DE2108762B2 - Rotary piston engine - Google Patents

Rotary piston engine

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DE2108762B2
DE2108762B2 DE2108762A DE2108762A DE2108762B2 DE 2108762 B2 DE2108762 B2 DE 2108762B2 DE 2108762 A DE2108762 A DE 2108762A DE 2108762 A DE2108762 A DE 2108762A DE 2108762 B2 DE2108762 B2 DE 2108762B2
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Louis R. Livonia Mich. Erwin (V.St.A.)
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/32Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Retarders (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotationskolbenmotor mit einem exzentrisch um die Abtriebswelle bewegbaren und mit der Abtriebswelle in Zahneingriff stehender Rotor mit Außenzähnen, die jeweils in eine Zahnlücke eines mit Innenzähnen versehenen Stators mit radialem und tangentialem Spiel eingreifen, wobei zur Bildung von Arbeitskammern zwischen Stator und Rotor in regelmäßigen Winkelabständen dichtend am Rotor anliegende Trennschieber angeordnet sind, jede der Arbeitskammern mit gesteuerten Druckmittelzuleitungen und -ableitungen verbunden ist und wobei die Zahnflanken der Innen- und Außenzähne von Stator und Rotor eine bogenförmige Kontur aufweisen.The invention relates to a rotary piston engine with an eccentric movable about the output shaft and meshing with the output shaft Rotor with external teeth, each in a tooth gap of a stator provided with internal teeth with radial and tangential play intervene, with the formation of working chambers between the stator and rotor in at regular angular intervals are arranged sealingly abutting the rotor, each of the Working chambers are connected to controlled pressure medium supply lines and discharge lines and where the Tooth flanks of the internal and external teeth of the stator and rotor have an arcuate contour.

Die Erfindung geht damit von einer Rotationskolbenmaschine aus, wie sie aus der GB-PS Il 74 432 und DE-OS 18 05 818 bekannt ist. Bei den bekannten Maschinen sind für die miteinander in Eingriff stehenden Außen- und Innenzähne eine evolventenförmige Verzahnung vorgesehen. Dies hat gewisse Nachteile insofern, als beim Abwälzen des Rotors am Stator in seinem Umlauf um die Abtriebsachse ein stetiger Kontakt mit dem Stator nicht ohne weiteres möglich ist. Da jedoch der Stator für den Rotor die Abstützung darstellt, um ein Drehmoment zu erzeugen, ist bei einem Drehzahlverhältnis von I : I zwischen dem Stator und dem Rotor die Umlaufbewegung um die Antriebsachse keine reine Kreisbewegung, sondern wird von einer Rotationsbewegung des Rotors überlagert, welche nicht wünschenswert ist, weil sie zu einem ungleichmäßigen Ausgangsdrehmoment führt. Ferner sind bei einer evnlventen Verzahnung die Zahnbelastungen schwierig zu bestimmen und tritt durch unterschiedThe invention is based on a rotary piston machine, as it is from GB-PS Il 74 432 and DE-OS 18 05 818 is known. In the known machines, they are in engagement with one another standing external and internal teeth an involute toothing is provided. This has certain Disadvantages insofar as when rolling the rotor on the stator in its rotation around the output axis constant contact with the stator is not easily possible. However, since the stator for the rotor is the Representing support to produce torque is at a speed ratio of I: I between the Stator and the rotor, the orbital movement around the drive axis is not a pure circular movement, but is superimposed by a rotational movement of the rotor, which is undesirable because it leads to a results in uneven output torque. Furthermore, the tooth loads are difficult to determine in the event of a toothing and there is a difference liche Gleitgeschwindigkeiten ein vergrößerter Verschleiß auf.Liche sliding speeds show increased wear.

Somit liegt dem Gegenstand der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Rotationskolbenmotor der vorausgesetzten Gattung so auszubilden, daß die Abwälzung der Zahnflanken verbessert wird, um eine gleichförmige Drehbewegung und ein gleichförmiges Drehmoment an der Abtriebswelle zu bekommen.Thus, the object of the invention is based on the object, a rotary piston engine to train presupposed genus so that the rolling of the tooth flanks is improved to a to get uniform rotary motion and torque on the output shaft.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, to daß wenigstens die sich aufeinander abwälzenden Abschnitte der Zahnflanken der Innenzähne und Außenzähne durch Kreisbögen bestimmt sind, daß jeweils der Mittelpunkt eines Kreisbogens des Außenzahnes auf einer zur Basislinie des Zahnes Parallelen .iegt, die um die Exzentrizität des Rotors in Richtung auf die Zahnkopflinie verschoben ist, daß der Mittelpunkt des Kreisbogens eines Innenzahnes auf der Zahnbasislinie liegt und von der Symmetrieachse des Zahnes den gleichen Abstand aufweist wie der Mittelpunkt des Kreisbogens des Außenzahnes und daß der Radius des Kreisbogens des innenzähne» gleich dem Radius des Kreisbogens des Außenzahnes bezüglich der Exzentrizität des Rotors istAccording to the invention, this object is achieved by to that at least the rolling sections of the tooth flanks of the internal teeth and External teeth are determined by arcs, that in each case the center point of a circular arc of the external tooth is on a parallels to the base line of the tooth .iegt that around the eccentricity of the rotor towards the tooth tip line is shifted that the center point of the circular arc of an internal tooth lies on the tooth base line and from the axis of symmetry of the tooth has the same distance as the center of the circular arc of the outer tooth and that the radius of the The circular arc of the internal tooth »is equal to the radius of the circular arc of the external tooth with respect to the eccentricity of the rotor

Durch das erfindungsgemäß vorgesehene ZahnprofilBy the tooth profile provided according to the invention

für die Innenzähne und Außenzähne ist die Abwälzungfor the inner and outer teeth is the rolling off wesentlich verbessert, es ergibt sich ein kontinuierlichermuch improved, the result is a continuous one

Kontakt zwischen dem Rotor und dem Stator sowie einContact between the rotor and the stator as well

weicher Übergang von einem Zahnpaar auf das nächste.smooth transition from one pair of teeth to the next.

Dabei sind auch die auf die Zähne bei der AbwälzungThere are also those on the teeth in the process of being passed on J0 wirkenden Kräfte vergleichmäßigt. Dies führt zu einerJ0 acting forces equalized. This leads to a

verlängerten Lebensdauer.extended service life.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigtTwo exemplary embodiments of the invention are explained below with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 einen Achsenschnitt durch eine Rotationskolbenmaschine,1 shows an axial section through a rotary piston machine,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. I, Fig. 3 eine graphische Darstellung des Profils L-ines Außen- und Innenzahns,FIG. 2 shows a section along the line 2-2 in FIG. Fig. 3 is a graphical representation of the L-ines profile External and internal tooth,

Fig.4 einen Schnitt durch eine ai.geänderte Ausführungsformund4 shows a section through a modified embodiment and

Fig. 5 eine graphische Darstellung der Verzahnung eines Innen- und Außenzahns nach F i g. 4.5 shows a graphic representation of the toothing an internal and external tooth according to FIG. 4th

Der in den F i g. I und 2 der Zeichnungen dargestellte Rotationskolbenmotor 10 ist mit einem Stator 12 «5 versehen, welcher bezüglich einer Achse 16 mit kreisförmig angeordneten Innenzähnen 14 ausgestattet ist. An einer drehbar im Stator 12 gelagerten Abtriebswelle 20 befindet sich ein Zahnrad 18, dessen Zähne auf einem Teilkreis 19 angeordnet sind, Das Zahnrad 18 ist am Stator 12 so angeordnet, daß es koaxial zu der Achse 16 liegt. An einemi Rotor 24 befinden sich äußere Zähne 26. welche in ihrer Anzahl der Innenzähne 14 entsprechen. Innenzähne 28 des Rotors sind auf einem Teilkreis 21 angeordnet und greifen in die Zähne 22 des Zahnrades 18 ein. Der Rotor 24 ist »freilaufend« angeordnet, d. h. daß er nur durch seinen Eingriff am Stator 12 und am Zahnrad 18 abgestützt ist. Die Zähne 26 des Rotors 24 besitzen immer wenigstens einen Anlagepunkt an dem Stator 12. während die Innenzähne 28 immer wenigstens einen Anlagepunkt mit den Zähnen 22 des Zahnrades 18 besitzen. Der Rotor 24 ist so ausgebildet, daß sein Mittelpunkt 30 (welcher den Mittelpunkt des Teilkreises der Zähne 28 darstellt) immer in einem Abstand, nämlich der Exzentrizität »e«, von der Achse 16 angeordnet ist. (Der geometrische Mittelpunkt ist auch der Massenmittelpunkt, falls der Rotor vollständig symmetrisch gebildet ist; dies ist jedoch nicht einThe in the F i g. The rotary piston engine 10 shown in FIGS. 1 and 2 of the drawings is provided with a stator 12-5, which is equipped with internal teeth 14 arranged in a circle with respect to an axis 16. On an output shaft 20 rotatably mounted in the stator 12 is a gear 18, the teeth of which are arranged on a pitch circle 19. The gear 18 is arranged on the stator 12 in such a way that it is coaxial with the axis 16. On a rotor 24 there are outer teeth 26 which correspond in number to the inner teeth 14. Internal teeth 28 of the rotor are arranged on a pitch circle 21 and mesh with the teeth 22 of the gear wheel 18. The rotor 24 is arranged "free-running", that is to say that it is only supported by its engagement on the stator 12 and on the gearwheel 18. The teeth 26 of the rotor 24 always have at least one contact point on the stator 12, while the internal teeth 28 always have at least one contact point with the teeth 22 of the gear wheel 18. The rotor 24 is designed in such a way that its center 30 (which represents the center of the pitch circle of the teeth 28) is always at a distance, namely the eccentricity "e", from the axis 16. (The geometric center is also the center of mass if the rotor is completely symmetrical; however, this is not a

wesentliches Merkmal.)essential feature.)

In Nuten des Stators 12 verschiebbar angeordnete Trennschieber 13 teilen Arbeitskammern ab, an die gesteuerte Druckmittelzuleitungen und -ableitungen angeschlossen sind, die nicht dargestellt sind. Die Drehung des Rotors 24 wird auf die Abtriebswelle 20 übertragen.Separating slide 13 slidably arranged in grooves of the stator 12 divide working chambers to which controlled pressure medium supply lines and discharge lines are connected, which are not shown. the Rotation of the rotor 24 is transmitted to the output shaft 20.

Dreht sich der Punkt 30 um die Achse 16, so ergibt sich ein Kraftv-'ktor, der so ausgerichtet ist, daß eine Komponente die Zähne 28 und die Zähne 22 in festem to Eingriff hält: Auf diese Weise ist die Exzentrizität »e« im wesentlichen konstant, wie dies für im engen Eingriff befindliche Zahnkörper mit Evolventen-Verzahnung gilt Davon ausgehend wird nunmehr die Komponente des Kraftvektors wirksam, welche rechtwinklig zu einer is Linie von der Achse 16 zum Punkt 17 verläuft, d. h. dort, wo der Teilkreis 19 der Zähne 28 den Teilkreis 21 der Zähne 22 berührt, um ein Drehmoment auf das Zahnrad 18 auszuüben. Dieser Kraftvektor wird im folgenden Fi bezeichnet. Falls das Zahnrad 18 stationär ist, wird eine Reakiionskraft erzeugt, welche der Kraft π entspricht, jedoch entgegengesetzt zu dieser gerichtet ist. Das erforderliche Drehmoment, um das Zahnrad 18 stationär zu halten, wird gebildet durch: Fi χ RO, wobei RQ den Abstand zwischen den Punkten 16 und 17 2a darstellt. Dieses Moment stellt das am Zahnrad 18 zur Verfügung stehende Ausgangsdrehmoment dar. Wenn man annimmt, daß Zahnrad 18 und Rotor 24 in festem Eingriff sind, dann wird durch die Geometrie der Außenzähne 26 und der Innenzähne 14 die einzig mögliche Bewegung des Punktes 30 durch einen Kreis des Radius »e« um die Achse 16 gebildet. Da mehr Zähne 28 ais Zähne 22 vorhanden sind, ruft eine vollständige Umdrehung des Punktes 30 im Gegenuhrzeigersinn um die Achse 16 eine Teildrehbewegung des J5 Zahnrades 18 in Uhrzeigersinn um die Achse 16 hervor. Das Verhältnis der Drehbewegung des Punktes 30 um die Achse 16 zur Drehbewegung des Zahnrades 18 um die Achse 16 wird gebildet durch die Anzahl der Zähne 22. geteilt duich die Anzahl der Zähne 28 weniger der Anzahl der Zähne 22. Dieser Wert entspricht R QIe. If the point 30 rotates about the axis 16, the result is a force vector which is oriented in such a way that one component holds the teeth 28 and the teeth 22 in firm engagement: In this way, the eccentricity "e" is im essentially constant, as is the case for closely meshed tooth bodies with involute teeth. Based on this, the component of the force vector is now effective, which runs at right angles to an is line from axis 16 to point 17, i.e. where the pitch circle 19 of the teeth 28 touches the pitch circle 21 of the teeth 22 in order to exert a torque on the gear wheel 18. This force vector is referred to below as Fi. If the gear 18 is stationary, a reaction force is generated which corresponds to the force π, but is directed opposite to this. The torque required to keep the gear 18 stationary is formed by: Fi χ RO, where RQ represents the distance between points 16 and 17 2a . This moment represents the output torque available at gear 18. Assuming that gear 18 and rotor 24 are in firm engagement, the geometry of external teeth 26 and internal teeth 14 makes the only possible movement of point 30 through a circle of the radius "e" around the axis 16 is formed. Since there are more teeth 28 than teeth 22, a complete counterclockwise rotation of point 30 about axis 16 causes a partial clockwise rotation of J5 gear 18 about axis 16. The ratio of the rotational movement of the point 30 about the axis 16 to the rotational movement of the gear wheel 18 about the axis 16 is formed by the number of teeth 22. divided by the number of teeth 28 less the number of teeth 22. This value corresponds to R QIe.

Die Profile eines Außenzahnes 26 und eines Innenzahns 14 sind in Fig. 3 dargestellt. Der Außenzahn 26 befindet sich gemäß F i g. 3 in symmetrischer Lage innerhalb eines Innenzahns 14, wobei der Punkt 30 direkt obernalb der Achse 16 zu liegen kommt. Wie sich aus Fig. 3 ergibt, weist der Außenzahn 26 eine Zahnkopflinie 32 und eine imaginäre Zahnbasislinie 34 auf, welche senkrecht zu einem vom Punkt 30 verlaufenden Radius 35 ausgerichtet ist; schließlich ist der Zahn durch Zahnflankcn 36 und 38 begrenzt. Da die Gestalt del Zahnflanken 36 und 38 identisch ist, wobei ihr einziger Unterschied in ihrer Rechts- und Linkslage zueinander zu sehen ist, während sie nicht notwendigerweise symmetrisch bezüglich des senkrecht zur Basislinie 34 verlaufenden Radius 35 liegen müssen, wird im Folgenden nur die Zahnflanke 36 beschrieben.The profiles of an external tooth 26 and an internal tooth 14 are shown in FIG. 3. The external tooth 26 is located according to FIG. 3 in a symmetrical position within an internal tooth 14, the point 30 comes to lie directly above the axis 16. As can be seen from Fig. 3, the outer tooth 26 has a Tooth tip line 32 and an imaginary tooth base line 34, which is perpendicular to one of the point 30 extending radius 35 is aligned; Finally, the tooth is delimited by tooth flanks 36 and 38. Since the Shape del tooth flanks 36 and 38 is identical, the only difference being their right and left positions can be seen with respect to each other, while they are not necessarily symmetrical with respect to the perpendicular to the Baseline 34 must lie running radius 35, only the tooth flank 36 is described below.

Der Hauptteil 40 der Zahnflanke 36, weicher sich von der Zahnkopflinie 32 bis zu einem Punkt 42 nahe der Basislinie 34 erstreckt, ist bogenförmig geformt und w weist einen Mittelpunkt 44 auf, welcher um die Exzentrizität »e« von der Basislinie 34 entfernt ist. Dieser Abstand entspricht der Exzentrizität »e« des Rotors 24 von der Achse 16. Der Hauptteil 40 an der Zahnflanke 36 lieg; also auf einem Radius R, dessen *5 Mittelpunkt 44 durch die Drehachse gebildet ist. Ein Teil der Zahnflanke 36 ers reckt sich vom Punkt 42 zur Basislinie 34 und entspricht in der Länge dem Abstand »e«; er kann im wesentlichen gradlinig verlaufen. Der Teil 46 de« Zahns kommt nicht zur Anlage und kann infolgedessen jede Gestalt aufweisen, welche von der Kante 68 des Innenzahns 14 freiligt, daß jeder Punkt auf der Zahnfläche sich entlang eines Kreisbogens mit dem Radius »e« bewegt, dessen Mittelpunkt direkt unterhalb des Objektpunktes liegtThe main portion 40 of the tooth flank 36, which extends from the tooth tip line 32 to a point 42 near the base line 34, is arcuately shaped and has a center point 44 which is eccentric from the base line 34 by eccentricity "e". This distance corresponds to the eccentricity "e" of the rotor 24 from the axis 16. The main part 40 lies on the tooth flank 36; that is, on a radius R whose center point 44 is formed by the axis of rotation. A part of the tooth flank 36 ers extends from point 42 to the base line 34 and corresponds in length to the distance "e"; it can run essentially in a straight line. The part 46 of the tooth does not come into contact and as a result can have any shape which, from the edge 68 of the internal tooth 14, reveals that every point on the tooth surface moves along an arc of radius "e" , the center of which is directly below the Object point

Die Zahnflanke 38 des Zahns ist gleich gestaltet und besitzt einen Mittelpunkt 48, der in einem bestimmten Abstand von dem Mittelpunkt 44 angeordnet ist. Dieser Abstand bestimmt die Breite des Zahns 26. Besondere Überlegungen der Ausgestaltung des Zahns für den jeweiligen Anwendungsfall bestimmen die erwünschte Breite des Zahnes 26. Es genügt, darauf hinzuweisen, daß der Zahn jede gewünschte Breite und jede gewünschte Länge besitzen kann. Auch der Abstand der Zahnkopflinie 32 von der Basislinie 34 wird durch die jeweiligen konstruktiven Überlegungen bestimmtThe tooth flank 38 of the tooth is designed the same and has a center point 48 in a certain Distance from the center 44 is arranged. This distance determines the width of the tooth 26. Special Considerations of the design of the tooth for the respective application determine the desired one Width of tooth 26. Suffice it to say, the tooth can be of any desired width and width may have desired length. The distance between the tooth tip line 32 and the base line 34 is also determined by the specific design considerations

Der Inrienzahn 14 weist Zahnflanken 50 und 52 auf. weiche gleichfalls bogenförmig aus ,..-bildet sind. Von den beiden Zahnflanken, deren einziger Unterschied in ihrer gegenseitigen Links- bzw. Rechtslage besteht, wird im Folgenden nur die Zahnflanke 50 beschrieben. Die Zahnflanke 50 weist einen Mittelpunkt 54 auf, weiche sich in einem Abstand von dem Mittelpunkt 44 auf der Basislinie 34 befindet. Der Abstand entspricht der Exzentrizität des Rotors 24 relativ zur Achse 16. In vergleichbarer Weise ist die Zahnflanke 52 mit einem Mittelpunkt 56 ausgestattet, welcher auf der Basislinic 34 liegt. Wie sich aus F i g. 3 der Zeichnungen ergibt, ist die Zahnflanke 50 tangential zu Imaginärkreisen 58, 60 und 62, welche je einen Radius »c« besitzen. Die Mittelpunkte der Imaginärkreise 58, 60 und 62 werden durch imaginäre Radien bestimmt, welche die Zahnflanke 36 des Außenzahns schneiden und welche senkrecht zur Basislinie 34 verlaufen. Der Berührungswinkel, d. h. der Winkel der Drehbewegung des Punktes 30 des Rotors um die Achse 16, wobei jeder Au3enzrhn 26 jeweils in Anlage mit dem Stator 12 kommt, ist in F i g. 3 der Zeichnungen für eine gegen den Uhrzeigersinn gerLhtete Drehbewegung des Rotors 24 durch A dargestellt, während dieser Drehwinkel für eine im Uhrzeigersinn durchgeführte Drehbewegung des Rotors 24 relativ zur Achse 16 durch B dargestellt ist. Da die beiden Zahnflanken 36 und 38 des Rotors in gegenseitiger Links- und Rechtslage angeordnet sind, sind die Winkel A und B einander gleich. Somit beginnt bei einer gegen den Uhrzeigersinn durchgeführten Bewegung des Rotors 24 der Eingriff bzw. Kontakt des Außenzahns 26 an der Zahnflanke 50 des Innenzahns am Punkt 66 und setzt sich fort, wenn sich der Punkt 30 gegen den Uhrzeigersinn um die Achse 16 bewegt, bis der Teil 40 am Außenzahn 26 am Punkt 68 der Zahnflanke 50 anliegt. Zu diesem Zeitpunkt oder früher kommt der nächste Außenzahn 26, welcher sich gegen den Uhrzeigersinn um den Rotor 24 dreht, in Anlage mit der nächsten Zahnflanke 50 an dem gegen den Uhrzeigersinn angrenzenden Innenzahn 14 des Stators 12. Auf diese Wtise wird ein genau bestimmbarer Zahneingriff erreicht, welcher bei Erzielung der gewünschten Bewegung geometrisch genau bestimmt ist. Während der Bewegung von der dargestellten Position bis zum ersten Kontakt am Punkt 66 liegt die Belastung am Außenzahn 26, welcher bezüglich des dargestellten Zahnes im Uhrzeigersinn angrenzt.The inline tooth 14 has tooth flanks 50 and 52. soft also arcuate, ..- are formed. Of the two tooth flanks, the only difference between which is their mutual left or right position, only the tooth flank 50 is described below. The tooth flank 50 has a center point 54 which is located at a distance from the center point 44 on the base line 34. The distance corresponds to the eccentricity of the rotor 24 relative to the axis 16. In a comparable manner, the tooth flank 52 is equipped with a center point 56 which lies on the base line 34. As can be seen from FIG. 3 of the drawings, the tooth flank 50 is tangential to imaginary circles 58, 60 and 62, each of which has a radius "c" . The centers of the imaginary circles 58, 60 and 62 are determined by imaginary radii which intersect the tooth flank 36 of the external tooth and which run perpendicular to the base line 34. The contact angle, ie the angle of the rotational movement of the point 30 of the rotor about the axis 16, with each external tooth 26 coming into contact with the stator 12, is shown in FIG. 3 of the drawings for a counterclockwise rotational movement of the rotor 24 is shown by A , while this angle of rotation for a clockwise rotational movement of the rotor 24 relative to the axis 16 is shown by B. Since the two tooth flanks 36 and 38 of the rotor are arranged in mutual left and right positions, angles A and B are equal to one another. Thus, with a counterclockwise movement of the rotor 24, the engagement or contact of the external tooth 26 with the tooth flank 50 of the internal tooth begins at point 66 and continues when the point 30 moves counterclockwise about the axis 16 until the Part 40 rests on external tooth 26 at point 68 of tooth flank 50. At this point in time or earlier, the next external tooth 26, which rotates counterclockwise around the rotor 24, comes into contact with the next tooth flank 50 on the counterclockwise adjacent internal tooth 14 of the stator 12. In this way, a precisely determinable tooth engagement is achieved which is precisely determined geometrically when the desired movement is achieved. During the movement from the position shown to the first contact at point 66, the load is on the external tooth 26, which is adjacent in a clockwise direction with respect to the tooth shown.

Der Außenzahn 26 braucht nicht breit genug zu sein, um die Mittelpunkte 44,48,54 oder 56 gemäß F i g. 3 zu enthalten, kann jedoch nach Wunsch schmäler aiisgcbil-The external tooth 26 does not need to be wide enough to accommodate the center points 44, 48, 54 or 56 according to FIG. 3 to included, but can be narrower aiisgcbil-

det sein und kann auch in einem Spitzende oder in einer halbkreisförmigen Zahnkopflinie 32 auslaufen. Die Anzahl der am Rotor 24 erforderlichen Zähne 26 wird bestimmt durch den Umlaufwinkel 360° geteilt durch den Dreh- bzw. Berührungswinkel A. Durch entsprechende Zähne kann eine Überlappung des Eingriffes erzielt werden. Ein sinnvolles Eingriffsverhältnis wird gebildet durch den Eingriffswinkel pro Zahn geteilt durch den minimalen Eingriffswinkel, welcher pro Zahn erforderlich ist, um eine ideale Bewegungsführung des Rotors herbeizuführen. det and can also terminate in a pointed end or in a semicircular tooth tip line 32. The number of teeth 26 required on the rotor 24 is determined by the angle of rotation 360 ° divided by the angle of rotation or contact A. Overlapping of the engagement can be achieved by means of corresponding teeth. A meaningful engagement ratio is formed by the pressure angle per tooth divided by the minimum pressure angle which is required per tooth in order to bring about ideal motion control of the rotor.

Obwohl das dargestellte Ausführungsbeispiel bezüglich der Achse 16 des Stators symmetrisch angeordnete Innenzähne 14 aufweist, während die Außenzähne 26 symmetrisch um die Mitte 30 des Teilkreises der Zähne 28 verteilt sind, ist dies nicht erforderlich. Jedes Paar aus Innen- und Außenzahn kann unabhängig ausgebildet und im Abstand zueinander angeordnet sein, unter der Voraussetzung, daß angrenzende Paare eine horlsetzung bilden und vorzugsweise mit ihren bogenförmigen Eingriffsflächen, bezogen auf die Bewegung des Punktes 30 um die Achse 16, überlappen. Dies kann von beträchtlicher praktischer Bedeutung sein, wenn die Vorrichtung zur Ausübung eines Drehmomentes am Rotor 24 in einem besonderen Anwendungsfall eingesetzt wird, da eine beträchtliche Anzahl von Schlitzen und/oder Durchführungen oder Kanälen im Stator 12 erforderlich werden könnte.Although the illustrated embodiment has internal teeth 14 arranged symmetrically with respect to the axis 16 of the stator, while the external teeth 26 are distributed symmetrically around the center 30 of the pitch circle of the teeth 28, this is not necessary. Each pair of internal and external teeth can be formed independently and spaced from one another, provided that adjacent pairs form a recess and preferably overlap with their arcuate engagement surfaces, based on the movement of point 30 about axis 16 . This can be of considerable practical importance when the device is used to exert a torque on the rotor 24 in a particular application, since a considerable number of slots and / or passages or channels in the stator 12 could be required.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform der Rotationskolbenmaschine 10a sind entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der Unterschied liegt darin, daß die Zähne 70, deren Profil dem der Außenzähne 26 gleicht, am Stator 12 ■> angeordnet sind, während die Zähne 72 den Innenzäh nen 14 gleichen und am Rotor 24 angeordnet sind. Wie sich aus F i g. 5 der Zeichnungen ergibt, gleicht jeder Zahn 70 dem vorangehend beschriebenen Außenzahn 26; die Basislinie 74 des Zahns 70 ist tangential zu einemIn the embodiment of the rotary piston machine 10a shown in FIG. 4, corresponding components are provided with the same reference numerals. The difference is that the teeth 70, whose profile is the same as that of the outer teeth 26, are arranged on the stator 12, while the teeth 72 are the same as the inner teeth 14 and are arranged on the rotor 24. How g of F i. 5 of the drawings, each tooth 70 is similar to the previously described external tooth 26; the base line 74 of tooth 70 is tangent to one

ίο Kreis 76, dessen Mitte auf der Achse 16 liegt. In vergleichbarer Weise sind die Zähne 72 so geformt, daß die Basislinie 78 für jede Lücke tangential zu einem gemeinsamen Kreis 80 liegt, dessen Mitte im Punkt 30 vorgesehen ist. Es ist darauf hinzuweisen, daß dieίο Circle 76, the center of which is on axis 16. In a comparable manner, the teeth 72 are shaped such that the base line 78 for each gap lies tangential to a common circle 80, the center of which is provided at point 30. It should be noted that the

Ii Anordnung, durch welche die Basislinien tangential zu gemeinsamen Kreisen liegen und durch welche clic Zähne 70 und 72 symmetrisch bezüglich von senkrecht zu den Basislinien verlaufenden Radien liegen, nicht von wesentlicher Bedeutung ist. Es ist lediglich erforderlich.Ii arrangement by which the baselines are tangent to common circles lie and by which clic teeth 70 and 72 are symmetrical with respect to perpendicular radii extending from the baselines are not essential. It is only required.

daß für den Zahn 70 der Radius von der Achse 16 zur Basislinie 74 dem Radius plus der Exzentrizität »e« der Basislinie 78 entspricht, und daß die Zähne zu den Mittelpunkten 54 und 56 vergleichbare Achsen aufweisen, welche gemäß F i g. 3 der Zeichnungen bezüglich des senkrecht zur Basislinie verlaufenden Radius in gleicher Weise versetzt und gerichtet sind. Bei Inbetriebnahme arbeitet der Motor in gleicher Weise wie vef vorangehend beschriebene Motor.that for the tooth 70 the radius from the axis 16 to the base line 74 corresponds to the radius plus the eccentricity "e" of the base line 78, and that the teeth to the centers 54 and 56 have comparable axes, which according to FIG. 3 of the drawings are offset and directed in the same way with respect to the radius perpendicular to the base line. During commissioning, the motor works in the same way as the motor described above.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Rotationskolbenmotor mit einem exzentrisch um die Abtriebswelle bewegbaren und mit der Abtriebswelle in Zahneingriff stehender Rotor mit Außenzähnen, die jeweils in eine Zahnlücke eines mit Innenzähnen versehenen Stators mit radialem und tangentialem Spiel eingreifen, wobei zur Bildung von Arbeitskammern zwischen Stator und Rotor in regelmäßigen Winkelabständen dichtend am Rotor anliegende Trennschieber angeordnet sind, jede der Arbeitskammern mit gesteuerten Dmckmittelzuleitungen und -ableitungen verbunden ist und wobei die Zahnflanken der Innen- und Außenzähne von Stator und Rotor eine bogenförmige Kontur aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die sich aufeinander abwälzenden Abschnitte der Zahnflanken (36,38; 50,52) der Innenzähne (14) und Außenzähne (26) durch Kreisbögen bestimmt sind, daß jewefo der Mittelpunkt eines Kreisbogens des Außenzahnes (26) auf einer zur Basislinie (34) des Zahnes Parallelen liegt, die um die Exzentrizität (e) des Rotors in Richtung auf die Zahnkopflinie (32) verschoben ist, daß der Mittelpunkt (54) des Kreisbogens eines Innenzahns (14) auf der Zahnbasislinie (34) liegt und von der Symmetrieachse (33) des Zahnes den gleichen Abstand aufweist wie der Mittelpunkt (44) des Kreisbogens des Außenzahnes (26) und daß der Radius des Kreisbogens des Innenzahnes (14) gleich dem Radius des Kreisbogens des Außenza' rics (26) zuzüglich der Exzentrizität (c) des Rotors ist.Rotary piston engine with a rotor that is eccentrically movable around the output shaft and in tooth engagement with the output shaft, with external teeth which each engage in a tooth gap of a stator provided with internal teeth with radial and tangential play, with the formation of working chambers between stator and rotor at regular angular intervals Separating slides adjacent to the rotor are arranged, each of the working chambers is connected to controlled pressure medium supply lines and drainage lines, and the tooth flanks of the inner and outer teeth of the stator and rotor have an arcuate contour, characterized in that at least the sections of the tooth flanks (36, 38; 50, 52) of the internal teeth (14) and external teeth (26) are determined by arcs of a circle, so that in each case the center of a circular arc of the external tooth (26) lies on a parallel to the base line (34) of the tooth around the eccentricity (e ) of the rotor in the direction of the Zah nkopflinie (32) is shifted so that the center (54) of the circular arc of an inner tooth (14) lies on the tooth base line (34) and has the same distance from the axis of symmetry (33) of the tooth as the center (44) of the circular arc of the external tooth (26) and that the radius of the circular arc of the inner tooth (14) is equal to the radius of the circular arc of the Außenza 'r ics (26) plus the eccentricity (c) of the rotor.
DE2108762A 1970-02-24 1971-02-24 Rotary piston engine Expired DE2108762C3 (en)

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