DE3205772A1 - Rotary piston machine - Google Patents
Rotary piston machineInfo
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- 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
- F01C5/00—Rotary-piston machines or engines with the working-chamber walls at least partly resiliently deformable
- F01C5/04—Rotary-piston machines or engines with the working-chamber walls at least partly resiliently deformable the resiliently-deformable wall being part of the outer member, e.g. of a housing
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Abstract
Description
Drehkolben-MaschineRotary piston machine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehkolben-Maschine mit zumindest einem Einlaß und Auslaß sowie mit einem innerhalb eines kreisscheibenförmigen Gehäuseraumes angeordneten Drehkolben, welcher von einem an beiden Stirnflächen dichtend im Gehäuse befindlichen, elastischen Ring umgeben ist, der von dem Drehkolben an zumindest einer mit dem Drehkolben umlaufenden Stelle durch elastische Verformung des Ringes in Anlage an die Innenmantelfläche des Gehäuseraumes gehalten ist. Eine solche Drehkolbenmaschine ist Gegenstand des DE-GM 74023 69.The invention relates to a rotary piston machine with at least an inlet and outlet and with one inside a circular disk-shaped housing space arranged rotary piston, which is sealed by one on both end faces in the housing located, elastic ring is surrounded by the rotary piston at least a point that rotates with the rotary piston due to elastic deformation of the ring is held in contact with the inner surface of the housing space. Such a rotary piston machine is the subject of DE-GM 74023 69.
Bei der bekannten Drehkolbenmaschine ist der elastische Ring ausschließlich durch die elliptische Form des Drehkolbens sn zwei Stellen in Anlage an die Innenmantelfläche des kreisscheibenförmigen Gehäuseraumes gehalten. Diese Anlagestellen laufen mit dem Drehkolben um, während der elastische Ring sich nicht dreht. Durch ein zwischen dem Drehkolben und dem Ring angeordnetes Wälzlager hat der Ring stets überall gleichen Abstand zur Mantelfläche des Drehkolbens. Um eine direkte Verbindung zwischen Einlaß und Auslaß der Drehkolbenmaschine zu verhindern, sind zwischen dem Einlaß und dem Auslaß zwei radial verschiebliche Schieber angeordnet, welche stets dichtend auf der AuBenmantelfläche des Ringes aufsitzen.In the known rotary piston machine, the elastic ring is exclusive due to the elliptical shape of the rotary piston sn two points in contact with the inner surface area of the circular disk-shaped housing space. These investment points run with the rotary piston while the elastic ring does not rotate. Through an between The roller bearing arranged on the rotary piston and the ring has the ring always the same everywhere Distance to the outer surface of the rotary piston. To make a direct connection between inlet and to prevent the outlet of the rotary engine are between the inlet and the Outlet two radially displaceable slide arranged, which always sealing the outer surface of the ring sit up.
Durch das Erfordernis der Abdichtung zwischen Einlaß und Auslaß, also zwischen Saugraum und Druckraum,sowie durch das Wälzlager zwischen dem Drehkolben und dem Ring wird die vorbekannte Drehkolben-Maschine in ihrer Herstellung relativ aufwendig, so daß sie beispielsweise im Freizeitbereich die dort häufig verwendeten Rollenzellen-oder Schlauchpumpen nicht verdrängen konnte.By the requirement of a seal between the inlet and outlet, that is between the suction chamber and the pressure chamber, as well as through the roller bearing between the rotary piston and the production of the known rotary piston machine is relative to the ring expensive, so that they are often used there, for example in the leisure sector Could not displace roller cells or peristaltic pumps.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehkolben-Maschine der eingangs genannten Art zu entwickeln, die möglichst billig herstellbar ist dennoch aber robust und zuverlässig arbeitet.The invention is based on the object of a rotary piston machine to develop the type mentioned, which can be produced as cheaply as possible but works robustly and reliably.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ring zwischen Einlaß und Auslaß unveränderlich und dichtend zur Mantelfläche des Gehäuseraumes im Gehäuse gehalten ist.This object is achieved in that the ring between Inlet and outlet unchangeable and sealing to the outer surface of the housing space is held in the housing.
Die erforderliche Abdichtung zwischen der Außenmantelfläche des Ringes und der Innenmantelfläche des kreisscheibenförmigen Gehäuseraumes kommt dankt der Erfindung auf-einfache Weise dadurch zustande, daß der Ring zwischen Einlaß und Auslaß dichtend zur Mantelfläche des Gehäuses im Gehäuse befestigt ist. Dadurch werden die in dem eingangs genannten Gebrauchsmuster GM 74 02 369 beschriebenen Schieber zur Abdichtung eingespart.The required seal between the outer surface of the ring and the inner circumferential surface of the circular disk-shaped housing space comes thanks to the Invention in a simple manner in that the ring between the inlet and Outlet is sealingly attached to the outer surface of the housing in the housing. Through this are described in the utility model GM 74 02 369 mentioned above Saving slides for sealing.
Von Vorteil bei der erfindungsgemäßen Drehkolben-Maschine ist es auch, daß sie bei entsprechender Wahl des Werkstoffes für ihren Ring relativ unempfindlich gegen Schmutzpartikel ist. Der Hauptverwendungszweck der erfindungsgemäusen Drehkolben-Maschine wird der Einsatz als selbstansaugende Pumpe im Freizeitbereich sein, so z.B. als Wasserpumpe für Wohnwagen oder Boote.It is also advantageous in the rotary piston machine according to the invention that they are relatively insensitive with the appropriate choice of material for their ring against dirt particles. The main purpose of the rotary piston machine according to the invention will be used as a self-priming pump in the leisure sector, e.g. as a Water pump for caravans or boats.
Prinzipiell wäre die Erfindung auch zu verwirklichen, wenn der Drehkolben der erfindungsgemäßen Drehkolben-Maschine den Ring nur an einer umlaufenden Stelle gegen die Mantelfläche des Gehäuseraumes drücken würde. Um jedoch einerseits eine hinreichend große Fördermenge, andererseits nicht zu starke Verformungen des elastischen Ringes zu erhalten, hat sich ein Drehkolben als vorteilhaft erwiesen, der dreieckigen Querschnitt hat und mit seinen drei Ecken den Ring gegen die Innenmantelfläche des Gehäuseraumes der Drehkolbenmaschine hält. Eine solche als Pumpe arbeitende Drehkolben-Maschine hat gegenüber Rollenzellenpumpen den Vorteil, daß der Ring eine bessere Abdichtung bietet und nicht so starke Geräusche verursacht. Gegenüber einer Schlauchpumpe ist bei der erfindungsgemäßen Drehkolben-Maschine ein geringerer Drehmomentbedarf erforderlich.In principle, the invention could also be implemented if the rotary piston the rotary piston machine according to the invention the ring only at one circumferential point would press against the outer surface of the housing space. However, on the one hand, a Sufficiently large delivery rate, on the other hand not too great deformations of the elastic To obtain the ring, a rotary piston has proven advantageous, the triangular one Has cross-section and with its three corners the ring against the inner surface of the Holds the housing space of the rotary piston engine. Such a rotary piston machine working as a pump has the advantage over roller cell pumps that the ring provides a better seal and does not make such loud noises. Opposite a peristaltic pump is a lower torque requirement is required in the rotary piston machine according to the invention.
Wenn gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung in jeder der drei Ecken des Drehkolbens ein Wälzkörper angeordnet ist, dann sind die Reibverluste der Drehkolben-Maschine ganz besonders gering.If according to an advantageous embodiment of the invention in each the three corners of the rotary piston a rolling element is arranged, then the friction losses the rotary piston machine is particularly low.
Da sich der Totraum des Ringes zwischen dem Ring und dem Drehkolben beim Umlauf des Drehkolbens hinsichtlich seines Volumens ändert,tist es zweckmäßig1desen mit einer Druckausgleichsöffnung zu versehen, wie das im Anspruch 4 angegeben ist. Wäre der Totraum abgeschlossen, so würden beim Umlauf des Drehkolbens Druckschwankungen auftreten, die zu unerwünschten Verformungen des Ringes und damit zu einer Schwergängigkeit der Drehkolbenmaschine führten. Es könnte sogar zu einem Verklemmen des Ringes zwischen dem Drehkolben und der Innenmantelfläche des Gehäuseraumes kommen.Since the dead space of the ring is between the ring and the rotary piston changes in volume as the rotary piston rotates, it is expedient to do so to be provided with a pressure equalization opening, as indicated in claim 4. If the dead space were closed, pressure fluctuations would occur as the rotary piston rotates occur that lead to undesirable deformations of the ring and thus to a sluggishness of the rotary piston engine. It could even cause the ring to jam between the rotary piston and the inner circumferential surface of the housing space.
Konstruktiv besonderns zweckmäßig ist es, wenn die Drucksusgleichsöffnung in einer Stirnwand des Gehäuses vorgesehen ist.It is particularly expedient in terms of construction if the pressure compensation opening is provided in an end wall of the housing.
Auch wenn der Ring stirnseitig nicht hundertprozentig abdichtet, kann aus der Druckausgleichsöffnung kein Druckmittel austreten oder z.6. Außenluft durch die Druckausgleichsöffnung angesaugt werden, wenn die Druck ausgleichs öffnung in einen nach außen abgeschlossenen Druckausgleichsraum führt.Even if the ring does not seal one hundred percent on the front side, it can no pressure medium emerges from the pressure equalization opening or, for example, 6. Outside air the pressure equalization opening can be sucked in when the pressure equalization opening is in leads to an externally closed pressure equalization space.
Am einfachsten gestaltet sich der Druckausgleichsraum,wenn er, wie im Anspruch 7 angegeben, starr ist.The pressure equalization space is easiest if it, how indicated in claim 7, is rigid.
Der Druckausgleichsraum kann jedoch auch elastisch sein, um einen möglichst vollkommenen Druckausgleich sicherzustellen, ohne daß das Innere der Drehkolben-Maschine eine Verbindung nach außen haben muß.The pressure equalization space can, however, also be elastic to a to ensure the most complete pressure equalization possible without affecting the interior of the rotary piston machine must have a connection to the outside world.
Die in den Ansprüchen 9 und 10 angegebenen Ausfühungsformen zeigen besonders vorteilhafte Befestigungen des Ringes im Gehäuseraum der erfindungsgemäßen Drehkolben-Maschine. Es -ist zur Verwirklichung der Erfindung natürlich auch denkbar, den Ring als ein auf andere Weise in den Gehäuseraum zu befestigendes Formteil auszubilden.The embodiments specified in claims 9 and 10 show particularly advantageous fastenings of the ring in the housing space of the invention Rotary piston machine. It is of course also conceivable to implement the invention to form the ring as a molded part to be fastened in another way in the housing space.
Ganz besonders leichtgängig arbeitet die erfindungsgemäße Drehkolben-Maschine, wenn, wie das im Anspruch 11 angegeben wurde, der Ring ein Zahnriemen mit innenseitiger Verzahnung ist und der Drehkolben aus einem angetriebenen Sonnenrad sowie drei mit dem Sonnenrad und der Verzahnung des Ringes kämmenden Planetenrädern besteht. Diese Ausführungsform bietet weiterhin den Vorteil, daß durch Auswechseln der Planetenräder und des Sonnenrades das Übersetzungsverhältnis der Drehkolben-Maschine auf einfache Weise verändert werden kann.The rotary piston machine according to the invention works particularly smoothly, if, as stated in claim 11, the ring is a toothed belt with inside The gearing is and the rotary piston consists of a driven sun gear and three with the sun gear and the teeth of the ring meshing planet gears. These Embodiment also offers the advantage that by replacing the planet gears and the sun gear, the transmission ratio of the rotary piston machine in a simple manner Way can be changed.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsmöglichkeiten zu.The invention allows numerous possible embodiments.
Zwei davon sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Es zeigen: Figur 1 einen Blick von vorn in eine erfindungsgemäß gestaltete Drehkolben-Maschine, teilweise geschnitten dargestellt, Figur 2 einen Querschnitt durch die Drehkolben-Maschine gemäß Figur 1 entlang der Linie II-II, Figur 3 einen Querschnitt durch die Drehkolben-Maschine gemäß Figur 1 entlang der Linie III-III bei nichteingebautem Drehkolben und Ring, Figur 4 einen Blick von vorn in eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäß gestalteten Drehkolben-Maschine.Two of these are shown in the drawing and are discussed below described. Show it: Figure 1 is a view from the front into an inventive designed rotary piston machine, shown partially in section, Figure 2 a Cross section through the rotary piston machine according to Figure 1 along the line II-II, Figure 3 shows a cross section through the rotary piston machine according to Figure 1 along the Line III-III with the rotary piston and ring not installed, FIG. 4 a view from front in a second embodiment of a rotary piston engine designed according to the invention.
Die Figuren 1 und 2 zeigen ein Gehäuse 1 mit einem kreisscheibenförmigen Gehäuseraum 2, in dem ein Drehkolben 3 und ein elastischer Ring 4 angeordnet sind. Der Drehkolben 3 hat dreieckigen Querschnitt. An jeder seiner drei Ecken ist ein Wälzkörper 5 drehbar angeordnet. Diese Wälzkörper 5 halten den elastischen Ring 4 in Anlage an die Innenmantelfläche des Gehäuseraumes 2, welche in der Zeichnung mit 6 positioniert wurde.Figures 1 and 2 show a housing 1 with a circular disk Housing space 2 in which a rotary piston 3 and an elastic ring 4 are arranged. The rotary piston 3 has a triangular cross section. At each of its three corners is a Rolling bodies 5 are rotatably arranged. These rolling elements 5 hold the elastic ring 4 in contact with the inner circumferential surface of the housing space 2, which in the drawing with 6 was positioned.
Das Gehäuse 1 hat einen in etwa radial angeordneten Einlaß 7 und einen ebenfalls in etwa radial angeordneten Auslaß 8.The housing 1 has an approximately radially arranged inlet 7 and one outlet 8, also approximately radially arranged.
In der Zeichnung gesehen oben zwischen dem Einlaß 7 und dem Auslaß 8 ist der elastische Ring 4 derart im Gehäuseraum 2 befestigt, daß er sich nicht verdrehen kann und keine Druckmittelverbindung vom Auslaß 8 zum Einlaß 7 zwischen der Innenmantelfläche des Gehäuses 1 und der Außenmantelfläche des Ringes 4 entstehen kann. Die dargestellte Drehkolben-Maschine soll als Pumpe arbeiten und wird über eine Antriebswelle 9 z.B. entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn angetrieben.Seen in the drawing above between the inlet 7 and the outlet 8, the elastic ring 4 is fixed in the housing space 2 so that it is not can twist and no pressure medium connection from outlet 8 to inlet 7 between the inner circumferential surface of the housing 1 and the outer circumferential surface of the ring 4 arise can. The rotary lobe machine shown is intended to work as a pump and is about a drive shaft 9 driven, for example, counterclockwise.
Wenn der Drehkolben 3 sich entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn dreht, dann entsteht unterhalb des Einlaß es 7 zwischen der Innenmantelfläche 6 und dem elastischen Ring 4 ein Ansaugraum 10, sowie unterhalb des Auslaßes 8 zwischen dem Ring 4 und der Innenmantelfläche 6 ein Auslaßraum 11.When the rotary piston 3 rotates counterclockwise, then it arises below the inlet 7 between the inner circumferential surface 6 and the elastic ring 4 a suction chamber 10, and below the outlet 8 between the Ring 4 and the inner circumferential surface 6 an outlet space 11.
Weiterhin entsteht innerhalb des Ringes 4 unterhalb seiner Befestigungsstelle im Gehäuseraum 2 zwischen dem Ring 4 und dem Drehkolben 3 ein Totraum 12.Furthermore, arises within the ring 4 below its attachment point A dead space 12 in the housing space 2 between the ring 4 and the rotary piston 3.
Die Figur 3 zeigt zwei weitere für die Erfindung wichtige Details. Sie läßt einen axialen Schlitz 13 im Gehäuse 1 erkennen, der so geformt ist, daß der Ring 4 in ihn dichtend eingeschoben werden kann und aus beiden Enden des Schlitzes 13 heraus in den'Gehäuseraum 2 gelangt. Weiterhin zeigt Figur 3 einen an einer Stirnseite der Drehkolben-Maschine angeordneten Druckausgleichsraum 14, der über eine Druckausgleichsöffnung 15 Verbindung mit dem Totraum 12 hat.FIG. 3 shows two further details which are important for the invention. You can see an axial slot 13 in the housing 1, which is shaped so that the ring 4 can be pushed sealingly into it and from both ends of the slot 13 comes out into the 'housing space 2. Furthermore, FIG. 3 shows one on one end face the rotary piston machine arranged pressure equalization chamber 14, which has a pressure equalization opening 15 connection with the dead space 12 has.
Der Druckausgleichsraum 14 kann, wie dargestellt, starr sein. Möglich ist es aber auch, ihn elastisch auszubilden, so daß er bei Druckschwankungen im Totraum 12 sein Volumen verändern kann.The pressure equalization space 14 can, as shown, be rigid. Possible but it is also to make it elastic, so that it is in the case of pressure fluctuations Dead space 12 can change its volume.
Die beschriebene Drehkolben-Maschine arbeitet wie folgt.The rotary piston machine described works as follows.
Dreht sich der Drehkolben 3 aus der in Figur 1 dargestellten Position entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn, so verkleinert sich das Volumen des Auslaßraumes 11, da der Ring 4 oberhalb des Auslasses 8 an der Innenmantelfläche 6 befestigt ist und somit in diesem Bereich nicht nach innen zum Drehkolben 3 wandern kann. Aus dem Auslaßraum B wird infolge der Volumenverkleinerung Druckmittel zum Auslaß 8 ausgestoßen.If the rotary piston 3 rotates from the position shown in FIG counterclockwise, the volume of the outlet space is reduced 11, since the ring 4 is attached to the inner jacket surface 6 above the outlet 8 and thus cannot migrate inward to the rotary piston 3 in this area. As a result of the reduction in volume, pressure medium becomes the outlet from outlet space B 8 ejected.
Der Ansaugraum 10 hat sich in der dargestellten Position gerade auf sein maximales Volumen vergrößert und dabei aus dem Einlaß 7 Druckmittel angesaugt. Er wandert anschließend in Richtung des Auslasses 8.The suction chamber 10 is in the position shown its maximum volume increased and thereby sucked pressure medium from the inlet 7. It then migrates in the direction of outlet 8.
Sobald der nSchst-folgende Wälzkörper 5 über den Einlaß 7 gelaufen ist, entsteht ein neuer, sich vergrößernder Ansaugraum, weil der Ring 4 in Anlage an den Wälzkörper bleibt, dieser sich jedoch relativ zum Befestigungsbereich des elastischen Ringes 4 in der Zeichnung gesehen nach rechts bewegt.As soon as the next following rolling element 5 has passed over the inlet 7 is, a new, expanding suction space is created because the ring 4 is in contact remains on the rolling element, but this is relative to the fastening area of the elastic ring 4 seen in the drawing moved to the right.
Der Totraum 12 ändert sein Volumen ebenfalls mit der Umdrehung des Drehkolbens 3. Sein maximales Volumen ist erreicht, wenn der Drehkolben 3 mit einer Ecke in der Zeichnung gesehen nach oben weist, also genau zwischen dem Einlaß und dem Auslaß 8 steht. In der dargestellten Position ist das Volumen des Totraumes 12 am kleinsten. Damit die Volumen änderungen des Totraumes 12 nicht zu unerwünschten Druckänderungen führen, welche den elastischen Ring 4 verformen könnten, ist dieser Druckraum 12 über die Druckausgleichsöffnung 15 mit dem Druckausgleichsraum 14 verbunden.The dead space 12 also changes its volume with the rotation of the Rotary piston 3. Its maximum volume is reached when the rotary piston 3 with a Corner in the drawing points upwards, i.e. exactly between the inlet and the outlet 8 stands. In the position shown, the volume of the dead space is 12 smallest. So that the volume changes of the dead space 12 do not become undesirable Lead pressure changes, which could deform the elastic ring 4, is this Pressure chamber 12 connected to pressure equalization chamber 14 via pressure equalization opening 15.
Die Figur 4 zeigt zunächst, daß der elastische Ring 4 z,P.FIG. 4 first shows that the elastic ring 4 z, P.
3 radial nach außen weisende Noppen 16 haben kann, mit denen er zur Befestigung in die entsprechende radiale Nuten 17 des Gehäuses 1 geschoben ist, damit er fest zwischen dem Einlaß 7 und dem Auslaß 8 an der Innenmantelfläche 6 gehalten ist.3 radially outwardly facing knobs 16 may have with which he to Attachment is pushed into the corresponding radial grooves 17 of the housing 1, so that it is fixed between the inlet 7 and the outlet 8 on the inner circumferential surface 6 is held.
Die Verformung des Ringes 4 geschieht bei der Ausführungsform gemäß Figur 4 durch ein Planetengetriebe, also über ein Sonnenrad 18, welches mit drei Planetenrädern 19 kämmt.The deformation of the ring 4 takes place in the embodiment according to FIG Figure 4 by a planetary gear, so a sun gear 18, which with three Planet gears 19 meshes.
Diese Planetenräder 19 ihrerseits stehen mit dem Ring 4 in Eingriff, welcher zu diesem Zweck eine Innenverzahnung hat.These planet gears 19 in turn are in engagement with the ring 4, which has internal teeth for this purpose.
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Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19823205772 DE3205772A1 (en) | 1982-02-18 | 1982-02-18 | Rotary piston machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19823205772 DE3205772A1 (en) | 1982-02-18 | 1982-02-18 | Rotary piston machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3205772A1 true DE3205772A1 (en) | 1983-08-25 |
Family
ID=6156051
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19823205772 Withdrawn DE3205772A1 (en) | 1982-02-18 | 1982-02-18 | Rotary piston machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3205772A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4220667A1 (en) * | 1992-06-24 | 1994-01-05 | Daimler Benz Ag | Rotary machine for use as pump - has rollers on double shaft operating belt providing two pumping chambers. |
-
1982
- 1982-02-18 DE DE19823205772 patent/DE3205772A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4220667A1 (en) * | 1992-06-24 | 1994-01-05 | Daimler Benz Ag | Rotary machine for use as pump - has rollers on double shaft operating belt providing two pumping chambers. |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8141 | Disposal/no request for examination |