SK287849B6 - Rotary piston machine for compressible media - Google Patents

Abstract

It is described a rotary piston machine for compressible media, comprising rotary pistons that are sealed into a common housing and that rotate with one another in a forced manner. Said rotary pistons have a plurality of disc-type sections (1, 2, 3.), which engage in pairs with one another and whose thickness and/or diameter reduce towards the pressure side. Each disc has an outer surface (m1, M1) and an inner surface (k1, K1), respectively connected by an intermediate surface (z1, z1 ). The sector angles of the outer surface and the inner surface of each disc being unequal. The discs have different transverse profile contours, which are periodically repeated along the piston axis. Each disc is offset at an angle to the two neighbouring discs of the same piston in such a way. Said three discs have a common surface section and form a chamber.

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka stroja s rotačnými piestmi pre stlačiteľné médiá s aspoň dvoma rotačnými piestmi, utesnenými v spoločnej skrini, ktoré sú vzájomne spolu otočné regulovaným spôsobom, pričom obidva rotačné piesty majú množinu kotúčovitých úsekov, ktoré spolu vzájomne zaberajú vo dvojiciach a ich hrúbka a/alebo priemer sa znižujú v smere k tlakovej strane, pričom každý kotúč má aspoň jednu vonkajšiu povrchovú plochu a jednu jadrovú plochu, vytvorené prostredníctvom riadiacich kriviek, prebiehajúcich pozdĺž oblúkov kružníc so stredom na osi príslušného rotačného piesta a príslušne prepojené medziľahlou plochou.

Doterajší stav techniky

Rotačné piesty pre vákuové čerpadlá alebo pre objemové čerpadlá na plyny sú obvykle vyrábané vo forme dvojíc skrutkových vretien. Na účely vytlačovania alebo stlačovania majú tieto skrutkové vretená premenlivé stúpanie. Skrutkové kompresory na plyny s dvomi skrutkami, ktoré spolu vzájomne zaberajú a ktorých stúpanie sa konštantné znižuje smerom k tlakovej strane, sú známe.

Aj keď také kompresory sú schopné dosahovať vysoké kompresné pomery, tak výroba dvojíc skrutkových vretien s rozdielnymi osami stúpania je technicky veľmi zložitá, a to predovšetkým z toho dôvodu, že tieto skrutky musia spolu vzájomne zaberať pokiaľ je to možné bez akejkoľvek vôle na účely dosahovania minimálnych tlakových strát. To znamená, že výroba skrutkového kompresora takého typuje veľmi nákladná.

Na druhej strane sú známe takzvané Rootsove dúchadlá, vybavené dvoma rotačnými piestmi kotúčovitého tvaru, ktoré spolu vzájomne zaberajú. K prechodu vzduchu dochádza uhlopriečne protiľahlo vzhľadom na os otáčania rotačných piestov, takže tieto kompresory sú vhodné na veľké množstvá vzduchu, ale len pre nízke kompresné pomery.

S cieľom dosahovať vysoké kompresné pomery je nutné použiť niekoľko kompresorových jednotiek tohto typu, zapojených do série alebo usporiadaných tak, aby bolo vytvorené viacstupňové Rootsove dúchadlo.

S cieľom odstrániť zložitú výrobu skrutkových vretien s premenlivým stúpaním bolo už navrhnuté vyvinúť rotačné piesty ako rotačné piesty so znižujúcim sa osadením.

V patentovom spise DE 29 34 065 sú opísané také rotačné piesty so znižujúcim sa osadením pri stroji s rotačnými piestmi takého typu, ktorý bol už spomenutý na začiatku tohto textu.

Pri tomto stroji sú vretená vybavené drážkami v tvare pseudozávitu, vytvorených prostredníctvom odstupňovaných vyhĺbení, vybavených obvodmi pod pravými uhlami vzhľadom na os vretena a nasledujúcimi jeden za druhým v skrutkovej línii. V týchto drážkach zaberá v rovine, určenej dvomi osami vretena, zodpovedajúcim spôsobom vytvorený hrebeň závitového typu pri protiľahlom vretene, a vymedzuje drážkový objem s každým závitom, takže ako sa vretená odvaľujú jedno za druhým, tak hrebeň premiestňuje drážkové objemy so stlačiteľným médiom od vstupu k výstupu, takže drážkové objemy sa menia a požadovaný tlakový rozdiel medzi vstupom a výstupom je tak dosahovaný.

Vretená majú vo svojom priereze polkruhový obrys s výrezom, vymedzeným jadrovou oblasťou, a s dvoma osadeniami vytvárajúcimi medziľahlými oblasťami. Výsekové uhly vonkajších povrchových plôch a vnútorných jadrových oblastí majú rovnakú veľkosť, a to predovšetkým 180°.

Nevýhodou týchto strojov s rotačnými piestmi je veľký počet osadených obvodov, ktorý je nevyhnutný na vytvorenie drážky vo forme pseudozávitu, ktorej výroba vyžaduje uskutočnenie veľkého počtu operácií strojového obrábania.

Ďalšia nevýhoda spočíva vo vysokom stupni presnosti opracovania dosadajúcich plôch, čo je vyžadované na účely minimalizácie tlakových strát medzi jednotlivými stupňami.

Zjednodušená konštrukcia zmenšujúceho sa rotačného piesta je opísaná v patentovom spise DE 29 44 714. V tomto zverejnenom patentovom spise je navrhnutá vrstvená konštrukcia rotačných piestov, pričom každý rotor obsahuje množinu jednotlivých kotúčov so zhodným čelným profilom, predovšetkým s povrchovými plochami a jadrovými plochami, z ktorých každá má úsekový uhol 180°, ale s meniacimi sa hrúbkami alebo priemerom.

Neprítomnosť tesniaceho účinku medzi rotačnými piestmi tejto konštrukcie, čo spôsobuje spätné prúdenie plynu a nízky kompresný pomer, by mala byť kompenzovaná vysokou prevádzkovou rýchlosťou, čo však ďalej prináša tepelné a mechanické problémy, rovnako ako vysoké hladiny hluku.

Skôr zverejnený patentový spis AT 261 792 takisto opisuje stroj s rotačnými piestmi tohto typu, pri ktorom postupne sa zužujúce rotačné piesty obsahujú jednotlivé kotúče so zhodnými prierezmi. Každý kotúč má dve vonkajšie povrchové plochy, umiestnené vzájomne protiľahlo, a dve vnútorné jadrové plochy, umiestnené vzájomne protiľahlo, ktorých úsekové uhly sú všetky rovnaké a majú veľkosť 90°.

Pri tomto tvare kotúčov a s týmto usporiadaním predsadenia v rotore musí byť šírka medzery medzi protiľahlými kotúčmi udržiavaná, pokiaľ je to možné čo najmenšia. Povrchové plochy a jadrové plochy sú preto spojené prostredníctvom medziľahlých plôch, vytvorených ako rozšírené epicykloidy s cieľom zaistiť tesniaci účinok medzi kotúčmi. V dôsledku toho musia byť tak ich profil, ako aj vonkajšie synchronizačné ústrojenstvo stroja veľmi presne obrobené, čo je však nákladné.

Aj keď uvedený zverejnený patentový spis AT 261 792 zaisťuje zníženie tepelného zaťaženia na okrajových koncoch prostredníctvom zaobleného tvaru, tak nemôže odstrániť spätné prúdenie plynu.

Podstata vynálezu

Predmet tohto vynálezu sa týka výroby stroja s rotačnými piestmi s vysokým kompresným pomerom, a to predovšetkým vákuového čerpadla, pri ktorom je zaistené lepšie koncové vákuum, ako pri rotačnom lopatkovom čerpadle, a ktoré je približne podobné viacstupňovým Rootsovým dúchadlám.

Výroba takého stroja môže byť omnoho menej nákladná, ako je to pri viacstupňových čerpadlách, a takisto omnoho menej nákladná, ako pri skrutkových čerpadlách. Okrem toho vnútorná kompresia stlačiteľného média alebo plynu je uskutočnená na účely dosiahnutia zníženia spotreby energie, ako aj zníženia prevádzkovej teploty. A konečne hladiny hluku počas prevádzky by mali byť, pokiaľ je to možné čo najnižšie.

V súlade s predmetom tohto vynálezu bol preto vyvinutý stroj s rotačnými piestmi pre stlačiteľné médiá s aspoň dvoma rotačnými piestmi, utesnenými v spoločnej skrini, ktoré sú vzájomne spolu otočné regulovaným spôsobom, pričom oba rotačné piesty majú množinu kotúčovitých úsekov, ktoré spolu vzájomne zaberajú vo dvojiciach a ich hrúbka a/alebo priemer sa znižujú v smere k tlakovej strane, pričom každý kotúč má aspoň jednu vonkajšiu povrchovú plochu a jednu jadrovú plochu, vytvorené prostredníctvom riadiacich kriviek, prebiehajúcich pozdĺž oblúkov kružníc so stredom na osi príslušného rotačného piesta a príslušne prepojené medziľahlou plochou.

Úsekové uhly vonkajších povrchových plôch a jadrovej plochy príslušného kotúča sú odlišné, pričom kotúče majú rôzne priečne profilové obrysy, opakujúce sa periodicky pozdĺž osi piesta, pričom každý kotúč je predsadený pod uhlom vzhľadom na dva priliehajúce kotúče rovnakého piesta, pričom tieto tri kotúče majú spoločnú riadiacu krivku prostredníctvom jedného úseku ich jadrových plôch a vytvárajú komoru.

Oba priliehajúce kotúče pri kotúči s vonkajšou povrchovou plochou, ktorého úsekový uhol je väčší, ako úsekový uhol jadrovej plochy, majú výhodne povrchové plochy, ktorých úsekové uhly sú menšie, ako úsekové uhly jadrových plôch.

Medziľahlé plochy kotúča výhodne príslušne vytvárajú s medziľahlou plochou priliehajúceho kotúča kontinuálnu medziľahlú plochu so spoločnou riadiacou krivkou.

Dva rotačné piesty sú výhodne uložené mimoosovo a s rovnobežnými osami, pričom uvedené kotúče majú vonkajšie povrchové plochy a vnútorné jadrové plochy, ktoré sú tvorené riadiacimi krivkami príslušného jedného vonkajšieho valca a jedného jadrového valca, pričom hrúbka kotúčovitých úsekov sa znižuje smerom k tlakovej strane.

Smery otáčania oboch rotačných piestov sú výhodne opačné.

Priemery vonkajších povrchových plôch a jadrových plôch dvoch rotačných piestov sú výhodne zhodné.

Úsekový uhol vonkajšej povrchovej plochy každého druhého kotúča rotačného piesta je výhodne menší ako 90°, predovšetkým menší ako 60°.

Hrúbka kotúčov v smere k tlakovej strane sa výhodne znižuje každé dva kotúče o konštantný faktor.

Rotačné piesty majú výhodne rôzne vonkajšie priemery, pričom hrúbka úsekov hlavného rotora, ktoré majú vonkajšiu povrchovú plochu s malým úsekovým uhlom, je príslušne väčšia ako hrúbka úsekov hlavného rotora s povrchovými plochami s veľkým úsekovým uhlom.

Priemer jadrovej plochy hlavného rotora je výhodne zhodný s priemerom vonkajšej povrchovej plochy vedľajšieho rotora.

Každý kotúč hlavného rotora má výhodne dve vzájomne protiľahlé jadrové plochy a dve vonkajšie vzájomne protiľahlé povrchové plochy, pričom rýchlosť otáčania vedľajšieho rotora je dvojnásobná ako rýchlosť otáčania hlavného rotora.

Smery otáčania rotačných piestov sú výhodne rovnaké, pričom rotačné piesty majú rôzne vonkajšie priemery, a hrúbka úsekov hlavného rotora, ktoré majú vonkajšiu povrchovú plochu s malým úsekovým uhlom, je príslušne väčšia ako hrúbka úsekov hlavného rotora s povrchovými plochami s veľkým úsekovým uhlom.

Sled periodicky sa opakujúcich priečnych profilových obrysov výhodne zahŕňa kotúče, pozostávajúce len z jadrového valca a/alebo blokovacích kotúčov.

Stroj s rotačnými piestmi podľa tohto vynálezu výhodne obsahuje rotačné piesty, uložené na vnútornej osi, predovšetkým vonkajší rotor, vnútorný rotor a rotor v tvare písmena G, pričom vonkajší rotor a vnútorný rotor majú množinu kotúčovitých úsekov, vzájomne spolu zaberajúcich vo dvojiciach, ktorých hrúbka a/alebo priemer sa znižujú v smere k tlakovej strane, pričom každý kotúč vonkajšieho a vnútorného rotora má aspoň jednu povrchovú plochu a jednu jadrovú plochu, vytvorené prostredníctvom riadiacich kriviek, prebiehajúcich pozdĺž oblúkov kružníc so stredom na osi príslušného rotora, a príslušne prepojených prostredníc3 tvom medziľahlej plochy, pričom úsekové uhly povrchovej plochy a jadrovej plochy príslušného kotúča nie sú zhodné, pričom kotúče majú rôzne priečne profilové obrysy, opakujúce sa periodicky pozdĺž osi rotora, a každý kotúč je predsadený pod uhlom vzhľadom na dva priľahlé kotúče rovnakého rotora, pričom tieto tri kotúče majú spoločnú riadiacu krivku prostredníctvom úseku a vytvárajú komoru.

Smery otáčania rotorov sú výhodne rovnaké.

Oba priľahlé kotúče ku kotúču s vonkajšou povrchovou plochou, ktorej úsekový uhol je väčší ako úsekový uhol jadrovej plochy, majú výhodne povrchové plochy, ktorých úsekové uhly sú menšie ako úsekový uhol jadrových plôch.

Vonkajšie medziľahlé plochy kotúča výhodne vytvárajú príslušne s medziľahlou plochou priľahlého kotúča kontinuálnu medziľahlú plochu so spoločnou riadiacou krivkou.

Rotory sú výhodne uložené s rovnobežnými osami, pričom uvedené riadiace krivky sú valcové riadiace krivky, pričom hrúbka úsekov sa zmenšuje v smere k tlakovej strane.

Osi rotorov sú výhodne usporiadané ako šikmé osi, pričom uvedenými riadiacimi krivkami sú kužeľovité riadiace krivky, a priemery úsekov rotorov sa zmenšujú v smere k tlakovej strane, pričom úseky vonkajšieho rotora a vnútorného rotora majú tvar guľovej misky namiesto diskového tvaru.

Takže uvedené úlohy boli dosiahnuté pri stroji s rotačnými piestmi uvedeného typu, pri ktorom úsekové uhly vonkajšej povrchovej plochy a jadrovej plochy príslušného kotúča sú odlišné, pričom kotúče majú rôzne priečne profdové obrysy, ktoré sa periodicky opakujú pozdĺž hriadeľa piesta, pričom každý kotúč je predsadený pod určitým uhíom vzhľadom na dva priľahlé kotúče rovnakého rotačného piesta takým spôsobom, že tieto tri kotúče majú spoločné riadiace krivky prostredníctvom jedného úseku ich jadrových plôch a vytvárajú komoru.

Pomocou tohto typu konštrukcie je odstupňované špirálovité stúpanie s vodorovnými medziľahlými úsekmi medzi dvomi komorami vytvorené na samostatnom nezostavenom rotačnom pieste. Sled komôr je vytvorený v osovom smere s voliteľne premenlivým objemom, to znamená s voliteľne premenlivou vnútornou kompresiou prostredníctvom voliteľne premenlivej hrúbky na kotúčovitých úsekoch.

Využitie sledov kotúčovitých úsekov s rôznymi priečnymi profilovými obrysmi znamená, že pri určitom počte komôr môže byť celkový počet úsekov udržovaný nižší ako v prípade strojov s rotačnými piestmi, ktoré sú vybavené postupne so zužujúcimi piestmi známymi z doterajšieho stavu techniky.

S menším počtom úsekov môže byť každý rotačný piest vyrábaný z jedného kusu, čo prispieva k výraznému zlepšeniu rozmerovej stability, a čo predstavuje menšie tepelné nebezpečenstvo, ako je to pri sústave jednotlivých kotúčov.

Pokiaľ je prevádzková teplota stroja s rotačnými piestmi nízka v dôsledku využívaného spôsobu, môžu byť rotačné piesty takisto vytvorené zo sledu jednotlivých profilových kotúčov, usporiadaných v osovom smere jeden na vrchole druhého, v dôsledku čoho dochádza k úsporám výrobných nákladov.

V nasledujúcom opise je výraz „kotúč“ alebo „disk“, pokiaľ nie je stanovené inak, používaný tak pre jednotlivé profilové kotúče, ako aj pre kotúčovité úseky piesta z jedného kusu.

Objemový stroj podľa tohto vynálezu je bezdotykový a konštantné sa otáčajúci. Medzery medzi dvoma rotačnými piestmi, ktoré sa spolu vzájomne otáčajú, môžu byť rozdelené do troch typov:

a) Povrchová plocha/jadrová plocha protiľahlých kotúčovitých úsekov: Tieto lineárne medzery sú stanovené prostredníctvom presnosti výroby valcových plôch piestov, a vzdialenosti medzi dvoma osami otáčania. Nízkych hodnôt medzier je možné dosiahnuť s použitím bežne výrobnej technológie.

b) Predná plocha/predná plocha kotúčovitých úsekov, ležiacich jeden na vrchole druhého: šírky medzier pri týchto plochých medzerách je možné takisto udržiavať na nízkej úrovni s využitím moderných výrobných a obrábacích strojov. Veľké dĺžky medzier pozdĺž smeru prúdenia medzi rotačnými piestmi zaisťujú dobré utesnenie, a tým aj dobrý koncový podtlak.

c) Medziľahlá plocha/medziľahlá plocha protiľahlých úsekov, predovšetkým vrcholy/konkávny bok: pomocou predsadenia kotúčovitých úsekov podľa tohto vynálezu nie sú tieto šírky medzier kritické, pričom môžu ležať v rozmedzí milimetrov, čo podstatne uľahčuje výrobu a obrábanie medziľahlých plôch. Keďže tieto šírky medzier takisto vymedzujú prípustnú uhlovú vôľu medzi rotačnými piestmi, je tá prípustná uhlová vôľa veľmi veľká, čo znamená, že požiadavky na synchronizačné ústrojenstvo stroja s rotačnými piestmi sú nižšie, takže ich voľba alebo realizácia sú jednoduchšie.

Teoretické cykloidné zakrivené medziľahlé plochy, to znamená rovnobežnostenné plochy, ktoré príslušne spájajú povrchové plochy a jadrové plochy, to znamená vonkajší a jadrový valec kotúčovitého profdového úseku potom pri otáčaní rotačných piestov v opačnom smere nemajú žiadnu kritickú tesniacu funkciu, ktorá by bola podstatná pre prevádzku, takže opisujú teoretický maximálny obrys.

Profilový obrys medziľahlej plochy môže byť uskutočnený trochu menší alebo ploskej ší, ako je teoretický maximálny obrys, pričom môže byť vyrobený omnoho ľahšie, napríklad obrys bez výrezu a/alebo skutočne priamy, takže z týchto dôvodov môže byť veľmi výhodný, pričom je veľmi účinný počas prevádzky. V dôsledku toho dochádza takisto k zvýšeniu prípustnej uhlovej vôle počas prevádzky.

Z praktických dôvodov potom oba kotúče, priľahlé ku kotúču s vonkajšou povrchovou plochou, ktorého úsekový uhol je väčší ako úsekový uhol jadrovej plochy, majú vonkajšie povrchové plochy, ktorých úsekové uhly sú menšie ako úsekové uhly jadrových plôch.

Z praktických dôvodov je teda veľký aj rozdiel medzi úsekovými uhlami vonkajšej povrchovej plochy a jadrovej plochy kotúčovitého úseku. Úsekový uhol tejto povrchovej plochy pre kotúč s malou vonkajšou povrchovou plochou je výhodne menší ako 90°, pričom je ešte výhodnejšie menši ako 60°. Taký kotúč leží proti kotúču ďalšieho rotačného piesta s úsekovým uhlom vonkajšej povrchovej plochy, ktorý je zodpovedajúcim spôsobom väčší ako 270°, prípadne väčší ako 300°.

Komory príslušného rotačného piesta sú výhodne usporiadané takým spôsobom, že medziľahlé plochy kotúča vytvárajú príslušne s medziľahlou plochou priľahlého kotúča kontinuálnu medziľahlú plochu so spoločnými riadiacimi krivkami.

Synchronizačné ústrojenstvo stroja s rotačnými piestmi podľa tohto vynálezu môže byť zvolené takým spôsobom, že dva smery otáčania dvoch mimoosových rotačných piestov sú opačné.

Vonkajšie rozmery rotačných piestov, priemery jadrových valcov rovnako ako prevod môžu byť potom zvolené takým spôsobom, že sa piesty po sebe vzájomne odvaľujú bez preklzávania, pričom povrchová plocha kotúčovitého úseku sa odvaľuje po jadrovej ploche protiľahlého úseku.

Pokiaľ počet povrchových plôch a jadrových plôch kotúčovitého úseku je príslušne zhodný, ako je to pri protiľahlom úseku ďalšieho rotačného piesta, tak potom musí byť zvolený prevod 1:1. Pokiaľ však tento počet kolíše, potom musí byť zvolený príslušný prevod.

V ďalších uskutočneniach s asymetrickou distribúciou energie majú dva mimoosové rotačné piesty rovnaký smer otáčania.

V ešte ďalších kompaktných uskutočneniach majú dva rotačné piesty vnútornú os, to znamená, že sú vytvorené ako vonkajší rotor a vnútorný rotor s prídavným rotorom v tvare písmena G.

V niekoľkých konštrukciách rotačných piestov majú kotúčovité úseky príslušného rotačného piesta len dva striedajúce sa čelné úsekové profilové obrysy.

Okrem toho potom priemery povrchových alebo vonkajších valcov a jadrových valcov mimoosových rotačných piestov môžu byť príslušne zhodné, pričom úsek prvého piesta má jeden čelný úsekový profilový obrys, zatiaľ čo protiľahlý úsek druhého piesta má ďalší čelný úsekový profilový obrys, a to v rovnakej rovine pod pravými uhlami k osi piesta.

Dva rotačné piesty môžu byť takisto uskutočnené ako hlavný rotor a vedľajší rotor s odlišnými priemermi, a v dôsledku toho aj s premenlivými výstupmi hriadeľa až do 100 : 0 %, čo je výhodné pre uskutočnenie synchronizačného ústrojenstva.

Pri niektorých takých uskutočneniach rotačných piestov sa sledy úsekov s rôznymi čelnými výrezovými profilovými obrysmi striedajú s kruhovými blokovacími kotúčmi, takže príslušný piest má úseky s troma alebo viacerými odlišnými profilovými obrysmi.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález bude v ďalšom texte podrobnejšie objasnený na príkladoch jeho konkrétneho uskutočnenia, ktorých opis bude podaný s prihliadnutím k priloženým obrázkom výkresov, kde:

obr. 1 znázorňuje bočný nárysný pohľad na prvé uskutočnenie rotačného piesta podľa tohto vynálezu so štrnástimi na sebe naskladanými kotúčmi, očíslovanými od 0 do 13;

obr. 2 znázorňuje bočný nárysný pohľad na zodpovedajúci druhý rotačný piest podľa prvého uskutočnenia predmetu tohto vynálezu;

obr. 3 znázorňuje pôdorysný pohľad od nasávacej strany na zostavený rotačný piest podľa obr. 1 a obr. 2, pričom úsek „0“ rotačného piesta podľa obr. 2 bol vynechaný;

obr. 4 znázorňuje úsek/prietok, to znamená diagram uhlov pootočení, ktorý schematicky znázorňuje fungovanie prvého uskutočnenia;

obr. 5 znázorňuje bočný nárysný pohľad na dvojicu rotačných piestov s jedenástimi úsekmi podľa tretieho uskutočnenia predmetu tohto vynálezu s hlavným rotorom s jedenástimi úsekmi, očíslovanými od 0 do 10; obr. 6 znázorňuje pohľad v priečnom reze úsekom 1 v zostavenom rotačnom pieste podľa obr. 5; obr. 7 znázorňuje pohľad v priečnom reze úsekom 2 podľa obr. 5;

obr. 8 znázorňuje diagram úsek/uhol pootočenia, ktorý schematicky zobrazuje fungovanie tretieho uskutočnenia predmetu tohto vynálezu;

obr. 9 znázorňuje diagram úsek/uhol pootočenia, ktorý schematicky zobrazuje fungovanie štvrtého uskutočnenia predmetu tohto vynálezu;

obr. 10 znázorňuje diagram úsek/uhol pootočenia, ktorý schematicky zobrazuje fungovanie piateho uskutočnenia predmetu tohto vynálezu;

obr. 11 znázorňuje bočný nárysný pohľad na dvojicu rotačných piestov podľa šiesteho uskutočnenia predmetu tohto vynálezu so sedemnástimi úsekmi, očíslovanými od 0 do 16;

obr. 12 znázorňuje pohľad v priečnom reze úsekom 1 zostavených rotačných piestov podľa obr. 11; obr. 13 znázorňuje pohľad v priečnom reze úsekom 2 zostavených rotačných piestov podľa obr. 11; obr. 14 znázorňuje pohľad v priečnom reze úsekom 3 zostavených rotačných piestov podľa obr. 11; obr. 15 znázorňuje pohľad v priečnom reze úsekom 4 zostavených rotačných piestov podľa obr. 11; obr. 16 znázorňuje úsek/prietok, to znamená diagram uhlov pootočenia, ktorý schematicky zobrazuje fungovanie šiesteho uskutočnenia predmetu tohto vynálezu;

obr. 17 znázorňuje diagram úsek/prietok, ktorý schematicky zobrazuje prvých deväť úsekov pri siedmom uskutočnení a ich vzájomné spolupôsobenie;

obr. 18 znázorňuje pohľad v priečnom reze úsekom 1 vonkajšieho rotora v uskutočnení podľa obr. 17; obr. 19 znázorňuje pohľad v priečnom reze úsekom 2 vonkajšieho rotora v uskutočnení podľa obr. 17; obr. 20 znázorňuje pohľad v priečnom reze úsekom 1 vnútorného rotora v uskutočnení podľa obr. 17; obr. 21 znázorňuje pohľad v priečnom reze úsekom 2 vnútorného rotora v uskutočnení podľa obr. 17; obr. 22 znázorňuje pohľad v priečnom reze na kosákovitý rotor v tvare písmena G v uskutočnení podľa obr. 17; a obr. 23 znázorňuje čiastočný pohľad v osovom reze na úsek vnútorného rotora a na časti vonkajšieho rotora, ktoré ho obklopujú, a to pri ôsmom uskutočnení predmetu tohto vynálezu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

V prvom uskutočnení predmetu tohto vynálezu, ktoré je znázornené na vyobrazení podľa obr. 1 až obr. 4, sú rotačné piesty uložené mimoosovo a s rovnobežnými osami v skrini (neznázomené), vybavenej dvoma valcovitými otvormi a vonkajším synchronizačným zariadením.

Rotačné piesty majú opačný smer otáčania. Rotačné piesty majú štrnásť úsekov kotúčovitého tvaru, predovšetkým dva koncové úseky 0 a 13 na vstup a výstup média a profilové úseky i až 12 s dvoma rôznymi striedajúcimi sa profilovými obrysmi, pričom každý úsek má vonkajšiu povrchovú plochu Ml s malým úsekovým uhlom, striedajúci sa príslušne s úsekom, ktorý má povrchovú plochu Ml s veľkým úsekovým uhlom.

Pri znázornenom príkladnom uskutočnení majú tieto úsekové uhly príslušné hodnoty trochu menšie ako 36°, a trochu menšie ako 144°, takže uhlová vôľa zostáva nedotknutá.

Na vyobrazeniach podľa obr. 3 a podľa obr. 4 je znázornená postupne pootočená uhlová poloha jedného úseku vo vzťahu k nasledujúcemu, to znamená 72° od jedného úseku k zhodnému nasledujúcemu jednému úseku, medziľahlá plocha zl úseku je usporiadaná príslušne nad, príslušne pod, pri pohľade v osovom smere vzhľadom na medziľahlú plochu priľahlého úseku ďalšieho profilového obrysu.

Týmto spôsobom je príslušne vytvorená komora, obklopená (pozri obr. 2) časťami jadrových plôch kl' a KÍ' a medziľahlých plôch zlý priľahlých úsekov, a tým je vytvorený sled osových komôr s premenlivým objemom, pričom vnútorná kompresia je dosahovaná zmenami hrúbky profilových úsekov: na realizáciu vnútornej kompresie sa osová expanzia úsekov a tým komôr, postupne znižuje od vstupu k výstupu.

Objemy vôle, vytvorené medzi rotačnými piestmi, majú malé dôsledky, pričom veľká hĺbka medzery medzi rotačnými piestmi vytvára veľmi dobré koncové vákuum.

Ako je znázornené na vyobrazeniach podľa obr. 1 až obr. 4, existujú tu tri typy medzery medzi rotačnými piestmi:

a) valec/valec;

b) priečna plocha/priečna plocha;

c) vrcholy/konkávny bok.

Posledný typ medzery stanovuje príslušnú uhlovú vôľu a nie je rozhodujúci, to znamená, že môže ležať v rozmedzí milimetrov, čo otvára celý rad možností na realizáciu synchronizačného ústrojenstva. Pri rotačných piestoch podľa tohto uskutočnenia je dosahovaný kompresný pomer 1 : 4, čo vedie k výrazným úsporám spotreby energie a vývoja tepla. Celkový počet profilových úsekov je preto minimalizovaný špecifickým počtom komôr a kompresií.

Pri príkladnom uskutočnení, ktoré je znázornené na vyobrazení podľa obr. 1, majú úseky 1 a 2 rovnakú hrúbku. Od úseku 2 k úseku 3 sa hrúbka znižuje pomocou súčiniteľa s veľkosťou približne 1,4, pričom hrúbky úsekov 3 a 4 sú naopak rovnaké, a tak ďalej.

S týmto rozložením hrúbok úsekov, kde dva nasledujúce a protiľahlé úseky jedného a druhého rotačného piesta majú rovnakú hrúbku, poklesne rozloženie energie na zhruba 50 : 50 % na každý rotačný piest. Hrúbka úsekov sa môže znižovať takisto od každého úseku k nasledujúcemu v závislosti od voliteľného a geometrického pravidla.

V druhom uskutočnení, ktoré nie je samostatne na výkresoch znázornené, potom kotúčovité úseky dvoch rotačných piestov majú rovnaké profilové obrysy v priečnom reze a rovnaké uhly premiestnenia, ako podľa obr. 3 a obr. 4.

Rozdiel oproti prvému uskutočneniu spočíva v rozložení hrúbky úsekov. Úseky 1, 3, 7 a tak ďalej sú silné úseky, ktorých hrúbka sa postupne znižuje od najsilnejšieho úseku 1 k poslednému úseku na tlakovej strane. Úseky 0, 2, 4, 6 a tak ďalej sú všetky slabé kotúče. S týmto typom konštrukcie zaujíma jeden rotačný piest úlohu hlavného rotora, zatiaľ čo ďalší rotačný piest zaujíma úlohu vedľajšieho rotora. Rozloženie energie medzi hlavným a vedľajším rotorom môže byť premiestnené zhruba na 85 : 15 %.

Uskutočnenia, ktoré sú znázornené na vyobrazeniach podľa obr. 5 až obr. 15, sú uložené mimoosovo a s rovnobežnými osami v dvoch valcových otvoroch v skrini (neznázomené) s vonkajším synchronizačným ústrojenstvom. Sú nesúmerné so široko sa meniacim výkonom hriadeľa až do 100 : 0 %. Minimálny počet rôznych profilových obrysov piestových úsekov závisí od usporiadania profilových sekvencií.

V treťom uskutočnení, ktoré je znázornené na vyobrazeniach podľa obr. 5, obr. 6, obr. 7 a obr. 8, sa priemery hlavného rotora a vedľajšieho rotora veľmi líšia.

Ako je možné vidieť na vyobrazeniach podľa obr. 6 až obr. 8, tak hlavný rotor má dva striedajúce sa a odlišné profilové obrysy, pričom jeden profilový obrys má vonkajšiu povrchovú plochu m3 s malým úsekovým uhlom, a strieda sa s profilovým obrysom, ktorého vonkajšia povrchová plocha M3 má veľký úsekový uhol. K rovnakému striedaniu m3', M3 dochádza pri vedľajšom rotore.

Ako je znázornené formou príkladného uskutočnenia na vyobrazení podľa obr. 5, tak hlavný rotor má jedenásť kotúčovitých úsekov. Tento hlavný rotor má päť silných úsekov i, 3, 5, 7 a 9, ktorých hrúbka sa postupne znižuje v smere k tlakovej strane, a ktorých vonkajšia povrchová plocha m3 má malý úsekový uhol. Týchto päť úsekov vytvára čerpacie úseky Pl až P5. Tie sú oddelené a obklopené šiestimi úsekmi 0, 2, 4, 6, 8 a 10, ktoré majú len krátky uhlový jadrový plošný výrez k3, pričom každý vytvára kontrolný úsek S, ktorý prepravuje plyn do ďalšieho čerpacieho úseku.

Napríklad hrúbka piatich čerpacích úsekov od čerpacieho úseku Pl k čerpaciemu úseku P5 sa môže znížiť z približne 70 mm príslušne o jednu tretinu až na hrúbku 13 mm, pričom každý kontrolný úsek S má hrúbku 10 mm. Celková dĺžka hlavného rotora má potom veľkosť približne 240 mm.

Príkladné uskutočnenie je znázornené schematicky na vyobrazení podľa obr. 8, kde priemer jadra hlavného rotora je rovnaký, ako vonkajší priemer vedľajšieho rotora. Pri prevode 1 : 1 sa rotory po sebe vzájomne odvaľujú, pričom jeden sa posúva po druhom. Za týchto podmienok potom rozloženie energie medzi hlavným rotorom a vedľajším rotorom predstavuje približne 75 : 25 %.

V štvrtom príkladnom uskutoční, ktoré je znázornené na vyobrazení podľa obr. 9, sa priemery hlavného rotora a vedľajšieho rotora takisto veľmi menia. Hlavný rotor má takisto dva odlišné striedajúce sa profilové obrysy v priečnom reze, podobne ako v treťom príkladnom uskutočnení.

Vedľajší rotor však má tri odlišné profilové obrysy, a to predovšetkým v nasledujúcom poradí:

- profilový úsek i, pozostávajúci z jednoduchého jadrového kotúča,

- profilový úsek 2 vo forme vonkajšieho valca s výrezom pod nízkym uhlom,

- profilový úsek 3, ktorý opäť pozostáva z jadrového kotúča, a

- profilový úsek 4, ktorý pozostáva z plného vonkajšieho valcového kotúča a vytvára blokovací kotúč.

Pri tomto usporiadaní hlavného rotora a vedľajšieho rotora je skutočne 100 % energie privádzaných k hlavnému rotoru, pričom 0 % energie je privádzaných k vedľajšiemu rotoru.

Na vyobrazení podľa obr. 10 je schematicky znázornené piate uskutočnenie predmetu tohto vynálezu.

Hlavný rotor má dva odlišné striedajúce sa priečne profily, pričom každý má dve zhodné vonkajšie povrchové plochy a dve zhodné jadrové plochy, ktoré sú vzájomne proti sebe protiľahlé.

Vzájomné rozmery úsekových uhlov povrchovej plochy a jadrovej plochy sa menia od úseku k úseku, rovnako ako v predchádzajúcich uskutočneniach. Vedľajší rotor má príslušne len jednu vonkajšiu povrchovú plochu a jednu jadrovú plochu so striedavo veľkými a malými uhlami.

Synchronizačné ústrojenstvo je uskutočnené takým spôsobom, že rýchlosť otáčania vedľajšieho rotora je dvakrát väčšia ako rýchlosť otáčania hlavného rotora. Pomocou tejto konštrukcie je možné dosahovať vysoko asymetrické rozloženie energie, a to predovšetkým približne 85 % pre hlavný rotor a približne 15 % pre vedľajší rotor.

Skôr opísaných päť príkladných uskutočnení má celý rad nasledujúcich výhod:

- s nízkym počtom úsekov môže byť rotačný piest vyrábaný ako monoblok, ktorý podstatne zlepšuje rozmerovú stabilitu počas prevádzky;

- veľké dĺžky medzier medzi rotačnými piestmi pozdĺž prúdenia poskytujú dobré utesnenie, a tým aj dobrý koncový podtlak;

veľká prípustná vôľa uľahčuje výrobu a montáž, rovnako ako využívanie synchronizačného ústrojenstva.

V treťom, štvrtom a piatom uskutočnení sú medziľahlé plochy rotora vytvorené bez výrezu, čím je zjednodušený počet pracovných operácií počas výroby.

Pri asymetrických uskutočneniach sa energetické frakcie hnacieho rotačného piesta a hnaného rotačného piesta výrazne menia, čo takisto poskytuje výhodu pri voľbe a uskutočnení synchronizačného ústrojenstva.

Pri rotačných piestoch, vytvorených z jednotlivých profilových kotúčov, je počet rôznych jednotlivých súčastí znížený prostredníctvom využívania zhodných regulačných a blokovacích kotúčov.

Šieste uskutočnenie predmetu tohto vynálezu, ktorého dvojica rotačných piestov je znázornená na vyobrazeniach podľa obr. 11 až obr. 15, predstavuje bezdotykový, rovnobežne osový, dvojosový, mimoosový, neustále sa otáčajúci premiestňovací stroj so skriňou s dvoma valcovými otvormi a vonkajším synchronizačným ústrojenstvom, pričom dva rotačné piesty majú rovnaký smer otáčania.

Rotačné piesty, ktorých priemery sa výrazne menia, sú uskutočnené ako hlavný rotor a vedľajší rotor. Tak hlavný rotor, ako aj vedľajší rotor majú aspoň tri rôzne typy profilu.

V príkladnom uskutočnení, ktoré je znázornené na vyobrazeniach podľa obr. 12 až obr. 15, potom tak hlavný rotor, ako aj vedľajší rotor majú štyri odlišné typy profilu, ktoré vytvárajú sled odlišných dvojíc diskovitých úsekov, a to predovšetkým

- počiatočný úsek (pozri obr. 12), v ktorom má hlavný rotor povrchovú plochu (M6) s veľkým uhlom; úsekový uhol jadrovej plochy môže byť udržovaný veľmi nízky, alebo, ako je znázornené na vyobrazení podľa obr. 12, môže byť dokonca vynechaný, takže vonkajšia povrchová plocha tohto úseku je len prerušená asymetrickým výrezom kosákovitého tvaru. Tento úsek slúži ako počiatočný kontrolný disk S, pričomje umiestnený proti počiatočnému úseku vedľajšieho rotora, ktorý jednoducho pozostáva z jadrového valcového kotúča;

- druhý úsek P hlavného rotora (pozri obr. 13) má jadrovú plochu (K6), ktorej úsekový uhol je väčší ako 180°, mimoriadne krátku vonkajšiu povrchovú plochu (m6) a dve pozdĺžne rozšírené medziľahlé plochy (zó). Proti nim je druhý úsek vedľajšieho rotora s vonkajšou povrchovou plochou (M6'), ktorej úsekový uhol je väčší ako 180°, s minimálnou jadrovou plochou (k6^-), ktorá takisto, ako je možné vidieť na vyobrazení podľa obr. 13, môže celkom alebo takmer celkom zmiznúť prostredníctvom kontinuálneho splynutia dvoch medziľahlých plôch (zó¹) pozdĺž dotyčnice k jadrovému valcu. Tento úsek vytvára skutočný čerpací stupeň daného sledu;

- tretí úsek hlavného rotora (pozri obr. 14) je zhodný z hľadiska tvaru s prvým úsekom, ale je usporiadaný súmerne v rovine, ako je možné vidieť na vyobrazeniach podľa obr. 12 a obr. 14. Protiľahlý tretí úsek vedľajšieho rotoraje vytvorený ako jednoduchý jadrový valcový kotúč;

- štvrtý úsek (pozri obr. 15) hlavného rotoraje tvorený jednoduchým jadrovým kotúčom, pričom slúži ako kanál K pre stlačiteľné médium. Proti nemu je štvrtý úsek vedľajšieho rotora s neprerušovanou vonkajšou povrchovou plochou, ktorá slúži ako blokovací kotúč.

Na vyobrazení podľa obr. 11 je znázornená úplná konštrukcia príkladného uskutočnenia so sedemnástimi kotúčovitými úsekmi, a to predovšetkým s dvoma koncovými kotúčmi (E) 0 a 16; s troma úplnými sledmi S - P - S - K štyroch práve opísaných úsekov I až 4, 5 až 9 až 12; a s neúplným sledom S - P - S, to znamená s počiatočným kontrolným kotúčom 13, čerpacím stupňom 14 a druhým kontrolným kotúčom 15.

Kontrolné kotúče S hlavného rotora môžu byť všetky vytvorené z tenkých kotúčov, keďže slúžia len na prechod média z čerpacieho stupňa P do nasledujúceho kanála K a opäť do nasledujúceho čerpacieho stupňa.

Gradácia osového rozšírenia čerpacích stupňov a kanálových stupňov môže podliehať rôznym matematickým pravidlám, stanoveným prostredníctvom ich funkcie.

Tabuľka 1 ukazuje ako príklad dve gradácie, pri ktorých hrúbka najsilnejšieho stupňa, predovšetkým čerpacieho stupňa 1 bola nastavená ľubovoľne na 1.

Tabuľka 1

	Príklad 1	Príklad 2
PI	1	1
Kl	0,8	0,5
P2	0,6	0,64
K2	0,46	0,32
P3	0,36	0,42
K3	0,29	0,21
P4	0,21	0,28

Ako je možné vidieť v príklade 1, tak hrúbka stupňov sa postupne znižuje v poradí PI, Kl, P2, K2, a tak ďalej, pričom v príklade 2 sa hrúbka jednak čerpacích stupňov a jednak kanálových stupňov znižuje, ale strieda sa v ich hrúbke.

Pre hrúbku PI s veľkosťou napríklad 49 mm, a pre hrúbku kontrolného kotúča s veľkosťou 8 mm pri gradácii podľa príkladu 2 je výsledná dĺžka hlavného rotora približne 240 mm.

Funkcia tohto šiesteho uskutočnenia vyplýva zo schematického znázornenia na vyobrazení podľa obr. 16.

V dôsledku toho je sled osových komôr realizovaný pri mimoosovom premiestňovacom stroji, ktorého piesty sa otáčajú rovnakým smerom. Výstupy piestového hriadeľa sa výrazne menia, to znamená, že distribúcia energie je mimoriadne asymetrická, až do 100 : 0 %.

Toto uskutočnenie vykazuje nasledujúce výhody:

- obrysy bez výrezov umožňujú mimoriadne jednoduchú výrobu; predovšetkým je možné veľmi ľahko uskutočňovať výrobu monobloku;

- veľká prípustná vôľa je výhodná tak pre výrobu, ako aj pre montáž;

- veľké dĺžky medzier pozdĺž prietoku umožňujú dosahovanie dobrého koncového podtlaku;

- rovnaký smer otáčania a veľká prípustná vôľa otvárajú ďalšie možnosti pre synchronizačné ústrojenstvo; z hľadiska nízkeho výkonu vedľajšieho rotora môžu byť dokonca využité ozubené remene.

Pri opísanom šiestom uskutočnení sú oba rotačné piesty uskutočnené vo všeobecnosti valcové s rovnobežnými osami otáčania. Riadiace krivky, ktorých priebeh vytvára povrchové plochy, jadrové plochy a medziľahlé plochy kotúčovitých úsekov, sú valcové riadiace krivky, pričom tvoriace priamky sú rovnobežné s osami otáčania.

Pre odborníka z danej oblasti techniky je zrejmé, že pokiaľ sú použité priečne úsekové obrysy a uhlové predsadenie piestových úsekov podľa tohto vynálezu, môže byť rotačný piest takisto vytvorený kužeľovito, pričom riadiace krivky, ktorých priebeh definuje obvodové plochy kotúčov, sú riadiacimi krivkami kužeľa, takže obvod kotúčov je kužeľovitý, pričom ich priemery sa postupne znižujú v smere k tlakovej strane. Osi otáčania dvoch piestov potom nie sú rovnobežné, ale pretínajú sa.

Pri týchto uskutočneniach potom zmeny priemeru vytvárajú vnútornú kompresiu. Zmeny priemeru môžu byť využité navyše k zmenám hrúbky kotúčov, alebo namiesto zmien hrúbky kotúčov.

Na vyobrazeniach podľa obr. 17 až obr. 22 je znázornené siedme uskutočnenie, a to predovšetkým bezdotykový konštantné sa otáčajúci objemový stroj s rovnobežnými osami, s dvomi osami a s vnútornou osou.

Tento stroj má dutý vonkajší rotor, vnútorný rotor a kosákovitý rotor v tvare písmena G, umiestnený medzi vonkajším a vnútorným rotorom. Rotory majú rovnaký smer otáčania, ako je znázornené na vyobrazení podľa obr. 17.

Vonkajší rotor (A) a vnútorný rotor (I) majú množinu kotúčovitých úsekov, ktoré spolu vzájomne zaberajú vo dvojiciach, pričom sa ich hrúbka znižuje v smere k tlakovej strane, pričom každý kotúč má aspoň jednu povrchovú plochu a jednu jadrovú plochu, vytvorené prostredníctvom riadiacich kriviek, prebiehajúcich pozdĺž oblúkov kružníc so stredom na osi príslušného rotora, a prepojených príslušne prostredníctvom medziľahlej plochy (z7) alebo (z7').

Ako je na vyobrazeniach podľa obr. 17 až obr. 22 znázornené, tak kotúče pre vonkajší a vnútorný rotor majú dva opakujúce sa profilové obrysy, ktoré sa opakujú periodicky pozdĺž osi piesta, a to striedavo pri tomto uskutočnení. Úsekové uhly povrchovej plochy a jadrovej plochy (m7, k7) alebo (m7, K7), (m7', K7') a (M7', k7') príslušného kotúča nie sú zhodné, pričom každý kotúč je predsadený vzhľadom na dva priliehajúce kotúče rovnakého rotora takým spôsobom, že tieto tri kotúče majú spoločnú riadiacu krivku prostredníctvom jedného úseku ich jadrových plôch a medziľahlých plôch a vytvárajú komoru).

Pri tomto uskutočnení je vytvorený sled osových komôr na stroji s vnútornou osou. Je použité synchronizačné ústrojenstvo 1:1. Synchronizačné ústrojenstvo môže byť usporiadané vnútri vonkajšieho rotora. Preto môže byť využitý jednoduchý bezmastiaci spojovací mechanizmus. Toto uskutočnenie umožňuje dosahovať veľmi kompaktné konštrukcie s dobrým odvádzaním tepla, ktoré vykazuje rovnaké výhody ako opísané mimoosové uskutočnenia.

Osme uskutočnenie takisto obsahuje bezdotykový konštantné sa otáčajúci objemový stroj s dvomi osami a s vnútornou osou, vybavený vonkajším rotorom, vnútorným rotorom a kosákovitým rotorom v tvare písmena G, umiestneným medzi vonkajším rotorom a vnútorným rotorom. Rotory majú rovnaký smer otáčania. Je použitý prevod 1:1. Na rozdiel od siedmeho uskutočnenia sú dve osi otáčania usporiadané ako šikmé osi, takže sa priemery rotorov menia pozdĺž kužeľovitej dráhy.

Vonkajší rotor a vnútorný rotor majú množinu úsekov, ktoré spolu vzájomne zaberajú vo dvojiciach, a ktoré na rozdiel od opísaného siedmeho uskutočnenia sú uskutočnené nie ako valcové kotúče s rovinnými priečnymi plochami, ale ako zakrivené úseky, predovšetkým ako úseky v tvare guľových misiek.

Pri priečnom úseku sú profilové obrysy dvoch za sebou idúcich úsekov vonkajšieho a vnútorného rotora podobné, ako je to na vyobrazení podľa obr. 18 až obr. 22. To znamená, že je realizovaný sled osových komôr v stroji s vnútornou osou a šikmou osou, ktorého rotory sa otáčajú s prevodom 1:1.

Medzery medzi prednými plochami dvoch úsekov, ktoré sa po sebe vzájomne posúvajú, sú medzerami medzi dvomi guľovými plochami (Ku, Ku'), ako je znázornené na vyobrazení podľa obr. 23. Veľké dĺžky medzier pozdĺž smeru prúdenia poskytujú dobré utesnenie pri tomto uskutočnení, rovnako ako dobrý koncový podtlak.

K vnútornej kompresii dochádza prostredníctvom zmien priemeru rotora, pričom môže byť zvýšená alebo znížená prostredníctvom prídavných zmien hrúbky profilových úsekov, a miestne modulovaná v prípade potreby, a to v závislosti od použitého objemového alebo vákuového čerpadla.

Táto konštrukcia je veľmi kompaktná len s malým počtom súčastí a s dobrým odvádzaním tepla. Synchronizačné ústrojenstvo môže byť uskutočnené ako jednoduchý bezmastiaci spojovací mechanizmus, napríklad ako univerzálny spoj vnútri objemového stroja, prípadne vákuového čerpadla.

Claims (19)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Stroj s rotačnými piestmi pre stlačiteľné médiá s aspoň dvoma rotačnými piestmi, utesnenými v spoločnej skrini, ktoré sú vzájomne spolu otočné regulovaným spôsobom, pričom oba rotačné piesty majú množinu kotúčovitých úsekov (1, 2, 3 ...), ktoré spolu vzájomne zaberajú vo dvojiciach a ich hrúbka a/alebo priemer sa znižujú v smere k tlakovej strane, pričom každý kotúč má aspoň jednu vonkajšiu povrchovú plochu (ml, Ml) a jednu jadrovú plochu (kl, Kl), vytvorené prostredníctvom riadiacich kriviek, prebiehajúcich pozdĺž oblúkov kružníc so stredom na osi príslušného rotačného piesta a príslušne prepojené medziľahlou plochou (zl, zľ), v y z n a č u j ú c i sa t ý m , že úsekové uhly vonkajších povrchových plôch a jadrovej plochy príslušného kotúča sú odlišné, pričom kotúče majú rôzne priečne profilové obrysy, opakujúce sa periodicky pozdĺž osi piesta, pričom každý kotúč je predsadený pod uhlom vzhľadom na dva priliehajúce kotúče rovnakého piesta, pričom tieto tri kotúče majú spoločnú riadiacu krivku prostredníctvom jedného úseku ich jadrových plôch a vytvárajú komoru.
2. 2. Stroj s rotačnými piestmi podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že oba priliehajúce kotúče na kotúči s vonkajšou povrchovou plochou, ktorého úsekový uhol je väčší ako úsekový uhol jadrovej plochy, majú povrchové plochy, ktorých úsekové uhly sú menšie ako úsekové uhly jadrových plôch.
3. 3. Stroj s rotačnými piestmi podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že medziľahlé plochy kotúča príslušne vytvárajú s medziľahlou plochou priliehajúceho kotúča kontinuálnu medziľahlú plochu so spoločnou riadiacou krivkou.
4. 4. Stroj s rotačnými piestmi podľa jedného z nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že dva rotačné piesty sú uložené mimoosovo a s rovnobežnými osami, pričom uvedené kotúče majú vonkajšie povrchové plochy a vnútorné jadrové plochy, ktoré sú tvorené riadiacimi krivkami príslušného jedného vonkajšieho valca a jedného jadrového valca, pričom hrúbka kotúčovitých úsekov sa znižuje smerom k tlakovej strane.
5. 5. Stroj s rotačnými piestmi podľa nároku 4, vyznačujúci sa tým, že smery otáčania oboch rotačných piestov sú opačné.
6. 6. Stroj s rotačnými piestmi podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že priemery vonkajších povrchových plôch a jadrových plôch dvoch rotačných piestov sú zhodné.
7. 7. Stroj s rotačnými piestmi podľa nároku 6, vyznačujúci sa tým, že úsekový uhol vonkajšej povrchovej plochy každého druhého kotúča rotačného piesta je menší ako 90°, predovšetkým menší ako 60°.
8. 8. Stroj s rotačnými piestmi podľa nároku 7, vyznačujúci sa tým, že hrúbka kotúčov v smere k tlakovej strane sa znižuje každé dva kotúče o konštantný faktor.
9. 9. Stroj s rotačnými piestmi podľa nároku 4, vyznačujúci sa tým, že rotačné piesty majú rôzne vonkajšie priemery, pričom hrúbka úsekov hlavného rotora, ktoré majú vonkajšiu povrchovú plochu s malým úsekovým uhlom, je príslušne väčšia ako hrúbka úsekov hlavných rotora s povrchovými plochami s veľkým úsekovým uhlom.
10. 10. Stroj s rotačnými piestmi podľa nároku 9, vyznačujúci sa tým, že priemer jadrovej plochy hlavného rotora je zhodný s priemerom vonkajšej povrchovej plochy vedľajšieho rotora.
11. 11. Stroj s rotačnými piestmi podľa nároku 9, vyznačujúci sa tým, že každý kotúč hlavného rotora má dve vzájomne protiľahlé jadrové plochy a dve vonkajšie vzájomne protiľahlé povrchové plochy, pričom rýchlosť otáčania vedľajšieho rotora je dvojnásobná ako rýchlosť otáčania hlavného rotora.
12. 12. Stroj s rotačnými piestmi podľa nároku 4, vyznačujúci sa tým, že smery otáčania rotačných piestov sú rovnaké, pričom rotačné piesty majú rôzne vonkajšie priemery, a hrúbka úsekov hlavného rotora, ktoré majú vonkajšiu povrchovú plochu s malým úsekovým uhlom, je príslušne väčšia ako hrúbka úsekov hlavného rotora s povrchovými plochami s veľkým úsekovým uhlom.
13. 13. Stroj s rotačnými piestmi podľa jedného z nárokov 9až 12, vyznačujúci sa tým, že sled periodicky sa opakujúcich priečnych profilových obrysov zahŕňa kotúče, pozostávajúce len z jadrového valca a/alebo blokovacích kotúčov.
14. 14. Stroj s rotačnými piestmi podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že obsahuje rotačné piesty uložené na vnútornej osi, predovšetkým vonkajší rotor, vnútorný rotor a rotor v tvare písmena G, pričom vonkajší rotor a vnútorný rotor majú množinu kotúčovitých úsekov, vzájomne spolu zaberajúcich vo dvojiciach, ktorých hrúbka a/alebo priemer sa znižujú v smere k tlakovej strane, pričom každý kotúč vonkajšieho a vnútorného rotora má aspoň jednu povrchovú plochu a jednu jadrovú plochu, vytvorené prostredníctvom riadiacich kriviek, prebiehajúcich pozdĺž oblúkov kružníc so stredom na osi príslušného rotora, a príslušne prepojených prostredníctvom medziľahlej plochy, pričom úsekové uhly povrchovej plochy a jadrovej plochy príslušného kotúča nie sú zhodné, pričom kotúče majú rôzne priečne profilové obrysy, opakujúce sa periodicky pozdĺž osi rotora, a každý kotúč je predsadený pod uhlom vzhľadom na dva priľahlé kotúče rovnakého rotora, pričom tieto tri kotúče majú spoločnú riadiacu krivku prostredníctvom úseku a vytvárajú

    5 komoru.
15. 15. Stroj s rotačnými piestmi podľa nároku 14, vyznačujúci sa tým, že smery otáčania rotorov sú rovnaké.
16. 16. Stroj s rotačnými piestmi podľa nároku 14 alebo 15, vyznačujúci sa tým, že oba priľahlé kotúče ku kotúču s vonkajšou povrchovou plochou, ktorej úsekový uhol je väčší ako úsekový uhol jadrovej

    10 plochy, majú povrchové plochy, ktorých úsekové uhly sú menšie ako úsekový uhol jadrových plôch.
17. 17. Stroj s rotačnými piestmi podľa nároku 16, vyznačujúci sa tým, že vonkajšie medziľahlé plochy kotúča vytvárajú príslušne s medziľahlou plochou priľahlého kotúča kontinuálnu medziľahlú plochu so spoločnou riadiacou krivkou.
18. 18. Stroj s rotačnými piestmi podľa jedného z nárokov 12 až 17, vyznačujúci sa t ý m , že ro15 tory sú uložené s rovnobežnými osami, pričom uvedené riadiace krivky sú valcové riadiace krivky, pričom hrúbka úsekov sa zmenšuje v smere k tlakovej strane.
19. 19. Stroj s rotačnými piestmi podľa jedného z nárokov 14 až 17, vyznačujúci sa tým, že osi rotorov sú usporiadané ako šikmé osi, pričom uvedenými riadiacimi krivkami sú kužeľovité riadiace krivky, a priemery úsekov rotorov sa zmenšujú v smere k tlakovej strane, pričom úseky vonkajšieho rotora a vnútor20 ného rotora majú tvar guľovej misky namiesto diskového tvaru.