AT510734A1

AT510734A1 - Rotationskolbenmaschine

Info

Publication number: AT510734A1
Application number: AT19662010A
Authority: AT
Inventors: Michael Dipl Ing Fh Steinbauer; Andreas Dipl Ing Krobath
Original assignee: Avl List Gmbh
Priority date: 2010-11-25
Filing date: 2010-11-25
Publication date: 2012-06-15
Also published as: AT510734B1; WO2012069196A2; WO2012069196A3

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rotationskolbenmaschine, insbesondere einen Kreiskolbenmotor, mit einer Welle (13) und einem mit der Welle (13) drehfest verbundenen Geberrad (40), das eine erste Struktur (21 - 23) aufweist, anhand welcher durch Abtasten mittels eines Aufnehmers (25) die Drehzahl und/oder Drehstellung der Welle (13) ermittelt werden kann. Zur Vereinfachung des Aufbaus der Rotationskolbenmaschine ist vorgesehen, dass das Geberrad (40) eine zweite Struktur (50) aufweist, mit welcher eine Startereinrichtung (51 - 53) zusammenwirken und dabei die Welle (13) in Rotation versetzen kann.

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rotationskolbenmaschine, insbesondere einen Kreiskolbenmotor, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezug auf einen Kreiskolbenmotor beschrieben, bei dem ein im Wesentlichen dreieckförmiger Rotationskolben auf einer im Motorgehäuse angeordneten Exzenterwelle umläuft. Die Erfindung ist aber auch bei einem Kreiskolbenmotor mit zwei, vier oder mehr Kolbenecken anwendbar und kann generell auch bei Rotationskolbenmaschinen, die einen im Motorgehäuse zentrisch umlaufenden Rotationskolben aufweisen, verwendet werden. Ferner kann die Erfindung auch bei Rotationskolbenmaschinen mit zwei, drei oder mehr nebeneinander angeordneten Rotationskolben eingesetzt werden.

Die vorliegende Erfindung ist vorzugsweise in Kraftfahrzeugen sowie in Zusammenhang mit einem Stromerzeugungsaggregat einsetzbar, welches insbesondere für den Einsatz als sogenannter Range-Extender bei elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugen geeignet ist.

Bei Kraftfahrzeugen mit Elektroantrieb und Range-Extender wird die Brennkraftmaschine des Range-Extenders in der Regel während der Fahrt ohne unmittelbare Einwirkung des Fahrers, insbesondere in Abhängigkeit vom Ladezustand der Batterie des Elektroantriebs, gestartet und abgestellt. Im Gegensatz zu Kraftfahrzeugen mit einem reinen Brennkraftmaschinenantrieb wird die Brennkraftmaschine des Range-Extenders in solchen Kraftfahrzeugen nicht kontinuierlich sondern nur zeitweise betrieben und hat in der Regel längere Stillstandzeiten.

Beim Starten und Abstellen der Brennkraftmaschine des Range-Extenders ist es von Bedeutung, dass die Exzenterwelle und mit ihr der Rotationskolben eine definierte Drehstellung haben, um so einen zuverlässigen Start bzw. eine vorteilhafte Haltestellung zu erreichen. Darüber hinaus kann es wünschenswert sein, die Drehzahl und gegebenenfalls deren Schwankungen während des Betriebs der Brennkraftmaschine zu erfassen.

Zu diesen Zwecken ist üblicherweise ein mit der Exzenterwelle gekoppeltes Geberrad vorgesehen, das in seinem Umfangsbereich eine definierte Struktur, beispielsweise in Form von Zähnen und Zahnlücken, aufweist, die bei einer Rotation des Geberrades sensorisch erfasst werden kann. Auf diese Weise können Informationen zur aktuellen Drehstellung und Drehzahl des Geberrades bzw. der Welle erhalten werden.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Rotationskolbenmaschine mit einem vereinfachten Aufbau anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch eine Rotationskolbenmaschine gemäß Anspruch 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Rotationskolbenmaschine, insbesondere der Kreiskolbenmotor, weist eine Welle und ein mit der Welle drehfest verbundenes Geberrad mit einer ersten Struktur auf, anhand welcher durch Abtasten mittels eines Aufnehmers die Drehzahl und/oder Drehstellung der Welle ermittelt werden kann, und zeichnet sich dadurch aus, dass das Geberrad eine zweite Struktur aufweist, mit welcher eine Startereinrichtung Zusammenwirken und dabei die Welle in Rotation versetzen kann.

Die Erfindung basiert auf dem Gedanken, das für die Bestimmung von Drehstellung und/oder Drehzahl der Welle vorgesehene Geberrad mit einer zusätzlichen Struktur zu versehen, über welche das Geberrad und die damit drehfest verbundene Welle in Rotation versetzt werden kann. Zum Starten der abgestellten Brennkraftmaschine wird der Rotationskolben durch ein Zusammenwirken der Startereinrichtung mit dem Geberrad in Bewegung gesetzt. Nach dem Abstellen kann die Startereinrichtung erneut mit der zweiten Struktur des Geberrades Zusammenwirken, um den Rotationskolben in eine definierte Ausgangsstellung für einen nachfolgenden Neustartzu bringen.

Durch die erfindungsgemäße Integration des Geberrades und der zweiten Struktur in nur ein Bauteil kann auf einen zusätzlichen sog. Starterkranz, welcher üblicherweise zu diesem Zweck verwendet wird und separat an der Welle montiert werden müsste, verzichtet werden, was den Aufbau und die Herstellung der erfindungsgemäßen Rotationskolbenmaschine deutlich vereinfacht und deren Kompaktheit erhöht.

Vorzugsweise hat die zweite Struktur die Form eines Zahnkranzes, welcher durch ein Zahnrad der Startereinrichtung, die selbst Teil der erfindungsgemäßen Rotationskolbenmaschine sein kann, in Rotation versetzt werden kann. Durch die Ausgestaltung der zweiten Struktur am Geberrad in Form eines Zahnkranzes wird ein zuverlässiges Starten durch ein Eingreifen des Zahnrades der Startereinrichtung bei gleichzeitig vereinfachter Montage und hoher Kompaktheit erreicht.

Vorzugsweise weist das Geberrad zur Erzeugung einer Unwucht eine nicht rotationssymmetrische Masseverteilung auf. Die daraus resultierende Unwucht ist insbesondere ausreichend groß, um ein oder mehrere üblicherweise an der Welle angeordnete Ausgleichsgewichte, die zur Kompensation der Unwucht der Exzenterwelle dienen, zumindest teilweise ersetzen zu können. Auf diese Weise kann auf ein oder mehrere zusätzliche Ausgleichsgewichte verzichtet werden, was den Aufbau und die Herstellung der erfindungsgemäßen Rotationskolbenmaschine deutlich vereinfacht und deren Kompaktheit erhöht.

Unter einer nicht rotationssymmetrischen Masseverteilung im Sinne der Erfindung ist zu verstehen, dass die Masse des Geberrades um die Rotationsachse des Geberrades nicht rotationssymmetrisch verteilt ist. Die Masse des Geberrades ist hierbei so verteilt, dass nur eine Drehung um die Rotationsachse um einen Winkel von 360° das Geberrad auf sich selbst abbildet, was dagegen bei einer Drehung um jeden anderen Winkel nicht der Fall ist.

Vorzugsweise umfasst das Geberrad eine Geberradscheibe, an welcher sich die erste Struktur befindet, wobei die Geberradscheibe eine nicht rotationssymmetrische Masseverteilung aufweist. Die erste Struktur befindet sich hierbei insbesondere am äußeren Umfang der Geberradscheibe und kann eine im Wesentlichen rotationssymmetrische Massenverteilung aufweisen. Bei dieser Ausführung wird die Unwucht des Geberrades im Wesentlichen durch die Ausgestaltung der Geberradscheibe, in welcher sich der ü-berwiegende Anteil der Masse des Geberrades befindet, realisiert, ohne dass dies einen Einfluss auf die erste Struktur und damit auf die Zuverlässigkeit bei der Ermittlung der Drehzahl und/oder Drehstellung des Geberrades hat.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Geberradscheibe mindestens einen ersten Sektor auf, welcher ein höheres Trägheitsmoment hat als ein dem ersten Sektor entsprechender und diesem gegenüberliegender zweiter Sektor der Geberradscheibe. Insbesondere weist die Geberradscheibe in zumindest einem Bereich des ersten Sektors eine größere Dicke und/oder Massendichte als in dem entsprechenden Bereich des zweiten Sektors auf. Hierbei ist bevorzugt, dass der Bereich des ersten Sektors in Richtung des Umfangs der Geberradscheibe verläuft. Durch diese Maßnahmen kann eine nicht rotationssymmetrische Masseverteilung und die daraus resultierende Unwucht auf einfache und zuverlässige Weise realisiert werden, ohne dass die Gesamtmasse des Geberrades unnötig groß wird.

Es ist außerdem bevorzugt, die Masseverteilung des Geberrades derart auszugestalten, dass die bei einer Rotation des Geberrades resultierende Unwucht eine Unwucht der rotierenden Welle vermindert oder ausgleicht. Bei dieser Ausführung des Geberrades kann auf ein oder mehrere zusätzliche Ausgleichsgewichte, die eine Unwucht der Welle, insbesondere der Exzenterwelle, üblicherweise kompensieren, verzichtet werden, was den Aufbau des Motors weiter vereinfacht.

Bei der Welle handelt es sich insbesondere um eine Exzenterwelle. Die nicht rotationssymmetrische Masseverteilung im Geberrad kommt hierbei auf besonders vorteilhafte Weise zum Einsatz, indem Unwuchten bei der Rotation der Exzenterwelle auf einfache und zuverlässige Weise ausgeglichen oder zumindest verringert werden, wobei die ansonsten erforderlichen Ausgleichsgewichte eingespart werden können. Auch die erfindungsgemäße Integration der zweiten Struktur, insbesondere des Zahnkranzes, in das Geberrad hat hierbei besondere Vorteile, da auf diese Weise eine gewünschte Start-und/oder Endstellung der Exzenterwelle zuverlässig und einfach eingestellt werden kann.

Die erste Struktur, anhand welcher durch Abtasten die Drehstellung und/oder Drehzahl der Welle bzw. des Geberrades ermittelt werden kann, weist vorzugsweise zumindest • » * · φ • » * · φ -4- ·*» 4·«» ··· teilweise einen periodischen Verlauf auf. Dadurch kann die Drehstellung bzw. Drehzahl der Welle auf besonders einfach Weise ermittelt werden.

Es ist bevorzugt, dass das Geberrad einschließlich der ersten und/oder zweiten Struktur aus einem Stück hergestellt ist. Dadurch werden sowohl die Herstellung des Geberrades einschließlich erster bzw. zweiter Struktur als auch deren Montage auf die Weile vereinfacht.

Insbesondere wird das Geberrad einschließlich der ersten und/oder zweiten Struktur als ein Gussteil realisiert, wodurch eine besonders einfache und zuverlässige Realisierung der nicht rotationssymmetrischen Masseverteilung bzw. des Zahnkranzes ermöglicht wird.

In einer alternativen Ausführung kann die zweite Struktur als separates Teil hergestellt und auf das Geberrad aufgepresst werden. Hierbei können die fertigungstechnischen Besonderheiten bei der Herstellung insbesondere des Zahnkranzes berücksichtigt werden, ohne dass die Einfachheit und Kompaktheit des Aufbaus des Geberrades beeinträchtigt wird.

Vorteilhafterweise umfasst die Rotationskolbenmaschine einen Aufnehmer zum Abtasten der ersten Struktur des Geberrades und eine Auswertungseinrichtung zum Ableiten der Drehzahl und/oder der Drehstellung der Welle anhand der abgetasteten ersten Struktur des Geberrades.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den Figuren.

Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch einen Kreiskolbenmotor bei unterschiedlichen Kolbenstellungen;

Fig. 2 ein Beispiel für ein Geberrad zusammen mit Einrichtungen zur Ermittlung der Drehstellung und/oder Drehzahl und zur Steuerung des Motors;

Fig. 3 ein Beispiel für ein Geberrad mit integrierter Unwucht;

Fig. 4 das in Fig. 3 gezeigte Beispiel in Vorder- und Seitenansicht;

Fig. 5 ein weiteres Beispiel für ein Geberrad mit integrierter Unwucht;

Fig. 6 ein weiteres Beispiel für ein Geberrad mit integrierter Unwucht;

Fig. 7 ein Beispiel für ein Geberrad mit Starterkranz;

Fig. 8 ein Beispiel für ein Geberrad mit Starterkranz und integrierter Unwucht;

Fig. 9 ein Beispiel für ein Geberrad mit Starterkranz zusammen mit einer Startereinrichtung zum Antreiben des Geberrades.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen Kreiskolbenmotor bei unterschiedlichen Kolbenstellungen. Ein Rotationskolben 11 in der Form eines aus abgeflachten Kreisbögen zusammengesetzten Dreiecks läuft auf einer Steuerungsscheibe 12 einer in einem Motorgehäuse 10 angeordneten Exzenterwelle 13 um und versetzt diese dabei in Rotation. Die Lage der Rotationsachse 14 der Exzenterwelle 13 ist hierbei ortsfest.

An der Exzenterwelle 13, insbesondere an deren Stirnseite, ist ein Geberrad angeordnet, welches aus Anschaulichkeitsgründen in Fig. 1 nicht dargestellt ist und nachfolgend anhand des in Fig. 2 gezeigten Beispiels näher erläutert wird.

Fig. 2 zeigt ein Beispiel für ein Geberrad 20, das im Bereich seines äußeren Umfangs eine Struktur oder ein Muster in Form einer Vielzahl von Zähnen 21 und Zahnlücken 22 mit im Wesentlichen identischer Breite aufweist. Zusätzlich ist bei dem hier gezeigten Beispiel eines Geberrades 20 ein weiterer Zahn 23 mit etwa der dreifachen Breite vorgesehen. Je nach Anwendungsfall kann es vorteilhaft sein, die Breite der Zähne 21 und die Breite der Zahnlücken 22 unterschiedlich zu wählen. Darüber hinaus ist es möglich, anstelle eines Zahnes 23 mit einer von den übrigen Zähnen 21 abweichenden Breite eine Zahnlücke vorzusehen, welche eine von den übrigen Zahnlücken 22 abweichende Breite aufweist.

Durch eine Rotation der Exzenterwelle 13 um die Rotationsachse 14 (siehe Fig. 1) wird die mit dieser drehfest gekoppelte Geberscheibe 20 ebenfalls in Rotation versetzt, so dass deren Zähne 21, 23 und Zahnlücken 22 einen in der Nähe des Umfangs des Geberrades 20 angeordneten Aufnehmer 25, welcher beispielsweise als optischer oder induktiver Sensor ausgebildet ist, passieren und von diesem abgetastet werden können.

Die während des Abtastens der einzelnen Zähne 21, 23 bzw. Zahnlücken 22 des rotierenden Geberrades 20 erhaltenden Sensorsignale werden einer Auswertungseinrichtung 26 zugeführt und dort in der Weise verarbeitet und/oder ausgewertet, dass daraus eine Information über die aktuelle Drehstellung und/oder Drehzahl des Geberrades 20 erhalten wird.

Beispielsweise kann aus den bei einem Abtasten des den Aufnehmer 25 passierenden breiteren Zahnes 23 erhaltenen Sensorsignalen auf eine definierte Drehstellung des Geberrades 20 geschlossen werden. Durch ein einfaches Zählen der im Weiteren den Aufnehmer 25 passierenden und abgetasteten Zähne 21 bzw. Zahnlücken 22 kann dann die aktuelle Winkellage des Geberrades 20 relativ zur definierten Drehstellung ermittelt werden. Darüber hinaus kann durch zeitweiliges oder kontinuierliches Zählen der den Aufnehmer 25 passierenden Zähne 21, 23 und/oder Zahnlücken 22 eine Drehzahl der rotie- renden Geberscheibe 20 ermittelt und ggf. auf Drehzahlschwankungen geschlossen werden.

Die in der Auswertungseinrichtung 26 abgeleiteten Informationen werden einer Steuerungseinrichtung 27 zugeführt, welche die Rotationskolbenmaschine in vorgegebener Weise steuern oder regeln kann.

Vorzugsweise steuert die Steuerungseinrichtung 27 einen Generator 28, durch welchen die Exzenterwelle 13 und der um diese laufende Rotationskolben 11 in eine definierte Stellung; insbesondere zum Zeitpunkt des Startens und/oder nach dem Abstellen der Rotationskolbenmaschine, gebracht werden kann.

Fig. 3 zeigt ein Beispiel eines Geberrades 30, für welches die Ausführungen im Zusammenhang mit dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel eines Geberrades 20 entsprechend gelten.

In einem Bereich des Geberrades 30 ist eine zusätzliche Masse 31 vorgesehen, welche bei einer Rotation des Geberrades 30 um die Rotationsachse 14 eine Unwucht erzeugt. Die Masse 31 ist in dem gezeigten Beispiel in einem Bereich des Geberrades 30 angeordnet, welcher am äußeren Rand eines Kreissegmentes 32 der Geberradscheibe 33 verläuft. Unter der Geberradscheibe 33 ist hierbei der kreisscheibenförmige innere Bereich des Geberrades 30 ohne die in dessen Umfangsbereich angeordneten Zähne 21, 23 und Zahnlücken 22 zu verstehen.

Die Masse 31 ist vorzugsweise integraler Bestandteil des Geberrades 30, insbesondere der Geberradscheibe 33, und wird mit diesem in einem Stück, beispielsweise in Form eines einzigen Gussteils, hergestellt.

Durch die beschriebene Anordnung der Masse 31 wird eine Masseverteilung erzielt, welche bezüglich der Rotationsachse 14 des Geberrades 30 nicht rotationssymmetrisch ist. Der Sektor 32 der Geberradscheibe 33 weist dadurch ein Trägheitsmoment auf, das größer ist als das Trägheitsmoment eines entsprechenden Sektors 32’, welcher bezüglich der Rotationsachse 14 dem Sektor 32 gegenüberliegt, mit gleicher Sektorfläche.

Fig. 4 zeigt das im Zusammenhang mit Fig. 3 beschriebene Geberrad 30 sowohl in Vorderansicht (linker Figurenteil) als auch in einer Schnittdarstellung in Seitenansicht (rechter Figurenteil), in welcher die Geberradscheibe 33, der am Umfang der Geberradscheibe 33 angeordnete breitere Zahn 23 sowie die zusätzliche Masse 31 in Form eines Vorsprungs erkennbar sind.

Alternativ oder zusätzlich zu dem hier gezeigten Vorsprung ist es möglich, die zusätzliche Masse 31 ganz oder teilweise dadurch zu realisieren, dass in einem entsprechenden Bereich in oder auf der Geberradscheibe 33 ein Material mit einer Massendichte, welche größer ist als die Massendichte der Geberradscheibe 33, vorgesehen ist. Im dargestell-

ten Beispiel hätte dies zur Folge, dass der Vorsprung im Bereich der Masse 31 kleiner wäre oder ggf. sogar entfallen könnte.

Die Fig. 5 und 6 zeigen Alternativen zu dem in den Fig. 3 und 4 gezeigten Beispiel des Geberrades 30, bei denen eine nicht rotationssymmetrische Masseverteilung zur Erzeugung einer Unwucht durch eine über einen Kreissektor der Geberradscheibe 33, vorzugsweise gleichmäßig, verteilte zusätzliche Masse 35 bzw. durch im Randbereich der Geberradscheibe 33 vorgesehene zusätzliche Masseelemente 36 realisiert wird.

Grundsätzlich kann die Unwucht bei der Rotation des Geberrades 30 um die Rotationsachse 14 durch eine Vielzahl weiterer Ausgestaltungen erzeugt werden. Entscheidend hierbei ist, dass die Masse des Geberrades 30 um die Rotationsachse 14 des Geberrades 30 so verteilt ist, dass nur eine Drehung um einen Winkel von 360°, nicht jedoch bei einer Drehung um jeden anderen Winkel, um die Rotationsachse 14 das Geberrad 30 auf sich selbst abbildet.

Fig. 7 zeigt ein Beispiel eines Geberrades 40 mit Zähnen 21, 23 und Zahnlücken 22, welches gegenüber dem in Fig. 2 dargestellten Geberrad 20 zusätzlich einen Zahnkranz 50 aufweist, in welchen eine Startereinrichtung (nicht dargestellt) eingreifen und dabei das Geberrad 40 und die damit gekoppelte Exzenterwelle 13 (siehe Fig. 1) in Rotation um die Rotationsachse 14 versetzen kann. Aufgrund dieses funktionellen Zusammenhangs wird der Zahnkranz 50 auch als Starterkranz bezeichnet.

Grundsätzlich kann die Funktion des Zahnkranzes 50 auch durch eine anders gestaltete Struktur, mit welcher die Startereinrichtung Zusammenwirken kann, realisiert werden, beispielsweise durch eine oder mehrere Ausnehmungen oder Durchbrüche im Geberrad 40, in die z.B. ein umlaufender Stift einer entsprechenden Startereinrichtung eingreifen kann.

Das Geberrad 40 wird vorzugsweise einstückig zusammen mit dem Zahnkranz 50 hergestellt, beispielsweise durch spanende und/oder formende Bearbeitung eines Metallstücks oder durch Gießen eines das Geberrad 40 und den Zahnkranz 50 umfassenden Gussteils.

Alternativ ist es aber auch möglich, das Geberrad 40 und den Zahnkranz 50 jeweils einzeln zu fertigen, vorzugsweise durch die o.g. Flerstellungstechniken, und diese dann miteinander zu verbinden, insbesondere durch Aufpressen des Zahnkranzes 50 auf das Geberrad 40.

Durch die beschriebene Integration von Zahnkranz 50 und Geberrad 40 in ein Bauteil, das auf die Exzenterwelle 13 (siehe Fig. 1) montiert werden kann, wird ein Montageschritt, nämlich die Anbringung eines zusätzlichen Zahnkranzes bzw. Geberrades an der Exzenterwelle 13, bei der Fertigung des Motors gespart. Darüber hinaus wird dadurch der Aufbau des Motors vereinfacht und seine Kompaktheit erhöht. • · 9- * * · * · « * » · f · * • » · · · P k g I « ·*«*«+***· · «Pt

Fig. 8 zeigt ein Beispiel für ein Geberrad, welches zusätzlich zum Zahnkranz 50 eine Masse 31 aufweist, durch welche zur Erzeugung einer Unwucht eine nicht rotationssymmetrische Masseverteilung realisiert wird.

In diesem Beispiel werden die vorteilhaften Wirkungen des mit einem Zahnkranz 50 versehenen Geberrades 40 (vgl. Fig. 7) mit den Vorteilen eines Geberrades 30 mit integrierter Unwucht kombiniert. Für die möglichen Ausgestaltungen des Geberrades 40 hinsichtlich der Masseverteilung gelten die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit den in den Figuren 3 bis 6 gezeigten Beispielen entsprechend.

Fig. 9 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Beispiels eines Geberrades 40 mit Starterkranz 50 zusammen mit einer Startereinrichtung zum Antreiben des Geberrades 40.

Das mit Zähnen 21, 23 und Zahnlücken 22 versehene Geberrad 40 ist drehfest an die Exzenterwelle 13 eines Kreiskolbenmotors gekoppelt und weist zusätzlich einen Zahnkranz 50 auf, welcher ein integraler Bestandteil des Geberrades 40 ist oder nachträglich am Geberrad 40 befestigt wird, beispielsweise durch Anpressen oder Schweißen.

Bei Rotation des Geberrades 40 passieren die Zähne 21, 23 und Zahnlücken 22 einen Aufnehmer 25, welcher diese in der bereits im Zusammenhang mit Fig. 2 beschriebenen Weise abtastet, woraus Informationen bezüglich der Drehstellung und/oder Drehzahl der Welle abgeleitet werden können.

Die optional vorgesehene Masse 31 (vgl. Fig. 8) ist in diesem Beispiel als am Zahnkranz 50 befindlicher Vorsprung realisiert, für welchen die Ausführungen im Zusammenhang mit den in den Figuren 3 und 4 gezeigten Beispielen entsprechend gelten.

Der Vorsprung kann, wie bereits oben näher beschrieben, zusammen mit dem Geberrad 40 und dem Zahnkranz 50 einstückig, z.B. als ein Gussteil, ausgeführt sein.

Alternativ ist es auch möglich, den Vorsprung am Geberrad 40, insbesondere an der Geberradscheibe, vorzusehen und diese einstückig auszuführen. Bei dieser Alternative kann es erforderlich sein, dass der Zahnkranz 50 eine entsprechend geformte Ausnehmung aufweist, durch welche der am Geberrad 40 befindliche Vorsprung hindurch treten kann.

Auf einer von einem Elektromotor 53 angetriebenen Starterwelle 52 befindet sich ein Starterritzel 51, welches durch ein Verschieben der Starterwelle 52, ggf. einschließlich Elektromotor 53, in Richtung auf den Zahnkranz 50 in diesen eingreifen und diesen zusammen mit dem Geberrad 40 in Rotation versetzen kann. Aufgrund dieses Funktionsprinzips kann die aus Starterritzel 51, Starterwelle 52 und Elektromotor 53 zusammengesetzte Einrichtung auch als Einrückstarter bezeichnet werden.

Claims

Patentansprüche 1. Rotationskolbenmaschine, insbesondere Kreiskolbenmotor, mit einer Welle (12, 13) und einem mit der Welle (12, 13) drehfest verbundenen Geberrad (20, 30, 40), das eine erste Struktur (21 - 23) aufweist, anhand welcher durch Abtasten mittels eines Aufnehmers (25) die Drehzahl und/oder Drehstellung der Welle (12, 13) ermittelt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Geberrad (40) eine zweite Struktur (50) aufweist, mit welcher eine Startereinrichtung (51 - 53) Zusammenwirken und dabei die Welle (12, 13) in Rotation versetzen kann.
2. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1, wobei die zweite Struktur (50) des Geberrades (40) einen Zahnkranz aufweist, welcher durch ein Zahnrad (51) der Startereinrichtung (51 - 53) in Rotation versetzt werden kann.
3. Rotationskolbenmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Geberrad (20, 30, 40) zur Erzeugung einer Unwucht eine nicht rotationssymmetrische Masseverteiiung aufweist.
4. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 3, wobei das Geberrad (30) eine Geberradscheibe (33) umfasst, an welcher sich die erste Struktur (21 - 23) befindet, wobei die Geberradscheibe (33) eine nicht rotationssymmetrische Masseverteilung aufweist.
5. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 4, wobei sich die erste Struktur (21 -23) am äußeren Umfang der Geberradscheibe (33) befindet.
6. Rotationskolbenmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 5, wobei die Geberradscheibe (33) mindestens einen ersten Sektor (32) aufweist, welcher ein höheres Trägheitsmoment aufweist als ein dem ersten Sektor entsprechender und diesem gegenüberliegender zweiter Sektor (32’) der Geberradscheibe (33).
7. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 6, wobei die Geberradscheibe (33) in zumindest einem Bereich (31) des ersten Sektors (32) eine größere Dicke und/oder Massendichte als in dem entsprechenden Bereich des zweiten Sektors (32’) aufweist.
8. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 7, wobei der Bereich (31) des ersten Sektors (32) in Richtung des Umfangs der Geberradscheibe (33) verläuft.
9. Rotationskolbenmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei die Masseverteilung des Geberrades (30, 40) und die daraus resultierende Unwucht derart ausgestaltet ist, dass sie eine Unwucht der Welle vermindern oder ausgleichen kann.
10. Rotationskolbenmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Welle (12, 13) eine Exzenterwelle ist.
11. Rotationskolbenmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Geberrad (20, 30, 40) einschließlich der ersten und/oder zweiten Struktur (21 - 23 bzw. 50) aus einem Stück hergestellt ist.
12. Rotationskolbenmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Geberrad (20, 30, 40) einschließlich der ersten und/oder zweiten Struktur (21 -23 bzw. 50) ein Gussteil ist.
13. Rotationskolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die zweite Struktur auf das Geberrad (40) aufgepresst ist.
14. Rotationskolbenmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einem Aufnehmer (25) zum Abtasten der ersten Struktur (21 - 23) des Geberrades (20, 30, 40) und einer Auswertungseinrichtung (26) zum Ableiten der Drehzahl und/oder der Drehstellung der Welle (12, 13) anhand der abgetasteten ersten Struktur (21 - 23) des Geberrades (20, 30, 40).
15. Rotationskolbenmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einer Startereinrichtung (51 - 53), welche mit der zweiten Struktur (50) des Geberrades (40) Zusammenwirken und dieses dabei in Rotation versetzen kann. 2010 11 25