážky 61 a z nej do otvoru 14 pre výstup média zo stroja.

Po dokončení celého cyklu, teda pri dvoch otočeniach hriadeľa 5, je piest 4 opäť na jednom konci v najvyššej krajnej polohe, a na druhom konci v najnižšej krajnej polohe. Teleso čela 11 v tejto polohe uzatvára otvory 71, tak aby nemohlo dôjsť k spätnému prúdeniu vzduchu medzi komorami 22 nad príslušnými koncami piestu 4. Uvedený spôsob práce je samozrejme rovnaký aj pre varianty stroja so samostatnou ventilovou doskou.

Stroj podľa vynálezu ako je znázornený na obr. 9 v celku s pohonom, elektromotorom 8, má kompaktnú uzatvorenú skriňu tvorenú puzdrom 1 uzatvoreným čelami 11, ktorá jednak chráni rotujúce časti stroja a tiež prispieva k zníženiu hluku stroja. Navyše, v prípade kompresora, sa rotor 2 samotnou rotáciou v okolitom nasávanom médiu, vzduchu, dokáže chladiť tak, že nie je potrebné žiadne prídavné chladiace zariadenie, ako je napríklad ventilátor. Na rozdiel od známeho piestového kompresora je takýto kompresor schopný nepretržitej prevádzky. Účinnosť chladenia sa tiež ďalej dá zvýšiť aj vstrekovaním malého množstva oleja do nasávaného vzduchu.

Pre ilustráciu účinnosti stroja, kompresora, podľa znázorneného príkladu uskutočnenia sú ďalej uvedené konkrétne rozmery a parametre vyrobeného prototypu kompresora.

Vonkajšie rozmery skrine kompresora, znázorneného na obr. 9 sú 90 x 90 x 50 mm. Objem kompresora je 9 cm³ na 1 otáčku hriadeľa 5. Kompresor bol pripojený k elektromotoru 8 s výkonom 350 W. Chod kompresora bol testovaný v pracovných otáčkach od 200 do 4 500 ot./min. Maximálny nameraný tlak bol zatiaľ 24 bar. Hlučnosť kompresora nameraná pri 1 400 ot./min. bola 50 dBA bez akustického krytovania.

Pri konštrukcii stroja ako čerpadla, aj väčších rozmerov, je možné použiť medzi súčasťami väčšie tolerancie, nakoľko tieto sú vyrovnávané pracovnou kvapalinou. Radiálny rotačný stroj podľa tohto vynálezu môže byť kompresor, čerpadlo, výveva, alebo prípadne aj motor.

Vďaka opísaným ventilovým prostriedkom je tiež možný reverzný chod stroja bez akýchkoľvek dodatočných úprav, kedy sa prakticky zmení len funkcia otvoru 13 pre vstup média do stroja na funkciu otvoru 14 pre výstup média a opačne.

Konštrukcia radiálneho piestového rotačného stroja podľa tohto vynálezu taktiež umožňuje vyrobiť kompresor ako viacstupňový, napríklad na dosiahnutie vyšších tlakov. V opísanom a znázornenom príklade kompresora sú komory 22 a piesty 4 rovnako veľké, t. j. pracovný objem každej komory 22 je rovnako veľký.

Pri viacstupňovom kompresore je možné vytvoriť jednu komoru 22 s väčším objemom, teda aj s väčším piestom 4 a jednu komoru 22 s menším objemom, teda aj s menším piestom 4. Vstup média by potom bol realizovaný do komory 22 s väčším objemom, a výstup z tejto väčšej komory 22 by bol privedený na vstup

SK 50041-2021 A3 média do komory 22 s menším objemom. Výstup vysokotlakového média by potom bol výstup média z komory 22 s menším objemom.

Taktiež nie sú vylúčené vyhotovenia stroja, ktorý bude obsahovať viac rotorov 2. Prípadne je tiež možný iný vzájomným uhol komôr 22 s piestami 4 ako je v opísaných príkladoch uskutočnenia. V takomto prípade pôjde však o konštrukčné riešenia len komôr 22 pre piesty 4 a ich usporiadania v rotore 2, pričom bude zachovaná podstata riešenia so všetkými jej výhodami.

Radiálny rotačný piestový stroj podľa tohto vynálezu je možné vyrobiť bežne dostupnými a používanými technologickými postupmi a s bežnými materiálmi. Jednotlivé časti stroja môžu byť tiež bez problémov vyrobené pomocou technológie 3D tlače. Použitie špeciálnych materiálov sa predpokladá len pri špeciálnom použití ako sú napríklad bezolejové kompresory, čerpadlá alebo kompresory pre extrémne zaťaženie a pod.

Priemyselná využiteľnosť

Radiálny piestový rotačný stroj podľa tohto vynálezu je možné použiť ako kompresor, čerpadlo, vývevu, alebo aj motor.

Radiálny piestový rotačný stroj ako kompresor je možné použiť pre širokú škálu aplikácií v širokom rozsahu tlakov a prietokov, teda napríklad ako dúchadlá, nízkotlakové, stredotlakové alebo vysokotlakové kompresory.

Radiálny piestový rotačný stroj ako výveva môže byť použitý ako účinná výveva na vytvorenie podtlaku, ako aj viacstupňová výveva na dosiahnutie vysokého vákua. Výveva je pritom jednoducho vytvorená len pripojením nasávania k priestoru kde je požadovaný podtlak bez nutnosti akýchkoľvek ďalších konštrukčných úprav.

SK 50041-2021 A3

Zoznam vzťahových značiek puzdro čelo skrine ložiská rotora otvor pre vstup média do stroja otvor pre výstup média zo stroja otočné uloženie hriadeľa v čele skrine rotor axiálny otvor pre hriadeľ čerpadla komora pre piest platňa rotora deliaca priečka rotora piest otvor piestu ložisko piestu hriadeľ stroja kruhová vačka spojenie pero-drážka hriadeľa a kruhovej vačky oblúkový otvor ventilových prostriedkov vstupná drážka do oblúkového otvoru uzatváracia doska rotora otvor na vstup a výstup média do a z komory pre piest elektromotor

Claims (1)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   Radiálny piestový rotačný stroj obsahujúci skriňu, aspoň jeden otvor pre vstup média do stroja a aspoň jeden otvor pre výstup média zo stroja, kde skriňa obsahuje čelá, medzi ktorými je otočne uložený rotor, tento 5 rotor je tvorený najmenej dvoma platňami, kde v platni rotora je vytvorená komora pre posuvne vratne pohyblivý piest, a platne rotora sú oddelené priečkou s otvorom pre hriadeľ stroja pričom hriadeľ je uložený v otočných uloženiach v čelách skrine, na hriadeli sú usporiadané kruhové vačky, hriadeľ je uložený excentricky voči rotoru, pričom excentricita osi otáčania hriadeľa od osi rotora je rovná excentricite osi kruhovej vačky od osi otáčania hriadeľa, každý piest je uložený posuvne vratne v komore pre piest v platni 10 rotora a otočne na kruhovej vačke na hriadeli, kde prívod a výstup média z komory piestu sú otvárané a uzatvárané ventilovými prostriedkami, vyznačujúci sa tým, že komora (22) je v platni (23) rotora (2) vytvorená ako vybranie, kde aspoň dve protiľahlé steny vybrania sú rovnobežné pre posuvné uloženie piesta (4), ktorý má aspoň dve rovnobežné protiľahlé plochy korešpondujúce s dvoma rovnobežnými protiľahlými plochami vybrania, pričom piest (4) je v komore (22) axiálne uzavretý z jednej strany deliacou 15 priečkou (24) platní (23) rotora (2) a z druhej strany uzatváracou doskou (7) rotora (2), pričom uzatváracia doska (7) obsahuje otvor (21) pre hriadeľ (5) a otvory (71) na vstup a výstup média do a z komory (22) pre piest (4), situované pri stenách vybrania v platni (23) tvoriaceho komoru (22), ktoré sú oproti voľným koncom piestu (4) pričom otvory (71) vyúsťujú v axiálnom smere k čelu (11) skrine, a sú na ich vyústení otvárané a uzatvárané ventilovými prostriedkami vo forme oddelených oblúkových otvorov (61).