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DE566104C - Rotary piston blower - Google Patents

Rotary piston blower

Info

Publication number
DE566104C
DE566104C DEH127156D DEH0127156D DE566104C DE 566104 C DE566104 C DE 566104C DE H127156 D DEH127156 D DE H127156D DE H0127156 D DEH0127156 D DE H0127156D DE 566104 C DE566104 C DE 566104C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
wing
rotary piston
oscillation
shaft
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEH127156D
Other languages
German (de)
Inventor
Hermann Moeller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Humboldt Deutzmotoren AG
Original Assignee
Humboldt Deutzmotoren AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Humboldt Deutzmotoren AG filed Critical Humboldt Deutzmotoren AG
Priority to DEH127156D priority Critical patent/DE566104C/en
Application granted granted Critical
Publication of DE566104C publication Critical patent/DE566104C/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C9/00Oscillating-piston machines or engines
    • F01C9/005Oscillating-piston machines or engines the piston oscillating in the space, e.g. around a fixed point

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

Drehkolbengebläse Die Erfindung bezieht sich auf Drehkolbengebläse, insbesondere für die Spülung von Brennkraftmaschinen. Das Gehäuse eines solchen Gebläse: ist als hohler Drehkörper ausgebildet. 1n diesem dreht sich eine Scheibe, welche in radialen Schlitzen Flügel, die als Kolben wirken, enthält. Diese Flügel machen während einer Drehung der Scheibe, bedingt durch die Form des Gehäuses, eine einzige Pendelschwingung.Rotary piston blower The invention relates to rotary piston blowers, especially for flushing internal combustion engines. The housing of such a Fan: is designed as a hollow rotating body. In this a disc rotates, which contains blades that act as pistons in radial slots. These wings cause a rotation of the disk, due to the shape of the housing single pendulum oscillation.

\ach der Erfindung werden die Reibungskräfte zwischen den Kanten der Flügel und der inneren Gehäusewand, soweit sie auf Massendrücken beruhen, vollständig ausgeschaltet. Der mechanische Wirkungsgrad des Gebläses wird damit entsprechend verbessert.According to the invention, the frictional forces between the edges of the Wing and the inner housing wall, insofar as they are based on mass pressures, completely switched off. The mechanical efficiency of the fan is thus accordingly improved.

Die Erfindung soll im einzelnen an Hand der Zeichnung erläutert «-erden.The invention is to be explained in detail with reference to the drawing.

Abb. i und :2 zeigen je eine Ausführungsform des Gebläses im Längsschnitt.Fig. I and: 2 each show an embodiment of the fan in longitudinal section.

Das Gehäuse a in Abb. i ist ein zur Welle b geneigter Drehkörper, dessen innere Stirnwände eben und dessen einhüllende Fläche kugelförmig ausgebildet ist. Mit der Welle b liegt im Gehäuse die doppelkegelförmige Scheibe c. Diese berührt auf gegenüberliegenden Seiten und urn i8o' versetzt auf die ganze Länge ihrer Erzeugenden die inneren Stirnwände. Der zweiseitige Flügel d durchdringt die Scheibe c in einem diametralen Schlitz und ist auch durch die Welle b hindurchgeführt. In seiner Ebene liegt die Achse der Antriebswelle b. Bei der Drehung der Scheibe pendelt der Flügel d um seinen in der Scheibe c befestigten Zapfen e. Bei gleicher Winkelgeschwindigkeit der Scheibe c führt der Flügel d zwangsläufig eine harmonische Schwingung aus.The housing a in Fig. I is a rotating body inclined to the shaft b , the inner end walls of which are flat and the enveloping surface of which is spherical. With the shaft b, the double-conical disk c is located in the housing. This touches the inner end walls on opposite sides and offset by 18o 'over the entire length of its generators. The bilateral wing d penetrates the disc c in a diametrical slot and is also passed through the shaft b. The axis of the drive shaft b lies in its plane. When the disk rotates, the wing d oscillates around its pin e fastened in the disk c. If the angular velocity of the disk c is the same, the wing d inevitably carries out a harmonic oscillation.

Abb. -, zeigt eine geänderte Ausführungsform des Gebläses. Der Zapfen e' des einseitigen Flügels d' liegt hier außerhalb der Welle b'. Bei dieser Ausführung braucht die Welle nicht durchbrochen, d. h. geschwächt zu «-erden. Die Scheibe c' besitzt hier planparallele Stirnflächen, die wie in der Ausführung nach Abb. i ebenfalls an zwei Kanten die innere Gehäusewand berühren. Die Stirnflächen des Gehäuses sind keine einfachen Drehflächen um eine bestimmte Achse. Ihre Bearbeitung geschieht von einem schwingen-Sen Support aus, der dieselbe Bewegung wie der Flügel d' während einer Umdrehung des Gehäuses beschreibt. Aber auch hier ist die Schwingung des Flügels eine harmonische; denn die Kante f des Gehäuses liegt in einer Ebene. Diese Ebene würde einen mit der Achse der Antriebswelle b' gleichachsigen Kreiszylinder in einer Ellipse schneiden. Diese aber gibt als Abwicklung eine genaue Sinuslinie.Fig. - shows a modified embodiment of the fan. The cone e 'of the one-sided wing d' lies outside the shaft b 'here. In this version the wave does not need to be broken, d. H. weakened to «-ground. The disc c ' has plane-parallel end faces here, which, as in the design according to Fig. i, also touch the inner housing wall on two edges. The faces of the housing are no simple turning surfaces around a certain axis. Your editing is happening from a swing-sen support, which has the same movement as the wing d 'during describes one revolution of the housing. But here, too, is the vibration of the wing a harmonic; because the edge f of the housing lies in one plane. This level would one with the Axis of the drive shaft b 'equiaxed circular cylinder cut in an ellipse. But this gives an exact sine curve as a development.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß im Falle das Gehäuse fortgelassen ist und der Flügel einmal aus seiner Mittellage heraus geschwenkt ist, dieser eine einfache Pendelschwingung ausführt, und zwar mit einer bestimmten Eigenschwingungszahl. Letztere ist von der Drehzahl der Welle, der Masse und dem Trägheitsmoment des Flügels abhängig. Gegenüber einem Gewichtspendel mit ruhender Aufhängung besteht nur der Unterschied, daß anstatt der Beschleunigung durch die Schwere hier die Zentripetalbeschleunigung wirksam ist. Durch entsprechende Verteilung der Masse innerhalb des Flügels kann die Eigenschwingungszahl verändert werden. Dies geschieht nach der Erfindung so weit, daß die Eigenschwingungszahl mit der Drehzahl des Gebläses sich in Übereinstimmung befindet. Es läßt sich nachweisen, daß dann für veränderliche Drehzahl die Übereinstimmung erhalten bleibt. Damit sind aber die ungünstigen Massendrücke auf die Gehäusewand ausgeschaltet. Sollte die Gewichtsveränderung innerhalb des Flügels nicht genügen für die Erreichung der Übereinstimmung, so wird man die Eigenschwingungszahl durch eine Federung weiterhin erhöhen können, die den Flügel von beiden Seiten in seine Mittellage zurückzuführen sucht.The invention is based on the knowledge that in the case of the housing is omitted and the wing has been pivoted out of its central position once, this executes a simple pendulum oscillation, with a certain natural oscillation number. The latter depends on the speed of the shaft, the mass and the moment of inertia of the wing addicted. Compared to a weight pendulum with stationary suspension, there is only the The difference is that instead of the acceleration due to gravity, here the centripetal acceleration is effective. By appropriately distributing the mass within the wing the natural frequency can be changed. This is done according to the invention far that the natural frequency with the speed of the fan is in agreement is located. It can be demonstrated that the agreement is then for a variable speed preserved. But that means the unfavorable mass pressures on the housing wall switched off. Should the weight change within the wing not be sufficient for the achievement of the correspondence, one becomes the natural frequency through a suspension can continue to increase the wing in its from both sides Seeks to be traced back to the central position.

In Abb.6 ist unter Fortlassung des Gehäuses die zuletzt erwähnte elastische Rückführung bei einer Ausbildung des Gebläses nach Art der Abb. a dargestellt. Am Flügel d", der in seiner einen Endstellung der Schwingung gezeigt ist, ist ein Paket von Blattfedern g befestigt. Diese greifen in eine Aussparung der Welle hinein. Statt Blattfedern mag auch jedes andere elastische Mittel, z. B. Gummi, benutzt werden, insbesondere kann letzteres zur Abdichtung dienen.In Fig.6 the last mentioned elastic one is omitted from the housing Return when the fan is designed according to the type of Fig. A. At the Wing d ", which is shown in its one end position of oscillation, is a package attached by leaf springs g. These engage in a recess in the shaft. Instead of leaf springs, any other elastic means, e.g. B. rubber is used in particular, the latter can be used for sealing.

Die theoretische Untersuchung der Schwingungen soll an Hand der Abb. 3 bis 5 vorgenommen werden.The theoretical investigation of the vibrations should be based on Fig. 3 to 5 can be made.

Die Dauer einer Schwingung des einfachen Fadenpendels ist Für den Fall der gleichzeitigen Drehung des Flügels wird die Erdbeschleunigung g durch die Zentripetalbeschleunigung ersetzt. Diese beträgt z-co2#a, worin co die Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle und a der Schwerpunktsabstand des Flügels von der Achse der Welle bedeuten (Abb.3). Damit ergibt sich eine Schwingungsdauer für den Fall, daß der Schwerpunktsabstand a - der Pendellänge l ist, d. h. daß die Achse des Pendels in der Drehachse der Welle liegt (Abb.3). Liegt dagegen die Schwingachse wie in der Ausführung nach Abb. a und 6 um die Länge b außerhalb der Wellenachse, so verändert sich (Abb. d.) die Formel für die Zentripetalbeschleunigung in z=0)2.a=o)2'(b+l) und die Formel der Schwingungsdauer in Die Schwingungsdauer ist also in jedem Fall umgekehrt proportional zur Drehzahl der Welle. Die Schwingungszahl, bezogen auf die Zeit, als reziproker Wert der Schwingungsdauer ist damit direkt proportional zur Drehzahl der Welle. Dies bedeutet, daß, wenn die Eigenschwingungszahl des Pendels mit einer Drehzahl der Welle übereinstimmt, auch bei wechselnder Drehzahl die Übereinstimmung erhalten bleibt.The duration of an oscillation of the simple thread pendulum is In the case of a simultaneous rotation of the wing, the acceleration due to gravity g is replaced by the centripetal acceleration. This is z-co2 # a, where co is the angular velocity of the drive shaft and a is the center of gravity of the wing from the axis of the shaft (Fig.3). This results in a period of oscillation for the case that the center of gravity distance a is the pendulum length l, ie that the axis of the pendulum lies in the axis of rotation of the shaft (Fig.3). If, on the other hand, the oscillation axis lies outside the shaft axis by the length b, as in the embodiment according to Fig. A and 6, the formula for the centripetal acceleration changes in z = 0) 2.a = o) 2 '( b + l) and the formula for the period of oscillation in The period of oscillation is in any case inversely proportional to the speed of the shaft. The number of vibrations, based on time, as the reciprocal value of the period of oscillation, is therefore directly proportional to the speed of the shaft. This means that if the natural frequency of the pendulum corresponds to a speed of the shaft, the correspondence is maintained even if the speed changes.

Die vereinfachten Betrachtungen des Fadenpendels lassen sich ohne weiteres auf die des physischen Pendels, welches der hier betrachtete Flügel darstellt, übertragen (Abb.5). Die entsprechend reduzierte Länge des physischen Pendels ist worin I das Massenträgheitsmoment des Flügels, bezogen, auf seine Schwingachse, in dessen Masse und s dessen Schwerpunktsabstand von der Schwingachse bedeuten. Führt :man noch weiterhin den Begriff des Trägheitsradius ein so fällt in der Formel für die reduzierte Länge die Masse und damit das spezifische Gewicht des Werkstoffes heraus Die Eigenschwingungszahl ist danach unabhängig von der Wahl des Werkstoffes.The simplified considerations of the thread pendulum can easily be transferred to those of the physical pendulum, which the wing considered here represents (Fig. 5). The correspondingly reduced length of the physical pendulum is where I is the moment of inertia of the wing, based on its axis of oscillation, in its mass and s is its center of gravity from the axis of oscillation. Introduces: one continues to introduce the concept of the radius of gyration the mass and thus the specific weight of the material are omitted from the formula for the reduced length The natural frequency is then independent of the choice of material.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: r. Drehkolbengebläse, insbesondere für die Spülung von Brennkraftmaschinen, in welchem ein Flügel in einer Ebene, in der die Achse der Antriebswelle liegt, eine Schwingung infolge der an ihm wirkenden Zentripetalbeschleunigung ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß durch ',Jerteilung der Masse innerhalb des Flügels dessen Eigenschwingungszahl in Cbereinstimmung mit der Drehzahl der Antriebswelle (b) gebracht ist. z. Drehkolbengebläse nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß federnde Mittel (g) an dem Flügel (d") vorgesehen sind, «-elche ihn stets in seine Mittellage zurückzuführen suchen.PATENT CLAIMS: r. Rotary piston blower, especially for flushing of internal combustion engines, in which a wing in a plane in which is the axis of the drive shaft, a vibration as a result of the acting on it Performs centripetal acceleration, characterized in that by ', Jdistribution of the mass inside the wing, its natural frequency in accordance with the speed of the drive shaft (b) is brought. z. Rotary piston blower according to claim r, characterized in that resilient means (g) are provided on the wing (d ") are, "-which always try to bring it back to its central position.
DEH127156D 1931-06-02 1931-06-02 Rotary piston blower Expired DE566104C (en)

Priority Applications (1)

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DEH127156D DE566104C (en) 1931-06-02 1931-06-02 Rotary piston blower

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DEH127156D DE566104C (en) 1931-06-02 1931-06-02 Rotary piston blower

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DE566104C true DE566104C (en) 1932-12-10

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ID=7175293

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DEH127156D Expired DE566104C (en) 1931-06-02 1931-06-02 Rotary piston blower

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DE (1) DE566104C (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2436285A (en) * 1946-03-15 1948-02-17 Frank A Booth Motor or pump

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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