DE2258242B2 - Rotationskolbenkraftmaschine - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Rotationskolben-Kraftmaschine mit Kämmeingriff zwischen einem mehrbogigen, außenverzahnten Kolben und um diesen angeordneten Planetenzahnrädern, welche ihrerseits mit einem mehrbogigen, innenverzahnten Gehäusemantel in Kämmeingriff stehen und bei Drehung des Gehäusemantels oder des Kolbens mit umlaufen, sowie zusätzlichen Einlaß- und Auslaßkanälen.

Eine derartige Rotationskolben-Kraftmaschine ist aus der DT-PS 2 88 340 bekannt. Die Innenverzahnung der bekannten Maschine umschließt einen nicht kreisförmigen Innenraum, welcher mit drei bogenförmigen Rrweiterungen versehen ist. Innerhalb des durch den Gehäusemantel umschlossenen Innenraums sind vier gleichmäßig verteilte Planetenzahnräder angeordnet, welche nicht nur mit der Innenverzahnung des Gehäusemantels, sondern auch mit der Außenverzahnung eines Kolbens kämmen, welcher in bezug auf die Mittelachse der Kraftmaschine exzentrisch gelagert ist. Die Anordnung ist dabei derart getroffen, daß die Anzahl der Zähne am Umfang des Innenelements der Anzahl der Zähne im Bereich der Bogenkuppen der Innenverzahnung des Gehäusemantels entspricht.

Es zeigt sich jedoch, daß bei einer derartigen Rotationskolben-Kraftmaschine auf Grund der erwähnten Zahnverhältnisse die Planetenzahnräder einen relativ großen Durchmesser aufweisen müssen, was wiederum dazu führt, daß ein relativ großer Unterschied der Umfangslängen des exzentrisch angeordneten Kolbens und der Bögen der Innenverzahnung des Gehäusemantels entsteht. Dies wiederum führt zu erheblichen Druckbeanspruchungen der einzelnen Zähne, wodurch die Dauerhaftigkeit der Rotationskolben-Kraftmaschine reduziert wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Rotationskolbenmaschine obengenannter Art so auszubilden daß an den Zähnen relativ geringe Druckkräfte auftreten und damit eine zufriedenstellende Lebensdauer der Kraftmaschine gewährleistet ist.

Hrfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, uaß die Bogenanzahl des Gehäusemantels um eins größer ist als die Bogenanzahl des Kolbens.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ergibt sich wunschgemäß ein kleiner Unterschied der auftretenden Umfangslängen, so daß Planetenzahnräder mit relativ kleinem Durchmesser verwendet werden können. Demzufolge treten an den einzelnen Zähnen wunschgemäß geringe Druckkräfte auf, so daß sich eine zufriedenstellende Dauerhaftigkeit des Rotationskolbenmotors ergibt.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rotationskolbenmaschine ist dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben drei Bögen und der Gehäusemantel vier Bögen aufweist.

Insbesondere bei haydraulisch betriebenen Rotationskolben-Kraftmaschinen erweist es sich als vorteilhaft, wenn die beim Kolben und beim Gehäusernantei gleicne Zähnezahl, jeweils vom achsnahen Punkt zum achsfernen Punkt um eins oder zwei größer isi als die Zähnezahl der einzelnen Planetenzahnräder.

Bei einer hydraulisch betriebenen Rotationskolben-Kraftmaschine erweist es sich fernerhin als vorteilhaft, wenn die Einlaß- und Auslaßkanäle im Kolben angeordnet sind und jeweils in der Mitte zwischen dem achsfernen und dem achsnahen Punkt des Kolbens münden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

F i g. 1 und 2 schematische Darstellungen der Rotationskolben-Kraftmaschine in verschiedenen Arbeitsstellungen und

Fig. 3 einen teilweisen Axialschnitt der Kraftmaschine von F i g. 1 und 2.

Gemäß den F i g. 1 und 2 ist ein verzahnter Kolben 2 und ein ebenfalls verzahnter Gehäusemantel 3 vorgesehen, zwischen welchen Planetenzahnräder I angeordnet sind, welche mit dem verzahnten Kolben 2 und dem koaxial zu diesem angeordneten Gehäusemantel 3 kämmen. Auf diese Weise werden Arbeitskammern 4 und 5 gebildet. Der Zufluß der Arbeitsflüssigkeit erfolgt über einen Einlaßkanal 7, welcher in Arbeitskammern 5 mündet. Auf Grund der einströmenden Arbeitsflüssigkeit ergibt sich eine Vergrößerung der Arbeitskammern 5, was beispielsweise zu einer Rotationsbewegung des Gehäusemantels 3 führt. Die Rotationsbewegung des Gehäusemantels 3 verursacht andererseits eine Verkleinerung der Arbeitskammern 4, aus weichen demzufolge Arbeitsflüssigkeit über einen Auslaßkanal 8 ausgestoßen wird. Bei einer zur Achse der Bogenkuppen beider Körper 2,. 3 symmetrischen Lage von zwei Planetenzahnrädern 1 bildet sich ferner eine neutrale Kammer 6 mit kleinstem Volumen.

Bei einer zur Achse der Bogenabsenkung beider Körper 2 und 3 symmetrischen Lage von zwei Planetenzahnrädern 1 bildet sich hingegen eine neutrale Kammer 9 mit größtem Volumen. Während der Umdrehung des beweglichen Gehäusemantels 3 in bezug auf den starr angeordneten Kolben 2 ist die Anzahl der die neutralen Kammern 6 oder 9 bildenden Stellungen der Planetenräder 1 gleich dem Produkt aus der Bogenkuppenzahl beider Körper 2 und 3.

Gemäß Fig. 3 sind Scheiben 11 und 12 mittels der Schrauben 10 an dem Gehäusemantel 3 festgeschraubt. Dabei sind die Scheiben 11 und 12 übe·· Lager 13 und 14 drehbar auf der Achse des Kolbens 2 gelagert. Ferner sind Kompensaiionsscheiben 15 und 16 vorgesehen, welche durch den Druck der Arbeitsfliissigkeit an den Gehäusemantel 3 und den Kolben 2 sowie die Stirnflächen der Planetenzahnräder 1 in hydrostatisch ausgeglichener Weise angedrückt werden. Auf die Achse des Kolbens 2 ist ein unbeweglicher Flansch 17 angeordnet, welcher mittels eines in die Achse des Kolbens 2 eingeschraubten Kollektors 18 angedrückt wird. Innerhalb des Kollektors 18 sind die Kanäle 8 und 7 für die Zu- und Ableitung der Flüssigkeit zu den zwischen den PIanetenzahmrädern 1 auftretenden Arbeitskammern 4, 5 angeordnet. Der rotierende Teil der Kraftmaschine wird durch den Gehäusemantel 3 mit den zur Abdekkung dienenden Scheiben 11 und 12 gebildet, an welchen die den Antrieb übertragende Kupplung 19 befestigt ist. Der unbeweglich auf der Achse des Kolbens 2 angebrachte Flansch 17 dient hingegen als Befestigungsteil des unbeweglichen Teils der Kraftmaschine.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Rotationskolben-Kraftmaschine mit Kämmeingriff zwischen einem mehrbogigen außenverzahn ten Kolben und um diesen angeordneten Planetenzahnrädern, welche ihrerseits mit einem mehrbogigen, innenverzahnten Gehäusemante! in Kämmeingriff stehen und bei Drehung des Gehäusemantels oder des Kolbens mit umlaufen, sowie zusätzlichen Einlaß-und Auslaßkanälen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bogenanzahl des Gehärsemantels (3) um eins größer ist als die Bogenanzahi des Kolbens (2).

2. Rotationskolben-Kraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (2) drei Bögen und der Gehäu^emantel (3) vier Bögen aufweist.

3. Rotationskolben-Kraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Kolben (2) und beim Gehäusemantel (3) gleiche Zähnezahl jeweils vom achsnahen Punkt zum achsfernen Punkt um eins oder zwei größer ist als die Zähnezahl der einzelnen Planetenzahnräder (1).

4. Rotationskolben-Kraftmaschine räch einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß- und Auslaßkanäle (7, 8) im Kolben (2) angeordnet sind und jeweils in der Mitte zwischen dem achsfernen und dem achsnahen Punkt des Kolbens (2) münden.