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Drehkolbenmotor mit Planetengetriebe und abwechselnd bewegten und
feststehenden Kolbenpaaren Die Erfindung bezweckt die Verbesserung von Drehkolbenmotoren
derjenigen Art, bei welcher zwei Paare von Kolben bestehen, die sich nach rückwärts
unter Vermittlung von Klemmgesperren o. dgl. gegen das feststehende Gehäuse abstützen
und durch ein Differential miteinander verbunden sind.
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Die Erfindung kennzeichnet sich im wesentlichen durch einen die beiden
ringförmigen Arbeitsräume unterteilenden, auf der anzutreibenden Welle festsitzenden
Umdrehungskörper, welcher die Widerlager zu den beiden Drehkolbenpaaren und einen
als Verteiler dienenden Mantel trägt, in welchem Steuerschlitze in solcher Anordnung
und Abmessung vorgesehen sind, daß je mit Beendigung eines Kolbenarbeitshubes von
nahezu i8o° oder vollständig i8o° zugleich die Anfangsstellung und der sofortige
Anschluß des nächsten Arbeitshubes erreicht wird.
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Weiter besteht der die Arbeitsräume unterteilende Körper mit dem die
Steuerschlitze enthaltenden Mantel zusammen aus einem Stück, und der genannte Körper
dient gleichzeitig als Planetenträger.
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Es ist zwar bereits für Drehkolbenmaschinen mit sichelförmigen Arbeitsräumen
und Schieberkolben die Anordnung von zwei axial nebeneinanderliegenden Arbeitskammern
bekanntgeworden. Ebenso ist es für diese Maschinengattung nicht neu, als Verteiler
dienende umlaufende Steuermäntel zu verwenden. Auch werden schon seit langer Zeit
bei Drehkolbenmaschinen mit abwechselnd bewegten und feststehenden Kolben, zu denen
auch der Erfindungsgegenstand gehört, Planetengetriebe benutzt, bei denen der Planetenträger
fest auf der anzutreibenden Welle sitzt.
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Die Erfindung besteht also aus einer Kombination an sich bekannter
Einrichtungen, die bei Maschinen mit abwechselnd be@vegten und feststehenden Kolben
Verwendung finden soll und durch die eine Vereinfachung und Verbilligung dieser
Maschinen und ein besserer Wirkungsgrad als bei den vorhandenen MaschinendergleichenGattungerzieltwerden
soll.
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Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt.
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Abb. i zeigt den Drehkolbenmotor in einem Längsschnitt.
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Abb. 2 ist ein Ouerschnitt nach Linie II-II (Abb. i).
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Abb.3 zeigt eine Stelle des Motors (bei fortgelassenem Gehäuse) von
außen gesehen in PfeilrichtungA (Abb. 2).
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Die Abb. q. und 5 sind Abwickelungen in Anlehnung an Abb. a und zeigen
schematisch die hauptsächlichsten Einzelteile des Motors in verschiedenen Stellungen
zueinander.
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In axial nebeneinanderliegenden Arbeitsräumen bewegen sich Kolbenpaare
2i, 2i und 22, 22. Ein die Arbeitsräume unterteilender Umdrehungskörper 23 sitzt
auf der anzutreibenden
Welle 26 fest und trägt Widerlager 2o und
2o' für die Drehkolbenpaare. Auf Lagerzapfen 25 der Welle 26 sitzen Planetenkegelräder
27. Die Kolben 21 und 22 sind mit Sonnenrädern 28 und 29 fest verbunden und können
sich über Klemmgesperre 30 und 31 gegen das feststehende Gehäuse 32 abstützen.
Es können Klemmgesperre beliebiger Art Verwendung finden; zweckmäßig benützt man
die bewährten Rollenklemmgesperre, wie sie als sogenannte Freilaufvorrichtungen
bekannt sind. Der die Arbeitsräume unterteilende Körper 23 trägt außer den Widerlagern
2o, 2o' einen als Verteiler dienenden Mantel 33, und in diesem Mantel 33 sind Steuerschlitze
35 in solcher Anordnung und Abmessung vorgesehen, daß je mit Beendigung eines Kolbenarbeitshubes
von nahezu 18o° oder genau i8o° zugleich die Anfangsstellung und der sofortige Anschluß
des nächsten Arbeitshubes ermöglicht ist. Die Steuerschlitze 35 besitzen am Umfang
die- gleiche Abmessung wie die zwischen den Einlaßräumen 37 und Auslaßräumen 38
am Gehäuse 36 befindlichen Stege. Der Körper 23 kann auch mit dem die Steuerschlitze
35 enthaltenden Mantel 33 aus einem Stück gebildet sein und dient gleichzeitig als
Planetenträger, indem darin die Planetenräder 27 auf ihren Zapfen 25 lagern.
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Die Welle 26 mit den Zapfen 25- sowie der als Zwischenwand dienende
Körper 23 mit den Widerlagern 2o, 2o' und dem mit den Steuerschlitzen 35 versehenen
Mantel 33 drehen sich ,gleichförmig. Dabei bleiben die mit den Sonnenrädern 28,
29 verbundenen Drehkolbenpaare 21, 22 abwechslungsweise zurück oder drehen sich
mit doppelter Geschwindigkeit vorwärts. Die im Steuermantel 33 befindlichen Schlitze
35 gelangen dabei wechselseitig mit dem Einlaß- und Auslaßkanal für das Druckmittel
in Verbindung.
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Nimmt man z. B. für den einen Arbeitsraum die in Abb. a dargestellte
Stellung als Ausgangsstellung an, so wird das Druckmittel durch die Einlaßräume
37 und bei einer kleinen Drehbewegung der Hauptwelle 26 im Uhrzeigersinn durch die
gerade als Einlaßkanäle verwendeten Steuerschlitze 35 in die kleinen Keilräume zwischen
den Widerlagern 2o, 2o und den Drehkolben 21, 21 strömen. Dies geschieht also in
stets gleicher Weise von beiden diametral gegenüberliegenden Stellen aus, so daß
stets ein vollkommener Druckausgleich bei den Lagern der Drehkolben vorhanden ist.
Die Widerlager 2,o, :2o und die Drehkolben 21, 21 haben das Bestreben, sich gegeneinander
zu verdrehen. Vermittels des Differentialgetriebes stützen sich die anderen Drehkolben
22,:22, über das zugehörige Klemmgesperxe am feststehenden Gehäuse nach rückwärts
ab, so daß sich die Drehkolben ai, 21 mit der doppelten Geschwindigkeit als derjenigen
der Widerlager 20, 20 im Uhrzeigersinn drehen. Währenddessen wird auf der rückwärtigen
Seite der Drehkolben 21, 2 1 das Druckmittel ausgestoßen. Der beschriebene Vorgang
dauert so lange, als von den Steuerschlitzen 35 der eine in den Einlaßkanal 37 und.
der andere in den Auslaßkanal 38 mündet, und zwar während einer Viertelumdrehung
der Widerlager 2o, 2o und der Welle 26 und während: einer halben Umdrehung der Drehkolben
21, 21 nach vorwärts.
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Auf der anderen Motorseite, d. h. im anderen Arbeitsraum, wirken die
Koliben 22, z2 und die zugehörigen Widerlager 2o', 2o' ebezifalls in .der vorbeschriebenen
Weise.
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Die Drehkolben vollführen relativ oszillierende, absolut genommen
schrittweise Vorwärtsschwing #bew$gungen, und der als Zwischenwand dienende Körper
23 bewegt sich mit dem Außenmantel 33 stetig vorwärts.
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Für den Fall, daß der Drehkolbenmotor für Vorwärts- und Rückwärtsgang
geeignet sein soll, sind Klemmgesperre erforderlich, welche mit verschiedenartigen
Keilstufenflächen versehen sind, derart, daß sich die Klemmgesperre 'einmal für
das Klemmen in der einen Drehrichtung und auch für das Klemmen in der anderen Drehrichtung
einstellen lassen.