ES2599005T3 - Dispositivos de pistón y cilindro giratorios - Google Patents

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ES2599005T3 ES09785554.8T ES09785554T ES2599005T3 ES 2599005 T3 ES2599005 T3 ES 2599005T3 ES 09785554 T ES09785554 T ES 09785554T ES 2599005 T3 ES2599005 T3 ES 2599005T3
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Abstract

Un dispositivo de pistón (10) y espacio de cilindro anular (6) que comprende un disco de obturador giratorio (12), un rotor (8) y un conjunto de transmisión, comprendiendo el conjunto de transmisión un primer engranaje (20; 31; 35; 42) y un subconjunto de engranajes (15 a 19; 32 a 34; 36 a 38; 39 a 41; 30,43,44), el primer engranaje (20; 31; 35; 42) conectarse al disco de obturador (12) del dispositivo, y el primer engranaje (20; 31; 35; 42) proporcionado en una superficie lateral del disco de obturador (12) y el primer engranaje (20; 31; 35; 42) conectado al subconjunto de engranajes que convierte el giro de un eje de giro diferente al del disco de obturador (12), caracterizado por un eje de giro del rotor (8) separado del eje de giro del disco de obturador (12), y recibiéndose el disco de obturador (12) dentro de un volumen interno del rotor (8).

Description

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DESCRIPCION
Dispositivos de piston y cilindro giratorios Campo
La presente invencion se refiere en general a dispositivos de piston y cilindro giratorios.
Antecedentes
Los dispositivos de piston y cilindro giratorios pueden tomar la forma de un motor de combustion interna, o una bomba tal como un supercargador o bomba de fluido, o como un expansor, tal como un reemplazo de motor o turbina de vapor.
Un dispositivo de piston y cilindro giratorio comprende un rotor y un estator, el estator define al menos parcialmente un espacio de cilindro anular, el rotor tiene la forma de un anillo, y comprendiendo el rotor al menos un piston que se extiende desde el anillo del rotor en el espacio de cilindro anular, durante su uso al menos un piston se mueve circunferencialmente a traves del espacio de cilindro anular durante el giro del rotor con respecto al estator, el cuerpo del rotor se cierra de forma estanca en relacion con el estator, y comprendiendo ademas el dispositivo un medio obturador del espacio de cilindro que es capaz de moverse en relacion con el estator a una posicion cerrada en la que el medio obturador divide el espacio de cilindro anular, y a una posicion abierta en la que el medio obturador permite el paso del al menos un piston, comprendiendo el medio obturador del espacio de cilindro un disco de obturador.
El termino "piston" se utiliza aqu en su sentido mas amplio para incluir, cuando el contexto lo admita, una particion capaz de moverse en relacion con una pared del cilindro, y dicha particion no necesita tener por lo general un espesor sustancial en la direccion del movimiento relativo sino que a menudo puede estar en forma de una hoja. La particion puede tener un espesor considerable o puede ser hueco.
El disco de obturador puede presentar una particion que se extiende sustancialmente de forma radial del espacio de cilindro anular.
Aunque en teona el medio obturador podna moverse alternativamente, se prefiere evitar el uso de componentes de movimiento alternativo, en particular cuando se requieren altas velocidades, y el medio obturador es preferentemente al menos un disco de obturador giratorio provisto de al menos una abertura que en la condicion abierta del medio obturador se dispone para situarse sustancialmente en correspondencia con la perforacion que se extiende circunferencialmente del espacio de cilindro anular para permitir el paso del al menos un piston a traves del disco de obturador.
La al menos una abertura del obturador se proporciona sustancialmente de forma radial en el disco de obturador.
Preferentemente, el eje de giro del rotor no es paralelo al eje de giro del disco de obturador. Mas preferentemente el eje de giro del rotor es sustancialmente ortogonal al eje de giro del disco de obturador.
Preferentemente, el piston se conformado de modo que pasara a traves de una abertura en el medio obturador en movimiento, sin obstaculos, puesto que la abertura pasa a traves del espacio de cilindro anular. El piston se forma preferentemente de manera que haya un espacio libre mmimo entre el piston y la abertura en el medio obturador, de tal manera que se forma una junta cuando el piston pasa a traves de la abertura. Una junta se proporciona preferentemente en una superficie o borde principal o secundario del piston. En el caso de un compresor, una junta podna proporcionarse sobre una superficie principal y en el caso de un expansor una junta podna proporcionarse en una superficie secundaria.
El cuerpo del rotor se soporta preferentemente de modo giratorio por el estator en vez de apoyarse durante la cooperacion entre los pistones y las paredes del cilindro para situar relativamente el cuerpo del rotor y el estator.
Se apreciara que un dispositivo de piston y cilindro giratorio es distinto de un dispositivo de piston de movimiento alternativo convencional en que el piston se mantiene coaxial con el cilindro por anillos de piston adecuados que dan origen a fuerzas de friccion relativamente altas.
El anillo del rotor se soporta preferentemente giratoriamente por medios de cojinete adecuados transportados por el estator.
Preferentemente el estator comprende al menos un puerto de entrada y al menos un puerto de salida. Preferentemente, al menos uno de los puertos es sustancialmente adyacente al medio obturador.
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Preferentemente, la relacion de la velocidad angular del rotor en relacion con la velocidad angular del disco de obturador es 1:1.
Los cilindros y piston giratorios son conocidos en la tecnica anterior. El documento DE 3146782, que puede ser considerado la tecnica anterior mas proxima, los documentos US 5.131.359, US 4.391.574 y DE 19846871 divulgan dispositivos de piston y cilindro giratorios en los que los ejes del obturador y del rotor intersecan. Otro tipo de dispositivo de piston y cilindro giratorio se muestra en el documento FR 2531744 en el que el disco de obturador se situa radialmente hacia fuera del rotor.
Sumario
De acuerdo con un aspecto de la invencion, se proporciona un dispositivo de piston y de espacio de cilindro anular
que comprende un disco de obturador giratorio, un rotor y un conjunto de transmision,
comprendiendo el conjunto de transmision un primer engranaje y un subconjunto de engranajes,
pudiendo el primer engranaje conectarse al disco de obturador del dispositivo, y el primer engranaje proporcionado
en una superficie lateral del disco de obturador,
y el primer engranaje conectado al subconjunto de engranajes que convierte el giro de un eje de giro diferente al del disco de obturador, y un eje de giro del rotor separado del eje de giro del disco de obturador, y el disco de obturador recibido dentro de un volumen interno del rotor.
Se proporciona un espacio de cilindro anular, y preferentemente, el rotor esta provisto de una porcion de carcasa que se extiende fuera del espacio de cilindro anular, que es sustancialmente co-axial con el eje de giro del rotor, y la porcion de carcasa se conecta giratoriamente a un conjunto de transmision para transmitir el giro del rotor a un obturador giratorio del dispositivo, y el conjunto de transmision se encierra al menos parcialmente por la porcion de carcasa.
Breve descripcion de los dibujos
A continuacion se describiran diversas realizaciones de la invencion, a modo de ejemplo solamente, en las que: la Figura 1 es una vista en perspectiva de un estator, la Figura 2 es una vista en perspectiva de un rotor, la Figura 3 es una vista en perspectiva de un rotor y un estator, la Figura 4 es una vista en perspectiva de rotor, la Figura 5 es una vista en perspectiva de un obturador, las Figuras 6 y 7 son vistas en perspectiva de estator y un obturador,
la Figura 8 es una vista en seccion transversal en perspectiva de un rotor provisto de un conjunto de transmision, la Figura 9 es una vista en perspectiva de un rotor provisto de un conjunto de transmision, la Figura 10 es una vista en perspectiva de un obturador, y del conjunto de transmision de las Figuras 8 y 9, la Figura 11 es un alzado frontal del conjunto de obturador y transmision de la Figura 10, la Figura 12 es un alzado frontal de un mecanismo de ajuste,
la Figura 13 es un alzado lateral con seccion transversal parcial de un rotor y obturador de un dispositivo de piston y cilindro giratorio que comprende el mecanismo de ajuste de la Figura 12,
las Figuras 14a y 14b son vistas en perspectiva de un componente del mecanismo de ajuste de la Figura 12,
la Figura 15 es un alzado lateral del conjunto de transmision de las Figuras 8 y 9,
la Figura 16 es un alzado lateral de un conjunto de transmision y un rotor,
la Figura 17 es una vista en perspectiva de los componentes de un conjunto de transmision,
la Figura 18 es un alzado frontal de un conjunto de transmision, un obturador y un estator,
las Figuras 19 a 22 son vistas en perspectiva de diversos conjuntos de obturador y transmision,
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las Figuras 23 y 24 muestran componentes de un conjunto de transmision,
la Figura 25 es una vista en perspectiva de un obturador y un conjunto de transmision,
la Figura 26 es una vista en seccion transversal en perspectiva del conjunto de obturador y transmision de la Figura 25, in situ con un rotor,
la Figura 27 es una vista en perspectiva del conjunto de obturador y transmision de la Figura 2, in situ con un rotor, y
las Figuras 28 y 29 muestran un conjunto de transmision para un obturador y el rotor.
Descripcion detallada
La Figura 1 muestra un estator 1 de un dispositivo de piston y cilindro giratorio. El estator comprende tres paredes 2, 3 y 4. En concreto, se proporciona una pared plana o con rebordes 2, una pared curva 3 y una pared cilmdrica 4. El estator 1 comprende una ranura 5 que se proporciona para recibir un obturador 12, que se describe a continuacion, cuya finalidad es dividir un espacio de cilindro anular 6 formado entre el estator 1 y un rotor 8.
Un puerto 7 se proporciona en la pared 2 del estator. Otros puertos se pueden proporcionar tambien en las otras paredes 3, 4, ya sea en lugar de o ademas del puerto 7.
La Figura 2 muestra el rotor 8, que comprende un anillo concavo. El rotor 8 se ajusta sobre el estator 1 para definir un espacio de cilindro anular 6. El rotor 8 esta provisto de una serie de orificios que forman colectivamente un puerto 9. El puerto 9 puede corresponder con un puerto adicional en un estator externo (no mostrado), que comprende una estructura dispuesta para estar en la parte mas exterior tanto del estator 1 como del rotor 8, para formar un puerto con valvula. Como alternativa, otra forma de valvula o puertos se pueden utilizar.
Con referencia, a continuacion, a la Figura 3 se encuentra el rotor 8 y el estator 1. Tal como se muestra por la flecha, el estator se empuja hacia el rotor 8, y las paredes 3 y 4 se reciben de ese modo.
La Figura 4 muestra otra vista del rotor 8. Un piston 10 se fija a una superficie interior 11 del rotor 8. El piston 10 divide el espacio de cilindro anular 6 que se forma por las superficies interiores de las paredes 2, 3 y 4 y la superficie interior 11 del anillo de rotor 8.
La Figura 5 muestra un obturador 12 que se aloja en la ranura 5 en el estator 1 y divide el espacio de cilindro anular 6. El obturador esta provisto de una ranura 13 que permite que el piston 10 pase a traves de la misma. Como se describe a continuacion un conjunto de transmision se proporciona para sincronizar el giro del rotor 8 y el obturador 12.
La Figura 6 muestra el obturador 12 in situ en la ranura 5 del estator 1, que divide el espacio de cilindro anular 6.
La Figura 7 muestra una vista en angulo inverso del obturador 12, el estator 1 y el rotor 8 en una condicion montada. El puerto 7 en el estator 1 se puede observar tambien.
A continuacion, se describen diversas realizaciones de los conjuntos de transmision adecuados para el dispositivo de piston y cilindro giratorio expuestas anteriormente.
Las Figuras 8 y 9 muestran un primer conjunto de transmision para la transmision del rotor 8 al obturador 12. Se observa que el rotor 8 en estas y en las siguientes Figuras se muestra sin los orificios de puertos 9 y sin el piston 10 por razones de claridad.
El rotor 8 comprende una porcion tubular 8a en forma de un cilindro que se extiende alejandose de la porcion concava 8b. En un extremo distal de la porcion tubular, se proporciona una placa de accionamiento 14 que es integral con el rotor 8.
La placa de accionamiento 14 se fija a un arbol de accionamiento principal 15 de tal manera que durante la operacion no existe un giro relativo entre el rotor 8, la placa de accionamiento 14 y el arbol de accionamiento principal 15.
El arbol de accionamiento principal 15 tiene un engranaje recto 16 fijado al mismo. El engranaje recto 16 engrana con un engranaje recto 17 que a su vez se fija a un arbol secundario 18. Un engranaje helicoidal cruzado 19 se fija tambien al arbol secundario 18. El engranaje helicoidal cruzado 19 engrana con un engranaje helicoidal cruzado adicional 20 para accionar el obturador 12 ya sea directamente o a traves de otro eje o elemento de transmision (no mostrado). El engranaje 20 se proporciona como extendiendose desde un lado del obturador 12, y esta dentro del diseno del obturador.
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La Figura 10 muestra los componentes del conjunto de transmision de las Figuras 8 y 9 en la que el rotor 8 y la placa de accionamiento 14 se han omitido para mayor claridad.
La Figura 11 muestra una vista adicional de componentes del conjunto de transmision de las Figuras 8 y 9 como se observana al observarse desde la placa de accionamiento 14 hacia el obturador 12.
Es evidente que el embalaje, es decir, la disposicion volumetrica, de la disposicion de transmision (en este caso formada en parte por los pares de engranajes 16 y 17 y 19 y 20) se relaciona con el espacio disponible para el espacio de cilindro anular 6. Es beneficioso maximizar el espacio de cilindro anular para un tamano global dado del dispositivo.
Como alternativa, la placa de accionamiento 14 que se muestra en la Figura 8 puede ser una parte separada del rotor 8 fijada al mismo de tal manera que durante la operacion la placa de accionamiento 14 y el rotor 8 no pueden girar uno con respecto al otro.
Como una alternativa adicional, la placa de accionamiento 14 puede incluir un mecanismo de ajuste de modo que la posicion de giro relativa del rotor 8 y la placa de accionamiento 14 se puede ajustar. El efecto de este ajuste es permitir el cambio de la sincronizacion entre el piston 10 y la ranura 13 en el obturador 12. Espedficamente, el mecanismo de ajuste permite que la posicion relativa del piston 10 y la ranura 13 del obturador 12 se ajuste. A medida que el piston 10 pasa a traves del obturador una cara del piston ce cierra de forma estanca contra la ranura 13. El mecanismo de ajuste permite que la brecha de estanqueidad se ajuste despues del montaje del dispositivo (para ajustar la holgura entre piston y ranura y aprovechar cualquier tipo de tolerancias de fabricacion). Este tipo de mecanismo de ajuste es factible para su uso con todas las modalidades de transmision que figuran en la presente memoria.
Las Figuras 12 y 13 muestran un ejemplo de una placa de accionamiento 14 separada (es decir, no integral) fijada al rotor 8 por un anillo de pernos 22. En la realizacion mostrada los pernos 22 pasan a traves de ranuras 23 en la placa de accionamiento 14 en los orificios en la porcion tubular 8a del rotor 8. Cuando estan apretados, los pernos 22 sujetan la placa de accionamiento 14 al rotor 8 evitando su giro relativo. Cuando los pernos 22 se aflojan, la placa de accionamiento 14 puede girar, como se muestra por la flecha de dos puntas, en relacion con el rotor 8 para permitir el ajuste de la sincronizacion entre el piston 10 y la ranura 13 en el obturador 12.
Un componente de ajuste 24 para ayudar en el ajuste de la placa de accionamiento 14 con respecto al rotor 8 se indica tambien. El componente de ajuste 24 en la Figura 12 se localiza en una ranura 25 en la placa de accionamiento 14. Otros metodos de fijacion de la placa de accionamiento 14 al rotor 8 son posibles.
El componente de ajuste 24 comprende un pasador de desfase o excentrico 26 que se localiza en un orificio 50 en el rotor 8, de manera que a medida que el componente de ajuste 24 se hace girar, insta a la placa de accionamiento a moverse en relacion con el rotor 8. El componente 24 comprende un rebaje de manipulacion 60 que se adapta para recibir una herramienta adecuada para permitir que el componente gire.
Las Figuras 14a y 14b muestran dos vistas del compartimento de ajuste 24. Este es solo un ejemplo de un mecanismo que podna utilizarse para permitir el cambio de la posicion de giro relativa de la placa de accionamiento 14 y el rotor 8.
En la disposicion mostrada en la Figura 8, el obturador 12 es en gran parte coincidente con una lmea radial a traves del espacio de cilindro anular 6 alrededor del eje del espacio de cilindro. En esta disposicion el eje del rotor 8, el eje del espacio de cilindro anular 6 y el eje del arbol de accionamiento principal 15 pasan a traves o cerca del obturador. Esto se muestra claramente en la Figura 11.
La Figura 15 muestra una vista adicional de la disposicion de la Figura 8 (en la que la porcion tubular 8a se ha eliminado) mostrando como el obturador 12 es en gran parte coincidente con el eje del rotor 8 y con el eje del arbol de accionamiento principal 15.
Es posible que el obturador 12 se desee volver a situar de manera que ya no sea coincidente con una lmea radial a traves del espacio de cilindro anular 6 alrededor del eje del espacio de cilindro.
Si el obturador se mueve tal como se describe, es posible modificar la disposicion mostrada en la Figura 8 y omitir uno de los pares de engranajes 16, 17 y el arbol secundario 18. Las Figuras 16, 17 y 18 muestran una alternativa a la disposicion mostrada en la Figura 8 en la que el obturador 12 se ha vuelto a situar como se ha descrito anteriormente y el medio de transmision simplificado con respecto al de la disposicion mostrada en la Figura 8. La vista en la Figura 16 es equivalente a la de la Figura 15 y muestra claramente como el obturador 12 se ha movido desde la disposicion de la Figura 8. Un engranaje helicoidal cruzado 28, que se muestra en la Figura 16, es el equivalente del engranaje helicoidal cruzado 20 en la disposicion de la Figura 8
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La Figura 17 muestra otra vista de la disposicion descrita en la Figura 16. La vista mostrada en la Figura 17 es similar a la vista de la disposicion de la Figura 8 que se muestra en la Figura 10. Un engranaje helicoidal cruzado 27 es el equivalente del engranaje helicoidal cruzado 19 de la disposicion de la Figura 8. El engranaje helicoidal cruzado 28 es el equivalente del engranaje helicoidal cruzado 20 de la disposicion de la Figura 8.
La Figura 18 muestra una representacion de la disposicion mostrada en la Figura 16 en la que el cfrculo 29 representa la pared interior 4 que define parte del espacio de cilindro anular6.
Esta claro que el embalaje de la disposicion de transmision (en este caso formada en parte por el par de engranajes 27 y 28) se relaciona con el espacio disponible para el espacio de cilindro anular 6.
Los beneficios de embalaje que se muestran en la Figura 18 se pueden comparar con la Figura 11 que muestra una vista similar de la disposicion de la Figura 8. Se apreciara que el cfrculo 29 en la Figura 18 es equivalente al cfrculo 21 de la Figura 11.
La disposicion mostrada en la Figura 8 utiliza un par de engranajes rectos 16 y 17 y un par de engranajes helicoidales cruzados 19 y 20 como parte de la transmision del rotor 8 al obturador 12.
En una disposicion alternativa mostrada en la Figura 19, los engranajes helicoidales cruzados 19 y 20 de la disposicion mostrada en la Figura 8 sr han sustituido con un par de engranajes conicos 30 y 31. Se apreciara que los dientes de los engranajes conicos se han omitido por razones de claridad. Los engranajes conicos 30 y 31 pueden permitir una mayor velocidad de giro y perdidas de transmision mas bajas en comparacion con los engranajes helicoidales cruzados 19 y 20 de la disposicion mostrada en la Figura 8.
La Figura 20 muestra una disposicion alternativa basada muy de cerca en la Figura 19 en la que el engranaje conico 30 se ha vuelto a situar en el arbol secundario 18. En los diferentes disenos del dispositivo de piston y cilindro giratorio expuestos, puede ser beneficioso utilizar cualquiera la disposicion mostrada en la Figura 19, o que se muestra en la Figura 20. Un ejemplo sena asegurar que los engranajes se encuentren por debajo del obturador para que la gravedad tienda a extraer cualquier lubricante del obturador, la disposicion mostrada en la Figura 19 o en la Figura 20 sena elegida en funcion de la direccion preferida de giro del obturador. Se apreciara que las direcciones de giro del obturador y del rotor determinan el angulo en el que el piston 10 se orienta en el rotor.
La Figura 21 muestra una disposicion alternativa en relacion con la de la Figura 19 y la Figura 20. La disposicion mostrada en la Figura 21 comprende un par de engranajes rectos 34 y 35 y un par de engranajes conicos 32 y 33 como parte de la transmision entre el rotor 8 y el obturador 12. En la disposicion mostrada el arbol principal 15 tiene un engranaje conico 32 fijado al mismo. Este engranaje conico 32 engrana con un engranaje conico adicional 33 que se acopla directamente a un engranaje recto 34. El acoplamiento entre el engranaje conico 33 y el engranaje recto o helicoidal 34 puede ser por un arbol corto, o los engranajes se pueden fijar directamente entre sf o como un conjunto, o puede haber otro metodo de fijacion de los mismos de modo que no puedan girar uno respecto al otro. El engranaje recto 34 engrana con un engranaje recto adicional 35 que acciona el obturador 12 ya sea directamente o por medio de un arbol u otros medios de transmision.
El diseno mostrado en la Figura 21 omite el arbol secundario 18 de las disposiciones mostradas en las Figuras 19 y 20. Al omitir el arbol secundario se proporciona la ventaja de aumentar la rigidez a la torsion del conjunto de transmision.
Por otra parte, la Figura 21 permite el uso de engranajes mas grandes que los conjuntos mostrados en las Figuras 19 y 20 dentro de un espacio de embalaje similar dentro del espacio de cilindro anular 6. El uso de engranajes mas grandes puede aumentar la precision de la transmision y aumentar de este modo la precision de la sincronizacion entre el piston 10 y la ranura 13 en el obturador 12.
Un conjunto alternativo al mostrado en la Figura 21 invierte las posiciones del engranaje recto 34 y del engranaje conico 33 de manera que el engranaje conico 33 se encuentra mas cerca del obturador 12 que el engranaje recto 34. Esto reduce el tamano de los engranajes conicos, pero puede ayudar al embalaje en algunas realizaciones.
La Figura 22 muestra una alternativa adicional a la disposicion mostrada en la Figura 20. En la Figura 22, el par de engranajes rectos 16 y 17 de la disposicion mostrada en la Figura 20 se han sustituido con tres engranajes rectos 36, 37 y 38. Esta disposicion puede ofrecer una pequena mejora en el embalaje de los engranajes rectos, pero a expensas financiera de un engranaje adicional.
La disposicion de los engranajes rectos 36, 37 y 38 en la Figura 22, podna tambien sustituir a los engranajes rectos 16 y 17 de la disposicion mostrada en la Figura 8 o de la disposicion mostrada en la Figura 19.
Como una alternativa adicional el par de engranajes rectos 16 y 17 de la disposicion mostrada en la Figura 8, de la disposicion mostrada en la Figura 19 o de la disposicion mostrada en la Figura 20 o el par de ruedas dentadas 34 y 35 de la disposicion que se muestra en la Figura 21 se podna sustituir por engranajes ovales, elfpticos o no
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circulares. La geometna del piston 10 y de la ranura 13 en el medio obturador se puede cambiar con los engranajes no circulares que pueden ofrecer beneficios en algunas disposiciones. Los posibles beneficios incluyen la mejora de la estanqueidad entre el piston 10 y la ranura 13 a medida que el piston 10 pasa a traves del obturador 12. A su vez, una de las razones de esta mejora de estanqueidad podna ser un cambio en la forma de la hoja debido al cambio en la relacion de transmision. Una ventaja adicional es que engranajes no circulares se pueden configurar de modo que la transmision se este acelerando o desacelerando alrededor del punto del obturador 12 a traves del que pasa el piston 10, aprovechando la reaccion dentro de los engranajes de la transmision.
La Figura 23 muestra un par de engranajes no circulares 39 y 40 que podnan utilizarse para sustituir los engranajes rectos 16 y 17 de las disposiciones mostradas en la Figura 8, Figura 19 o Figura 20. Se apreciara que solo algunos de los dientes de cada uno de los engranajes se muestran en aras de la simplicidad de la presentacion.
La Figura 24 muestra un par de engranajes 41 y 42 no circulares que podnan ser utilizados para sustituir la engranajes rectos 34 y 35 de la disposicion mostrada en la Figura 21.
En todos los conjuntos de transmision descritos anteriormente un unico piston 10 se fija al rotor 8 y una unica ranura 13 esta provista en el obturador 12. Esto significa que la relacion de transmision global (o relacion de transmision media en el caso de la engranajes ovalados) de los medios de transmision entre el rotor 8 y el obturador 12 es 1:1.
En las disposiciones descritas anteriormente con mas de un par de engranajes (aparte de la disposicion de la Figura 16), los pares de engranajes individuales pueden tener diferentes relaciones de transmision, mientras que todavfa proporcionan una relacion de transmision total de 1:1.
Teniendo en cuenta la disposicion mostrada en la Figura 19, el engranaje recto 16 puede tener veinticinco dientes y el engranaje recto 17 puede tener veinte tres dientes que proporcionan una relacion de transmision para este par de engranajes 16 y 17 de 25:23. En el mismo ejemplo, si el engranaje conico 30 tiene veinte tres dientes y el engranaje conico 31 tiene veinticinco dientes la relacion de transmision para este par de engranajes 30 y 31 es de 23:25. La relacion de transmision total sigue siendo de 1:1, pero los pares de engranajes individuales tienen diferentes relaciones. Este tipo de disposicion se considera generalmente como la mejor practica debido a que los mismos dientes no engranan en cada giro, y por lo general se conoce como “diente adicional”. En las disposiciones de transmision descritas anteriormente existe, sin embargo, un beneficio en ir en contra de este mejor diseno de la practica y asegurar que la relacion de transmision de todos los pares de engranajes en la transmision del rotor 8 al obturador 12 sea de 1:1, no solo la relacion de transmision general. Si la relacion de transmision de todos los engranajes en los medios de transmision es de 1:1, los mismos dientes en todos los engranajes se engranan en cada giro. Esto permite una mayor precision en la sincronizacion entre el rotor 8 y el obturador 12 en el punto en que el piston 10 pasa a traves de la ranura 13 en el obturador 12. El potencial de aumento de desgaste de los engranajes en este tipo de disposicion se reduce en el dispositivo de piston y cilindro giratorio expuesto puesto que se espera normalmente que la transmision se cargue relativamente poco.
Una disposicion adicional relacionada con la que se muestra en la Figura 20 se muestra en las Figuras 25, 26 y 27. En la disposicion mostrada en la Figura 25, los engranajes rectos 16 y 17 se han sustituido con un engranaje interior o de anillo 43 y el engranaje de acoplamiento 44. Como se muestra en la Figura 26, el engranaje de anillo 43 se fija a una superficie interior de la porcion tubular 8 a del rotor 8. La forma de los dientes de estos engranajes puede ser lineal o helicoidal o de alguna otra forma. En esta disposicion, la relacion de transmision global puede ser 1:1 pero no es posible que las relaciones de transmision de los pares de engranajes individuales sea 1:1. Esta disposicion ofrece beneficios de embalaje en realizaciones particulares.
En cualquiera de las disposiciones descritas anteriormente cuando se emplean engranajes rectos, estos pueden ser sustituidos por engranajes helicoidales.
En cualquiera de las disposiciones descritas anteriormente que emplean engranajes conicos, los engranajes conicos pueden ser de corte recto o helicoidal o emplear alguna otra forma de diente.
En cualquiera de las disposiciones descritas anteriormente que emplean engranajes helicoidales cruzados, el par de engranajes helicoidales cruzados podnan sustituirse por un par de engranajes hipoides.
Las Figuras 28 y 29 muestran un ejemplo del obturador 12 que esta provisto de un eje de giro que es diferente al del rotor 8, pero los ejes no son ortogonales entre sf. El conjunto de transmision comprende un engranaje conico 70, que engrana con un engranaje conico 71, conectandose el engranaje conico 71 al arbol 15. En la disposicion mostrada, los engranajes conicos 70, 71 tienen forma hipoide.
Un dispositivo de piston y cilindro giratorio que comprende cualquiera de los conjuntos de transmision descritos anteriormente consigue los requisitos deseables para las caractensticas de embalaje, precision de transmision y rigidez de transmision.

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    REIVINDICACIONES
    1. Un dispositivo de piston (10) y espacio de cilindro anular (6) que comprende un disco de obturador giratorio (12), un rotor (8) y un conjunto de transmision,
    comprendiendo el conjunto de transmision un primer engranaje (20; 31; 35; 42) y un subconjunto de engranajes (15 a 19; 32 a 34; 36 a 38; 39 a 41; 30,43,44),
    el primer engranaje (20; 31; 35; 42) conectarse al disco de obturador (12) del dispositivo, y el primer engranaje (20; 31; 35; 42) proporcionado en una superficie lateral del disco de obturador (12)
    y el primer engranaje (20; 31; 35; 42) conectado al subconjunto de engranajes que convierte el giro de un eje de giro diferente al del disco de obturador (12),
    caracterizado por un eje de giro del rotor (8) separado del eje de giro del disco de obturador (12), y recibiendose el disco de obturador (12) dentro de un volumen interno del rotor (8).
  2. 2. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el primer engranaje (20) esta situado radialmente hacia el interior del obturador (12).
  3. 3. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, en el que un eje de giro del subconjunto de engranajes (15, 16, 17, 18, 19) es sustancialmente ortogonal al del obturador (12).
  4. 4. Un dispositivo de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que el subconjunto de engranajes (15, 16, 17, 18, 19) comprende un arbol (18) que se extiende lejos del obturador (12) y o bien se conecta al primer engranaje (20) a traves de un engranaje (19) del arbol o se conecta al primer engranaje mediante al menos un engranaje intermedio (33, 34).
  5. 5. Un dispositivo de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, disponiendose el subconjunto de engranajes (15, 16, 17, 18, 19) para conectarse a una porcion de carcasa (8a) del rotor (8).
  6. 6. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 5, en el que el subconjunto de engranajes (15, 16, 17, 18, 19) comprende un engranaje interior (44) que puede conectarse a una superficie interior (43) de la porcion de carcasa.
  7. 7. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 5, disponiendose el subconjunto de engranajes (15, 16, 17, 18, 19) para conectarse a una porcion de extremo distal de la porcion de carcasa (8a).
  8. 8. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 7, en el que el subconjunto de engranajes (15, 16, 17, 18, 19) comprende un arbol (15) dispuesto para conectarse a una placa de accionamiento (14) conectada a la porcion de carcasa (8a).
  9. 9. Un dispositivo de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que, in situ, el primer engranaje (20) se encuentra dentro del diseno del obturador (12).
  10. 10. Un dispositivo de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que el primer engranaje (20) comprende dientes rectos, cuyo primer engranaje engrana con un engranaje del subconjunto de engranajes (15, 16, 17, 18, 19) que comprende dientes rectos.
  11. 11. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 10, en el que el subconjunto de engranajes comprende un primer engranaje conico (33) y un engranaje recto (34), disponiendose el primer engranaje conico (33) y el engranaje recto (34) coaxialmente y siendo el eje de giro del primer engranaje conico (33) y el engranaje recto (34) paralelo al del primer engranaje (35), y comprendiendo el subconjunto de engranajes ademas un segundo engranaje conico (32), que engrana con el primer engranaje conico (33).
  12. 12. Un dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que la primer engranaje (42) tiene forma no circular, y se engrana con un engranaje (41) del subconjunto de engranajes que tambien tiene una forma no circular.
  13. 13. Un dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que el primer engranaje (20) comprende dientes helicoidales, y engrana con un engranaje (19) del subconjunto de engranajes que tiene dientes helicoidales.
  14. 14. Un dispositivo de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que pares de engranajes de acoplamiento tienen una relacion de transmision de 1:1.
  15. 15. Un dispositivo de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, que comprende un espacio de cilindro anular, y el rotor (8) esta provisto de una porcion de carcasa (8b) que se extiende lejos del espacio de cilindro anular, que es sustancialmente co-axial con el eje de giro del rotor (8), y la porcion de carcasa (8b) se conecta giratoriamente con el
    conjunto de transmision para transmitir el giro del rotor (8) al disco de obturador giratorio (12) del dispositivo, y el conjunto de transmision esta encerrado al menos parcialmente por la porcion de carcasa (8b).
  16. 16. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 15, en el que una porcion superficial (11) del rotor (8) define, al 5 menos en parte, un espacio de cilindro anular, y la porcion superficial tiene forma de anillo concavo.
  17. 17. Un dispositivo de acuerdo con cualquiera de la reivindicacion 15 o la reivindicacion 16, que comprende un mecanismo de ajuste (22, 23) que permite la orientacion relativa de un piston del rotor (8) con respecto a una ranura del obturador (12), cuando el piston se recibe en la ranura (13), para ajustarse.
    10
  18. 18. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 17, en el que el mecanismo de ajuste (22, 23) comprende una conexion movil entre el conjunto de transmision y el rotor (8).
  19. 19. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 18, en el que la conexion movil esta configurada para permitir el 15 movimiento pivotable entre el rotor (8) y el disco de obturador (12).
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