DE3709030A1 - Rotary engine with seals - Google Patents
Rotary engine with sealsInfo
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
- F01C1/24—Rotary-piston machines or engines of counter-engagement type, i.e. the movement of co-operating members at the points of engagement being in opposite directions
- F01C1/28—Rotary-piston machines or engines of counter-engagement type, i.e. the movement of co-operating members at the points of engagement being in opposite directions of other than internal-axis type
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Rotationskolbenmaschine mit einer in einem gasdichten Innenraum eines Gehäuses untergebrachten Kolbenanordnung und mit Dichtleisten.The invention relates to a rotary piston machine with one housed in a gas-tight interior of a housing Piston arrangement and with sealing strips.
Bei Rotationskolbenmaschinen besteht das Problem der Abdichtung des mindestens einen Drehkolbens gegenüber der Wand des Innenraums des Gehäuses, in dem dieser Drehkolben drehgelagert ist. Auf Grund dieser Dichtungsprobleme sind Drehkolbenmotoren, die zwar prinzipiell gegenüber Hubkolbenmotoren den Vorteil einer geringeren Anzahl von Teilen, insbesondere den Wegfall von Ventilen aufweisen, in der Herstellung und Fertigung dennoch aufwendiger und teurer als Hubkolbenmotoren. Eine entscheidende Verbesserung von Drehkolbenmaschinen hängt daher insbesondere von einer zuverlässigen, preiswerten und möglichst einfachen Dichtung ab.In rotary piston machines there is the problem of sealing the least a rotary piston opposite the wall of the interior of the housing, in which this rotary piston is pivoted. Because of these sealing problems are rotary lobe motors, which in principle compared to reciprocating engines Advantage of a smaller number of parts, especially the elimination of Have valves, but more complex and expensive to manufacture more expensive than reciprocating engines. A decisive improvement in rotary lobe machines therefore depends in particular on a reliable, inexpensive and seal as simple as possible.
Hier setzt die Erfindung ein. Sie hat es sich zum Ziel gemacht, das Dichtsystem einer speziellen Rotationskolbenmaschine, die einen inneren, radial nur durch mindestens drei Drehkolben begrenzten Arbeitsraum aufweist, zu verbessern.This is where the invention comes in. It has made it its goal, the sealing system a special rotary piston machine that has an inner, radial only has working space limited by at least three rotary pistons improve.
Hiervon ausgehend schlägt die Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe eine RotationskolbenmaschineProceeding from this, the invention proposes a solution to this problem Rotary piston machine
-
A. mit einer in einem gasdichten Innenraum eines Gehäuses untergebrachten
Kolbenanordnung vor, die aus mindestens drei einzelnen Drehkolben aufgebaut
ist, welche
- - untereinander gleich ausgebildet sind,
- - als gerade Prismen ausgebildet sind, deren Stirnflächen durch mehrere
Kreisbögen begrenzt sind,
- a. die zwei unterschiedliche Radien R, r haben,
- b. von denen die Kreisbogenstücke mit gleichem Radius untereinander gleiche Bogenlänge haben,
- c. die abwechselnd an Verbindungspunkten aneinandergesetzt sind und
- d. an diesen tangential ineinander übergehen,
- - die mit ihnen jeweils zugeordneten, im Gehäuse drehgelagerten, durch ihre geometrische Mittelachse verlaufenden und über ein Getriebe miteinander drehsynchronisierten Wellen drehfest verbunden sind, mit denen sie im gleichen Drehsinn drehbar sind,
- - miteinander fluchtend angeordnete Stirnflächen haben und
- - einen inneren Arbeitsraum begrenzen,
- wobei der radiale Abstand der Achslinien der Wellen um das Maß eines Spaltes zwischen benachbarten Drehkolben größer ist als die Summe aus den beiden unterschiedlichen Radien R, r,
- - are identical to one another,
- are designed as straight prisms, the end faces of which are delimited by several arcs,
- a. that have two different radii R , r ,
- b. of which the circular arc pieces with the same radius have the same arc length,
- c. which are placed alternately at connection points and
- d. at this tangentially merge,
- the shafts which are associated with them and are rotatably mounted in the housing, run through their geometric center axis and are rotationally synchronized with one another via a gear, and with which they can be rotated in the same direction,
- - have aligned end faces and
- - limit an internal work space,
- the radial distance between the axis lines of the shafts being greater by the dimension of a gap between adjacent rotary pistons than the sum of the two different radii R, r ,
- B. und mit Dichtleisten, wobei jedem Spalt eine Dichtleiste zugeordnet ist, die jeweils zwei zueinander parallele Dichtstangen aufweisen, welche eine Querschnittsbreite haben, die größer ist als der Spalt ist, durch ein Verbindungsteil miteinander verbunden sind, das schmaler ist als die Breite des Spaltes und eine Länge aufweisen, die im wesentlichen der Länge der Drehkolben entspricht.B. and with sealing strips, with each gap being assigned a sealing strip, which each have two parallel sealing rods, which one Cross-sectional width that is larger than the gap, by a connecting part are interconnected, which is narrower than the width of the gap and have a length which is substantially the length of the Rotary piston corresponds.
Derartige Dichtleisten sind einfach ausgebildete und damit auch einfach herzustellende Teile, sie lassen sich axial in den Spalt zwischen zwei benachbarten Drehkolben einschieben und somit einfach montieren. Sie können dadurch auch einfach ausgetauscht werden, indem eine Stirnwand des Gehäuses entfernt wird.Such sealing strips are simply designed and therefore also simple Parts to be made, they can be axially in the gap between two Push in the adjacent rotary lobe and thus simply assemble. You can this can also be easily replaced by an end wall of the housing Will get removed.
Die Dichtleisten sind mit den Drehkolben, die sie gegeneinander abdichten, nicht fest verbunden, vielmehr werden sie dadurch an ihrem Platz gehalten, daß sich die eine Dichtstange auf der einen Seite des Spaltes, die andere auf der anderen Seite des Spaltes befindet, beide identisch ausgebildete Dichtstangen aber so große Querschnittsabmessungen haben, daß sie nicht duch den Spalt hindurchbewegt werden können. Auf Grund des sie verbindenden Verbindungsteils können sie sich auch nicht voneinander entfernen. Sie werden daher im allgemeinen axial zwischen zwei benachbarte Drehkolben eingeschoben oder entfernt. In einer bevorzugten Ausbildung wird vorgeschlagen, das Verbindungsteil an mindestens einer Seite lösbar mit der dort befindlichen Dichtstange auszubilden. Hierbei kann die eine Dichtstange mit dem Verbindungsteil beispielsweise über eine Schraubverbindung, über Haken, eine Klippsverbindung oder dergleichen verbunden sein. Derartige demontierbare Dichtleisten sind für spezielle Montage- und Demontagezwecke günstig.The sealing strips are with the rotary pistons that seal them against each other, not firmly connected, rather they are held in place, that one sealing rod is on one side of the gap, the other located on the other side of the gap, both identically formed Sealing rods but have such large cross-sectional dimensions that they do not can be moved through the gap. Because of the unifying them Connecting part they can not move away from each other. they are therefore generally axially between two adjacent rotary pistons inserted or removed. In a preferred embodiment, it is proposed that the connecting part detachable on at least one side with the one there form the sealing rod. Here, a sealing rod with the connecting part, for example via a screw connection, via hooks, a clip connection or the like may be connected. Such removable Sealing strips are cheap for special assembly and disassembly purposes.
Der Spalt zwischen zwei benachbarten Drehkolben wird durch die Kreisbögen mit unterschiedlichen Radien begrenzt, aus denen die Drehkolben erzeugt sind. Je nach Relativposition zweier benachbarter Drehkolben zueinander wird der Spalt begrenzt durch einen Kreisbogen mit großen Radius R auf der einen Seite und einem Kreisbogen mit kleinerem Radius r auf der anderen Seite, einer Mischform beider Kreisbögen im Bereich der Verbindungspunkte, oder einem Kreisbogen mit kleiner Radius r auf der einen Seite und einem Kreisbogen mit dem großen Radius R auf der anderen Seite. Beim praktischen Betrieb verändert sich also die Form des Spaltes ständig. Zwar bleibt seine Spaltbreite an der engsten Stelle stets konstant, es ändert sich aber der Abstand der gekrümmten Flächen der benachbarten Drehkolben in einem gewissen Abstand von diesem Spalt. Anders ausgedrückt wird der Zugang zum Spalt periodisch enger und weiter, wobei die eigentliche Spaltbreite aber ungeändert bleibt.The gap between two adjacent rotary pistons is limited by the circular arcs with different radii from which the rotary pistons are generated. Depending on the relative position of two adjacent rotary pistons to each other, the gap is limited by an arc with a large radius R on one side and an arc with a smaller radius r on the other, a mixed form of both arcs in the area of the connection points, or an arc with a small radius r on one side and an arc with the large radius R on the other side. In practical operation, the shape of the gap is constantly changing. Although the gap width at the narrowest point always remains constant, the distance between the curved surfaces of the adjacent rotary pistons changes at a certain distance from this gap. In other words, the access to the gap periodically becomes narrower and wider, but the actual gap width remains unchanged.
Diesen Veränderungen des Spaltes muß durch die Gestaltung der Dichtleisten Rechnung getragen werden. Hierzu ist der durch das Verbindungsteil bestimmte Abstand der beiden Dichtstangen quer zu ihrer Längsrichtung so gewählt, daß die Dichtleisten stets und in allen Positionen der Drehkolben zueinander etwas Spiel quer zum Spalt aufweisen. Dies bedeutet aber, daß sich die Dichtleisten beim praktischen Betrieb stets etwas hin- und herbewegen. Dabei spielen sich folgende Vorgänge ab: Wird der von dem Drehkolben eingeschlossene innere Arbeitsraum mit Druck beaufschlagt, so wird die in ihm befindliche Dichtstange jeder Dichtleiste nach außen gedrückt und bewirkt eine Abdichtung. Bei umlaufendem Motor kommen zudem Massenträgheitskräfte hinzu, die eine Anlage der einen oder der anderen Dichtstange der Dichtleiste bewirken - je nachdem, ob sich der Spalt auf Grund der Drehung der benachbarten Drehkolben vom Mittelpunkt des inneren Verbrennungsraumes entfernt oder sich diesem nähert. These changes in the gap must be made by the design of the sealing strips Be taken into account. For this is the one determined by the connecting part Distance between the two sealing rods transversely to their longitudinal direction so chosen that the sealing strips always and in all positions of the rotary lobes to each other have some play across the gap. But this means that the Always move sealing strips back and forth during practical operation. Here The following processes take place: Is the one enclosed by the rotary piston pressurized inner work space, so the one located in it The sealing rod of each sealing strip is pressed outwards and causes one Seal. In the case of a rotating motor, inertial forces are also added, one system of one or the other sealing rod of the sealing strip cause - depending on whether the gap due to the rotation of the neighboring Rotary lobe away from the center of the internal combustion chamber or approaching it.
Alternativ wird vorgeschlagen, die beiden Dichtstangen jeder Dichtleiste durch Federn gegeneinander zu ziehen, durch die sichergestellt wird, daß beide Dichtstangen sich zwar entsprechend der Verformung des Spaltes jeweils voneinander entfernen und aufeinander zubewegen können, aber dennoch beide stets dichtend anliegen. Hierdurch wird zugleich bei einer Abnutzung der Dichtstangen und gegebenenfalls der Umfangsflächen der Drehkolben erreicht, daß trotzt verringerter Abmessungen auf Grund Abnutzung stets eine dichtende Anlage erzielt wird.Alternatively, it is proposed that the two sealing rods of each sealing strip by pulling against each other by springs, which ensures that both sealing rods are each in accordance with the deformation of the gap can move away from each other and move towards each other, but still both always fit tightly. As a result, the Sealing rods and possibly the peripheral surfaces of the rotary pistons reached, that defies reduced dimensions due to wear always a sealing Plant is achieved.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen sowie der nun folgenden Beschreibung von nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen, die unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert werden. In dieser zeigtFurther advantages and features of the invention result from the others Claims and the following description of non-restrictive understanding embodiments, with reference to the drawing are explained in more detail. In this shows
Fig. 1 ein Schnittbild durch eine Rotationskolbenmaschine nach der Erfindung mit eingelegten Dichtleisten, Fig. 1 is a sectional view through a rotary piston engine according to the invention with inlaid sealing strips,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer Dichtleiste, Fig. 2 is a perspective view of a sealing strip,
Fig. 3 eine Darstellung entsprechend Fig. 2, Fig. 3 is a view corresponding to Fig. 2,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer Dichtleiste mit elastischem Verbindungsteil, Fig. 4 is a perspective view of a sealing strip with an elastic connection part,
Fig. 5 eine Stirnansicht eines Drehkolbens, Fig. 5 is an end view of a rotary piston,
Fig. 6 ein Schnittbild durch zwei Drehkolben einer Rotationskolbenmaschine mit Dichtleiste, die durch Geraden begrenzt ist. Fig. 6 is a sectional view through two rotary pistons of a rotary piston machine with sealing strip, which is delimited by straight lines.
In Fig. 1 ist schnittbildlich eine Kolbenanordnung 20 einer Rotationskolbenmaschine gezeigt, die sich in einem gasdichten Innenraum 22 eines Gehäuses 24 befindet. Sie ist durch drei untereinander gleich ausgebildete Drehkolben 26 ausgebildet, die als gerade Prismen ausgeführt sind. In der Fig. 1 sieht man ihre Querschnittsflächen, die Stirnflächen sind identisch. Die Stirnflächen sind durch insgesamt sechs Kreisbogenstücke 28, 30 (bzw. vier Kreisbogenstücke 28, 30 in Fig. 5) begrenzt, die unterschiedliche Radien, nämlich einen größeren Radius R und einen kleineren Radius r, haben. Die Kreisbogenstücke mit gleichem Radius R bzw. r haben untereinander jeweils gleiche Bodenlänge. Die Kreisbogenstücke 28, 30 sind abwechselnd an Verbindungspunkten aneinandergesetzt, in diesen gehen sie tangential ineinander über. In Fig. 1, a piston assembly 20 is shown of a rotary piston machine cut-inverted, which is located in a gas-tight interior 22 of the housing 24. It is formed by three identical rotary pistons 26 , which are designed as straight prisms. In Fig. 1 is seen the cross-sectional surfaces, the end surfaces are identical. The end faces are delimited by a total of six circular arc pieces 28, 30 (or four circular arc pieces 28, 30 in FIG. 5), which have different radii, namely a larger radius R and a smaller radius r . The circular arc pieces with the same radius R or r each have the same base length. The circular arc pieces 28, 30 are placed alternately at connection points, in which they merge tangentially.
Jeder Drehkolben 26 hat eine ihm zugeordnete, mit ihm drehfest verbundene, im Gehäuse 24 drehgelagerte Welle, die durch seine geometrische Mittelachse verläuft. Die einzelnen Wellen sind durch ein Getriebe miteinander drehsynchronisiert, so daß die relative Winkelstellung der einzelnen Drehkolben 26 zueinander erhalten bleibt. Die Drehkolben 26 sind im Sinne eines Pfeils 36 in gleichem Drehsinn drehbar. Die Stirnflächen der Drehkolben 26 sind miteinander fluchtend angeordnet, befinden sich also in jeweils gleichen Ebenen.Each rotary piston 26 has an associated shaft, which is connected to it in a rotationally fixed manner and rotatably supported in the housing 24 and runs through its geometric central axis. The individual shafts are rotationally synchronized with one another by means of a gear so that the relative angular position of the individual rotary pistons 26 in relation to one another is maintained. The rotary pistons 26 can be rotated in the same direction as an arrow 36 . The end faces of the rotary pistons 26 are arranged in alignment with one another, that is to say they are located in the same planes.
Die drei Drehkolben 26 begrenzen seitlich durch ihre gekrümmten Umfangsflächen einen inneren Arbeitsraum 38, der an seinen Endbereichen durch Flächen des Gehäuses 24 begrenzt ist.The three rotary pistons 26 laterally delimit an inner working space 38 through their curved peripheral surfaces, which is delimited at their end regions by surfaces of the housing 24 .
Der radiale Abstand von Achslinien 40 der Wellen 34 benachbarter Drehkolben 26 ist um das Maß eines Spaltes S größer als die Summe aus den beiden unterschiedlichen Radien, also R+r. Dadurch bleibt der genannte Spalt S zwischen benachbarten Drehkolben 26 frei. Seine Spaltbreite s′ an der engsten Stelle ist auf Grund der Formgebung der Drehkolben 26 und ihrer geometrischen Anordnung auf den Wellen 34 konstant.The radial distance between axis lines 40 of the shafts 34 of adjacent rotary pistons 26 is larger by the dimension of a gap S than the sum of the two different radii, that is to say R + r . As a result, said gap S between adjacent rotary pistons 26 remains free. Its gap width s' at the narrowest point is constant due to the shape of the rotary lobes 26 and their geometric arrangement on the shafts 34 .
Die Abdichtung zwischen benachbarten Drehkolben 26 wird durch Dichtleisten 42 erreicht, insgesamt sind ebenso viele Dichtleisten 42 vorgesehen wie Spalten S zwischen den Drehkolben 26. Die Dichtleisten sind aus zwei zueinander parallelen Dichtstangen 44, 46 und einem diese verbindenden Verbindungsteil 48 zusammengesetzt. Die Dichtstangen 44, 46 sind vorzugsweise identisch ausgebildet und haben die Länge der Drehkolben 26. Sie weisen eine Querschnittsbreite Q auf, die größer ist als die Breite des Spaltes S, wodurch verhindert wird, daß sie durch den Spalt S rutschen können. Die beiden Dichtstangen 44, 46 einer Dichtleiste befinden sich beidseits des Spaltes S. Den Spalt selbst durchquert das Verbindungsteil 48, das schmaler ist als die Breite des Spaltes S.The seal between adjacent rotary pistons 26 is achieved by sealing strips 42 , in total as many sealing strips 42 are provided as gaps S between the rotary pistons 26 . The sealing strips are composed of two mutually parallel sealing rods 44, 46 and a connecting part 48 connecting them. The sealing rods 44, 46 are preferably of identical design and have the length of the rotary pistons 26 . They have a cross-sectional width Q that is greater than the width of the gap S , which prevents them from sliding through the gap S. The two sealing rods 44, 46 of a sealing strip are located on both sides of the gap S. The connecting part 48 , which is narrower than the width of the gap S, traverses the gap itself.
Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 haben die Dichtstangen 44, 46 ein Kreisprofil, das Verbindungsteil wird durch einen schmalen Steg gebildet, der zum Zwecke der Gewichtsersparnis Ausnehmungen 50 hat. In einem praktischen Beispiel beträgt der große Radius R gleich 60 Millimeter, der kleine Radius r gleich 15 Millimeter. Der Durchmesser Q der beiden Dichtstangen 44, 46 liegt bei 3,5 Millimeter, die Spaltbreite S beträgt drei Millimeter. Der durch die Höhe des Verbindungsteils 48 vorgegebene Mittelpunktsabstand der beiden Dichtstangen 44, 46 liegt bei 8,44 Millimeter, dadurch hat die Dichtleiste 42 ein Spiel von 1,2 Millimetern quer zum Spalt S. Die Breite des rechteckförmigen Verbindungsteils 48 beträgt 2,5 Millimeter.In the exemplary embodiment according to FIGS . 1 and 2, the sealing rods 44 , 46 have a circular profile, the connecting part is formed by a narrow web, which has recesses 50 for the purpose of saving weight. In a practical example, the large radius R is 60 millimeters, the small radius r is 15 millimeters. The diameter Q of the two sealing rods 44, 46 is 3.5 millimeters, the gap width S is three millimeters. The center-to-center distance of the two sealing rods 44, 46 predetermined by the height of the connecting part 48 is 8.44 millimeters, as a result of which the sealing strip 42 has a play of 1.2 millimeters transversely to the gap S. The width of the rectangular connecting part 48 is 2.5 millimeters.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 sind die beiden Dichtstangen 44, 46 Rohre, die zugleich für die Zufuhr eines Schmiermittels verwendet werden. Die Verbindungsteile 48 sind querlaufende Rohre, die Öffnungen für den Austritt von Schmiermittel haben. Insgesamt hat diese Dichtleiste 42 die Form einer Leiter mit runden Holmen und runden Stegen.In the exemplary embodiment according to FIG. 3, the two sealing rods 44, 46 are tubes which are used at the same time for the supply of a lubricant. The connecting parts 48 are transverse tubes which have openings for the escape of lubricant. Overall, this sealing strip 42 has the shape of a ladder with round bars and round webs.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist schließlich eine Dichtleiste 42 gezeigt, bei der die beiden Dichtstangen 44, 46 Parabelquerschnitt haben. Die Spitzen der Parabeln weisen zueinander. Das Verbindungsteil 48 ist wiederum in Form von runden Sprossen ausgeführt, diese sind an ihrem einen Endbereich starr mit der unteren Dichtstange 44 verbunden, ragen aber mit ihrem anderen Endbereich durch Öffnungen in der oberen Dichtstange 46 hindurch. Sie enden oben in Tellern 52. Zwischen diesen und der ebenen Oberfläche der oberen Dichtstange 46 sind Schraubendruckfedern 54 angeordnet, die die beiden Dichtstangen 44, 46 gegeneinander pressen. Dadurch wird - wie oben beschrieben - bewirkt, daß die beiden Dichtstangen 44, 46 jeweils in Anlage an den Mantelflächen der Drehkolben 26 sind und kein Spiel auftritt, wie es im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2 und 3 zwangsläufig vorhanden ist.Finally, in the exemplary embodiment according to FIG. 4, a sealing strip 42 is shown, in which the two sealing rods 44, 46 have a parabolic cross section. The tips of the parabolas point towards each other. The connecting part 48 is again designed in the form of round rungs, which are rigidly connected to the lower sealing rod 44 at one end region, but protrude through openings in the upper sealing rod 46 at their other end region. They end up in plates 52 . Between these and the flat surface of the upper sealing rod 46 , helical compression springs 54 are arranged, which press the two sealing rods 44, 46 against each other. As a result, as described above, the two sealing rods 44, 46 are each in contact with the outer surfaces of the rotary pistons 26 and no play occurs, as is inevitably present in the exemplary embodiment according to FIGS. 2 and 3.
Die Drehkolben 26 im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 haben eine 120 Grad-Drehsymmetrie. Es können auch Drehkolben 26 mit anderen Drehsymmetrien verwendet werden, beispielsweise mit 180 Grad-Drehsymmetrie, hierzu wird auf Fig. 5 und zugleich auf die Anmeldung vom gleichen Tag desselben Anmelders "Stirlingmaschine . . ." verwiesen, deren Inhalt voll umfänglich zur Offenbarung der vorliegenden Anmeldung gehört.The rotary pistons 26 in the exemplary embodiment according to FIG. 1 have a 120 degree rotational symmetry. Rotary pistons 26 with other rotational symmetries can also be used, for example with 180 degree rotational symmetry. For this purpose, reference is made to FIG. 5 and at the same time to the registration of the same applicant by the same applicant "Stirling engine..." referenced, the content of which is fully part of the disclosure of the present application.
Die Konstruktion der Stirnseiten bzw. Querschnittsflächen der Drehkolben 26 ist aus Fig. 5 für den Fall einer 180 Grad-Drehsymmetrie ersichtlich. Die dort gezeigten Drehkolbenquerschnitte sind im wesentlichen ellipsenförmig. Die Ellipse hat zwei Haupthalbachsen und zwei Hauptnebenachsen, die jeweils von dem Mittelpunkt ausgehen, dieser ist der Schnittpunkt der Achslinie 40 der zugehörigen Welle 34 mit der Papierebene. Die beiden Haupthalbachsen stehen 180 Grad zueinander, sie verlaufen in der Abbildung von oben nach unten. Die beiden Nebenhalbachsen stehen ebenfalls im Winkel von 180 Grad zueinander, sie verlaufen von links nach rechts und im Winkel von 90 Grad zu den beiden Haupthalbachsen.The construction of the end faces or cross-sectional areas of the rotary pistons 26 can be seen from FIG. 5 for the case of a 180 degree rotational symmetry. The rotary piston cross sections shown there are essentially elliptical. The ellipse has two main semiaxes and two main minor axes, each starting from the center, which is the intersection of the axis line 40 of the associated shaft 34 with the paper plane. The two main axes are 180 degrees to each other, they run from top to bottom in the illustration. The two secondary half axes are also at an angle of 180 degrees to each other, they run from left to right and at an angle of 90 degrees to the two main axis.
Für die Konstruktion wird um die Achslinie 40 ein Kreis mit dem Radius r T geschlagen, der die beiden 90 Grad zueinander stehenden Haupt- und Nebenachslinien in insgesamt vier Punkten 56 bis 62 schneidet. Um die Schnittpunkte 56, 58 mit den Nebenachslinien wird ein Kreisbogen mit dem großen Radius R geschlagen. Um die beiden Punkte 60, 62, die die Schnittpunkt des Kreises mit dem Radius r T mit den beiden Hauptachslinien sind, werden Kreise mit dem kleineren Radius r geschlagen. Die Radien hängen über die folgende Formel miteinander zusammen:For the construction, a circle with the radius r T is formed around the axis line 40, which intersects the two main and secondary axis lines, which are at 90 degrees to each other, in a total of four points 56 to 62 . A circular arc with the large radius R is formed around the intersection points 56, 58 with the secondary axis lines. Around the two points 60, 62, which are the intersection of the circle with the radius r T and the two main axis lines, circles with the smaller radius r are formed . The radii are related to each other using the following formula:
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist n gleich drei, im Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist n gleich zwei.In the exemplary embodiment according to FIG. 1, n is three, in the exemplary embodiment according to FIG. 5, n is two.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 haben die Dichtstangen 44, 46 der Dichtleiste 42 jeweils das Profil eines gleichschenkligen Dreiecks bzw. abgestumpften Dreiecks. Die Spitzen beider Dreiecke weisen aufeinander, die Basen 64 verlaufen parallel zueinander und rechtwinklig in einer Verbindungslinie 65 der ihnen gegenüberliegenden Spitzen. Beide Dreiecke sind deckungsgleich. Mit K ist der auf eine Parallele zu den Basen 64 projizierte Abstand der jeweils parallelen Schenkel 66, 67 bezeichnet, phi ist der Winkel zwischen der Verbindungslinie 65 und den Schenkeln 66, 67. Es gilt In the exemplary embodiment according to FIG. 6, the sealing rods 44, 46 of the sealing strip 42 each have the profile of an isosceles triangle or truncated triangle. The tips of both triangles point towards one another, the bases 64 run parallel to one another and at right angles in a connecting line 65 of the tips opposite them. Both triangles are congruent. K denotes the distance between the parallel legs 66, 67 projected onto a parallel to the bases 64 , phi is the angle between the connecting line 65 and the legs 66, 67 . It applies
K kann positiv, negativ und null sein, der positive Fall ist in Fig. 6 gezeigt. Der Vorteil der Anordnung gemäß Fig. 6 liegt in der exakten Passung. Der Verbindungsteil 48 kann beliebig, z. B. wie in der zuvor besprochenen Ausführungsbeispiele, ausgeführt sein. K can be positive, negative and zero, the positive case is shown in FIG. 6. The advantage of the arrangement according to FIG. 6 lies in the exact fit. The connecting part 48 can be, for. B. as in the previously discussed embodiments.
Claims (10)
- A. mit einer in einem gasdichten Innenraum (22) eines Gehäuses (24)
untergebrachten Kolbenanordnung (20), die aus mindestens drei einzelnen
Drehkolben (26) aufgebaut ist,
- - welche untereinander gleich ausgebildet sind,
- - die als gerade Prismen ausgebildet sind, deren Stirnflächen durch
mehrere Kreisbögen (28, 30) begrenzt sind,
- a. die zwei unterschiedliche Radien R, r haben,
- b. von denen die Kreisbogenstücke mit gleichem Radius R bzw. r untereinander jeweils gleiche Bogenlänge haben,
- c. die abwechselnd an Verbindungspunkten (32) aneinandergesetzt sind und
- d. an diesen tangential ineinander übergehen,
- - die mit ihnen jeweils zugeordneten, im Gehäuse (24) drehgelagerten, durch ihre geometrische Mittelachse verlaufenden und über ein Getriebe miteinander drehsynchronisierten Wellen (34) drehfest verbunden sind, mit denen sie im gleichen Drehsinn (36) drehbar sind,
- - die miteinander fluchtend angeordnete Stirnflächen haben, und
- - die einen inneren Arbeitsraum (38) seitlich durch ihre gekrümmten Umfangsflächen begrenzen,
- wobei der radiale Abstand der Achslinien (40) der Wellen (34) um das Maß eines Spaltes S zwischen benachbarten Drehkolben (26) größer ist als die Summe (R+r) aus den beiden unterschiedlichen Radien R, r und
- B. mit Dichtleisten (42), wobei jedem Spalt S eine Dichtleiste (42)
zugeordnet ist,
- - die jeweils zwei zueinander parallele Dichtstangen (44, 46) aufweisen, welche eine Querschnittsbreite haben, die größer ist als der Spalt, durch ein Verbindungsteil (48) miteinander verbunden sind, das schmaler ist als die Breite des Spaltes S und eine Länge aufweisen, die im wesentlichen der Länge der Drehkolben (26) entspricht.
- A. with a piston arrangement ( 20 ) accommodated in a gas-tight interior ( 22 ) of a housing ( 24 ) and composed of at least three individual rotary pistons ( 26 ),
- - which are identical to each other,
- which are designed as straight prisms, the end faces of which are delimited by a plurality of arcs ( 28, 30 ),
- a. that have two different radii R , r ,
- b. of which the circular arc pieces with the same radius R or r each have the same arc length,
- c. which are placed alternately at connection points ( 32 ) and
- d. at this tangentially merge,
- the shafts ( 34 ), which are associated with them and are rotatably mounted in the housing ( 24 ), run through their geometric central axis and are rotationally synchronized with one another via a gear, with which they can be rotated in the same direction of rotation ( 36 ),
- - which have aligned end faces, and
- - which laterally delimit an inner working space ( 38 ) by their curved peripheral surfaces,
- wherein the radial distance of the axis lines ( 40 ) of the shafts ( 34 ) is greater by the amount of a gap S between adjacent rotary pistons ( 26 ) than the sum (R + r) of the two different radii R, r and
- B. with sealing strips ( 42 ), each gap S being assigned a sealing strip ( 42 ),
- each having two parallel sealing rods ( 44, 46 ) which have a cross-sectional width which is greater than the gap, are connected to one another by a connecting part ( 48 ) which is narrower than the width of the gap S and has a length, which corresponds essentially to the length of the rotary pistons ( 26 ).
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19873709030 DE3709030A1 (en) | 1986-12-31 | 1987-03-19 | Rotary engine with seals |
| US07/391,553 US4968234A (en) | 1986-12-31 | 1987-12-31 | Rotary piston machine with sealing elements |
| EP88900348A EP0339034B1 (en) | 1986-12-31 | 1987-12-31 | Rotary piston machine with sealing elements |
| JP63500517A JPH02501840A (en) | 1986-12-31 | 1987-12-31 | Rotary piston engine with seal block |
| DE8888900348T DE3780968D1 (en) | 1986-12-31 | 1987-12-31 | ROTARY PISTON MACHINE WITH SEALING STRIPS. |
| PCT/DE1987/000610 WO1988005119A1 (en) | 1986-12-31 | 1987-12-31 | Rotary piston machine with sealing elements |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3644787 | 1986-12-31 | ||
| DE19873709030 DE3709030A1 (en) | 1986-12-31 | 1987-03-19 | Rotary engine with seals |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3709030A1 true DE3709030A1 (en) | 1988-07-14 |
Family
ID=25850957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19873709030 Withdrawn DE3709030A1 (en) | 1986-12-31 | 1987-03-19 | Rotary engine with seals |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3709030A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4339469A1 (en) * | 1993-11-19 | 1995-05-24 | Jan Birkholz | Combustion engine with periodically varying working chambers |
-
1987
- 1987-03-19 DE DE19873709030 patent/DE3709030A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4339469A1 (en) * | 1993-11-19 | 1995-05-24 | Jan Birkholz | Combustion engine with periodically varying working chambers |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8141 | Disposal/no request for examination |