DE3525616C2 - Rotationskolbenmaschine - Google Patents

Abstract

Rotationskolbenmaschine mit einem Rotationskolben in einem mit entsprechend geformten Wänden versehenen Gehäuse, wobei der Rotationskolben von einem Kurbeltrieb angetrieben und durch am Gehäuse und am Rotationskolben fest angeordnete Getrieberäder, in die ein umlauffähiges Übertragungselement (Hohlrad, Kette, Riemen) eingreift, an einer Eigendrehung gehindert wird.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Rotationskolbenmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Eine derartige Rotationskolbenmaschine ist aus der europäischen Patentanmeldung 00 61 064 (A2) bekannt. Bei dieser wird die Eigendrehung des Rotationskolbens durch eine Vielzahl von Kugeln verhindert, die jeweils in Bohrungen eines am Gehäuse und eines am Rotationskolben befestigten Ringes eingelegt sind, wobei sich die Bohrungen bei angetriebenem Rotationskolben gegenseitig so abdecken, daß die zusammengehörenden Bohrungen die Kugeln mit geringem Passungsspiel aufnehmen können. Bei jedem Kolbenumlauf wälzen sich die Kugeln einmal um die Bohrungen herum.
• Eine andere Vorrichtung zur Verhinderung der Eigendrehung ist aus der DE-OS 31 42 439 bekannt, bei der der Rotationskolben über einen Kardanring mit dem Gehäuse verbunden ist.
• Beide Gegenstände weisen ein großes Bauvolumen auf, das unter anderem auch von den beschriebenen Vorrichtungen verursacht ist, da die Ringe einen Durchmesser aufweisen, der etwa dem der Gehäuseausnehmung entspricht, in der der Rotationskolben angeordnet ist. Dieses große Bauvolumen steht insbesondere einem Einsatz der Rotationskolbenmaschine als Ladekompressor für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges entgegen.
• Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Rotationskolbenmaschine der genannten Art so zu gestalten, daß das Bauvolumen bei gleichbleibendem Fördervolumen verringert ist.
• Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind mit den Merkmalen der Unteransprüche genannt.
• Gegenüber einer herkömmlichen Rotationskolbenmaschine ist die erfindungsgemäße mit einem verringerten Bauvolumen und geringeren oszillierenden Massen herstellbar geworden. Durch die Verringerung der oszillierenden Massen ist auch ein Betrieb der Rotationskolbenmaschine mit höheren Drehzahlen, bei gleichem Fördervolumen pro Umlauf, oder eine Verringerung der Abmaße möglich geworden.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden beschrieben.
• Es zeigt
• Fig. 1 eine geöffnete Rotationskolbenmaschine,
• Fig. 2 einen Längsschnitt,
• Fig. 3 eine alternative Ausführung,
• Fig. 4 eine alternative Ausführung.
• Fig. 1 zeigt eine aufgeschnittene Rotationskolbenmaschine bestehend aus einem Gehäuse 1 und einem aus eine Spiralrippe 2 gebildeten Rotationskolben 3, der von einem in den Fig. 2, 3 und 4 dargestellten, im Gehäuse 1 mit einem Lagerzapfen 4 gelagerten und mit einem Kurbelzapfen 5 in eine Nabe 6 des Rotationskolbens 3 eingreifenden Kurbeltrieb 7 auf einer Kreisbahn mit einem Radius "e" bewegt wird.
• An einem Zapfen 8 der weggeschnittenen Gehäuseseite ist ein feststehendes Zahnrad 9 mittig zum Lagerzapfen 4 und ein weiteres feststehendes Zahnrad 10 mittig zum Kurbelzapfen 5 am Rotationskolben 3 angeordnet, wobei die Zahnräder 9, 10 eine gleiche Zähnezahl aufweisen.
• Ein mit innenliegenden Zähnen ausgestattetes Hohlrad 11 greift in die Zahnräder 9, 10 ein und bildet ein umlauffähiges Getriebeelement, welches den vom Kurbeltrieb 7 angetriebenen Rotationskolben 3 daran hindert, eine Eigendrehung auszuführen, d. h. Zahnrad 10 und damit der Rotationskolben 3 vollziehen eine reine Planetenbewegung ohne Eigendrehung.
• Durch diese Bewegung wandern Kontaktstellen 12, 13 zwischen der Spiralrippe 2 des Rotationskolbens 3 und der Gehäusewand, zwischen denen sich Förderkammern 14 bilden, in Drehrichtung von einem Einlaß 15 zu einem Auslaß 16, wobei in den Förderkammern 14 ein kompressibles Fluid gefördert werden kann.
• Alternativ kann das Hohlrad 11 auch durch ein anderes umlauffähiges Getriebeelement ersetzt werden, beispielsweise eine Gliederkette, einen Zahnriemen oder ein Zwischenrad, auf dessen Darstellung der Vorstellbarkeit wegen verzichtet wird.
• In den Fig. 2 und 3 ist die Rotationskolbenmaschine nach Fig. 1 im Längsschnitt dargestellt. Wie bereits erwähnt, zeigen diese in gleicher Anordnung den Kurbeltrieb 7 und dessen Lagerung im Gehäuse 1 bzw. in der Nabe 6 des Rotationskolbens 3.
• Fig. 2 zeigt die Anordnung der Zahnräder 9, 10 und des Hohlrades 11 entsprechend der Beschreibung zu Fig. 1, wobei das Zahnrad 9 an dem Zapfen 8 des Gehäuses 1 und das Zahnrad 10 an dem Rotationskolben angeordnet sind. Das Hohlrad 11 ist lose über die Zahnräder 9, 10 gesteckt und ist in Axialrichtung durch Anlaufflächen 17, 18 des Gehäuses und des Rotationskolbens gesichert.
• Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführung der Zahnräder 9, 10, d. h. diese sind ineinandergreifend angeordnet, wodurch ein symmetrisches Tragbild für den Hohlring 11 bzw. für das wahlweise vorliegende Getriebeelement erreicht wird.
• Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß das Hohlrad 11 in dem weggeschnittenen Gehäuseteil gelagert ist. Dies kann dann vorteilhaft sein, wenn eine axiale Führung des Hohlrades 11 durch Anlaufflächen als nicht ausreichend angesehen wird.
• Fig. 4 zeigt eine Variante zur Erreichung eines symmetrischen Tragbildes, bestehend aus ineinander harkenden axial abstehend angeordneten Zapfen 19, 20 der Zahnräder 9, 10, wobei jeder Zapfen 19 des Rotationskolbens um den entsprechenden Zapfen 20 des Gehäuses mit dem Radius der Exzentrizität kreist. Durch den hierfür notwendigen Freiraum ist nur eine begrenzte Zapfenzahl möglich, bzw. es muß ein größerer Teilkreisdurchmesser vorgesehen werden, wenn eine bestimmte Zapfenzahl eingehalten werden soll.
• Die vorliegende Erfindung ist auch für andere Rotationskolbenmaschinen, beispielsweise Ringkolbenmaschinen, einsetzbar.

Claims (4)

1. Rotationskolbenmaschine mit einem in einem Gehäuse umlaufenden Rotationskolben, der von einem Kurbeltrieb angetrieben und dabei von einem Führungsgetriebe eigendrehungsfrei auf einer Kreisbahn geführt wird, wobei zwischen Gehäusewänden und Rotationskolben gebildete Förderkammern von einem Einlaß zu einem Auslaß laufen, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsgetriebe aus einem mittig zum Lagerzapfen (4) des Kurbeltriebs (7) stationär am Gehäuse (1) angeordneten Zahnrad (9) und einem weiteren, die gleiche Zähnezahl aufweisenden, mittig zum Kurbelzapfen (5) des Kurbeltriebs (7) am Rotationskolben (3) angeordneten Zahnrad (10) sowie aus einem umlaufenden, mit beiden Zahnrädern (9, 10) im Eingriff stehenden Getriebeelement (11) besteht.

2. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebeelement (11) ein innenverzahntes Hohlrad ist.

3. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebeelement (11) ein Zahnriemen ist.

4. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebeelement (11) eine Gliederkette ist.