DE10018203C2 - Zweifach verstellbare, innenachsige Drehkolbenmaschine mit Sichel für kompressible Fluide - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine zweifach verstellbare, innenachsige Drehkolbenmaschine mit Sichel für kompressible Fluide.

In der deutschen Patentanmeldung DE 197 29 615 A1 ist eine verstellbare Drehkolbenmaschine gezeigt mit einem Schieber, mit dem die Durchsatzmenge und in Abhängigkeit davon die innere Verdichtung verstellt werden kann. Eine derartige Drebkolbenmaschine ist dafür geeignet als Verstell-Lader für Ottomotoren eingesetzt zu werden, da dort eine Verstellung der Durchsatzmenge pro Umdrehung eine Änderung der inneren Verdichtung notwendig macht.

Vielfach wird es aber notwendig sein, innere Verdichtung und Durchsatzmenge pro Umdrehung unabhängig voneinander zu verstellen. Ein Beispiel sei die Brennstoffzelle für Fahrzeuge, bei der die Leistungsabgabe über eine Druck-Volumen Kurve der zugeführten Luft gesteuert wird.

Eine derartige einsatzfähige Drehkolbenmaschine, bei der Durchsatzvolumen pro Umdrehung und innere Verdichtung unabhängig voneinander stufenlos verstellt werden können, gibt es bisher nicht.

Eine zweifache Verstellbarkeit wäre relativ einfach zu erreichen, wenn man zwei verschiedene, um den oder die Läufer angeordnete Schieber axial nebeneinander anordnen würde. Eine derartige Maschine ist z. B. in DE-AS 10 68 273 gezeigt. Ein Nachteil dieser Lösung aber ist, daß dann die Einlaßöffnungen nur über einen Teil der Läuferbreite gehen und damit verkleinert sind und bei hohen Läuferdrehzahlen eine ausreichende Füllung der Arbeitsräume erschwert wird.

In DE 38 02 226 A1 ist eine Maschine mit zwei Schiebern gezeigt, bei welcher die axiale Erstreckung zwar nicht durch die Nebeneinanderanordnung der Schieber begrenzt ist, aber durch das Funktionsprinzip der Maschine.

Insbesondere ist bei keiner dieser beiden Lösungen eine zufriedenstellende Fixierung im Gehäuse gezeigt, die notwendig ist, da bei Druckdifferenzen sonst die Schieber gegen die Läufer gepreßt werden.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, wie sie gekennzeichnet ist, ermöglicht eine ausreichende Füllung der Arbeitsräume durch Vergrößerung der Saugöffnungen.

Dies wird dadurch erreicht, daß die beiden Verstellschieber für die vordere und die hintere Steuerkante auf demselben Axialabschnitt liegen und über die ganze Läuferbreite geben können und durch um den Außenläufer angeordnete Führungsringe im Gehäuse stabilisiert werden.

Diese Möglichkeit ist bei der Drehkolbenmaschine mit Sichel geboten, da die kurzen Saug- und Förderabschnitte der Maschine von jeweils weniger als 90-110° den Einsatz von kurzen Schiebern ermöglichen.

Anhand der Fig. 1-3 wird eine erfindungsgemäße Lösung gezeigt.

Fig. 1 zeigt eine Sichelmaschine in perspektivischer Sicht, Fig. 2 und 3 Schnitte entlang der Linien B-B, C-C und A-A.

In einem Gehäuse 4 mit Sichel 3 kämmen ein Innenläufer 1 und ein Außenläufer 2 und bilden bei Drehung sich vergrößernde und verkleinernde Kammern.

Ein erster Schieber 5 auf der Saugseite der Maschine ist an zwei Ringen 7, 8 fest, die in Nuten im Gehäuse liegen und um den Umfang des Außenläufers 2 drehbar sind. Ein zweiter Schieber 6 auf der Druckseite der Maschine ist an zwei anderen Ringen 9, 10 fest, die ebenfalls um den Umfang des Außenläufers 2 drehbar sind. Durch Drehung am Ring 7 wird der saugseitige Schieber 5 verstellt und damit die Durchsatzmenge pro Umdrehung verändert, durch Drehung am Ring 9 wird der druckseitige Schieber 6 verstellt und damit die Höhe der inneren Verdichtung verändert.

Claims (1)

1. Innenachsige Drehkolbenmaschine für kompressible Fluide mit Sichel und einem Innenläufer mit am Innenläufer festen kreiszylinderförmigen Körpern und einem Außenläufer mit schlitzförmigen Taschen darin, in welche die kreiszylinderförmigen Körper des Innenläufers bei Drehung der beiden Läufer hinein- und herausbewegt werden und dabei volumenveränderliche Arbeitskammern bilden, und bei der mindestens ein am Umfang des Außenläufers verdrehbarer Schieber vorhanden ist, mit dem die saugseitge Füllung der Arbeitskammern oder die druckseitige innere Verdichtung der Maschine stufenlos verändert werden kann. dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schieber (5, 6) auf demselben Axialabschnitt der Maschine angeordnet sind und sich so über die ganze Läuferbreite erstrecken, und daß die Schieber (5, 6) jeweils an Ringen (7, 8; 9, 10) befestigt sind, die um den Außenläufer (2) liegen.