WO2012117063A1 - Fluid energy machine having two opposite cylinder rotors - Google Patents

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WO2012117063A1
WO2012117063A1 PCT/EP2012/053531 EP2012053531W WO2012117063A1 WO 2012117063 A1 WO2012117063 A1 WO 2012117063A1 EP 2012053531 W EP2012053531 W EP 2012053531W WO 2012117063 A1 WO2012117063 A1 WO 2012117063A1
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cylinder
fluid energy
piston
energy machine
machine according
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PCT/EP2012/053531
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Inventor
Klaus VÖLKERER
Willibald Eidler
Arno Past
Josef Koglbauer
Original Assignee
Voelkerer Klaus
Willibald Eidler
Arno Past
Josef Koglbauer
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B3/00Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F01B3/0032Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F01B3/0035Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block having two or more sets of cylinders or pistons
    • F01B3/0038Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block having two or more sets of cylinders or pistons inclined to main shaft axis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F04B1/22Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block having two or more sets of cylinders or pistons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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    • F04B1/12Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F04B1/22Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block having two or more sets of cylinders or pistons
    • F04B1/24Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block having two or more sets of cylinders or pistons inclined to the main shaft axis

Definitions

  • the invention relates to a fluid energy machine with two opposite cylindrical rotors whose axes of rotation enclose an angle, wherein in the cylinder rotors radially surrounding a plurality of cylinders are provided, each cylinder of the first cylinder rotor is associated with a corresponding opposite cylinder of the second cylinder rotor, and wherein in two opposite Cylinders with these entrained pistons are connected by a piston rod with each other, wherein between the cylinder rotors a rotation guide for the piston rods is provided, which is fixedly connected to an output shaft, wherein on each piston a play balancing member is provided to compensate for the kinematically induced positional deviation.
  • Fluid energy machines are known, for example, from US Pat. No. 5,222,427 of June 29, 1993, which describes a hydraulic double piston axial piston axial engine. Disadvantages are, inter alia, the high bending and torsional forces occurring in the bending region of the piston rods. Also, it is problematic for many applications that in the motor described in US 5,222,427 two synchronously running output shafts exit at an angle of 90 degrees from the housing. It would be advantageous to transfer all engine power to a single, straight shaft without the need to create complicated gear arrangements
  • the rotation guide allows precise guidance of the piston rods and pistons, whereby bending and torsional moments acting on the piston rods are minimized.
  • the radius of the piston assembly on the rotation guide will be smaller than the radius of the cylinder bore circle on the cylinder rotors. This minimizes the required clearance compensation.
  • the invention has for its object to achieve a possible wear-free guidance of the piston within the cylinder.
  • a fluid energy machine of the type mentioned above that in the region of the rotation guide for the piston rods a rotation inhibitor is provided, through which the piston rods are guided in a purely translational movement about the axis of the drive shaft .
  • the rotation inhibitor causes the piston rods and the piston located at their ends perform a purely translatory movement in a circular path around the axis of the drive shaft, without the piston rods rotating about their own axes. This ensures the correct piston position at all times and prevents tilting of the pistons in the cylinder.
  • the pistons are always correctly aligned with the cylinder axis and, since they do not have to be guided in a form-fitting manner by the cylinder inner wall, can be made very flat, so that the usable displacement is maximized.
  • the rotation inhibitor can be designed as a guide ring that rotates eccentrically with respect to the rotation guide, in which crank sections provided on the piston rods are guided over their crank pins.
  • the piston rods of the opposite cylindrical rotors can be formed substantially straight and coaxially arranged one behind the other.
  • substantially straight line in this context means that the piston rod between the two pistons have the same axis on both sides of the rotation guide, thereby utilizing the symmetry of the system to further minimize bending and torsional moments.
  • the clearance compensation organs may be formed as piston rings.
  • the piston rings can be inserted in a piston ring groove, whose inner and outer diameter is smaller than the corresponding inner and outer diameter of the piston ring.
  • the piston ring may also be suitably arranged centrally in the cylinder bore, when the piston itself (and therefore also the piston ring groove) are arranged eccentrically in the cylinder bore.
  • the piston ring "revolves" eccentrically around the piston axis during the stroke movement.
  • a limiter ring may be provided on each piston whose diameter is greater than the diameter of the outer edge of the piston ring groove and smaller than the diameter of the piston ring.
  • the limiter ring is at least in the upper and lower dead center and in the lateral extreme positions on the cylinder inner wall and thereby determines the position of the cylinder rotor.
  • the limiter ring further ensures the proper operation of the piston ring as a clearance compensation organ.
  • a preferred embodiment may provide that each of the cylindrical rotors with its end facing away from the piston rods slidably abuts against a fixed control mirror, wherein the control mirror is provided for position-dependent pressurization of the cylinder with a plurality of loading openings.
  • the dependent of the rotational position of pressurization of the cylinder can be effected in a very simple and effective way.
  • a lubricant supply with lubricant nozzles can be provided in the output shaft, a lubricant supply with lubricant nozzles.
  • the lubricant used may be the condensate taken from a steam-circulating system feeding the engine and sprayed into the engine compartment via the lubricant nozzles.
  • the engine compartment may form part of the condenser of a steam cycle system.
  • the engine compartment can be used simultaneously as injection condenser for the steam cycle.
  • the condensate discharge line can be guided into the interior of the shaft designed as a hollow shaft drive shaft, which has lubrication openings for the shaft bearings and the condensate distribution in the engine compartment.
  • the shaft bearings and the bearings of the piston rods in the rotation guide and the rotation inhibitor can be water-lubricated carbon bearings.
  • a condensate filter and / or a heat exchanger can be installed in the condensate discharge line.
  • the fluid energy machine can be completely enclosed and the drive shaft can be coupled via a split-gap coupling to a working machine, in particular a generator.
  • FIG. 2 shows a side view of the rotor unit with the cylindrical rotors and the control mirrors adjoining thereto;
  • Fig. 3 is a sectional view taken along the line III-III in Fig. 2;
  • Fig. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV of Fig. 2;
  • Fig. 6 is an axonometric illustration of the rotor unit with the cylinder rotors and the control wheel adjacent thereto;
  • FIG. 7 shows the motor installed in a motor housing with a capacitor connected thereto and a generator
  • Fig. 8 is a sectional view taken along the line VIII-VIII of Fig. 7;
  • FIG. 9 shows the motor housing of FIG. 7 in a further side view
  • FIG. 10 is a sectional view taken along the line X-X of Fig. 9.
  • Fig. 11 is an axonometric schematic view of the system seen from the front side at implied steam boiler.
  • the machine includes two opposed cylindrical rotors 1, 13, 14, 14, 16 and 20, each having a plurality of cylinders 2, 2 'provided in an annular arrangement in the cylindrical rotors 1, 12.
  • Each cylinder 2 of the one (for example, the left) cylinder rotor 1 is associated with a corresponding cylinder 2 'of the other, opposite cylinder rotor, each cylinder pair houses a double piston, which consists essentially of a respective piston 3, 3' and a piston rod 4, which the two pistons 3, 3 'connects to each other. All piston rods are guided in the middle between the two cylindrical rotors on a rotation guide 5 connected to an output shaft 6.
  • the rotation guide 5 has two fixed to the drive axis, parallel discs on which are projecting outwardly in each case a plurality of annularly arranged bearing sleeves 20 are attached to the individual piston rods.
  • the rotation guide 5 with the bearing sleeves 20 arranged thereon and the double piston guided by them are shown in detail in FIG.
  • a device designated as a rotation inhibitor 7 arranged, whose features and operations are described in more detail below.
  • the two opposite cylindrical rotors 1 are slightly inclined with respect to the main axis of the machine defined by an output shaft 6 (as can be seen most clearly in Fig. 2), so that for each cylinder of each revolution of the synchronously rotating cylindrical rotors. 1 , an outer and a inner dead center results.
  • the outer dead center position which determines the farthest distance between the two cylinders 2, 2 ', shown above and the inner dead center, which determines the smallest distance between the two cylinders 2, 2', is located in the drawings on the lowest position.
  • the positions are therefore also referred to as "upper” and "lower” dead center positions in this context.
  • the entire rotor unit (consisting essentially of the output shaft 6, the rotation guide 5 with the rotation inhibitor 7, the piston rods 4 and the pistons 3, 3 'and the two cylindrical rotors 1) moves in a synchronous rotational movement about the axis of rotation, not rotate all the elements in the same way: While the drive shaft 6 and the rotation guide 5 perform a pure rotation about the axis of the drive shaft, the piston rods 4 are carried with the attached pistons 3, 3 'of the rotation guide 5 in a purely translational movement. This means that the pistons 3, 3 'remain aligned in each rotational position on the axis of the cylindrical rotors 1, (and thus on the axis of the cylinders 2, 2'). The cylindrical rotors 1, 1 'in turn rotate about their own, obliquely to the drive shaft 6 extending axis, each piston 3, 3' in the rotation of the cylinder rotors 1, 1 'in the respective cylinder 2, 2' moves.
  • the rotation inhibitor 7, which forces the purely translational movement of the piston rods 4, is arranged between the two disks of the rotation guide 5 and consists essentially of a guide ring 8, which is arranged eccentrically to the rotation guide 5.
  • Each piston rod is between the two discs of the rotation guide 5 cranked, wherein the crank portion 9 (or crankpin) of the piston rod is guided in a bearing which is arranged in the guide ring 8.
  • the center of the rotation inhibitor 7 is offset by that amount with respect to the axis of the drive shaft in the direction of the smallest distance between the cylinder rotors, which corresponds to the distance of the crank pin from the piston rod.
  • each piston rod is formed in two parts, wherein the two parts adjoin one another in the middle of the crank section 9. Fig.
  • FIG. 3 shows the guide ring 8 with the guided therein crank sections in a sectional view.
  • the guide ring 8 is supported at at least two points by a guide (not shown) so as to maintain its eccentric position while rotating in synchronization with the rotation guide 5. Due to the rotation inhibitor 7, each piston rod (and each piston) maintains its vertical orientation in the revolution guided by the rotation guide 5.
  • the piston rods 4 are rotatably arranged in the bearing sleeves 20 (FIG. 1), it being possible to provide corresponding sliding or roller bearings depending on the size of the motor.
  • piston ring 14 and the piston ring groove 17 represent a backlash compensation device 13 which detects the kinematic deviations between the circular path of the piston rod 4 and the elliptical path of the piston ring 14 compensates.
  • each cylindrical rotor 1 With its end face facing away from the piston rods 4, lies against a fixed control mirror 10, 10 'and slides on this.
  • the control plate 10, 10 ' has a multiplicity of admission openings 11a-11f, via which the cylinder interior can be acted upon by the drive fluid, preferably steam, as a function of the respective rotational position.
  • the drive fluid preferably steam
  • the admission can also take place stepwise, for example by the admission openings 11a-1e being acted upon by steam, each with decreasing pressure. This allows on the one hand to achieve a smoother running, on the other hand, the parameters of the introduced steam can be optimally utilized.
  • the admission openings 11f, via which the exhaust steam is discharged are located closer to one another than the admission openings 11a through which the steam is introduced in the working area.
  • steam can be introduced under maximum pressure into the first admission opening 11a as a first stage and expanded in the cylinder until the cylinder comes into contact with the second admission opening 11b. Steam is then supplied at a lower pressure via the admission opening 11b, wherein a certain replacement of the relaxed steam in the cylinder by hot steam of the stage two may also be advantageous since this prevents premature undesired condensation of the steam in the cylinder during the working cycle.
  • the steam exchange can be promoted by a combined supply and discharge, for example, by supplying the fresh steam of stage two via an inner tube and the steam to be discharged is discharged via an outer tube arranged around the inner tube. (Such an arrangement can be seen for example in Figs. 7 to 9 described below).
  • admission openings 11c to 11e steam of ever lower pressure but substantially the same temperature is supplied and released to the next stage.
  • the loading openings I Ia to I le in the working area are so far apart that between two inlets the cylinder is pressure-sealed from the control mirror and the steam is expanded in this area until the cylinder with the next admission opening in contact arrives.
  • the cylinder comes into contact with the discharge openings l lf of the discharge area, via which the exhaust steam is discharged continuously in the discharge phase and passed to a condenser.
  • the admission openings 11f may be so close to one another that the cylinder is always in contact with at least one admission opening 11f over the entire discharge area and the cylinder is thus never closed in a pressure-tight manner.
  • a cylinder shoulder 12 is provided on the control disk-side cylinder opening, which creates a ring or flange-like delimitation of the cylinder interior with respect to the control mirror 10, 10 '.
  • the prevailing in the workspace pressure in the cylinder interior causes the cylinder rotor 1, 1 'is pressed by the cylinder shoulders 12 against the control mirror 10, 10', wherein the required surface of the cylinder shoulders 12 based on the operating parameters, in particular the pressure curve in the work area to calculate ,
  • limiter rings 18 are provided on the pistons which support the cylinder rotor at at least four points.
  • the limiter ring 18 lies on the inner (in relation to the cylindrical rotor) Side of the inner wall of the cylinder and secures the cylinder rotor against shifting up and down. At the two lateral extreme positions, however, the limiter ring 18 bears against the outer side of the inner wall of the cylinder (again with respect to the cylinder rotor) and secures the cylindrical rotor against displacement toward the side. As can be seen in Fig. 4, it can be ensured by a careful kinematic adjustment of the dimensions of the rotor unit that in each cylinder position of the restrictor ring 18 contacts the inner wall of the cylinder.
  • the contact point between the limiter ring 18 and the inner wall of the cylinder describes a path during each revolution of the cylinder rotor, as indicated by the dot-dashed trajectory 21. With respect to the inner wall of the respective cylinder, the contact point describes a helical trajectory.
  • the outer edge of the limiter ring 18 is slightly beyond the edge of the piston ring groove 17, so that the edge of the piston ring groove 17 is protected and can not come into contact with the cylinder wall. As a result, an optimal function of the piston ring is ensured, since it is mounted independently of the leadership of the cylinder rotor.
  • FIGS. 7 to 10 show, in various views and sections, the fluid energy machine according to the invention installed in a housing 22 in conjunction with a capacitor attached thereto.
  • Fig. 7 to 10 The arrangement shown in Fig. 7 to 10 is used to generate electricity, wherein the multi-stage steam generator used is not shown, since it is not essential for the subject invention.
  • a generator 24 is arranged, which is driven by the output shaft 6 ( Figures 7 and 10). The coupling takes place via a split-pot clutch 35, whereby the entire unit can be executed encapsulated.
  • the housing 22 has at the top and bottom of each opening, wherein at the upper opening, a condenser 25 is mounted, in which the collected via the exhaust steam line 27 exhaust steam is guided and cooled by cooling coils. At the lower opening a condensate tank 26 is mounted, in which the condensate collects. Condensed water in the condenser 25 drips or drips through the interior of the motor into the condensate tank 26. Via the lubricant nozzles 16, condensate taken from the condensate tank 26 is sprayed into the interior of the engine so that the interior of the engine acts as an additional spray condenser.
  • the exhaust steam lines 23b to 23e of the second to the fifth stage each have an inner and an outer tube, wherein hot steam introduced via the inner tube and already spent steam is discharged through the outer tube.
  • a condensate drainage conduit 28 or 28 ' leads away from the condensate collection tray to a pump 29 or 29' which first removes the condensate withdrawn from the condensate collection tray 26 by a condensate filter 30 or 30.
  • a heat exchanger 31 and 3 leads, after which the filtered and cooled condensate is introduced into the lubricant supply 15. From this, the condensate is injected through the openings 16 into the engine interior and serves to lubricate the bearings of the drive shaft 6 and the piston within the cylinder and the piston rod bearing in the rotation guide 5.
  • the condensate not used for engine lubrication is fed to the boiler 32 as feed water , 33 and 34 designate the flow and return of a heater coupled to the energy machine, in which the steam processed in the fluid energy machine is used as the heating medium and the residual energy is recovered therefrom.
  • the fluid energy motor according to the invention would also work if it were formed only on one side, ie with only a single cylindrical rotor. However, this is considered to be disadvantageous because strong axial forces would occur, which are advantageously compensated in the symmetrical design described above.

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Abstract

The invention relates to a fluid energy machine, comprising two opposite cylinder rotors (1, 1'), the rotational axes of which form an angle, wherein a plurality of cylinders (2, 2') are provided in the cylinder rotors (1, 1') radially along the periphery thereof. Each cylinder (2) of the first cylinder rotor (1) is associated with a corresponding opposite cylinder (2) of the second cylinder rotor (1), wherein the pistons (3, 3') accommodated in two opposite cylinders (2, 2') and moved along with them are connected to each other by a piston rod (4). A rotary guide (5) for the piston rods (4) is provided between the cylinder rotors (1, 1'). The rotary guide is rigidly connected to an output shaft (6). A play compensating element (13, 13') is provided on each piston (3, 3') in order to compensate the position error resulting from the kinematics.

Description

Fluidenergiemaschine mit zwei gegenüberliegenden Zylinderrotoren  Fluid energy machine with two opposite cylindrical rotors
Die Erfindung betrifft eine Fluidenergiemaschine mit zwei gegenüberliegenden Zylinderrotoren deren Rotationsachsen einen Winkel einschließen, wobei in den Zylinderrotoren radial umlaufend eine Vielzahl von Zylindern vorgesehen sind, wobei jeder Zylinder des ersten Zylinderrotors einem entsprechenden gegenüberliegenden Zylinder des zweiten Zylinderrotors zugeordnet ist, und wobei die in zwei gegenüberliegenden Zylindern mit diesen mitgeführten Kolben durch eine Kolbenstange miteinander verbunden sind, wobei zwischen den Zylinderrotoren eine Rotationsführung für die Kolbenstangen vorgesehen ist, welche mit einer Abtriebswelle fix verbunden ist, wobei an jedem Kolben ein Spielausgleichsorgan zum Ausgleich der kinematisch bedingten Lageabweichung vorgesehen ist. The invention relates to a fluid energy machine with two opposite cylindrical rotors whose axes of rotation enclose an angle, wherein in the cylinder rotors radially surrounding a plurality of cylinders are provided, each cylinder of the first cylinder rotor is associated with a corresponding opposite cylinder of the second cylinder rotor, and wherein in two opposite Cylinders with these entrained pistons are connected by a piston rod with each other, wherein between the cylinder rotors a rotation guide for the piston rods is provided, which is fixedly connected to an output shaft, wherein on each piston a play balancing member is provided to compensate for the kinematically induced positional deviation.
Fluidenergiemaschinen sind beispielsweise aus der US 5,222,427 vom 29. Juni 1993 bekannt, die einen hydraulischen Axialkolbenmotor mit gewinkelten Doppelkolben beschreibt. Nachteilig sind dabei unter anderem die im Knickbereich der Kolbenstangen auftretenden hohen Biege- und Torsionskräfte. Auch ist es für viele Anwendungen problematisch, dass bei dem in der US 5,222,427 beschriebenen Motor zwei synchron laufende Abtriebswellen unter einem Winkel von 90 Grad aus dem Gehäuse austreten. Es wäre vorteilhaft die gesamte Motorleistung auf eine einzige, gerade verlaufende Welle zu übertragen, ohne dass komplizierte Getriebeanordnungen geschaffen werden müssen Fluid energy machines are known, for example, from US Pat. No. 5,222,427 of June 29, 1993, which describes a hydraulic double piston axial piston axial engine. Disadvantages are, inter alia, the high bending and torsional forces occurring in the bending region of the piston rods. Also, it is problematic for many applications that in the motor described in US 5,222,427 two synchronously running output shafts exit at an angle of 90 degrees from the housing. It would be advantageous to transfer all engine power to a single, straight shaft without the need to create complicated gear arrangements
Gemäß der US 7,862,308 ist bei einer Fluidenergiemaschine der eingangs genannten Art vorgeschlagen, die Kolbenstangen der gegenüberliegenden Zylinder der Zylinderrotoren mit ihren den Zylindern abgewandten Enden in einen als Rotationsführung dienenden Kolbenträger einzuschrauben, was zur Folge hat, dass die Kolbenstangen neben einer translatorischen Bewegung auch eine Rotationsbewegung auszuführen, wobei die Kolben innerhalb der Zylinder eine Taumelbewegung ausführen. Derartige Bewegungen sind allerdings bezüglich der Kolbenabdichtung zur Zylinderwand problematisch und nur schwer auszugleichen. Analoges gilt auch für die Ausbildung gemäß der US 4,361,077 bei welcher allerdings die den Zylindern abgewandten Kolbenstangenenden über ein Kugelgelenkt lose in der Rotationsführung gelagert sind, womit es im Betrieb zu Lageungenauigkeiten kommen kann, die Vibrationen oder Schläge auslösen können, was zu Beschädigung der Maschine führt. According to US Pat. No. 7,862,308, in a fluid energy machine of the type mentioned above, it is proposed to screw the piston rods of the opposite cylinders of the cylindrical rotors with their ends facing away from the cylinders into a piston carrier serving as a rotation guide, with the result that the piston rods not only have a translational movement but also a rotational movement execute, wherein the pistons perform a tumbling motion within the cylinder. However, such movements are problematic with respect to the piston seal to the cylinder wall and difficult to compensate. The same applies to the training according to US 4,361,077 in which, however, the cylinders facing away from the piston rod ends are mounted on a Kugelgelenkt loose in the rotation guide, which can lead to inaccuracies in operation, which can trigger vibrations or shocks, resulting in damage to the machine ,
Die Rotationsführung erlaubt eine exakte Führung der Kolbenstangen und Kolben, wobei auf die Kolbenstangen wirkende Biege- und Torsionsmomente minimiert werden. Aus kinematischen Gründen wird im Allgemeinen der Radius der Kolbenanordnung auf der Rotationsführung kleiner sein als der Radius der des Zylinderbohrungskreises auf den Zylinderrotoren. Dadurch lässt sich der erforderliche Spielausgleich minimieren. The rotation guide allows precise guidance of the piston rods and pistons, whereby bending and torsional moments acting on the piston rods are minimized. For kinematic reasons, in general, the radius of the piston assembly on the rotation guide will be smaller than the radius of the cylinder bore circle on the cylinder rotors. This minimizes the required clearance compensation.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine möglichst Verschleiß freie Führung der Kolben innerhalb der Zylinder zu erzielen. The invention has for its object to achieve a possible wear-free guidance of the piston within the cylinder.
Diese Aufgabe wird Erfindungsgemäß durch eine Fluidenergiemaschine der eingangs genannten Art gelöst, dass im Bereich der Rotationsführung für die Kolbenstangen ein Rotationshemmer vorgesehen ist, durch den die Kolbenstangen in einer rein translatorischen Bewegung um die Achse der Antriebswelle herum geführt sind.. Der Rotationshemmer bewirkt, dass die Kolbenstangen und die an deren Enden befindlichen Kolben eine rein translatorische Bewegung in einer Kreisbahn um die Achse der Antriebswelle herum vollführen, ohne dass die Kolbenstangen dabei um ihre eigenen Achsen rotieren. Dies stellt jederzeit die korrekte Kolbenlage sicher und verhindert ein Verkanten der Kolben im Zylinder. Die Kolben sind immer korrekt auf die Zylinderachse ausgerichtet und können, da sie nicht formschlüssig von der Zylinderinnenwandung geführt werden müssen, sehr flach ausgebildet sein, sodass der nutzbare Hubraum maximiert wird. This object is achieved according to the invention by a fluid energy machine of the type mentioned above, that in the region of the rotation guide for the piston rods a rotation inhibitor is provided, through which the piston rods are guided in a purely translational movement about the axis of the drive shaft .. The rotation inhibitor causes the piston rods and the piston located at their ends perform a purely translatory movement in a circular path around the axis of the drive shaft, without the piston rods rotating about their own axes. This ensures the correct piston position at all times and prevents tilting of the pistons in the cylinder. The pistons are always correctly aligned with the cylinder axis and, since they do not have to be guided in a form-fitting manner by the cylinder inner wall, can be made very flat, so that the usable displacement is maximized.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann dabei der Rotationshemmer als exzentrisch zur Rotationsführung mitrotierender Führungsring ausgebildet sein, in welchem an den Kolbenstangen vorgesehene Kurbelabschnitte über deren Kurbelzapfen geführt sind. Diese stellt eine besonders einfache und stabile Ausführungsform dar, wobei komplexe Zahnradkonstruktionen, wie sie bei einer analog wirkenden Getriebeanordnung vorzusehen wären, nicht erforderlich sind. In weiterer vorteilhafter Weise können die Kolbenstangen der gegenüberliegenden Zylinderrotoren im Wesentlichen gerade ausgebildet und gleichachsig hintereinander angeordnet sein. Der Ausdruck „im Wesentlichen Gerade" bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Kolbenstange zwischen den beiden Kolben auf beiden Seiten der Rotationsführung die gleiche Achse aufweisen. Dadurch wird die Symmetrie der Anlage genutzt, um Biege- und Torsionsmomente weiter zu minimieren. In an advantageous embodiment of the invention, the rotation inhibitor can be designed as a guide ring that rotates eccentrically with respect to the rotation guide, in which crank sections provided on the piston rods are guided over their crank pins. This represents a particularly simple and stable embodiment, wherein complex gear constructions, as would be provided in an analog-acting gear assembly, are not required. In a further advantageous manner, the piston rods of the opposite cylindrical rotors can be formed substantially straight and coaxially arranged one behind the other. The term "substantially straight line" in this context means that the piston rod between the two pistons have the same axis on both sides of the rotation guide, thereby utilizing the symmetry of the system to further minimize bending and torsional moments.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die Spielausgleichsorgane als Kolbenringe ausgebildet sein. Die Kolbenringe können dabei in einer Kolbenringnut eingelegt sein, deren Innen- und Außendurchmesser jeweils kleiner ist als der entsprechende Innen- und Außendurchmesser des Kolbenrings. Somit kann der Kolbenring auch dann passend mittig in der Zylinderbohrung angeordnet sein, wenn der Kolben selbst (und daher auch die Kolbenringnut) außermittig in der Zylinderbohrung angeordnet sind. Der Kolbenring „kreist" bei der Hubbewegung exzentrisch um die Kolbenachse. In a further advantageous embodiment of the invention, the clearance compensation organs may be formed as piston rings. The piston rings can be inserted in a piston ring groove, whose inner and outer diameter is smaller than the corresponding inner and outer diameter of the piston ring. Thus, the piston ring may also be suitably arranged centrally in the cylinder bore, when the piston itself (and therefore also the piston ring groove) are arranged eccentrically in the cylinder bore. The piston ring "revolves" eccentrically around the piston axis during the stroke movement.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Fluidenergiemaschine kann an jedem Kolben ein Begrenzerring vorgesehen sein, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Außenrandes der Kolbenringnut und kleiner ist als der Durchmesser des Kolbenrings. Der Begrenzerring liegt zumindest im oberen und unteren Totpunkt und in den seitlichen Extrempositionen an der Zylinder-Innenwandung an und legt dadurch die Position des Zylinderrotors fest. Der Begrenzerring stellt weiters die einwandfreie Wirkung des Kolbenrings als Spielausgleichsorgan sicher. In a preferred embodiment of the fluid energy machine, a limiter ring may be provided on each piston whose diameter is greater than the diameter of the outer edge of the piston ring groove and smaller than the diameter of the piston ring. The limiter ring is at least in the upper and lower dead center and in the lateral extreme positions on the cylinder inner wall and thereby determines the position of the cylinder rotor. The limiter ring further ensures the proper operation of the piston ring as a clearance compensation organ.
Eine bevorzugte Ausführungsform kann vorsehen, dass jeder der Zylinderrotoren mit seiner den Kolbenstangen abgewandten Stirnfläche an einem feststehende Steuerspiegel gleitend anliegt, wobei der Steuerspiegel zur lageabhängigen Druckbeaufschlagung der Zylinder mit einer Vielzahl an Beaufschlagungsöffnungen versehen ist. Die von der Rotationslage abhängige Druckbeaufschlagung der Zylinder kann dadurch auf sehr einfache und effektive Weise bewirkt werden. A preferred embodiment may provide that each of the cylindrical rotors with its end facing away from the piston rods slidably abuts against a fixed control mirror, wherein the control mirror is provided for position-dependent pressurization of the cylinder with a plurality of loading openings. The dependent of the rotational position of pressurization of the cylinder can be effected in a very simple and effective way.
Weitere Vorteile können erfindungsgemäß dadurch erzielt werden, dass an der steuerspiegelseitigen Zylinderöffnung, zur Regulierung des Anpressdrucks der Zylinderrotoren an die Steuerspiegel, Zylinderschultern vorgesehen sein können. Durch eine sorgfältig berechnete Anpassung der Abmessungen der Zylinderschultern kann auf komplexe Führungen und Lageranordnungen für die Zylinderrotoren verzichtet werden, wodurch sich der konstruktive Aufwand verringert. Further advantages can be achieved according to the invention in that on the control plate side cylinder opening, to regulate the contact pressure of the Cylindrical rotors can be provided to the control levels, cylinder shoulders. By carefully calculating the dimensions of the cylinder shoulders can be dispensed with complex guides and bearing arrangements for the cylindrical rotors, thereby reducing the design effort.
In vorteilhafter Weise kann erfindungsgemäß in der Abtriebswelle eine Schmiermittelzufuhr mit Schmiermitteldüsen vorgesehen sein. Als Schmiermittel kann das aus einem den Motor beschickenden Dampfkreislaufsystem entnommene Kondensat verwendet werden, das über die Schmiermitteldüsen in den Motorinnenraum eingesprüht wird. Advantageously, according to the invention can be provided in the output shaft, a lubricant supply with lubricant nozzles. The lubricant used may be the condensate taken from a steam-circulating system feeding the engine and sprayed into the engine compartment via the lubricant nozzles.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der Motorinnenraum einen Teil des Kondensators eines Dampfkreislaufsystems bilden. Indem der Motorinnenraum mit dem Kondensator des Dampfkreislaufs verbunden wird, kann der Motorinnenraum gleichzeitig als Einspritzkondensator für den Dampfkreislauf genutzt werden. In a further advantageous embodiment, the engine compartment may form part of the condenser of a steam cycle system. By connecting the engine compartment with the condenser of the steam cycle, the engine compartment can be used simultaneously as injection condenser for the steam cycle.
Für die Erzielung eines geschlossenen Systems kann von der Kondensatsammeiwanne eine Kondensatabzugsleitung wegführen, die unter Zwischenschaltung einer Pumpe in den Motorinnenraum rückgeführt ist. Dabei kann die Kondensatabzugsleitung bis in das Innere der als Hohlwelle ausgebildeten Antriebswelle geführt sein, welche Schmieröffnungen für die Wellenlager und zur Kondensatverteilung im Motorinnenraum aufweist. To achieve a closed system can lead away from the condensate collection tray a condensate discharge line, which is recycled with the interposition of a pump in the engine compartment. In this case, the condensate discharge line can be guided into the interior of the shaft designed as a hollow shaft drive shaft, which has lubrication openings for the shaft bearings and the condensate distribution in the engine compartment.
Um einen ölfreien Betrieb zu gewährleisten können die Wellenlager und die Lager der Kolbenstangen in der Rotationsführung und dem Rotationshemmer mit Wasser schmierbare Kohlenstofflager sein. Um Beschädigungen der Lager zu vermeiden kann i der Kondensatabzugsleitung ein Kondensatfilter und/oder ein Wärmetauscher eingebaut sein. To ensure oil-free operation, the shaft bearings and the bearings of the piston rods in the rotation guide and the rotation inhibitor can be water-lubricated carbon bearings. In order to avoid damage to the bearings, a condensate filter and / or a heat exchanger can be installed in the condensate discharge line.
Für ein komplett geschlossenes System kann die Fluidenergiemaschine vollständig gekapselt und die Antriebswelle über eine Spalttopfkupplung mit einer Arbeitsmaschine, insbesondere einem Generator, gekuppelt sein. For a completely closed system, the fluid energy machine can be completely enclosed and the drive shaft can be coupled via a split-gap coupling to a working machine, in particular a generator.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nunmehr mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft detailliert beschrieben. Dabei zeigt: Fig. 1 eine axonometrische Darstellung der in der Hälfte geschnittenen erfindungsgemäßen Fluidenergiemaschine; An embodiment of the subject invention will now be described in detail by way of example with reference to the accompanying drawings. Showing: 1 is an axonometric view of the cut in half fluid energy according to the invention;
Fig. 2 eine Seitenansicht der Rotoreinheit mit den Zylinderrotoren und den daran anliegenden Steuerspiegeln;  FIG. 2 shows a side view of the rotor unit with the cylindrical rotors and the control mirrors adjoining thereto; FIG.
Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III in Fig. 2; Fig. 3 is a sectional view taken along the line III-III in Fig. 2;
Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV der Fig. 2; Fig. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV of Fig. 2;
Fig. 5 eine axonometrische Darstellung der Rotoreinheit ohne den Zylinderrotoren; 5 shows an axonometric view of the rotor unit without the cylinder rotors;
Fig. 6 eine axonometrische Darstellung der Rotoreinheit mit den Zylinderrotoren und den daran anliegenden Steuer spiegeln; Fig. 6 is an axonometric illustration of the rotor unit with the cylinder rotors and the control wheel adjacent thereto;
Fig. 7 den in ein Motorgehäuse eingebauten Motor mit einem daran angeschlossenen Kondensator und einem Generator; FIG. 7 shows the motor installed in a motor housing with a capacitor connected thereto and a generator; FIG.
Fig. 8 eine Schnittansicht entlang der Linie VIII- VIII der Fig. 7;  Fig. 8 is a sectional view taken along the line VIII-VIII of Fig. 7;
Fig. 9 das Motorgehäuse der Fig. 7 in einer weiteren Seitenansicht und 9 shows the motor housing of FIG. 7 in a further side view and
Fig. 10 eine Schnittansicht entlang der Linie X-X der Fig. 9. 10 is a sectional view taken along the line X-X of Fig. 9.
Fig. 11 eine axonometrische Schemadarstellung der Anlage von der Vorderseite her gesehen bei angedeutetem Dampfkessel. Fig. 11 is an axonometric schematic view of the system seen from the front side at implied steam boiler.
Mit Bezugnahme auf Fig. 1 wir nunmehr der grundlegende Aufbau und die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Fluidenergiemaschine beschrieben. Die Maschine beinhaltet zwei gegenüberliegende Zylinderrotoren 1, , und weist jeweils eine Vielzahl an Zylindern 2, 2' auf, die in einer ringförmigen Anordnung in den Zylinderrotoren 1, vorgesehen sind. Jedem Zylinder 2 des einen (beispielsweise des linken) Zylinderrotors 1 ist ein entsprechender Zylinder 2' des anderen, gegenüberliegenden Zylinderrotors zugeordnet, wobei jedes Zylinderpaar einen Doppelkolben beherbergt, der im Wesentlichen aus jeweils einem Kolben 3, 3' und einer Kolbenstange 4 besteht, welche die beiden Kolben 3, 3' miteinander verbindet. Alle Kolbenstangen sind in der Mitte zwischen den beiden Zylinderrotoren an einer mit einer Abtriebsachse 6 verbundenen Rotationsführung 5 geführt. Die Rotationsführung 5 weist zwei an der Antriebsachse befestigte, parallele Scheiben auf, an denen nach außen hin abstehend jeweils eine Vielzahl ringförmig angeordneter Lagerhülsen 20 für die einzelnen Kolbenstangen befestigt sind. Die Rotationsführung 5 mit den daran angeordneten Lagerhülsen 20 und den von diesen geführten Doppelkolben ist in Fig. 5 detailliert dargestellt. Zwischen den beiden Scheiben der Rotationsführung 5 ist eine als Rotationshemmer 7 bezeichnete Vorrichtung angeordnet, deren Merkmale und Funktionsweisen weiter unten detaillierter beschrieben sind. With reference to Fig. 1, we will now describe the basic structure and operation of the fluid energy machine according to the invention. The machine includes two opposed cylindrical rotors 1, 13, 14, 14, 16 and 20, each having a plurality of cylinders 2, 2 'provided in an annular arrangement in the cylindrical rotors 1, 12. Each cylinder 2 of the one (for example, the left) cylinder rotor 1 is associated with a corresponding cylinder 2 'of the other, opposite cylinder rotor, each cylinder pair houses a double piston, which consists essentially of a respective piston 3, 3' and a piston rod 4, which the two pistons 3, 3 'connects to each other. All piston rods are guided in the middle between the two cylindrical rotors on a rotation guide 5 connected to an output shaft 6. The rotation guide 5 has two fixed to the drive axis, parallel discs on which are projecting outwardly in each case a plurality of annularly arranged bearing sleeves 20 are attached to the individual piston rods. The rotation guide 5 with the bearing sleeves 20 arranged thereon and the double piston guided by them are shown in detail in FIG. Between the two discs of the rotation guide 5 is a device designated as a rotation inhibitor 7 arranged, whose features and operations are described in more detail below.
Die zwei gegenüberliegenden Zylinderrotoren 1, sind im Bezug auf die durch eine Abtriebswelle 6 definierte Hauptachse der Maschine leicht schräg gestellt (wie dies am deutlichsten in Fig. 2 zu erkennen ist), sodass sich für ein Zylinderpaar bei jeder Umdrehung der synchron zueinander rotierenden Zylinderrotoren 1, eine äußere und eine innere Totpunktlage ergibt. In den Figuren ist die äußere Totpunktlage, die den weitesten Abstand zwischen den beiden Zylindern 2, 2' festlegt, oben dargestellt und die innere Totpunktlage, die den geringsten Abstand zwischen den beiden Zylindern 2, 2' festlegt, befindet sich in den Zeichnungen an der untersten Position. Im Folgenden werden daher in diesem Zusammenhang die Positionen auch als „obere" und „untere" Totpunktlagen bezeichnet. Die Kolben 3, 3' sind gegenüber der Achse der Kolbenstange 4 schräg angeordnet (wie dies insbesondere in Fig. 1 und Fig. 5 erkennbar ist), wobei der Winkel der Schräg Stellung dem Winkel zwischen dem jeweiligen Zylinderrotor 1, und der Rotationsachse der Abtriebswelle 6 entspricht. Die gesamte Rotoreinheit (die im Wesentlichen aus der Abtriebswelle 6, der Rotationsführung 5 mit dem Rotationshemmer 7, den Kolbenstangen 4 und den Kolben 3, 3' sowie den beiden Zylinderrotoren 1, besteht) bewegt sich in einer synchronen Drehbewegung um die Rotationsachse, wobei nicht alle Elemente auf dieselbe Weise rotieren: Während die Antriebswelle 6 und die Rotationsführung 5 eine reine Rotation um die Achse der Antriebswelle vollführen, werden die Kolbenstangen 4 mit den daran befestigten Kolben 3, 3' von der Rotationsführung 5 in einer rein translatorischen Bewegung mitgeführt. Dies bedeutet, dass die Kolben 3, 3' in jeder Rotationslage auf die Achse der Zylinderrotoren 1, (und somit auf die Achse der Zylinder 2, 2') ausgerichtet bleiben. Die Zylinderrotoren 1, 1' wiederum rotieren um ihre eigene, schräg zur Antriebswelle 6 verlaufende Achse, wobei sich jeder Kolben 3, 3' bei der Umdrehung der Zylinderrotoren 1, 1' im jeweiligen Zylinder 2, 2' mitbewegt. The two opposite cylindrical rotors 1, are slightly inclined with respect to the main axis of the machine defined by an output shaft 6 (as can be seen most clearly in Fig. 2), so that for each cylinder of each revolution of the synchronously rotating cylindrical rotors. 1 , an outer and a inner dead center results. In the figures, the outer dead center position, which determines the farthest distance between the two cylinders 2, 2 ', shown above and the inner dead center, which determines the smallest distance between the two cylinders 2, 2', is located in the drawings on the lowest position. In the following, the positions are therefore also referred to as "upper" and "lower" dead center positions in this context. The pistons 3, 3 'are arranged obliquely with respect to the axis of the piston rod 4 (as can be seen in particular in FIGS. 1 and 5), the angle of the oblique position being the angle between the respective cylinder rotor 1 and the axis of rotation of the output shaft 6 corresponds. The entire rotor unit (consisting essentially of the output shaft 6, the rotation guide 5 with the rotation inhibitor 7, the piston rods 4 and the pistons 3, 3 'and the two cylindrical rotors 1) moves in a synchronous rotational movement about the axis of rotation, not rotate all the elements in the same way: While the drive shaft 6 and the rotation guide 5 perform a pure rotation about the axis of the drive shaft, the piston rods 4 are carried with the attached pistons 3, 3 'of the rotation guide 5 in a purely translational movement. This means that the pistons 3, 3 'remain aligned in each rotational position on the axis of the cylindrical rotors 1, (and thus on the axis of the cylinders 2, 2'). The cylindrical rotors 1, 1 'in turn rotate about their own, obliquely to the drive shaft 6 extending axis, each piston 3, 3' in the rotation of the cylinder rotors 1, 1 'in the respective cylinder 2, 2' moves.
Der Rotationshemmer 7, der die rein translatorische Bewegung der Kolbenstangen 4 erzwingt, ist zwischen den beiden Scheiben der Rotationsführung 5 angeordnet und besteht im Wesentlichen aus einem Führungsring 8, der exzentrisch zum Rotationsführung 5 angeordnet ist. Jede Kolbenstange ist zwischen den beiden Scheiben der Rotationsführung 5 gekröpft ausgebildet, wobei der Kurbelabschnitt 9 (bzw. Hubzapfen) der Kolbenstange in einem Lager geführt ist, das im Führungsring 8 angeordnet ist. Der Mittelpunkt des Rotationshemmer 7 ist dabei um jenes Maß bezüglich der Achse der Antriebswelle in Richtung zur geringsten Distanz zwischen den Zylinderrotoren versetzt, welches dem Abstand des Hubzapfens von der Kolbenstange entspricht. Aus Gründen der Montierbarkeit ist jede Kolbenstange zweiteilig ausgebildet, wobei die beiden Teile in der Mitte des Kurbelabschnitts 9 aneinandergrenzen. Fig. 3 zeigt den Führungsring 8 mit den darin geführten Kurbelabschnitten in einer Schnittansicht. Der Führungsring 8 ist an zumindest zwei Punkten durch eine Führung (nicht dargestellt) gelagert, sodass er seine exzentrische Position beibehält, während er synchron mit der Rotationsführung 5 rotiert. Durch den Rotationshemmer 7 behält jede Kolbenstange (und jeder Kolben) bei der von der Rotationsführung 5 geführten Umdrehung seine vertikale Ausrichtung bei. Um der relativen Rotation, die sich zwischen der Kolbenstange 4 und der Rotationsführung 5 ergibt, Rechnung zu tragen sind die Kolbenstangen 4 in den Lagerhülsen 20 drehbar angeordnet (Fig. 1), wobei je nach Motorgröße entsprechende Gleit- oder Rolllager vorgesehen sein können. The rotation inhibitor 7, which forces the purely translational movement of the piston rods 4, is arranged between the two disks of the rotation guide 5 and consists essentially of a guide ring 8, which is arranged eccentrically to the rotation guide 5. Each piston rod is between the two discs of the rotation guide 5 cranked, wherein the crank portion 9 (or crankpin) of the piston rod is guided in a bearing which is arranged in the guide ring 8. The center of the rotation inhibitor 7 is offset by that amount with respect to the axis of the drive shaft in the direction of the smallest distance between the cylinder rotors, which corresponds to the distance of the crank pin from the piston rod. For reasons of mountability, each piston rod is formed in two parts, wherein the two parts adjoin one another in the middle of the crank section 9. Fig. 3 shows the guide ring 8 with the guided therein crank sections in a sectional view. The guide ring 8 is supported at at least two points by a guide (not shown) so as to maintain its eccentric position while rotating in synchronization with the rotation guide 5. Due to the rotation inhibitor 7, each piston rod (and each piston) maintains its vertical orientation in the revolution guided by the rotation guide 5. In order to take account of the relative rotation which results between the piston rod 4 and the rotation guide 5, the piston rods 4 are rotatably arranged in the bearing sleeves 20 (FIG. 1), it being possible to provide corresponding sliding or roller bearings depending on the size of the motor.
Um die kinematischen Zusammenhänge nachzuvollziehen, müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden: Durch die Schräg Stellung des Zylinderrotors 1, ergibt sich für eine Normalprojektion der Kreisbahn der Zylinderöffnungen auf die Mittelebene des Motors eine verhältnismäßig stark elliptische Bahnkurve. Da die Kolben 3, 3' sich jedoch nur beim oberen Totpunkt im Bereich der Zylinderöffnung befinden (dies entspricht dem maximalen Zylinderhubvolumen), und beim unteren Totpunkt ganz in den Zylinder eingeschoben sind (minimales Zylinderhubvolumen), ergibt sich für die Kolbenringe 14 der Kolben eine Bahnkurve, die nur mehr geringfügig elliptisch ist und daher durch einen Kolbenring 14, der in einer Kolbenringnut 17 eingelegt ist und dort eine exzentrische Position einnehmen kann, ausgeglichen werden kann. Fig. 4 zeigt, wie sich die einzelnen Kolbenpositionen innerhalb des jeweiligen Zylinders in Abhängigkeit von der Rotorposition verändern, wobei der Kolbenring 14 und die Kolbenringnut 17 ein Spielausgleichsorgan 13 darstellen, das die kinematischen Abweichungen zwischen der Kreisbahn der Kolbenstange 4 und der elliptischen Bahn des Kolbenrings 14 ausgleicht. To understand the kinematic relationships, several factors must be considered: Due to the oblique position of the cylinder rotor 1, results for a normal projection of the circular path of the cylinder openings on the center plane of the engine a relatively strong elliptical trajectory. However, since the pistons 3, 3 'are only at top dead center in the region of the cylinder opening (this corresponds to the maximum cylinder stroke volume) and are fully inserted into the cylinder at bottom dead center (minimum cylinder stroke volume), the piston results for the piston rings 14 Trajectory, which is only slightly elliptical and therefore by a piston ring 14 which is inserted in a piston ring groove 17 and can assume an eccentric position there, can be compensated. 4 shows how the individual piston positions within the respective cylinder change as a function of the rotor position, wherein the piston ring 14 and the piston ring groove 17 represent a backlash compensation device 13 which detects the kinematic deviations between the circular path of the piston rod 4 and the elliptical path of the piston ring 14 compensates.
Wie insbesondere in den Fig. 1, 2 und 6 zu sehen ist, liegt jeder Zylinderrotor 1, mit seiner den Kolbenstangen 4 abgewandten Stirnfläche an einem feststehende Steuerspiegel 10, 10' auf und gleitet an diesem. Der Steuerspiegel 10, 10' weist eine Vielzahl an Beaufschlagungsöffnungen I Ia - l lf auf, über die der Zylinderinnenraum in Abhängigkeit von der jeweiligen Rotationslage mit dem Antriebsfluid, vorzugsweise Dampf, beaufschlagt werden kann. Dadurch lässt sich für jeden Kolbenhub (bei einer Umdrehung des Zylinderrotors) die für den Antrieb des Motors erforderliche Zylinderdruckänderung einstellen. Für die in Fig. 1 und 6 dargestellte Drehrichtung 19 müssten beispielsweise die Beaufschlagungsöffnungen I Ia - 1 le mit einem Überdruck beaufschlagt werden, da sich in diesem Bereich (dem Arbeitsbereich) der Zylinderraum vergrößert. Die Beaufschlagungsöffnungen auf der anderen Seite des Steuerspiegels 10' (dies sind die in Fig. 6 gemeinsam mit lOf bezeichneten Öffnungen) bilden dann den Aus Stoßbereich. Die Beaufschlagung kann auch stufenweise erfolgen, etwa indem die Beaufschlagungsöffnungen I Ia - l le durch Dampf mit jeweils abnehmendem Druck beaufschlagt werden. Dadurch lässt sich einerseits eine höhere Laufruhe erzielen, andererseits können die Parameter des eingebrachten Dampfs optimal ausgenutzt werden. Wie in Fig. 6 zu erkennen ist, liegen die Beaufschlagungsöffnungen l lf, über die der Abdampf abgegeben wird, enger beieinander, als die Beaufschlagungsöffnungen I Ia- l le, über die der Dampf im Arbeitsbereich eingebracht wird. Wenn der Dampf in mehreren Stufen eingebracht wird, kann beispielsweise als erste Stufe Dampf unter Maximaldruck in die erste Beaufschlagungsöffnung I Ia eingebracht und im Zylinder entspannt werden, bis der Zylinder mit der zweiten Beaufschlagungsöffnung I Ib in Verbindung gelangt. Über die Beaufschlagungsöffnung I Ib wird dann Dampf mit geringerem Druck zugeführt, wobei auch ein gewisser Austausch des entspannten Dampfs im Zylinder durch heißen Dampf der Stufe Zwei vorteilhaft sein kann, da dies ein frühzeitiges unerwünschtes Kondensieren des Dampfs im Zylinder während des Arbeitstaktes verhindert. Der Dampfaustausch kann durch eine kombinierte Zu- und Ableitung begünstigt werden, beispielsweise indem der frische Dampf der Stufe Zwei über ein Innenrohr zugeführt und der abzuführende Dampf über ein um das Innenrohr angeordnetes Außenrohr abgeführt wird. (Eine solche Anordnung ist beispielsweise in den weiter unten beschriebenen Fig. 7 bis 9 zu erkennen). In den weiteren Beaufschlagungsöffnungen 11c bis l le wird jeweils Dampf mit immer geringerem Druck, aber im Wesentlichen der gleichen Temperatur zugeführt und bis zur nächsten Stufe entspannt. Die Beaufschlagungsöffnungen I Ia bis l le im Arbeitsbereich sind so weit voneinander entfernt, dass zwischen zwei Einlässen der Zylinder vom Steuerspiegel druckdicht abgeschlossen ist und der Dampf in diesem Bereich entspannt wird, bis der Zylinder mit der nächsten Beaufschlagungsöffnung in Kontakt gelangt. Nach Durchlaufen des oberen Totpunkts gelangt der Zylinder in Kontakt mit den Beaufschlagungsöffnungen l lf des Ausstoßbereichs, über die der Abdampf in der Ausstoßphase kontinuierlich abgegeben und zu einem Kondensator geleitet wird. Im Ausstoßbereich können die Beaufschlagungsöffnungen l lf so dicht beieinander liegen, dass der Zylinder über den gesamten Ausstoßbereich immer mit zumindest einer Beaufschlagungsöffnung l lf in Verbindung steht und der Zylinder somit nie druckdicht abgeschlossen ist. As can be seen in particular in FIGS. 1, 2 and 6, each cylindrical rotor 1, with its end face facing away from the piston rods 4, lies against a fixed control mirror 10, 10 'and slides on this. The control plate 10, 10 'has a multiplicity of admission openings 11a-11f, via which the cylinder interior can be acted upon by the drive fluid, preferably steam, as a function of the respective rotational position. As a result, it is possible to set the cylinder pressure change required for driving the engine for each piston stroke (in one revolution of the cylinder rotor). For the direction of rotation 19 shown in FIGS. 1 and 6, for example, the admission openings I 1a-1 le would have to be subjected to an overpressure, since the cylinder space increases in this area (the working area). The loading openings on the other side of the control mirror 10 '(these are the openings designated together with 10f in FIG. 6) then form the off-stroke area. The admission can also take place stepwise, for example by the admission openings 11a-1e being acted upon by steam, each with decreasing pressure. This allows on the one hand to achieve a smoother running, on the other hand, the parameters of the introduced steam can be optimally utilized. As can be seen in FIG. 6, the admission openings 11f, via which the exhaust steam is discharged, are located closer to one another than the admission openings 11a through which the steam is introduced in the working area. When the steam is introduced in several stages, for example, steam can be introduced under maximum pressure into the first admission opening 11a as a first stage and expanded in the cylinder until the cylinder comes into contact with the second admission opening 11b. Steam is then supplied at a lower pressure via the admission opening 11b, wherein a certain replacement of the relaxed steam in the cylinder by hot steam of the stage two may also be advantageous since this prevents premature undesired condensation of the steam in the cylinder during the working cycle. The steam exchange can be promoted by a combined supply and discharge, for example, by supplying the fresh steam of stage two via an inner tube and the steam to be discharged is discharged via an outer tube arranged around the inner tube. (Such an arrangement can be seen for example in Figs. 7 to 9 described below). In the further admission openings 11c to 11e, steam of ever lower pressure but substantially the same temperature is supplied and released to the next stage. The loading openings I Ia to I le in the working area are so far apart that between two inlets the cylinder is pressure-sealed from the control mirror and the steam is expanded in this area until the cylinder with the next admission opening in contact arrives. After passing through the top dead center, the cylinder comes into contact with the discharge openings l lf of the discharge area, via which the exhaust steam is discharged continuously in the discharge phase and passed to a condenser. In the ejection region, the admission openings 11f may be so close to one another that the cylinder is always in contact with at least one admission opening 11f over the entire discharge area and the cylinder is thus never closed in a pressure-tight manner.
Wie in Fig. 1 dargestellt ist, ist an der steuerspiegelseitigen Zylinderöffnung eine Zylinderschulter 12 vorgesehen, die eine ring- bzw. flanschartige Abgrenzung des Zylinderinnenraums gegenüber dem Steuerspiegel 10, 10' schafft. Der im Arbeitsbereich herrschende Überdruck im Zylinderinnenraum bewirkt, dass der Zylinderrotor 1, 1' durch die Zylinderschultern 12 gegen den Steuerspiegel 10, 10' angedrückt wird, wobei die erforderliche Fläche der Zylinderschultern 12 anhand der Betriebsparameter, insbesondere dem Druckverlauf im Arbeitsbereich, zu berechnen ist. Um den Zylinderrotor 1, gegen ein Verschieben in radialer Richtung zu sichern, sind an den Kolben Begrenzerringe 18 vorgesehen, die den Zylinderrotor an zumindest 4 Punkten stützen: Im oberen und unteren Totpunkt liegt der Begrenzerring 18 an der (im Bezug auf den Zylinderrotor) inneren Seite der Innenwandung des Zylinders an und sichert den Zylinderrotor gegen ein Verschieben nach oben und unten. An den beiden seitlichen Extrempositionen liegt der Begrenzerring 18 hingegen an der (wieder im Bezug auf den Zylinderrotor) äußeren Seite der Innenwandung des Zylinders an und sichert den Zylinderrotor gegen ein Verschieben zur Seite hin. Wie in Fig. 4 ersichtlich ist, kann durch eine sorgfältige kinematische Abstimmung der Abmessungen der Rotoreinheit sichergestellt werden, dass in jeder Zylinderposition der Begrenzerring 18 die Innenwandung des Zylinders berührt. Der Berührpunkt zwischen dem Begrenzerring 18 und der Innenwandung des Zylinders beschreibt dabei bei jeder Umdrehung des Zylinderrotors eine Bahn, wie sie durch die strichpunktierte Bahnkurve 21 angedeutet ist. Im Bezug auf die Innenwandung des jeweiligen Zylinders beschreibt der Berührpunkt eine schraubenartige Bahnkurve. Indem der Zylinderrotor 1, an den feststehenden Steuerspiegel 10, 10' angedrückt wird und gleichzeitig jeden Kolben 3, 3' an dem Begrenzerring 18 in einem Punkt berührt, ist die Rotationslage des Zylinderrotors 1, jederzeit eindeutig definiert. Eine zusätzliche Führung oder Lagerung, etwa durch ein Kugellager oder Ähnliches, ist nicht erforderlich. Der äußere Rand des Begrenzerrings 18 steht ein wenig über den Rand der Kolbenringnut 17 hinaus, sodass der Rand der Kolbenringnut 17 geschützt ist und nicht mit der Zylinderwandung in Kontakt kommen kann. Dadurch ist eine optimale Funktion des Kolbenringes sichergestellt, da dieser unabhängig von der Führung des Zylinderrotors gelagert ist. As shown in Fig. 1, a cylinder shoulder 12 is provided on the control disk-side cylinder opening, which creates a ring or flange-like delimitation of the cylinder interior with respect to the control mirror 10, 10 '. The prevailing in the workspace pressure in the cylinder interior causes the cylinder rotor 1, 1 'is pressed by the cylinder shoulders 12 against the control mirror 10, 10', wherein the required surface of the cylinder shoulders 12 based on the operating parameters, in particular the pressure curve in the work area to calculate , In order to secure the cylindrical rotor 1 against displacement in the radial direction, limiter rings 18 are provided on the pistons which support the cylinder rotor at at least four points. At the upper and lower dead center, the limiter ring 18 lies on the inner (in relation to the cylindrical rotor) Side of the inner wall of the cylinder and secures the cylinder rotor against shifting up and down. At the two lateral extreme positions, however, the limiter ring 18 bears against the outer side of the inner wall of the cylinder (again with respect to the cylinder rotor) and secures the cylindrical rotor against displacement toward the side. As can be seen in Fig. 4, it can be ensured by a careful kinematic adjustment of the dimensions of the rotor unit that in each cylinder position of the restrictor ring 18 contacts the inner wall of the cylinder. The contact point between the limiter ring 18 and the inner wall of the cylinder describes a path during each revolution of the cylinder rotor, as indicated by the dot-dashed trajectory 21. With respect to the inner wall of the respective cylinder, the contact point describes a helical trajectory. By the cylinder rotor 1, is pressed against the fixed control mirror 10, 10 'and simultaneously touches each piston 3, 3' on the limiter ring 18 at a point, the rotational position of the cylinder rotor 1, at any time clearly defined. An additional guide or storage, such as a ball bearing or the like, is not required. The outer edge of the limiter ring 18 is slightly beyond the edge of the piston ring groove 17, so that the edge of the piston ring groove 17 is protected and can not come into contact with the cylinder wall. As a result, an optimal function of the piston ring is ensured, since it is mounted independently of the leadership of the cylinder rotor.
Über die in der Abtriebswelle 6 vorgesehene Schmiermittelzufuhr 15 (Fig. 1) kann über Schmiermitteldüsen 16 Schmiermittel ins Motorinnere gesprüht werden, wobei als Schmiermittel Kondensat verwendet werden kann. Indem zusätzlich der Motor im Kondensator des Dampfkreislaufs angeordnet wird, bzw. der Motorinnenraum einen Teil des Kondensators bildet, kann der Motorinnenraum durch das eingesprühte Kondensat gleichzeitig als Sprühkondensator genutzt werden. In Fig. 7 bis 10 ist in verschiedenen Ansichten und Schnitten die in ein Gehäuse 22 eingebaute erfindungsgemäße Fluidenergiemaschine in Verbindung mit einem daran angefügten Kondensator gezeigt. Via the lubricant supply 15 (FIG. 1) provided in the output shaft 6, lubricant can be sprayed into the motor interior via lubricant nozzles 16, wherein condensate can be used as the lubricant. By additionally the motor is arranged in the condenser of the steam cycle, or the motor interior forms part of the condenser, the motor interior can be used by the sprayed condensate at the same time as a spray condenser. FIGS. 7 to 10 show, in various views and sections, the fluid energy machine according to the invention installed in a housing 22 in conjunction with a capacitor attached thereto.
Die in Fig. 7 bis 10 dargestellte Anordnung dient der Stromerzeugung, wobei der verwendete mehrstufige Dampferzeuger nicht dargestellt ist, da er für die gegenständliche Erfindung nicht wesentlich ist. Neben dem Gehäuse 22 ist ein Generator 24 angeordnet, der von der Abtriebswelle 6 angetrieben wird (Fig. 7 und 10). Die Kupplung erfolgt dabei über eine Spalttopfkupplung 35, womit das gesamte Aggregat gekapselt ausgeführt werden kann. The arrangement shown in Fig. 7 to 10 is used to generate electricity, wherein the multi-stage steam generator used is not shown, since it is not essential for the subject invention. In addition to the housing 22, a generator 24 is arranged, which is driven by the output shaft 6 (Figures 7 and 10). The coupling takes place via a split-pot clutch 35, whereby the entire unit can be executed encapsulated.
Das Gehäuse 22 weist oben und unten jeweils eine Öffnung auf, wobei an der oberen Öffnung ein Kondensator 25 angebracht ist, in dem der über die Abdampfleitung 27 gesammelte Abdampf über Kühlschlangen geführt und gekühlt wird. An der unteren Öffnung ist ein Kondensatbehälter 26 angebracht, in dem sich das Kondensat sammelt. Im Kondensator 25 kondensiertes Wasser rinnt bzw. tropft durch den Motorinnenraum in den Kondensatbehälter 26. Über die Schmiermitteldüsen 16 wird aus im Kondensatbehälter 26 entnommenes Kondensat in den Motorinnenraum gesprüht, sodass der Motorinnenraum als zusätzlicher Sprühkondensator wirkt. In Fig. 9 sind die von den einzelnen Stufen des Dampferzeugers kommenden Zuleitungen 23a bis 23 f, sowie die Abdampfleitung 27 erkennbar, über die der Abdampf zum Kondensator 25 geleitet wird. Um einen Austausch des im Zylinder vorhanden Dampfes zu ermöglichen weisen die Abdampfleitungen 23b bis 23e der zweiten bis 5. Stufe jeweils ein Innen- und ein Außenrohr auf, wobei heißer Dampf über das Innenrohr eingebracht und bereits verbrauchter Dampf über das Außenrohr abgeführt wird. The housing 22 has at the top and bottom of each opening, wherein at the upper opening, a condenser 25 is mounted, in which the collected via the exhaust steam line 27 exhaust steam is guided and cooled by cooling coils. At the lower opening a condensate tank 26 is mounted, in which the condensate collects. Condensed water in the condenser 25 drips or drips through the interior of the motor into the condensate tank 26. Via the lubricant nozzles 16, condensate taken from the condensate tank 26 is sprayed into the interior of the engine so that the interior of the engine acts as an additional spray condenser. FIG. 9 shows the supply lines 23a to 23f coming from the individual stages of the steam generator as well as the exhaust steam line 27, via which the exhaust steam is led to the condenser 25. In order to enable an exchange of the steam present in the cylinder, the exhaust steam lines 23b to 23e of the second to the fifth stage each have an inner and an outer tube, wherein hot steam introduced via the inner tube and already spent steam is discharged through the outer tube.
Wie aus Fig. 11 ersichtlich führt von der Kondensatsammeiwanne eine Kondensatabzugsleitung 28 bzw. 28' (spiegelbildliche Ausbildung für den gegenüberliegenden Rotor) weg zu einer Pumpe 29 bzw. 29', die das aus der Kondensatsammeiwanne 26 abgezogene Kondensat zuerst durch einen Kondensatfilter 30 bzw. 30' und dann einen Wärmetauscher 31, bzw. 3 führt, wonach das gefilterte und gekühlte Kondensat in die Schmiermittelzufuhr 15 eingebracht wird. Von dieser wird das Kondensat über die Öffnungen 16 in das Motorinnere gespritzt und dient der Schmierung der Lager der Antriebswelle 6 bzw. der Kolben innerhalb der Zylinder und der Kolbenstangenlagerung in der Rotationsführung 5. Das nicht zur Motorschmierung verwendete Kondensat wird dem Dampfkessel 32 als Speisewasser zugeführt. Mit 33 und 34 sind der Vorlauf und der Rücklauf einer mit der Energiemaschine gekuppelten Heizung bezeichnet, in welcher der in der Fluidenergiemaschine abgearbeitete Dampf als Heizmedium eingesetzt und die Restenergie daraus gewonnen wird. As can be seen from FIG. 11, a condensate drainage conduit 28 or 28 '(mirror-image design for the opposing rotor) leads away from the condensate collection tray to a pump 29 or 29' which first removes the condensate withdrawn from the condensate collection tray 26 by a condensate filter 30 or 30. 30 'and then a heat exchanger 31, and 3 leads, after which the filtered and cooled condensate is introduced into the lubricant supply 15. From this, the condensate is injected through the openings 16 into the engine interior and serves to lubricate the bearings of the drive shaft 6 and the piston within the cylinder and the piston rod bearing in the rotation guide 5. The condensate not used for engine lubrication is fed to the boiler 32 as feed water , 33 and 34 designate the flow and return of a heater coupled to the energy machine, in which the steam processed in the fluid energy machine is used as the heating medium and the residual energy is recovered therefrom.
Es ist anzumerken, dass der erfindungsgemäße Fluidenergiemotor auch dann funktionieren würde, wenn er nur einseitig, also mit nur einem einzigen Zylinderrotor, ausgebildet wäre. Dies wird jedoch als nachteilig angesehen, da starke Axialkräfte auftreten würde, die bei der oben beschriebenen symmetrischen Ausführung vorteilhaft ausgeglichen werden. It should be noted that the fluid energy motor according to the invention would also work if it were formed only on one side, ie with only a single cylindrical rotor. However, this is considered to be disadvantageous because strong axial forces would occur, which are advantageously compensated in the symmetrical design described above.
Bezugszeichenliste : List of reference numbers:
Zylinderrotoren 1, Cylindrical rotors 1,
Zylinder 2, 2' Cylinder 2, 2 '
Kolben 3, 3'  Piston 3, 3 '
Kolbenstange 4  Piston rod 4
Rotationsführung 5  Rotation guide 5
Abtriebswelle 6  Output shaft 6
Rotationshemmer 7 Rotation inhibitor 7
Führungsring 8  Guide ring 8
Kurbelabschnitte 9  Crank sections 9
Steuerspiegel 10, 10'  Control mirror 10, 10 '
Beaufschlagungsöffnungen l la-l lf Zylinderschultern 12  Loading openings 1 la-1 lf cylinder shoulders 12
Spielausgleichsorgan 13  Play balancer 13
Kolbenring 14  Piston ring 14
Schmiermittelzufuhr 15  Lubricant supply 15
Schmiermitteldüsen 16  Lubricant nozzles 16
Kolbenringnut 17 Piston ring groove 17
Begrenzerring 18  Limiter ring 18
Drehrichtung 19  Direction of rotation 19
Lagerhülsen 20  Bearing sleeves 20
Bahnkurve 21  Trajectory 21
Gehäuse 22 Housing 22
Zuleitungen 23a bis 23e  Supply lines 23a to 23e
Generator 24  Generator 24
Kondensator 25  Capacitor 25
Kondensatbehälter 26  Condensate tank 26
Abdampfleitung 27 Exhaust steam line 27
Kondensatabzugsleitung 28 Condensate discharge line 28
Pumpe 29 Pump 29
Kondensatfilter 30,  Condensate filter 30,
Wärmetauscher 31,  Heat exchanger 31,
Dampfkessel 32 Steam boiler 32
Heizung s Vorlauf 33  Heating s flow 33
Heizungsrücklauf 34  Heating return 34
Spalttopfkupplung 35  Split pot coupling 35

Claims

Patentansprüche claims
1. Fluidenergiemaschine mit zwei gegenüberliegenden Zylinderrotoren ( 1 , 1 ' ) deren Rotationsachsen einen Winkel einschließen, wobei in den Zylinderrotoren (1, ) radial umlaufend eine Vielzahl von Zylindern (2, 2') vorgesehen sind, wobei jeder Zylinder (2) des ersten Zylinderrotors (1) einem entsprechenden gegenüberliegenden Zylinder (2') des zweiten Zylinderrotors ( ) zugeordnet ist, und wobei die in zwei gegenüberliegenden Zylindern (2, 2') mit diesen mitgeführten Kolben (3, 3') durch eine Kolbenstange (4) miteinander verbunden sind, wobei zwischen den Zylinderrotoren (1, ) eine Rotationsführung (5) für die 1. fluid energy machine with two opposite cylindrical rotors (1, 1 ') whose axes of rotation form an angle, in the cylinder rotors (1,) radially surrounding a plurality of cylinders (2, 2') are provided, each cylinder (2) of the first Cylinder rotor (1) is associated with a corresponding opposite cylinder (2 ') of the second cylinder rotor (), and wherein in two opposite cylinders (2, 2') with these entrained piston (3, 3 ') by a piston rod (4) with each other are connected, wherein between the cylindrical rotors (1,) a rotation guide (5) for the
Kolbenstangen (4) vorgesehen ist, welche mit einer Abtriebswelle (6) fix verbunden ist, wobei an jedem Kolben (3, 3') ein Spielausgleichsorgan (13, 13') zum Ausgleich der kinematisch bedingten Lageabweichung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Rotationsführung (5) für die Kolbenstangen (4) ein Rotationshemmer (7) vorgesehen ist, durch den die Kolbenstangen (4) in einer rein translatorischen Bewegung um die Achse der Piston rods (4) is provided, which is fixedly connected to an output shaft (6), wherein on each piston (3, 3 ') a clearance compensation element (13, 13') is provided to compensate for the kinematically induced positional deviation, characterized in that A rotational inhibitor (7) is provided for the piston rods (4) by means of which the piston rods (4) move in a purely translatory movement about the axis of the piston rod (4)
Antriebswelle (6) herum geführt sind. Drive shaft (6) are guided around.
2. Fluidenergiemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationshemmer (7) als exzentrisch zur Rotationsführung (5) mitrotierender Führungsring (8) ausgebildet ist, in welchem an den an den Zylindern (2,2') abgewandten Enden der 2. fluid energy machine according to claim 1, characterized in that the rotation inhibitor (7) as eccentric to the rotation guide (5) co-rotating guide ring (8) is formed, in which at the on the cylinders (2,2 ') opposite ends of the
Kolbenstangen (4) vorgesehene Kurbelabschnitte (9) über deren Kurbelzapfen geführt sind. Piston rods (4) provided crank portions (9) are guided over the crank pin.
3. Fluidenergiemaschine nach Anspruch loder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstangen (4) der gegenüberliegenden Zylinderrotoren (1, ) im Wesentlichen gerade ausgebildet und gleichachsig hintereinander angeordnet sind. 3. fluid energy machine according to claim loder 2, characterized in that the piston rods (4) of the opposite cylindrical rotors (1,) are substantially straight and coaxially arranged one behind the other.
4. Fluidenergiemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch 4. fluid energy machine according to one of claims 1 to 3, characterized
gekennzeichnet, dass die Spielausgleichsorgane (13) als Kolbenringe (14) ausgebildet sind. in that the clearance compensation elements (13) are designed as piston rings (14).
5. Fluidenergiemaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Kolben ein Begrenzerring (18) vorgesehen ist, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Außenrandes der Kolbenringnut (17) und kleiner ist als der Durchmesser des Kolbenrings (14). 5. fluid energy machine according to claim 4, characterized in that on each piston a limiter ring (18) is provided whose diameter is greater than the diameter of the outer edge of the piston ring groove (17) and smaller than the diameter of the piston ring (14).
6. Fluidenergiemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch 6. fluid energy machine according to one of claims 1 to 5, characterized
gekennzeichnet, dass jeder der Zylinderrotoren (1, ) mit seiner den Kolbenstangen (4) abgewandten Stirnfläche an einem feststehende Steuerspiegel (10, 10') gleitend anliegt, wobei der Steuerspiegel (10, 10') zur lageabhängigen Druckbeaufschlagung der Zylinder (2, 2') mit einer Vielzahl an Beaufschlagungsöffnungen (l la-l lf) versehen ist. in that each of the cylindrical rotors (1,) with its face remote from the piston rods (4) slidably bears against a stationary control mirror (10, 10 '), the control mirror (10, 10') for position-dependent pressurization of the cylinders (2, 2 ') is provided with a plurality of loading openings (l la-l lf).
7. Fluidenergiemaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der steuerspiegelseitigen Zylinderöffnung zur Regulierung des Anpressdrucks der Zylinderrotoren (1, ) an die Steuerspiegel (10, 10') Zylinderschultern (12) vorgesehen sind. 7. fluid energy machine according to claim 6, characterized in that on the control plate side cylinder opening for regulating the contact pressure of the cylinder rotors (1,) to the control mirror (10, 10 ') cylinder shoulders (12) are provided.
8. Fluidenergiemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch 8. fluid energy machine according to one of claims 1 to 7, characterized
gekennzeichnet, dass in der Abtriebswelle (6) eine Schmiermittelzufuhr (15) mit characterized in that in the output shaft (6) has a lubricant supply (15)
Schmiermitteldüsen (16) vorgesehen ist. Lubricant nozzles (16) is provided.
9. Fluidenergiemaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Motorinnenraum einen Teil des Kondensators eines Dampfkreislaufsystems bildet. 9. fluid energy machine according to claim 8, characterized in that the motor interior forms part of the condenser of a steam cycle system.
10. Fluidenergiemaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Motors eine zum Motorinnenraum hin offene Kondensatsammeiwanne (26) vorgesehen ist. 10. fluid energy machine according to claim 9, characterized in that below the motor to the motor interior open towards Kondensatsammeiwanne (26) is provided.
11. Fluidenergiemaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass von der Kondensatsammeiwanne (26) eine Kondensatabzugsleitung (28,28') wegführt, die unter Zwischenschaltung einer Pumpe in den Motorinnenraum rückgeführt ist. 11. fluid energy machine according to claim 10, characterized in that of the Kondensatsammeiwanne (26) leads away a condensate discharge line (28,28 '), which is recycled with the interposition of a pump in the engine compartment.
12. Fluidenergiemaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensatabzugsleitung (28,28') bis in das Innere der als Hohlwelle ausgebildeten 12. fluid energy machine according to claim 11, characterized in that the condensate discharge line (28,28 ') formed into the interior of the hollow shaft
Antriebswelle (6) geführt ist, welche Schmieröffnungen (16) für die Wellenlager und zur Kondensatverteilung im Motorinnenraum aufweist. Drive shaft (6) is guided, which has lubrication openings (16) for the shaft bearings and for the distribution of condensate in the engine compartment.
13. Fluidenergiemaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenlager und die Lager der Kolbenstangen (4) in der Rotationsführung (5) und dem Rotationshemmer (7) mit Wasser schmierbare Kohlenstofflager sind. 13. fluid energy machine according to claim 12, characterized in that the shaft bearings and the bearings of the piston rods (4) in the rotation guide (5) and the rotation inhibitor (7) are lubricated with water carbon bearings.
14. Fluidenergiemaschine nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kondensatabzugsleitung (28,28') ein Kondensatfilter (30) und/oder ein Wärmetauscher (31) eingebaut sind. 14. fluid energy machine according to one of claims 11 to 13, characterized in that in the condensate discharge line (28,28 ') a condensate filter (30) and / or a heat exchanger (31) are installed.
15. Fluidenergiemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch 15. fluid energy machine according to one of claims 1 to 14, characterized
gekennzeichnet, dass die Fluidenergiemaschine vollständig gekapselt ist und die Antriebswelle (6) über eine Spalttopfkupplung (35) mit einer Arbeitsmaschine, insbesondere einem Generator (24), gekuppelt ist. characterized in that the fluid energy machine is completely encapsulated and the drive shaft (6) via a split-pot clutch (35) with a working machine, in particular a generator (24) is coupled.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117927439A (en) * 2024-03-18 2024-04-26 潍柴动力股份有限公司 Integrated electric pump and vehicle

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2215138A (en) * 1938-12-08 1940-09-17 Stevens Roy Pump
US4361077A (en) 1980-06-16 1982-11-30 Varitan, Inc. Variable positive displacement fluid motor/pump apparatus
US5222427A (en) 1992-01-21 1993-06-29 Gards Inc. Axial piston hydraulic motor
WO2004055369A1 (en) * 2002-12-18 2004-07-01 Bosch Rexroth Ag Axial piston engine
US7862308B1 (en) 2006-11-20 2011-01-04 Leung Alex S Y Rotary reciprocating pump

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2215138A (en) * 1938-12-08 1940-09-17 Stevens Roy Pump
US4361077A (en) 1980-06-16 1982-11-30 Varitan, Inc. Variable positive displacement fluid motor/pump apparatus
US5222427A (en) 1992-01-21 1993-06-29 Gards Inc. Axial piston hydraulic motor
WO2004055369A1 (en) * 2002-12-18 2004-07-01 Bosch Rexroth Ag Axial piston engine
US7862308B1 (en) 2006-11-20 2011-01-04 Leung Alex S Y Rotary reciprocating pump

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117927439A (en) * 2024-03-18 2024-04-26 潍柴动力股份有限公司 Integrated electric pump and vehicle

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