DE1553001B1 - Drehkolbenmaschine - Google Patents

Description

1 2

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehkolben- F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Aus-

maschine mit einem innenverzahnten Zahnring, einem führungsbeispiel und

außenverzahnten Zahnrad, das eine geringere Zähne- F i g. 2 einen schematisch dargestellten Längszahl als der Zahnring besitzt, und einer mit einem schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel, der beiden Zahnelemente gekuppelten Gelenkwelle, 5 Ein Maschinengehäuse besteht aus fünf konzendie eine Bewegung des Schwerpunkts dieses Zahn- trisch nebeneinander angeordneten Teilen, nämlich elements um die feststehende Schwerpunktachse des einer ersten Stirnplatte 1, einem ersten Ring 2, einem anderen Zahnelements gestattet, sowie mit einer mit feststehenden Drehschieberteil 3, einem zweiten einem der beiden Zahnelemente gekuppelten Haupt- Ring 4 und einer zweiten Stirnplatte 5, die durch welle zum An- bzw. Abtrieb, wobei allen durch die io Schrauben 6 miteinander verbunden sind. Eine Haupt-Zähne gebildeten Verdrängungskammern die Druck- welle 7 ist in einem festen Kugellager 8 in der Stirnseite und die Niederdruckseite gemeinsam ist. ' platte 1 und in einem zweiten Kugellager 9 in der Es ist eine Drehkolbenmaschine dieser Art be- Stirnplatte 5 gelagert und trägt zu beiden Seiten des kannt, die als Motor, Pumpe oder Steuergerät benutzt Einsatzes 3 zwei gleiche außenverzahnte Zahnräder 10 werden kann, bei der ein einziger feststehender Zahn- 15 und 11. Beide Zahnräder werden von je einem innenring und ein einziges über die Gelenkwelle mit der verzahnten Zahnring 12 und 13 umgeben, die jeweils Hauptwelle gekuppeltes Zahnrad verwendet wird. einen Zahn mehr aufweisen als das zugehörige Zahn-Diese Maschine hat sich insbesondere für langsamen rad. Zwischen den Zähnen der beiden Zahnelemente Lauf bewährt. Für schneller laufende Maschinen 10,12 und 11,13 werden Verdrängerzellen gebildet, aber tritt wegen des exzentrisch umlaufenden Zahn- 20 die im Betrieb abwechselnd mit einem Druckstutzen elements eine den Betrieb störende Unwucht auf. 14 im Ring 2 und mit einem Niederdruckstutzen 15 Außerdem ist auch die Leistung begrenzt. Eine Lei- im Ring 4 verbunden werden. Seitlich werden die stungssteigerung durch Drehzahlerhöhung ist aus den Verdrängerzellen durch je zwei Platten 16 und 17 angegebenen Gründen nicht möglich. Eine Leistungs- bzw. 18 und 19 abgeschlossen, die mit dem zugehösteigerung durch Vergrößerung der Kammern zwi- 25 rigen Zahnring durch Bolzen 20 fest verbunden sind, sehen den Zahnelementen stößt auf Schwierigkeiten, Die Dichtheit der einzelnen Verdrängerzellen ist daweil der Drehschieber nicht ohne weiteres größere durch sichergestellt, daß auf jeder Seite ein Druck-Mengen der Druckflüssigkeit verarbeiten kann. kolben 21 bzw. 22 über Kanäle 23 unter den hydrau-Sodann ist ein Pumpenaggregat mit zwei hinter- lischen Druck der Druckseite gesetzt wird und daeinandergeschalteten Zahnradpumpen bekannt, die 30 durch die aus den Teilen 10, 12,16,17 bzw. 11,13, Flüssigkeit aus mehreren voneinander getrennten Ein- 18, 19 bestehenden Elemente gegeneinander und gangen ansaugen und über mehrere voneinander ge- gegen die Seitenflächen des Einsatzes 3 drückt. Hiertrennte Ausgänge abgeben. Beide hintereinander- bei wirken zwei Federn 24 und 25 unterstützend, insgeschaltete Pumpen werden von einer gemeinsamen besondere im Anlaufaugenblick einer als Motor oder Welle angetrieben; ihre Exzenter sind um 180° ge- 35 Pumpe arbeitenden Maschine mit. geneinander verdreht. Wenn sich die Zahnräder 10, 11 um eine Zahn-Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine teilung weiterbewegen sollen, muß der zugehörige eingangs beschriebene Drehkolbenmaschine anzu- Zahnring 12, 13 mit seinem Schwerpunkt inzwischen geben, die mit höherer Drehzahl und damit auch mit eine exzenterartige Bewegung um die Schwerpunkthöherer Leistung betrieben werden kann. 40 achse des Zahnrades vollführt haben, wobei jedoch Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- der Zahnring keine eigene Drehung vollführen darf, löst, daß das Zahnelement, dessen Schwerpunkt um - Zu diesem Zweck sind zwei hohle Gelenkwellen 26 die Schwerpunktachse des anderen Zahnelements und 27 vorgesehen, die an ihrem einen Kopf 28 bzw. umläuft, in η Scheiben unterteilt ist und diese "Lvha.- 29 mit einer Innenverzahnung und an ihrem anderen elementscheiben um einen Winkel von 360°/« gegen- 45 Kopf 30 bzw. 31 mit einer Außenverzahnung vereinander versetzt sind, wobei η mindestens 2 ist. sehen sind. Die Innenverzahnung steht einer Außen-Bei einer solchen Anordnung ergibt sich durch die verzahnung der Zahnringe 12 bzw. 13 und die Außenmehrfach vorhandenen, gegeneinander versetzten verzahnung einer Innenverzahnung an einem fest-Zahnelemente eine statisch ausbalancierte Konstruk- stehenden Zahnring 32 bzw. 33 gegenüber. Zwischen tion, die keine statische Unwucht besitzt. Auch lassen 50 den zugeordneten Verzahnungen befinden sich jeweils sich bei Maschinen größerer Leistung die Kammern zu einem Käfig verbundene Kugeln 34, 35, 36 und zwischen den Zähnen jeweils so klein halten, daß das 37. Als Käfig kann beispielsweise ein einfacher Draht-Füllen und Entleeren von dem zugehörigen Dreh- ring dienen, der durch Axialbohrungen der Kugel schieber ohne Schwierigkeiten beherrscht wird. greift. Der den Zahnring 12 umschließende Kopf 28 Des weiteren kann dafür gesorgt sein, daß zwischen 55' der Gelenkwelle 26 ist in entgegengesetzter Richtung zwei Zahnelementscheiben die zugehörigen Verteiler- ausgelenkt wie der den Zahnring 13 umschließende drehschieber angeordnet sind, aber mindestens ein Kopf 29 der Gelenkwelle 27, weil die Zahnringe 12 Drehschieberteil beiden gemeinsam ist. Daraus ist und 13 so montiert sind, daß sie immer um 180° ersichtlich, daß nicht sämtliche Bauteile der Maschine gegeneinander versetzt stehen, vervielfacht werden müssen, so daß sich der für die 60 Der Druckstutzen 14 steht mit einem Ringraum 38, Drehzahl- und Leistungserhöhung erforderliche Mehr- der Niederdruckstutzen 15 mit einem Ringraum 39 aufwand in engen Grenzen hält. in Verbindung, die jeweils durch das Zusammenwir-Auch besteht die Möglichkeit, daß zwei um 180° ken des Einsatzes 3 mit dem Ring 2 bzw. 4 gebildet gegeneinander verdrehte Zahnelementscheiben mit werden. An beiden Stirnflächen des Einsatzes 3 sind einer gemeinsamen Gelenkwelle verbunden sind. 65 annähernd radial stehende Nuten 40, 41 und 42, 43 Die Erfindung wird nachstehend an Hand zweier vorgesehen, die abwechselnd mit dem Druckstutzen Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit der 14 und dem Niederdruckstutzen 15 verbunden sind. Zeichnung näher erläutert. Es zeigt ... Zu diesem Zweck sind die einander gegenüberliegen-

den Drucknuten 40, 42 durch Durchbrüche 44 und die einander gegenüberliegende Niederdrucknuten 41,43 durch Durchbrüche 45 miteinander verbunden. Die Durchbrüche 44 stehen über Bohrungen 46 mit dem Druckringraum 38, die Durchbrüche 45 über Bohrungen 47 mit dem Niederdruckringraum 39 in Verbindung. Die Zahl der Radialnuten 40, 41 bzw. 42, 43 jeder Stirnseite entspricht der doppelten Zahl der Zähne des Zahnringes 10, 11. In der Platte 17 sind einzelne Radialnuten 48 und in der Platte 19 ein- m zelne Radialnuten 49 vorgesehen, deren Zahl jeweils der Zähnezahl des Zahnringes 12, 13 entspricht und die je mit einer Zahnlücke des Zahnringes 12, 13 verbunden sind. Wegen des genauen Aufbaus und der Wirkungsweise dieser Drehschieberanordnung sei auf die ältere Patentanmeldung D 466911c/59 e verwiesen. Durch Vertauschen der Anschlüsse an den Stutzen 14 und 15 kann die Umlaufrichtung verändert werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 sind im wesentlichen nur die hauptsächlichen beweglichen Teile dargestellt. Es handelt sich um die Hauptwelle 107 mit den daraufgesetzten Zahnrädern 110 und 111, um die beiden Zahnringe 112, 113 und eine gemeinsame hohle Gelenkwelle 126. Von den feststehenden Teilen ist lediglich ein Ring 132 gezeigt, der zur Abstützung der Hohlwelle 126 dient. Die Verbindung zwischen den Zahnringen und der Hohlwelle sowie zwischen der Hohlwelle und dem Abstützring geschieht ähnlich wie in F i g. 1 über zu Käfigen zusammengefaßte Kugeln, die zwischen zueinandergekehrte Verzahnungen gelegt sind.

Der übrige Aufbau der Drehkolbenmaschine kann wie in F i g. 1 ausgebildet sein. Beispielsweise kann die hohle Gelenkwelle 126 an einer oder mehreren Stellen durchbrochen sein, damit der Einsatz 3 im Gehäuse festgehalten und die Druck- und Niederdruckanschlüsse nach innen geführt werden können. Es ist aber auch möglich, zwei Drehschieberanordnungen an den äußeren Stirnflächen der Paare von Zahnelementen anzuordnen und ein Gegenlager vorzusehen, das sich mit der Hauptwelle 107 dreht.

Der Grundgedanke der Erfindung läßt sich auch auf andere Drehkolbenmaschinen der eingangs beschriebenen Art anwenden, beispielsweise auch auf solche, bei denen feststehende Zahnringe verwendet werden, in denen über eine Gelenkwelle mit der Hauptwelle verbundene Zahnräder umlaufen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Drehkolbenmaschine mit einem innenverzahnten Zahnring, einem außenverzahnten Zahnrad, das eine geringere Zähnezahl als der Zahnring besitzt, und einer mit einem der beiden Zahnelemente gekuppelten Gelenkwelle, die eine Bewegung des Schwerpunkts dieses Zahnelements um die feststehende Schwerpunktachse des anderen Zahnelements gestattet, sowie mit einer mit einem der beiden Zahnelemente gekuppelten Hauptwelle zum An- bzw. Abtrieb, wobei allen durch die Zähne gebildeten Verdrängungskammern die Druckseite und die Niederdruckseite gemeinsam ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnelement, dessen Schwerpunkt um die Schwerpunktachse des anderen Zahnelements umläuft, in η Scheiben (12, 13; 112, 113) unterteilt ist und diese Zahnelementscheiben um einen Winkel von 360°/n gegeneinander versetzt sind, wobei η mindestens 2 ist

2. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei Zahnelementscheiben (12, 13) die zugehörigen Verteilerdrehschieber (3, 17, 19) angeordnet sind, aber mindestens ein Drehschieberteil (3) beiden gemeinsam ist.

3. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei um 180° gegeneinander verdrehte Zahnelementscheiben (112, 113) mit einer gemeinsamen Gelenkwelle (126) verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COPV