PL218357B1 - Maszyna z obrotowym wirnikiem - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest maszyna z obrotowym wirnikiem napędzana medium pneumatycznym lub hydraulicznym, spełniająca rolę silnika, turbiny lub pompy i używana do napędu urządzeń domowych, przemysłowych lub transportowych.

Znane i powszechnie stosowane są maszyny, silniki lub turbiny i inne urządzenia z płaskim obrotowym wirnikiem używane do napędu urządzeń domowych, przemysłowych lub transportowych. Znane silniki z obrotowym wirnikiem w kształcie zbliżonym do trójkąta o lekko spłaszczonych krawędziach posiadały korpus z eliptyczną komorą, wewnątrz której obracał się mimośrodowo tłok wokół osi wału napędowego, a mimośrodowy obrót realizowany był przez połączenie zębate wewnątrz otworu tłoka i na zewnątrz wału napędowego. Innym znanym z niemieckiego patentu chronionego w Polsce za numerem 61652 rozwiązaniem jest wykładzina wewnętrznej komory silnika z płaskim wirującym tłokiem, której zadaniem jest przedłużenie żywotności silnika. W innym znanym z polskiego opisu niemieckiego patentu nr 59513 jest termoizolacja powierzchni trójkątnego wirującego tłoka w celu przedłużenia jej żywotności. Znane są również silniki z wirującym tłokiem posiadające korpus w kształcie cylindrycznym, a wirnik jest w kształcie zbliżonym do elipsy lub krążka.

Znany z polskiego opisu patentowego nr 76238 silnik z wirującym tłokiem posiada w cylindrycznym korpusie eliptyczny tłok wirujący z czterema kanałami, dwoma dolotowymi i dwoma wylotowymi, zaś w korpusie znajdują się cztery przesuwne ścianki komór spalania sterowane popychaczami. Inne znane z polskiego opisu patentowego nr 94611 rozwiązanie posiada cylindryczny korpus i wirujący mimośrodowo wirnik wyposażony w cztery łopatki symetrycznie i odśrodkowo przesuwnie umieszczone na wirniku. W korpusie stycznie do komory wirnika umieszczone są kanały dolotowe sprężonego powietrza i kanały wylotowe. Pomiędzy łopatkami wirnika umieszczone są wycięcia, które są umieszczone niesymetrycznie i są przesunięte z płaszczyzny symetrii w kierunku przeciwnym do kierunku obrotu wirnika. W innym znanym rozwiązaniu polskiego wynalazku opatentowanego za numerem 99054 wirnik łopatkowy silnika pneumatycznego umieszczony na współśrodkowym wale w komorze korpusu posiada kanały dolotowe z dyszami nachylonymi w stosunku do łopatek wirnika. W maszynie pneumatycznej z krążącym tłokiem opatentowanej za numerem 185607 trójwierzchołkowy wirnik, mimośrodowo umieszczony na wale porusza się w eliptycznej komorze korpusu, przy czym wał wirnika posiada kanał osiowy przechodzący w kanał promieniowy oraz przeciwciężar.

Znane rozwiązania maszyn pneumatycznych posiadały wadliwe układy wirnikowe lub bardzo skomplikowaną budowę korpusu maszyn pneumatycznych z obrotowym wirnikiem.

Dla wyeliminowania tych niedogodności opracowano maszynę pneumatyczną(hydrauliczną) z obrotowym wirnikiem według wynalazku.

Maszyna z obrotowym wirnikiem według wynalazku zbudowana jest z cylindrycznego korpusu z pokrywami czołowymi oraz współosiowo umocowanego na wale wirnika uszczelnionego w korpusie czterema krążkowymi uszczelniaczami o obrotach zsynchronizowanych z obrotem wału wirnika, lecz przeciwnie skierowanych. Uszczelniacze osadzone są w czterech cylindrycznych gniazdach wirnika, których osie tworzą narożniki kwadratu (możliwe jest umieszczanie innej ilości uszczelniaczy (3, 5, 6 itd.), w odpowiedniej ilości gniazd, których osie umieszczone są w narożnikach odpowiedniego wielokąta foremnego). Krążki uszczelniające posiadają na swym obwodzie wycięcia cylindryczne odpowiadające kształtem wirującym uszczelniaczom walcowym według wynalazku. W korpusie wykonane są otwory dysz dolotowych i wylotowych medium pneumatycznego lub hydraulicznego usytuowane w bocznej obudowie korpusu lub dennicy korpusu w wierzchołkach trójkąta równobocznego (przy innej ilości uszczelniaczy niż cztery otwory dolotowe i wylotowe tworzą wierzchołki n-1 kąta foremnego, gdzie n jest ilością uszczelniaczy). W bocznej obudowie korpusu, pomiędzy dyszami dolotową i wylotową umieszczone są w wierzchołkach n-1 kąta foremnego, gdzie n jest ilością uszczelniaczy, wirujące uszczelniacze walcowe.

Wtłoczone przez dysze wlotowe sprężone medium pneumatyczne lub hydrauliczne powoduje wzrost ciśnienia w komorze pomiędzy cylindrycznym korpusem, uszczelniaczami walcowymi a wirnikiem i działając na uszczelniacze krążkowe powoduje obrót wirnika aż do momentu odsłonięcia przez te uszczelniacze otworów wylotowych.

Rozwiązanie silnika pneumatycznego (hydraulicznego) z wirującym tłokiem według wynalazku jest proste, tanie w wykonaniu i niezawodne w działaniu.

Maszyna z obrotowym wirnikiem według wynalazku ukazana została w przykładowym wykonaniu na schematycznym rysunku, gdzie fig. 1 ukazuje przekrój poprzeczny maszyny.

PL 218 357 B1

Maszyna z obrotowym wirnikiem według wynalazku zbudowana jest w przykładzie wykonania z cylindrycznego korpusu 3 z pokrywami czołowymi oraz współosiowo umocowanego na wale wirnika 1 uszczelnionego w korpusie czterema krążkowymi uszczelniaczami 2 o obrotach zsynchronizowanych z obrotem wału wirnika, lecz przeciwnie skierowanych w taki sposób, że uszczelniacze te toczą się po powierzchni obudowy 3. Wirnik 1 posiada kształt cylindryczny oraz posiada cztery gniazda o osiach umieszczonych w narożnikach kwadratu, w których osadzone są uszczelniacze 2. Uszczelniacze posiadają wybrania pasowane do wirujących uszczelniaczy walcowych 4. W korpusie 3 osadzone są w wierzchołkach trójkąta równobocznego wirujące uszczelniacze walcowe 4. Uszczelniacze walcowe 4 wirują przeciwnie do kierunku obrotu wirnika i są z nim zsynchronizowane tak, aby się toczyły po jego walcowej powierzchni. Ilość wirujących uszczelniaczy i ich rozmieszczenie uzależniona jest od ilości krążkowych uszczelniaczy 2. W korpusie 3 wykonane także są otwory dysz dolotowych 5 i wylotowych 6 medium pneumatycznego lub hydraulicznego. Otwory te mogą być sytuowane również w dennicy korpusu 3. Otwory dolotowe 5 i wylotowe 6 usytuowane są w narożnikach n-kąta foremnego, gdzie n jest ilością wirujących uszczelniaczy walcowych 4 tak, aby wirujące uszczelniacze walcowe rozdzielały bliżej siebie leżące otwory dolotowe 5 od wylotowych 6. Wtłoczone przez dyszę 5 wlotowe sprężone medium powoduje wzrost ciśnienia w komorze pomiędzy cylindrycznym korpusem 3 a wirującym uszczelniaczem 4 i działając na wirnik 1 poprzez uszczelniacz 2 powoduje obrót wirnika aż do momentu odsłonięcia przez uszczelniacz 2_otworu wylotowego 6 a następnie cykl jest powtarzany z wykorzystaniem drugiej i trzeciej pary dysz. W innych przykładach wykonania cylindryczny wirnik może posiadać zwiększoną lub zmniejszoną ilość uszczelniaczy umieszczonych na wierzchołkach figur imitujących figury foremne, przy czym ilość par dysz wlotowych i wylotowych winna odpowiadać ilości tych uszczelniaczy.

Claims (2)

1. Maszyna z obrotowym wirnikiem zbudowana z cylindrycznego korpusu z pokrywami czołowymi oraz współosiowo mocowanego na wale cylindrycznego wirnika uszczelnionego w korpusie krążkowymi uszczelniaczami, znamienna tym, że cylindryczny wirnik (1) posiada cztery gniazda o osiach symetrii w wierzchołkach kwadratu, a krążkowe uszczelniacze (2) posiadają krzywiznę dopasowaną do wirujących uszczelniaczy (4) uszczelnioną w cylindrze korpusu (3) w którym wykonano otwory (5) dyszy dolotowych i wylotowych (6) usytuowanych w narożnikach trójkąta równobocznego i parami naprzemianlegle, zaś pomiędzy otworami dysz (5) i (6) umieszczono wirujące uszczelniacze krążkowe (4) o obrotach zsynchronizowanych z obrotem wału wirnika (1).

2. Maszyna z obrotowym wirnikiem według zastrz. 1, znamienna tym, że uszczelniacze krążkowe (2) posiadają obroty przeciwne od wału wirnika (1) tak, że toczą się po wewnętrznej powierzchni korpusu (3), a wycięcia w tych uszczelniaczach odpowiadają kształtem ewolwencie wirujących uszczelniaczy (4) korpusu (3).