DE2108714B2 - Parallel- und aussenachsige rotationskolbenmaschine - Google Patents
Parallel- und aussenachsige rotationskolbenmaschineInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
- F04C18/126—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with radially from the rotor body extending elements, not necessarily co-operating with corresponding recesses in the other rotor, e.g. lobes, Roots type
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine parallel- und außenachsige Rotationskolbenmaschine mit Kämmeingriff
zwischen zwei zweizähnigen Kolben, deren identische Profile symmetrisch zu ihren Achsen sind
und bestimmt sind durch einen Fußkreis, einen Teilkreis und einen Kopfkreis, mit Abdichtungsflächen
am Kopfkreis, mit Abwälzerhöhungen am Fußkreis sowie mit innerhalb und außerhalb des Teilkreises,
zwischen den Abdichtungsflächen und den Abwälzerhöhungen liegenden Übergangskurven, welche außerhalb
des Teilkreises aus einem an die betreffende Abdichtungsfläche angeschlossenen Übergangsabschnitt
und innerhalb des Teilkreises aus einem Übergangskurvenabschnitt bestehen.
Eine derartige Rotationskolbenmaschine ist aus der USA.-Patentschrift 1 846 700 bekannt. Bei dieser
bekannten Rotationskolbenmaschine sind die Übergangskurven der Kolben im ganzen bogenförmig gestaltet.
Der Krümmungsmittelpunkt dieses Bogens liegt innerhalb des Teilkreises. Das ist in fertigungstechnischer
Hinsicht und in funktioneller Hinsicht nachteilig.
In fertigungstechnischer Hinsicht stört, daß die so definierten Kolbenprofile nur umständlich gefertigt
werden können, und zwar insbesondere dann, wenn es sich um verhältnismäßig große bzw. lange Kolben
handelt. Die Fertigung solcher Kolben erfolgte früher auf Hobelmaschinen, was in erheblichem Maße bearbeitungszeitauiwcndig
war. Man hat daher schon früh versucht, die Profile der Kolben so zu gestalten, daß die Fertigung unter Verzicht auf Hobelarbeiten
möglich ist. So sind Kolben vorgeschlagen worden (vgl. österreichische Patentschrift 239 952), die aus
Drehteilen zusammengesetzt sind, deren Krümmungsmittelpunkte
auf den Achsen des Kolbenquerschnittes liegen. Die modernen Profilfräsmaschinen haben diese Entwicklung abgebrochen. Mit modernen
Profil! räsmaschinen sind grundsätzlich auch die Kolben von Rotationskolbenmaschinen der eingang
beschriebenen Gattung herstellbar, doch ver'angen lange und große Kolben Profilfräsmaschinen, die wces
sich lediglich um die Kolbenfertigung handelt.
wirtschaftlich nicht mehr eingesetzt werden können.
In funktioneller Hinsicht stört bei den Ausfüh-
rungsformen der eingangs definierten Gattung, dal.',
wegi η der beschriebenen Gestaltung der Übergangsabschnitte an den Kolben die Verzahnungsgesetze
(vgl. ten Bosch, »Berechnung der Maschinenelemente«, 1953. S. 381) nur angenähert erfüiit sind,
weil bei der Abwälzbewegung die gemeinsame No;-male im jeweiligen Berührungspunkt zweier Kolbenflanken
nicht überall durch den Teilkreis geht. Dav
bewirkt an einigen Stellen eine Liniendichtung und im übrigen große Spalte, die den Wirkungsgrad beeinträchtigen.
Ahnliche Nachteile in fertigungstechnischer und
oder in funktioneller Hinsicht gelten für andere bekannte Ausführungformen (so für die der deutschen
Auslegeschrift 1 133 500, deutschen Patentschrift 518 994, deutschen Patentschrift 861733). Zwar
kennt man auch eine Ausführungsform (deutsches Gebrauchsmuster 1 902 634) bei der die Kolben gerade
Seitenflächen aufweisen; auch hier funktioniert jedoch nur bereichsweise eine Liniendichtung, die in
große Spalte ausläuft.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Rotationskolbenmaschine der eingangs beschriebenen
Gattung die Kolben so zu gestalten, daß diese wesentlich einfacher gefertigt werden können,
und zwar ohne daß funktionell Nachteile in Kauf genommen werden müßten.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Übergangsabschnitt aus zwei Teilen besteht, nämlich aus
einem an die Abdichtungsfläche anschließenden Kreisbogen mit auf dem Teilkreis liegenden Krümmungsmittelpunkt
und einer daran anschließenden, zur Profillängsachse parallelen Geraden.
Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, daß der Krümmungsmittelpunkt
im Schnittpunkt des Teilkreises mit einer Geraden liegt, welche die Profillängsachse des KoI-bens
unter einem Winkel von etwa 45/2 Grad im Schnittpunkt von Profillängsachse und Profilquerachse
schneidet.
Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei einer erfindungsgemäßen Rotationskolbenmaschine
der Kolben wegen der zur Profiliängsachse parallelen Geraden des Querschnittes gerade Seitenflächen aufweist, die mit üblichen Geradenfräsern
auf einfache Weise hergestellt werden können, während nur der gleichsam mittlere Bereich für die Bearbeitung
durch Profilfräser bleibt, was mit wirtschaftlich einsetzbaren Maschinen für diese Teilarbeit
einfach durchgeführt werden kann. Darüber hinaus erreicht die Erfindung funktioneile Vorteile,
da beim Abwälzvorgang der Kreisbogen im Rahmen der Verzahnungsregeln eine Flächendichtung bewirkt,
und zwar in voller Übereinstimmung mit den Vcrzahnungsregeln. Ein Zugeständnis in funktionel-
fer Hinsicht zum Zwecke der Erreichung von fertigungstechnischen Vorteile.! ist nicht erforderlich.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden
Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt in sehematischer Darstellung
F i g. 1 einen Querschnitt durch eine Rotationskolbenmaschine obengenannter Art und
F i g. 2 in gegenüber der Fig. 1 wesentlich vergrößerter
Darstellung den unteren Kolben der Rou:!ionskolbenmaschine nach Fig. 1.
Die ir. F i g. I dargestellte parallel- und außenachsige
Rotationskolbenmaschine ist nach Art eines Rootsgebläses aufgebaut und arbeitet als Verdränger
oder Vakuumpumpe. Sie besitzt zunächst das Maschinengehäuse 1 und zwei darin rotierende zwei-/ähnige
Kolben 2, die sich aufeinander abwälzen. Die Kolben 2 weisen identische Profile zu ihren Achsen 3
und 4 auf, wovon 3 die Profillängsachse und 4 die Profilquerachse bezeichnen. Nur angedeutet ist, daß
die beiden Kolben 2, die synchron aber gegensinnig rotieren, durch Zahnräder 5 miteinander gekuppelt
sind.
Insbesondere aus der Fig. 2 entnimmt man, daß,
in Richtung der Profillängsachse betrachtet, die Umfangsform jedes Kolbens 2 in ihrem grundsätzlichen
Aufbau bestimmt ist durch einen verzahnungstechnisch definierten Teilkreis 6, einen dazu konzentrisehen
Kopfkreis 7 und einen ^«is 8 An.dem
Kopfkreis 7 befinden^h de baden Abd.djtun.s
flächen 9, am Fußkreis β u"_ . Teilkrci-
ses6, zwischen den «uU.^--.-t,~
Abwälzerhöhungen 10 liegen übergangskurven welche
außerhalb des Teilkreises 6 aus einem an die betreffende
Abdichtungsfläche angeschlossenen t>ergangsabschnitt
und innerhalb des Te, kre.ses 6 au, einem Übergangskurvenabschnitt 16, 17 bestehen.
Dk Anordnung ist so getroffen, daß die außerhalb,
des Teilkreises 6 liegende Ubergangskurve aus einen,
an die betreffende Abdichtungsflache 9 ^geschlossenen
Kreisbogen 11 und einer an den innerhalb des Teilkreises 6 liegenden übergangskurvenabschn.u
16 17 angeschlossenen Geraden 12 besteht Der
Kreisbogen 11 besitzt eine Krümmung mit auf dem Teilkrefc 6 liegendem Krümmungsmittelpunkt 13.
D,e Anordnung ist so getroffen, daß die Gerade 1.
parallel zur Profillängs^hse 3 verlauft. Lm praktisch
jede schädliche Kamm.r zu vermeiden ist darüber hinaus die Anordnung so getroffen daß der
Kreisboaenil einen Krümmungsm:Uelpunkt 13 besitzt
de? im Schnittpunkt des Teilkreises 6 mit einer Geraden 14 liegt, welche die Profillängsachse 3 unter
einem Winkel 15 von etwa 22V2- im Schnittpunkt
von Profiliängsachse 3 und Profilquerachse 4 schneidet.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Parallel- und außenachsige Rotationskolbenmaschine
mit Kämmeineriff zwischen zwei zweizähnigen Kolben, deren "identische Profile
symmetrisch zu ihren Achsen sind und bestimmt sind durch einen Fußkreis, einen Teilkreis und
einen Kopfkreis, mit Abdichtungsflächen am Kopfkreis, mit Abwälzerhöhungen am Fußkreis
sowie mit innerhalb und außerhalb des Teilkreises, zwischen den Abdichtungsflächen und den
Abwälzerhöhungen liegenden Übergangskurven, welche außerhalb des Teilkreises aus einem an
die betreffende Abdichtungsfläche angeschlossenen Übergangsabschnitt und innerhalb des Teilkreises
aus einen Übergangskurvenabschnitt bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß
der Übergangsahschnitt aus zwei Teilen besteht, niuiilich aus einem an die Abdichtungsfläche (9)
anschließenden Kreisbogen (11) mit auf dem Teilkreis (6) liegenden Krümmungsmittelpunkt
(13) und einer daran anschließenden, zur Profillängsachse (3) parallelen Gerad.n (12).
2. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsmittelpunkt
(13) im Schnittpunkt des Teilkreises (6) mit einer Geraden (14) liegt, welche die
Profiliängsachse (3) des Kolbens (2) unter einem Winkel (15) von erra 45/2 Grad im Schnittpunkt
von Profillängsachse (3) und Prc^lquerachse (4) schneidet.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19712108714 DE2108714B2 (de) | 1971-02-24 | 1971-02-24 | Parallel- und aussenachsige rotationskolbenmaschine |
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Legal Events
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---|---|---|---|
BHV | Refusal |