DE10018242C1

DE10018242C1 - Innenachsige Drehkolbenmaschine mit Sichel

Info

Publication number: DE10018242C1
Application number: DE2000118242
Authority: DE
Inventors: Peter Ingelheim
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-04-12
Filing date: 2000-04-12
Publication date: 2002-03-21
Anticipated expiration: 2020-04-13

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine innenachsige Drehkolbenmaschine mit Sichel, wie sie in der deutschen Patentanmeldung P 19729615 gezeigt ist. Für diese Maschinen werden die Abmessungen und gegenseitigen Relationen durch Vorschriften so festgelegt, daß immer enge Dichtspalte gegeben sind und daß auf 2/3 der Drehung des Innenläufers nur eine einfache Liniendichtung zwischen Druck und Saugkanal auftritt und sonst Flächen- oder doppelte Liniendichtungen gegeben sind und nur auf 1/3 der Drehung zwei einfache Liniendichtungen vorkommen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine innenachsige Drehkolbenmaschine mit Sichel, wie sie in DE 197 29 615 A1 gezeigt ist.

Bei dieser Drehkolbenmaschine sind die Abstände zwischen den Drehachsen (Mi) des Innenläufers und (Ma) des Außenläufers sowie zwischen der Drehachse (Mi) des Innenläufers und den Zentralachsen (Mz) der Kreiskörper am Innenläufer vorgegeben.

Weiterhin ist angegeben, daß die Kreiskörper des Innenläufers Zylinderflächen mit der Drehachse (Mi) des Innenzahnrades als Mittellinie aufweisen, mit denen sie beim Vorbeiziehen an der Sichel eine flächige Abdichtung erreichen.

Über die genauen Abmessungen dieser Kreiskörper und Zylinderflächen ist aber nichts gesagt, sodaß bei ungünstiger Wahl vor Eintauchen des Kreiskörpers des Innenläufers in den Schlitz des Außenläufers zwischen der Sichel und den beiden Läufern ein breiter Spalt entstehen kann, durch den Druckfluid entweicht.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung legt die Abmessungen der Maschine so fest, daß besonders günstige Dichteigenschaften erreicht werden und der Spalt zwischen den beiden Läufern nahezu konstant schmal bleibt.

Dies wird dadurch erreicht, daß, wenn sich die Ecke (E) des Innenläufers, die zwischen Kreisfläche und Kreiszylinderfläche entsteht, am Endpunkt der Sichel befindet und die Dichtung zwischen Sichel und Innenläufer endet, der Radius (rz) des Kreiskörpers des Innenläufers in der Ecke (E) auf der geradlinigen Flanke des Außenläufers senkrecht steht. Genau dann bildet die Flanke des Außenläufers die Tangentialfläche des Innenläufers in der Ecke (E) und der schmale Dichtspalt bleibt erhalten. Dies ist in Fig. 1 gezeigt.

Die Erfindung wird anhand der Fig. 1-3 weiter erläutert.

Eine Vorgehensweise, wie man derartige Abmessungen findet, sei anhand von Fig. 1 beschrieben.

Man gehe vom ungefähr gewünschten Durchmesser (da) des Außenläufers aus und teile ihn durch 6. Dies ergibt den Radius (ri). Ausgehend von der Drehachse (Ma) des Außenläufers konstruiert man nach den bekannten Vorschriften die Drehachse (Mi) des Innenläufers und die Zentralachsen (Mz) der Kreiskörper. Dann wählt man r_z = r_i - ε.

Für r_z = r_i würde der Außenläufer mit einer Spitze an der Sichel entlangfahren, was eine ungünstige Dichtwirkung ergibt. Durch r_z = r_i - ε fährt der Außenläufer mit einer Dichtfläche an der Sichel entlang.

Dann konstruiert man die Schlitztaschen des Außenläufers, deren Breite B = 2 . r_z ist.

Nun schlägt man einen Kreis (K1) um (Ma) so, daß die inneren Spitzen an den Schlitztaschen des Außenläufers abgeschnitten werden und man so Dichtflächen an der Außenseite der Sichel erhält.

Dann verdreht man den Innenläufer mit seinen Kreiskörpern so um (Mi), daß der Punkt (P), der auf dem Schnitt der Verlängerung der Geraden zwischen (Mi) und (Mz) mit dem Umfangskreis des Kreiskörpers liegt, außerhalb des Kreises (K1) liegt. Der Kreis (K2) ist dann der, welcher (Mi) zum Mittelpunkt hat und durch den Schnittpunkt von (K1) mit dem Umfangskreis des Kreiskörpers des Innenläufers geht. Dadurch entsteht die Ecke (E).

Dann steht der Radius in der Ecke (E) auf der geradlinigen Flanke des Außenläufers senkrecht.

Wählt man nun den Radius der Welle des Innenläufers so, daß der Kreis um (Mi) mit diesem Radius den Kreis (K1) tangiert oder geringfügig kleiner ist, dann ist eine Drehbarkeit der beiden Läufer ohne gegenseitige Berührung garantiert.

Durch die vergleichsweise spitzen Ecken, bzw. die kurzen Flächenabschnitte des Außenläufers ist aber für einen großen Drehwinkel des Innenläufers (60°) garantiert, daß eine der beiden Liniendichtungen am Innenläufer doppelt ist. Dies ist in Fig. 2 gezeigt.

In Fig. 3 ist dargestellt, daß bei nichtoptimierter Wahl des Radienwinkels in der Ecke (E) mit der Außenläuferfläche große Dichtspalte entstehen können, durch welche Druckgas entweicht.

Auf diese Art kann eine hohe Dichtigkeit der Maschine garantiert werden. Auf 2/3 der Drehung des Innenläufers ist nur eine einfache Liniendichtung vorhanden und die übrigen Dichtungen sind Flächendichtungen oder doppelte Lineiendichtungen und nur auf 1/3 der Drehung des Innenläufers sind zwei einfache Liniendichtungen gegeben.

Claims

1. Innenachsige Drehkolbenmaschine mit Sichel und einem Innenläufer mit Drehachse (M_i), welcher Innenläufer zahnartige feste Kreiskörper mit einem Radius (r_z) um Zentralachsen (M_z) sowie an Köpfen der Kreiskörper Zylinderflächen mit einem Radius um die Drehachse (M_i) des Innenläufers aufweist, mit denen die Köpfe an der Sichel entlangfahren, und mit einem Außenläufer mit Drehachse (M_a) der schlitzförmige Taschen mit geradlinigen Flanken aufweist, in welche die Kreiskörper des Innenläufers sich bei Drehung der beiden Läufer hinein- und herausbewegen, wobei die Drehachse (M_a) des Außenläufers und die Zentralachsen (M_z) der Kreiskörper jeweils mit einem Radius (r_i) von der Drehachse (M_i) des Innenläufers beabstandet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius (r_z) des Kreiskörpers am Innenläufer und der Radius der Zylinderfläche an den Köpfen der Kreiskörper derart bestimmt sind, dass eine durch eine zwischen der Kreisfläche des Kreiskörpers und der Zylinderfläche des Kopfes gebildete Ecke (E) des Innenläufers und durch die Zentralachse (M_z) verlaufende radiale Linie bei Position der Ecke (E) am Endpunkt der Sichel, und damit am Dichtungsende zwischen Sichel und Innenläufer, auf der geradlinigen Flanke der Tasche des Außenläufers senkrecht steht.

2. Innenachsige Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Radien (r_i) und (r_z) folgende Beziehung gilt:
r_z = r_i - ε mit ε < 0.2 . r_i

3. Innenachsige Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß für die Bemessung des Außendurchmessers (d_a) des Außenläufers gilt:
5.5 . r_i < d_a < 6.5 . r_i