DE102011080803A1

DE102011080803A1 - Drehkolbenmaschine, die als Pumpe, Verdichter oder Motor arbeitet

Info

Publication number: DE102011080803A1
Application number: DE201110080803
Authority: DE
Inventors: Stefan Klenge; Martin Wackenhut
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-08-11
Filing date: 2011-08-11
Publication date: 2013-02-14
Also published as: WO2013020869A3; WO2013020869A2; EP2742240A2

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Drehkolbenmaschine, die als Pumpe, Verdichter oder Motor arbeitet, mit einem ersten Rotor (4), einem zweiten Rotor (6) und einem Zwischenrotor (8), wobei der Zwischenrotor (8) zwischen dem ersten (4) und dem zweiten Rotor (6) angeordnet ist. Der erste Rotor (4) weist eine erste Stirnfläche (10) mit einer ersten Verzahnung (12) auf. Der Zwischenrotor (8) weist eine zweite Stirnfläche (16) mit einer zweiten Verzahnung (18) und eine dritte Stirnfläche (22) mit einer dritten Verzahnung (24) auf. Der zweite Rotor (6) weist eine vierte Stirnfläche (28) mit einer vierten Verzahnung (30) auf. Jede Verzahnung (12, 18, 24, 30) ist aus zumindest einem Zahn (14, 20, 26, 32) gebildet. Die Verzahnungen (12, 18, 24, 30) stehen miteinander derart in Eingriff, dass durch Kämmen der Zähne (14) der ersten Verzahnung (12) und der Zähne (20) der zweiten Verzahnung (18) erste Arbeitsräume (34) ausgebildet werden. Durch Kämmen der Zähne (26) der dritten Verzahnung (24) und der Zähne (32) der vierten Verzahnung (30) werden zweite Arbeitsräume (36) ausgebildet. Durch die ersten (34) und die zweiten Arbeitsräume (36) gebildete Volumina werden durch das Kämmen der Zähne (14, 20, 26, 32) verändert. Der erste Rotor (4) weist eine erste Drehachse (I) auf. Der zweite Rotor (6) weist eine zweite Drehachse (II) auf. Der Zwischenrotor (8) weist eine dritte Drehachse (III) auf. Die erste Drehachse (I) und die dritte Drehachse (III) schließen einen ersten Winkel (φ1) ein. Die zweite Drehachse (II) und die dritte Drehachse (III) schließen einen zweiten Winkel (φ2) ein. Der erste (φ1) und der zweite Winkel (φ2) sind jeweils ungleich 0°. Erfindungsgemäß sind die erste Drehachse (I) und die zweite Drehachse (II) im Wesentlichen fluchtend angeordnet.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehkolbenmaschine, die als Pumpe, Verdichter oder Motor arbeitet, mit einem Rotor, einem Zwischenrotor und einem Gegenrotor.
Aus der DE 42 41 320 A1 ist eine Drehkolbenmaschine bekannt, die als Pumpe, Verdichter oder Motor arbeitet. Bei dieser laufen Kämme von Zähnen eines rotierenden Antriebsteils zur Begrenzung von Arbeitsräumen auf einer zykloiden Fläche eines ebenfalls verzahnten Abtriebsteils und treiben dabei dieses Abtriebsteil an. Zwischen den Zähnen von Antriebsteil und Abtriebsteil werden die genannten Arbeitsräume gebildet, die während des Rotierens der Teile für ihre Arbeit vergrößert bzw. verkleinert werden, um die Förderwirkung auf ein gasförmiges oder flüssiges Medium zu erzeugen. Derartige Antriebs- und Abtriebsteile laufen in einem gemeinsamen Gehäuse, dessen Innenraum kugelförmig ausgebildet ist.
In der Regel wird die Leistungsfähigkeit derartiger Drehkolbenmaschinen auf einen vom Kunden vorgegebenen Betriebspunkt hin optimiert. Damit besitzen diese Drehkolbenmaschinen ein festgelegtes Design, das sich von dem Design einer für einen anderen Kunden gewünschten Drehkolbenmaschine beispielsweise durch den Durchmesser der Rotoren unterscheiden kann.
Zusammenfassung der Erfindung
Somit kann ein Bedürfnis bestehen, die Anzahl unterschiedlicher Designs der Drehkolbenmaschinen zu begrenzen.
Das Bedürfnis kann befriedigt werden durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Gegenständen der abhängigen Ansprüche.
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel wird eine Drehkolbenmaschine, die als Pumpe, Verdichter oder Motor arbeitet, mit einem ersten Rotor, einem zweiten Rotor und einem Zwischenrotor bereitgestellt, wobei der Zwischenrotor zwischen dem ersten und dem zweiten Rotor angeordnet ist. Der erste Rotor weist eine erste Stirnfläche mit einer ersten Verzahnung auf. Der Zwischenrotor weist eine zweite Stirnfläche mit einer zweiten Verzahnung und eine dritte Stirnfläche mit einer dritten Verzahnung auf. Der zweite Rotor weist eine vierte Stirnfläche mit einer vierten Verzahnung auf. Jede Verzahnung ist aus zumindest einem Zahn gebildet. Die Verzahnungen stehen miteinander derart in Eingriff, dass durch Kämmen der Zähne der ersten Verzahnung und der Zähne der zweiten Verzahnung erste Arbeitsräume ausgebildet werden. Durch Kämmen der Zähne der dritten Verzahnung und der Zähne der vierten Verzahnung werden zweite Arbeitsräume ausgebildet. Durch die ersten und zweiten Arbeitsräume gebildete Volumina werden durch das Kämmen der Zähne verändert. Der erste Rotor weist eine erste Drehachse und der zweite Rotor eine zweite Drehachse auf. Der Zwischenrotor weist eine dritte Drehachse auf. Die erste Drehachse und die dritte Drehachse schließen einen ersten Winkel und die zweite Drehachse und die dritte Achse einen zweiten Winkel ein. Der erste und der zweite Winkel sind jeweils ungleich 0°. Hierbei sind die erste Drehachse und die zweite Drehachse im Wesentlichen fluchtend angeordnet.
Im Wesentlichen bedeutet hier, dass geringe Winkelabweichungen zwischen der ersten Drehachse und der zweiten Drehachse aufgrund von Toleranzen möglich sind. In der Regel werden der erste Winkel und der zweite Winkel gleich groß sein. Beispielsweise kann der erste Rotor mit einer Antriebswelle und der zweite Rotor mit einer Abtriebswelle drehfest verbunden sein, wobei die Antriebswelle und die Abtriebswelle entweder als eine gemeinsame Welle ausgebildet sind oder die Antriebswelle und die Abtriebswelle voneinander getrennt sind. Der Antrieb der Drehkolbenmaschine kann dadurch erfolgen, dass eine Komponente aus der Gruppe erster Rotor, zweiter Rotor und Zwischenrotor angetrieben wird. Die Drehkolbenmaschine kann auch derart gestaltet sein, dass durch einen Antrieb der Zwischenrotor in ein Taumeln versetzt wird. Durch die fluchtende Anordnung der ersten Drehachse und der zweiten Drehachse respektive der Antriebswelle und der Abtriebswelle kann zusätzlich die Koppelbarkeit der Drehkolbenmaschine verbessert werden. Bei einem Verbinden von zwei oder mehr Drehkolbenmaschinen hintereinander derart, dass die Abtriebswelle der ersten Drehkolbenmaschine an die Antriebswelle der zweiten Drehkolbenmaschine drehfest verbunden wird, ergibt sich eine Anordnung von Drehkolbenmaschinen entlang einer Achse. Nach dem Stand der Technik wäre hierbei lediglich eine Anordnung realisierbar, bei der die einzelnen Drehkolbenmaschinen aufgrund der zueinander verkippten An- und Abtriebswellen lediglich entlang eines Bogens angeordnet werden könnten. Durch die Anordnung der Drehkolbenmaschinen entlang einer Achse ist eine optimale Anpassung an existierende Raumvorgaben möglich. Weiterhin kann eine Wirkungsgradoptimierung dadurch erfolgen, dass einzelne hintereinander geschaltete Drehkolbenmaschinen zu- oder abgeschaltet werden. Eine weitere Anpassung an den geforderten Betriebspunkt kann dadurch erfolgen, dass die einzelnen verwendeten Drehkolbenmaschinen unterschiedliche Durchmesser der Rotoren oder eine unterschiedliche Anzahl der in den Verzahnungen verwendeten Zähne aufweisen. Durch die Verwendung der Drehkolbenmaschinen unterschiedlicher Größe kann ein bedarfsgerechter Volumenstrom bei minimalem Leistungsverlust zur Verfügung gestellt werden. Somit kann auch die Anzahl der unterschiedlichen Designs der Drehkolbenmaschinen begrenzt werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weisen die zwischen der ersten und der zweiten Verzahnung gebildeten ersten Arbeitsräume keine Verbindung zu den zwischen der dritten und der vierten Verzahnung gebildeten zweiten Arbeitsräumen auf. So ist die Drehkolbenmaschine zweistufig oder zweiflutig betreibbar.
Zweistufig bedeutet, dass ein zu verdichtendes Fluid mittels der ersten Arbeitsräume vorverdichtet und mittels der zweiten Arbeitsräume nachverdichtet wird. Mehrflutig bedeutet, dass die ersten Arbeitsräume ein erstes Fluid verdrängen und die zweiten Arbeitsräume ein zweites Fluid, wobei das erste Fluid von dem zweiten Fluid unterschiedlich sein kann. In der Regel wird jedoch das erste Fluid und das zweite Fluid gleich sein. Das zu verdrängende Fluid kann gasförmig oder flüssig sein.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist wenigstens eine Komponente aus der Gruppe erster Rotor, zweiter Rotor und Zwischenrotor einstückig ausgebildet.
Durch die einstückige Ausbildung können oben genannte Komponenten als Spritzgussteil ausgeformt werden. Diese Art der Herstellung ist besonders kostengünstig. Auch kommt neben der Gestaltung aus Metall auch eine Gestaltung der Komponenten aus Kunststoff in Betracht.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die erste Drehachse und die zweite Drehachse in einer gemeinsamen Welle ausgebildet.
Damit sind die eingangs erwähnte Antriebswelle und Abtriebswelle in rotatorischer und translatorischer Richtung fest miteinander verbunden. Damit kann die Antriebswelle und die Abtriebswelle einstückig ausgeführt sein. Auch kann eine Stapelanordnung von Drehkolbenmaschinen an einer durch alle Drehkolbenmaschinen hindurchgehenden gemeinsamen Welle erfolgen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Zwischenrotor an einem Gelenk gelagert, wobei das Gelenk an der gemeinsamen Welle in rotatorischer und translatorischer Richtung fest verbunden ist.
Das Gelenk kann derart ausgestaltet sein, dass es ein Kippen des Zwischenrotors zu der ersten, respektive der zweiten, Drehachse erlaubt. Somit ist der Zwischenrotor bezüglich der gemeinsamen Achse in translatorischer Richtung mit der gemeinsamen Achse fest verbunden. Weiterhin kann das Gelenk derart ausgestaltet sein, dass bei einer Rotation der gemeinsamen Welle der Zwischenrotor angetrieben wird oder alternativ der Zwischenrotor gegenüber der gemeinsamen Welle relativ drehbar ist.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Gelenk kugelförmig ausgebildet.
Diese kugelförmige Ausbildung des Gelenkes kann dazu dienen, um in Richtung der Drehachse die ersten Arbeitsräume von den zweiten Arbeitsräumen abzudichten. Eine Montage des Zwischenrotors auf dem kugelförmigen Gelenk kann dadurch erfolgen, dass der Zwischenrotor quer zu seiner dritten Drehachse in einen ersten und einen zweiten Gegenrotor geteilt ist. Zur Montage werden diese beiden Gegenrotoren an dem kugelförmigen Gelenk angeordnet und miteinander in translatorischer und rotatorischer Drehrichtung fest miteinander verbunden. Insbesondere bei einer Ausgestaltung als Kunststoffteil kann dies durch entsprechende Clipse erfolgen. Auch kann der Zwischenrotor derart geteilt sein, dass seine dritte Drehachse in der Trennebene liegt.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Gelenk entlang der gemeinsamen Achse in eine vorbestimmte Position verlagerbar. Somit kann beispielsweise die vorgeschlagene Drehkolbenmaschine direkt an einer Abtriebswelle einer Antriebseinheit beispielsweise eines Elektromotors verbunden werden. Das kugelförmige Gelenk kann beispielsweise auf die gemeinsame Welle aufgepresst werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Gelenk mit der gemeinsamen Achse einstückig ausgebildet.
Hierbei ist das kugelförmige Gelenk in der gemeinsamen Achse ausgebildet. Wenn die gemeinsame Welle beispielsweise als Hohlwelle ausgebildet ist, kann die Ausformung des kugelförmigen Gelenks beispielsweise auch durch Umformen erfolgen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Gelenk als ein Gleichlaufgelenk ausgebildet, wenn der Zwischenrotor mittels der gemeinsamen Welle angetrieben ist.
Ein derartiges Gleichlaufgelenk, auch homokinetisches Gelenk genannt, kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass in dem kugelförmigen Gelenk in Richtung der ersten, respektive zweiten, Drehachse erste Nuten ausgebildet sind. Weiterhin werden parallel zu den ersten Nuten in der hohlkugelringförmigen Innenwandung des Zwischenrotors parallel zu den ersten Nuten verlaufende zweite Nuten ausgebildet. Nun kann der Zwischenrotor mit dem kugelförmigen Gelenk dadurch verbunden werden, dass in jedem Nutpaar bestehend aus einer ersten Nuten und einer zweiten Nuten eine Kugel angeordnet wird. Dies bewirkt, dass durch eine Rotation der gemeinsamen Welle über die Kugeln der Zwischenrotor gedreht wird. Die Drehbewegung des Zwischenrotors um die dritte Drehachse erfolgt gleichförmig und ist unabhängig von der Auslenkung der dritten Drehachse gegenüber der Drehachse der gemeinsamen Welle. Das bedeutet, dass die Winkelgeschwindigkeit der gemeinsamen Welle nicht von der Winkelgeschwindigkeit des Zwischenrotors abweicht. Somit kann ein Pulsieren des zu verdichtenden oder zu verdrängenden Fluids aufgrund variierender Winkelgeschwindigkeit des Zwischenrotors vermieden werden, wie dies ohne homokinetisches Gelenk möglich wäre.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung nimmt ein Gehäuse mit einer Innenwandung die Rotoren auf, wobei die Rotoren drehbar in dem Gehäuse geführt sind. Die Innenwandung ist weitgehend einer Außenkontur der Rotoren nachgebildet. Die Innenwandung ist kugelringförmig um einen Mittelpunkt ausgebildet. Eine Komponente aus der Gruppe Außenkontur des Zwischenrotors und Innenwandung weist eine umlaufende Nut auf. Die jeweils andere Komponente aus der Gruppe Außenkontur des Zwischenrotors und Innenwandung weist zumindest in einem Teilbereich eine Feder auf, wobei die Nut und die Feder in einer Ebene liegen. Der Mittelpunkt liegt in der Ebene, wobei die Ebene senkrecht zu der dritten Drehachse steht. Die Nut und die Feder wirken derart zusammen, dass der Zwischenrotor um die dritte Drehachse drehbar ist.
Somit wird über das Zusammenwirken der Nut und der Feder letztlich bestimmt, wie groß der erste, respektive zweite, Winkel ist, den die dritte Drehachse gegenüber der ersten, respektive der zweiten, Drehachse einnimmt.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Gehäuse in eine erste Gehäusehälfte und eine zweite Gehäusehälfte entlang einer Schnittebene teilbar. Hierbei liegt die dritte Drehachse in der Schnittebene.
Insbesondere wenn das Gehäuse aus Kunststoff hergestellt ist, können die Gehäusehälften derart gestaltet sein, dass eine Verbindung der ersten Gehäusehälfte an die zweite Gehäusehälfte mittels an den Gehäusehälften ausgebildeten Clipsen erfolgen kann. Natürlich können die beiden Gehäusehälften auch durch Verbindungselemente wie beispielsweise Schrauben aneinander verbunden werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung können die erste Gehäusehälfte und die zweite Gehäusehälfte identisch ausgebildet sein.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Zwischenrotor quer zu der dritten Drehachse in einen ersten Gegenrotor und einen zweiten Gegenrotor geteilt. Zwischen dem ersten Gegenrotor und dem zweiten Gegenrotor ist ein Trennelement angeordnet, wobei der erste Gegenrotor und der zweite Gegenrotor relativ zu dem Trennelement drehbar sind. Ein Gehäuse mit einer Innenwandung nimmt die Rotoren auf, wobei die Rotoren drehbar in dem Gehäuse geführt sind. Die Innenwandung ist weitgehend einer Außenkontur der Rotoren nachgebildet.
Die Innenwandung dichtet die ersten Arbeitsräume und die zweiten Arbeitsräume voneinander zum Gehäuse hin ab. In dieser Anordnung ist es nicht notwendig, dass die erste Drehachse und die zweite Drehachse miteinander fluchten. Die erste Drehachse kann auch einen Winkel zu der zweiten Drehachse einnehmen, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist. Weiterhin kann das Trennelement auch keilförmig ausgebildet sein, so dass sich der erste Gegenrotor um eine vierte Drehachse und der zweite Gegenrotor um eine fünfte Drehachse dreht. Aufgrund des Keils können die vierte Drehachse und die fünfte Drehachse zueinander einen dritten Winkel einschließen, wobei der dritte Winkel ungleich 0° ist.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind der erste Gegenrotor und der zweite Gegenrotor identisch ausgebildet.
Natürlich können auch der erste Rotor und der zweite Rotor identisch ausgebildet sein. Eine derartige Ausgestaltung mit gleichartigen Rotoren bzw. Gegenrotoren ermöglicht eine besonders kostensparende Fertigung.
Gemäß einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung ist das Trennelement mit der gemeinsamen Welle in rotatorischer und translatorischer Richtung fest verbunden, wobei der erste Rotor und der zweite Rotor mit dem Gehäuse drehfest verbunden sind.
Durch die Neigung des Trennelements gegenüber der ersten, respektive der zweiten, Drehachse und durch die drehfeste Fixierung des ersten und des zweiten Rotors taumeln der erste Gegenrotor und der zweite Gegenrotor, wenn die gemeinsame Welle gedreht wird.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Trennelement an der Innenwandung in rotatorischer und translatorischer Richtung fest verbunden.
Durch das Trennelement wird die Drehkolbenmaschine in zwei voneinander getrennte Kammern unterteilt, wobei sich in der einen Kammer der erste Rotor und der erste Gegenrotor und in der zweiten Kammer der zweite Rotor und der zweite Gegenrotor befinden. Wenn der erste Rotor oder der erste Gegenrotor und der zweite Rotor oder der zweite Gegenrotor mittels einer gemeinsamen Antriebsvorrichtung gedreht werden, ragt lediglich die gemeinsame Welle durch das Trennelement hindurch. Insbesondere, wenn die gemeinsame Welle einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, ist eine Abdichtung der gemeinsamen Welle gegenüber dem Trennelement leicht zu realisieren mit beispielsweise O-Ringen, Wellendichtringen oder auch Stopfbuchsen. Eine derartige Ausgestaltung der Drehkolbenmaschine kann gegenüber dem Stand der Technik bekannte Leckagen zwischen den Arbeitsräumen entlang der Außenkontur der Rotoren unterbinden oder zumindest wirkungsvoll reduzieren. Möglich ist auch ein Antrieb des ersten und des zweiten Gegenrotors mittels der gemeinsamen Achse, wobei der erste und der zweite Rotor mittels der Gegenrotoren mitgeschleppt werden. Weiterhin kann der Antrieb auch mittels des ersten und des zweiten Rotors erfolgen, so dass hierbei der erste und der zweite Gegenrotor durch die jeweiligen Rotoren mitgeschleppt werden. Weiterhin ist auch eine Ausgestaltung derart möglich, dass in der ersten Kammer der erste Rotor und in der zweiten Kammer der zweite Gegenrotor, respektive in der ersten Kammer der erste Gegenrotor und in der zweiten Kammer der zweite Rotor, mittels der gemeinsamen Achse angetrieben werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Trennelement scheibenförmig ausgebildet.
Durch die scheibenförmige Ausbildung des Trennelements verlaufen die vierte Drehachse des ersten Gegenrotors und die fünfte Drehachse des zweiten Gegenrotors zumindest parallel. Durch eine entsprechende Ausgestaltung können die vierte Drehachse und die fünfte Drehachse auch zu einer gemeinsamen Drehachse zusammenfallen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine Stapelanordnung mit einer ersten Drehkolbenmaschine und mit einer zweiten Drehkolbenmaschine bereitgestellt. Hierbei sind eine erste Drehachse und eine zweite Drehachse der ersten Drehkolbenmaschine und eine erste Drehachse und eine zweite Drehachse der zweiten Drehkolbenmaschine im Wesentlichen fluchtend angeordnet.
Somit fluchten die erste Drehachse der ersten Drehkolbenmaschine und die zweite Drehachse der zweiten Drehkolbenmaschine im Wesentlichen. Geringe Winkelabweichungen in der Flucht sind hierbei auf eventuelle Fertigungstoleranzen zurückzuführen. Auch können, wie bereits erwähnt, die Antriebs- und Abtriebswellen der jeweiligen Rotoren voneinander getrennt oder aneinander verbunden sein. Die entsprechenden Vorteile sowie Ausgestaltungsmöglichkeiten sind bereits in dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgeführt.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die erste Drehachse und die zweite Drehachse der ersten Drehkolbenmaschine und die erste Drehachse und die zweite Drehachse der zweiten Drehkolbenmaschine in einer gemeinsamen Achse ausgebildet.
Natürlich ist die Ausgestaltung nicht auf zwei Drehkolbenmaschinen begrenzt, sondern es können noch weitere Drehkolbenmaschinen zu einer entsprechenden Stapelanordnung ausgebildet werden. Somit können letztlich an einer einzigen gemeinsamen Achse beliebig viele Drehkolbenmaschinen angeordnet werden. Eine Wirkungsgradoptimierung kann durch Ab- und Zuschalten einzelner Module beispielsweise mittels Magnetventilen erfolgen. Auch ist es möglich, bedarfsgerechte Volumenströme mit bedarfsgerechten Drücken bereitzustellen. Hierbei können die einzelnen Drehkolbenmaschinen, wie bereits dargestellt, entweder als Verdränger oder als Verdichter eingesetzt werden. Auch lassen sich in der Stapelanordnung unterschiedlich große Module miteinander kombinieren. Damit lassen sich beispielsweise bei Verwendung von gasförmigem Fluid auch mehrstufige Kompressoren realisieren. Um gasförmiges Fluid wie beispielsweise Luft zu verdichten, können beispielsweise die Radien des Zwischenrotors und des ersten und zweiten Rotors der ersten Drehkolbenmaschine zu den Radien des Zwischenrotors und des ersten und zweiten Rotors der zweiten Drehkolbenmaschine variieren. Hierbei liegt die Überlegung zugrunde, dass bei einer Druckerhöhung eines gasförmigen Moduls das Volumen verkleinert wird. Um den Druck des bereits verkleinerten Volumens weiterhin zu erhöhen, können die zu befüllenden Arbeitsräume, respektive deren Volumina, der nachfolgenden Drehkolbenmaschinen derart gestaltet sein, dass sich das vorverdichtete Fluid nicht innerhalb der zu befüllenden Arbeitsräume entspannen kann. In Abhängigkeit von der Anzahl der betriebenen Drehkolbenmaschinen in der Stapelanordnung kann die Länge der gemeinsamen Achse derart ausgelegt sein, dass alle mittels der gemeinsamen Welle zu betreibenden Rotoren an der gemeinsamen Welle befestigbar sind. Auch kann die Länge der gemeinsamen Welle derart sein, dass sie durch alle in der Stapelanordnung verwendeten Drehkolbenmaschinen hindurchragt.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der zweite Rotor der ersten Drehkolbenmaschine an dem zu dem zweiten Rotor benachbarten ersten Rotor der zweiten Drehkolbenmaschine drehfest verbunden.
Durch die mögliche Doppelnutzung einzelner Rotoren kann die Funktionsdichte zusätzlich erhöht werden.
Hierdurch wird die Anzahl der Rotoren, die mit der gemeinsamen Achse drehfest verbunden werden müssen, reduziert.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind der zweite Rotor der ersten Drehkolbenmaschine und der erste Rotor der zweiten Drehkolbenmaschine einstückig ausgebildet.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Rotoren der ersten Drehkolbenmaschine und die Rotoren der zweiten Drehkolbenmaschine in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet.
Durch die Unterbringung der Rotoren der ersten Drehkolbenmaschine und der Rotoren der zweiten Drehkolbenmaschine in einem gemeinsamen Gehäuse kann die Stapelanordnung der Drehkolbenmaschinen optimal an den zur Verfügung stehenden Bauraum angepasst werden. Außerdem können in dem gemeinsamen Gehäuse zusätzlich Magnetventile untergebracht werden, die entsprechend Kundenvorgaben die Beschickung der einzelnen Drehkolbenmaschinen mit dem zu verdichtenden oder transportierenden Fluid entsprechend unterbrechen oder zuschalten. Weiterhin können in dem gemeinsamen Gehäuse die die einzelnen Drehkolbenmaschinen miteinander verbindenden Kanäle integriert werden, so dass bei der Verwendung eines gemeinsamen Gehäuses auf zusätzliche Verbindungsstutzen, die die Arbeitsräume der ersten Drehkolbenmaschine mit den Arbeitsräumen der zweiten Drehkolbenmaschine verbinden, verzichtet werden. Somit kann ein Gehäuse für die Stapelanordnung geschaffen werden, die lediglich einen Eingangs- und einen Ausgangskanal aufweist sowie möglicherweise einen elektrischen Steckkontakt, mittels dem beispielsweise in dem gemeinsamen Gehäuse angeordnete elektrische Aktuatoren, wie beispielsweise Magnetventile, oder Sensoren, wie beispielsweise Durchflussmesser, mit einem entsprechenden Steuergerät elektrisch verbindbar sind.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Verfahren zur Montage einer Drehkolbenmaschine mit folgenden Verfahrensschritten bereitgestellt: Zuerst Verlagern eines Gelenks in eine vorbestimmte Position auf einer gemeinsamen Welle. Anschließend Montieren eines Zwischenrotors an dem Gelenk. Anschließend Montieren des ersten und des zweiten Rotors an der Welle. Weiterhin Montieren eines Gehäuses, wobei das Gehäuse entlang einer dritten Drehachse in eine erste und eine zweite Gehäusehälfte geteilt ist.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Verfahren zur Montage einer Drehkolbenmaschine mit folgenden Verfahrensschritten bereitgestellt: Zuerst Verlagern eines Lagers in eine vorbestimmte Position auf einer gemeinsamen Welle. Anschließend Montieren eines ersten und eines zweiten Gegenrotors auf einander gegenüberliegenden Seiten des Lagers. Anschließend Montieren eines ersten und eines zweiten Rotors an der gemeinsamen Welle (38) Abschließend Montieren eines Gehäuses, wobei das Gehäuse entlang einer durch eine erste Drehachse, respektive eine zweite Drehachse, und eine dritte Drehachse aufgespannte Trennebene in eine erste und eine zweite Gehäusehälfte geteilt ist, wobei das Gehäuse das Lager fluiddicht umschließt.
Es wird angemerkt, dass Gedanken zu der Erfindung hierin im Zusammenhang sowohl mit einer Drehkolbenmaschine, einer Stapelanordnung mit einer ersten und einer zweiten Drehkolbenmaschine als auch mit einem Verfahren zur Montage einer Drehkolbenmaschine beschrieben sind. Einem Fachmann ist hierbei klar, dass die einzelnen beschriebenen Merkmale auf verschiedene Weise miteinander kombiniert werden können, um so auch zu anderen Ausgestaltungen der Erfindung zu führen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben. Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu.
1 zeigt eine Drehkolbenmaschine mit einem Gehäuse und mit einem auf einer gemeinsamen Welle angeordneten ersten Rotor, zweiten Rotor und Zwischenrotor in einer 3-D-Ansicht;
2 zeigt die Drehkolbenmaschine aus 1 ohne Zwischenrotor in einer 3-D-Ansicht;
3 zeigt die Drehkolbenmaschine aus 1 ohne Gehäuse in einer 3-D-Ansicht;
4 zeigt das Gehäuse einer weiteren Drehkolbenmaschine, bei der das Gehäuse mittels einer Scheibe radial unterteilt ist, in einer 3-D-Ansicht;
5 zeigt das Gehäuse aus 4 mit einem zweiten Gegenrotor in einer 3-D-Ansicht;
6 zeigt eine Stapelanordnung von drei bereits aus 1 bekannten Drehkolbenmaschinen in einer 3-D-Ansicht; und
7 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Montage der in 1 dargestellten Drehkolbenmaschine.
Detaillierte Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen
1 zeigt eine Drehkolbenmaschine 2, die als Pumpe, Verdichter oder Motor arbeitet in einer 3-D-Ansicht. Hierbei ist zwischen einem ersten Rotor 4 und einem zweiten Rotor 6 ein Zwischenrotor 8 angeordnet. Der erste Rotor 4 besitzt eine erste Stirnfläche 10 mit einer ersten Verzahnung 12, die aus ersten Zähnen 14 gebildet wird. Der Zwischenrotor 8 besitzt eine dem ersten Rotor 4 zugewandte zweite Stirnfläche 16 mit einer zweiten Verzahnung 18, welche zweite Zähne 20 aufweist. Weiterhin besitzt der Zwischenrotor 8 der zweiten Stirnfläche 16 gegenüberliegend eine dritte Stirnfläche 22 mit einer dritten Verzahnung 24, welche aus dritten Zähnen 26 gebildet ist. Der zweite Rotor 6 besitzt eine der dritten Stirnfläche 22 des Zwischenrotors 8 zugewandte vierte Stirnfläche 28 mit einer vierten Verzahnung 30, welche aus vierten Zähnen 32 gebildet ist. Die Verzahnungen 12, 18, 24, 30 stehen miteinander derart in Eingriff, dass durch Kämmen der ersten Zähne 14 der ersten Verzahnung 12 und der zweiten Zähne 20 der zweiten Verzahnung 18 erste Arbeitsräume 34 ausgebildet werden. Durch Kämmen der dritten Zähne 26 der dritten Verzahnung 24 und der vierten Zähne 32 der vierten Verzahnung 30 werden zweite Arbeitsräume 36 ausgebildet. Durch die ersten 34 und zweiten Arbeitsräume 36 gebildete Volumina werden durch das Kämmen der Zähne 14, 20, 26, 32 verändert. In dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Zähnezahl des ersten Rotors 4 und des zweiten Rotors 6 identisch. Die Zähnezahl des Zwischenrotors 8, respektive die Anzahl der zweiten 20 und dritten Zähne 26, ist um einen Zahn größer als die Zähnezahl des ersten Rotors 4, respektive des zweiten Rotors 6. Der erste Rotor 4 kann um eine erste Drehachse I rotieren und der zweite Rotor 6 um eine zweite Drehachse II. Der Zwischenrotor 8 kann um eine dritte Drehachse III rotieren. Die erste Drehachse I und die dritte Drehachse III schließen einen ersten Winkel φ1 ein. Die zweite Drehachse II und die dritte Drehachse III schließen einen zweiten Winkel φ2 ein. Hierbei sind der erste φ1 und der zweite Winkel φ2 jeweils ungleich 0°. Die erste Drehachse I und die zweite Drehachse II sind in einer gemeinsamen Welle 38 ausgebildet. Somit sind die beiden Winkel φ1 und φ2 gleich groß. Die ersten Arbeitsräume 34 und die zweiten Arbeitsräume 36 sind voneinander getrennt und können ein zu beförderndes oder verdichtendes Fluid nicht miteinander austauschen. Neben der Begrenzung der Arbeitsräume 34, 36 durch die einzelnen Verzahnungen 12, 18, 24, 30 werden diese durch eine Innenwandung 42 des Gehäuses 40, welches kreisringförmig einer Außenkontur 44 der Rotoren 4, 6, 8 nachgebildet ist, radial nach außen begrenzt. Radial nach innen werden die Arbeitsräume 34, 36 durch eine kugelförmige Verdickung 46, welche mit der gemeinsamen Welle 38, in translatorischer und rotatorischer Richtung fest verbunden ist, begrenzt.
2 zeigt die Drehkolbenmaschine 2 aus 1 ohne den Zwischenrotor 8 in einer 3-D-Ansicht. Hierdurch wird der Blick auf die kugelförmige Verdickung 46 durch das Gehäuse 40 ermöglicht. Diese kugelförmige Verdickung 46 ist als ein kugelförmiges Gelenk 46 ausgebildet, welches entlang der gemeinsamen Welle 38 in eine vorbestimmte Position verlagert wurde. In dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde das kugelförmige Gelenk 46 auf die gemeinsame Welle 38 aufgepresst. Dieses kugelförmige Gelenk 46 kann, wenn der hier nicht dargestellte Zwischenrotor mittels der gemeinsamen Welle 38 angetrieben wird, als ein Gleichlaufgelenk, das auch homokinetisches Gelenk genannt wird, ausgebildet sein.
Das kugelförmige Gelenk 46 besitzt einen Mittelpunkt M, welcher zugleich der Mittelpunkt der hohlkugelringförmig ausgebildeten Innenwandung 42 ist. An der Innenwandung 42 ist umlaufend eine Feder 48 ausgebildet. Hierbei spannt die Feder 48 eine Ebene auf, welche senkrecht zu der dritten Drehachse III steht und den Mittelpunkt M beinhaltet. Diese Feder 48 greift in eine Nut 50, welche in der Außenkontur 44 des Zwischenrotors 8 ausgebildet ist und in 3 deutlich sichtbar ist. Hierbei wirken die Feder 48 und die Nut 50 des Zwischenrotors 8 derart zusammen, dass der Zwischenrotor 8 um die dritte Drehachse III drehbar ist. Weiterhin ist die durch die Nut 50 aufgespannte Ebene gleich der durch die Feder 48 aufgespannten Ebene. Zur Montage in dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Zwischenrotor 8 in der durch die Nut 50 aufgespannten Ebene in eine erste Zwischenrotorhälfte 52 und eine zweite Rotorhälfte 54 geteilt. Durch ein Verbinden der beiden Zwischenrotorhälften 52, 54 wird das kugelförmige Gelenk 46 im Inneren des Zwischenrotors 8 aufgenommen. Damit ist der Zwischenrotor 8 in translatorischer Richtung entlang der Längserstreckung der gemeinsamen Welle 38 fixiert, kann sich jedoch um das kugelförmige Gelenk 46 drehen. Wenn der Zwischenrotor 8 angetrieben ist, kann die Kopplung des Zwischenrotors 8 an die gemeinsame Welle 38 mittels eines homokinetischen Gelenks erfolgen. Falls der Zwischenrotor 8 lediglich durch einen der beiden Rotoren 4, 6 mitgeschleppt werden soll, können entweder der erste Rotor 4 oder der zweite Rotor 6 oder auch beide Rotoren 4, 6 an der gemeinsamen Achse 38 in rotatorischer Richtung fest verbunden werden. Der erste Rotor 4, der zweite Rotor 6 und der Zwischenrotor 8 werden von dem hier nicht dargestellten Gehäuse 40 umschlossen, wobei das Gehäuse 40 in eine erste Gehäusehälfte und eine zweite Gehäusehälfte entlang einer die dritte Drehachse III beinhaltenden Trennebene teilbar ist. Somit wird durch das Montieren der beiden Gehäusehälften die Drehkolbenmaschine 2 gemäß 1 erzeugt.
4 zeigt das Gehäuse 40 einer weiteren Drehkolbenmaschine 2. Hierbei ist die aus 2 bekannte Feder 48 durch ein Trennelement 56 in Form einer Scheibe in eine erste Kammer 58 und eine zweite Kammer 60 unterteilt. Mit der gemeinsamen Achse 38 ist ein Lager 62 in translatorischer und rotatorischer Richtung fest verbunden. Zudem ist das Lager 62 fluiddicht, so dass das zu verdichtende oder zu verdrängende Fluid nicht durch das Lager hindurch gelangen kann. Dieses Lager 62 tritt durch das Trennelement 60 hindurch und ist gegenüber dem Trennelement 60 derart gedichtet, dass das zwischen der ersten Kammer 58 und der zweiten Kammer 60 kein Fluid ausgetauscht werden kann.
Wie in 5 ersichtlich ist, befindet sich in der zweiten Kammer 60 ein zweiter Gegenrotor 64, welcher an dem Lager 62 angeordnet ist. Im Zentrum des zweiten Gegenrotors 64 ist eine kugelförmige Vertiefung 66 ausgebildet, in die eine kugelförmige hier nicht dargestellte Erhebung eines ebenfalls hier nicht dargestellten zweiten Rotors ragt. Die Anordnung des zweiten Gegenrotors 64 in Verbindung mit dem Lager 62 sowie dem zweiten Rotor in der zweiten Kammer 60 ist symmetrisch zu dem Trennelement 56 auch in der ersten Kammer 58 ausgebildet. In dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel werden somit der sich in der ersten Kammer 58 angeordnete erste Rotor sowie der in der zweiten Kammer 60 angeordnete zweite Rotor mittels der gemeinsamen Welle 38 angetrieben, wobei der erste Gegenrotor sowie der zweite Gegenrotor 64 durch die beiden Rotoren mitgeschleppt werden. Aufgrund der unterschiedlichen Anzahl der Zähne des Gegenrotors und des Rotors ist die Winkelgeschwindigkeit des Gegenrotors unterschiedlich zu der Winkelgeschwindigkeit des Rotors.
6 zeigt eine Stapelanordnung von einer ersten Drehkolbenmaschine 2, einer zweiten Drehkolbenmaschine 102 sowie einer dritten Drehkolbenmaschine 202. Hierbei sind die zweite Drehkolbenmaschine 102 und dritte Drehkolbenmaschine 202 identisch zu der ersten Drehkolbenmaschine 2 aufgebaut, welche bereits in den 1 bis 3 ausführlich beschrieben worden ist. In dieser Anordnung ist es möglich, Auslasskanäle beispielsweise der zweiten Drehkolbenmaschine 102 mit Einlasskanälen der dritten Drehkolbenmaschine 202 zu verbinden. Weiterhin ist es möglich, Einlass- und/oder Auslasskanäle dieser drei Drehkolbenmaschinen 2, 102, 202 mit Ventilen wie beispielsweise Magnetventilen zu schalten, so dass der Wirkungsgrad dieser Stapelanordnung durch ein Zu- und/oder Abschalten einzelner Module optimiert werden kann. Die gemeinsame Welle 38 ist an die räumliche Ausdehnung der drei seriell angeordneten Drehkolbenmaschinen 2, 102, 202 angeglichen. Die Gehäuse 40 der drei Drehkolbenmaschinen 2, 102, 202 sind für jede Drehkolbenmaschine separat ausgeführt. Die Funktionsdichte kann dadurch erhöht werden, dass einzelne Rotoren 4, 6, 8 möglicherweise doppelt genutzt werden, insbesondere, wenn beispielsweise der zweite Rotor 6 der zweiten Drehkolbenmaschine 102 und der erste Rotor 4 der dritten Drehkolbenmaschine 202 aneinander in rotatorischer und translatorischer Richtung fest aneinander verbunden sind. Insbesondere, wenn die Rotoren 4, 6, 8 als Spritzgussteil ausgeführt sind, sei es aus Kunststoff oder Metall, können der zweite Rotor 6 der zweiten Drehkolbenmaschine 102 und der erste Rotor 4 der dritten Drehkolbenmaschine 202 einstückig ausgebildet sein.
7 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Montage einer Drehkolbenmaschine 2 gemäß den 1 bis 3. In einem Verfahrensschritt S1 wird das kugelförmig ausgebildete Gelenk 46 auf der gemeinsamen Welle 38 in eine vorbestimmte Position verlagert, respektive gepresst. In einem Verfahrensschritt S2 wird der aus der ersten 52 und zweiten Zwischenrotorhälfte 54 bestehende Zwischenrotor 8 an dem kugelförmigen Gelenk 46 montiert. In einem Verfahrensschritt S3 wird der erste 4 und der zweite Rotor 6 an der gemeinsamen Welle 38 montiert. In einem dem Verfahrensschritt S3 folgenden Verfahrensschritt S4 wird das Gehäuse 40 montiert, wobei das Gehäuse 40 entlang einer die dritte Drehachse III beinhaltende Trennebene in die erste und die zweite Gehäusehälfte geteilt ist.
8 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Montage einer Drehkolbenmaschine 2 gemäß den 1, 4 und 5. In einem Verfahrensschritt S1‘ wird das Lager 62 in eine vorbestimmte Position auf einer gemeinsamen Welle 38 verlagert und dort in rotatorischer und translatorischer Richtung fixiert. Dies kann beispielsweise durch ein Aufpressen des Lagers 62 auf die gemeinsame Welle 38 erfolgen. In einem Verfahrensschritt S2‘ wird der erste und der zweite Gegenrotors 64 auf einander gegenüberliegenden Seiten des Lagers 62 montiert. Hierzu werden die beiden Gegenrotoren 64 in der Regel auf das Lager aufgesteckt. In einem Verfahrensschritt S3 werden der erste 4 und der zweite Rotors 6 an der gemeinsamen Welle 38 montiert. Dies erfolgt in der Regel durch einen Pressvorgang, kann aber auch durch zusätzliche Befestigungsmittel wie beispielsweise mittels einer Schraubverbindung erfolgen. In einem Verfahrensschritt S4‘ wird das Gehäuse 40 montiert, wobei das Gehäuse 40 entlang einer durch eine erste Drehachse I, respektive eine zweite Drehachse II, und eine dritte Drehachse III aufgespannte Trennebene in eine erste und eine zweite Gehäusehälfte geteilt ist, wobei das Gehäuse 40 das Lager 62 fluiddicht umschließt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 4241320 A1 [0002]

Claims

Drehkolbenmaschine, die als Pumpe, Verdichter oder Motor arbeitet, – mit einem ersten Rotor (4), einem zweiten Rotor (6) und einem Zwischenrotor (8), wobei der Zwischenrotor (8) zwischen dem ersten (4) und dem zweiten Rotor (6) angeordnet ist, – wobei der erste Rotor (4) eine erste Stirnfläche (10) mit einer ersten Verzahnung (12) aufweist, wobei der Zwischenrotor (8) eine zweite Stirnfläche (16) mit einer zweiten Verzahnung (18) und eine dritte Stirnfläche (22) mit einer dritten Verzahnung (24) aufweist, wobei der zweite Rotor (6) eine vierte Stirnfläche (28) mit einer vierten Verzahnung (30) aufweist, wobei jede Verzahnung (12, 18, 24, 30) aus zumindest einem Zahn (14, 20, 26, 32) gebildet ist, – wobei die Verzahnungen (12, 18, 24, 30) miteinander derart in Eingriff stehen, dass durch Kämmen der Zähne (14) der ersten Verzahnung (12) und der Zähne (20) der zweiten Verzahnung (18) erste Arbeitsräume (34) ausgebildet werden und dass durch Kämmen der Zähne (26) der dritten Verzahnung (24) und der Zähne (32) der vierten Verzahnung (30) zweite Arbeitsräume (36) ausgebildet werden, wobei durch die ersten (34) und zweiten Arbeitsräume (36) gebildete Volumina durch das Kämmen der Zähne (14, 20, 26, 32) verändert werden, – wobei der erste Rotor (4) eine erste Drehachse (I) aufweist, wobei der zweite Rotor (6) eine zweite Drehachse (II) aufweist, wobei der Zwischenrotor (8) eine dritte Drehachse (III) aufweist, wobei die erste Drehachse (I) und die dritte Drehachse (III) einen ersten Winkel (φ1) einschließen, wobei die zweite Drehachse (II) und die dritte Drehachse (III) einen zweiten Winkel (φ2) einschließen und wobei der erste (φ1) und der zweite Winkel (φ2) jeweils ungleich 0° sind, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Drehachse (I) und die zweite Drehachse (II) im Wesentlichen fluchtend angeordnet sind.
Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Drehachse (I) und die zweite Drehachse (II) in einer gemeinsamen Welle (38) ausgebildet sind.
Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenrotor (8) an einem Gelenk (46) gelagert ist, wobei das Gelenk (46) an der gemeinsamen Welle (38) in rotatorischer und translatorischer Richtung fest verbunden ist.
Drehkolbenmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk (46) als ein Gleichlaufgelenk ausgebildet ist, wenn der Zwischenrotor (8) mittels der gemeinsamen Welle (38) angetrieben ist.
Drehkolbenmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse (40) mit einer Innenwandung (42) die Rotoren (4, 6, 8) aufnimmt, wobei die Rotoren (4, 6, 8) drehbar in dem Gehäuse (40) geführt sind, wobei die Innenwandung (42) weitgehend einer Außenkontur (44) der Rotoren (4, 6, 8) nachgebildet ist, wobei die Innenwandung (42) kugelringförmig um einen Mittelpunkt (M) ausgebildet ist, wobei eine Komponente aus der Gruppe Außenkontur (44) des Zwischenrotors (8) und Innenwandung (42) eine umlaufende Nut (50) aufweist, wobei die jeweils andere Komponente aus der Gruppe Außenkontur (44) des Zwischenrotors (8) und Innenwandung (42) zumindest in einem Teilbereich eine Feder (48) aufweist, wobei die Nut (50) und die Feder (48) in einer Ebene liegen, wobei der Mittelpunkt (M) in der Ebene liegt, wobei die Ebene senkrecht zu der dritten Drehachse (III) steht, wobei die Nut (50) und die Feder (48) derart zusammenwirken, dass der Zwischenrotor (8) um die dritte Drehachse (III) drehbar ist.
Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenrotor (8) quer zu der dritten Drehachse (III) in einen ersten Gegenrotor und einen zweiten Gegenrotor (64) geteilt ist, wobei zwischen dem ersten Gegenrotor und dem zweiten Gegenrotor (64) ein Trennelement (56) angeordnet ist, wobei der erste Gegenrotor und der zweite Gegenrotor (64) relativ zu dem Trennelement (56) drehbar sind, wobei ein Gehäuse (40) mit einer Innenwandung (42) die Rotoren (64) aufnimmt, wobei die Rotoren (64) drehbar in dem Gehäuse (40) geführt sind, wobei die Innenwandung (42) weitgehend einer Außenkontur (44) der Rotoren (64) nachgebildet ist.
Drehkolbenmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (56) mit der gemeinsamen Welle (38) in rotatorischer und translatorischer Richtung fest verbunden ist, wobei der erste Rotor und der zweite Rotor mit dem Gehäuse (40) drehfest verbunden sind.
Drehkolbenmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (56) an der Innenwandung (42) in rotatorischer und translatorischer Richtung fest verbunden ist.
Stapelanordnung mit einer ersten Drehkolbenmaschine (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und einer zweiten Drehkolbenmaschine (102, 202) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Drehachse (I) und eine zweite Drehachse (II) der ersten Drehkolbenmaschine (2) und eine erste Drehachse (I) und eine zweite Drehachse (II) der zweiten Drehkolbenmaschine (102, 202) im Wesentlichen fluchtend angeordnet sind.
Stapelanordnung nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass die erste Drehachse (I) und die zweite Drehachse (II) der ersten Drehkolbenmaschine (2) und die erste Drehachse (I) und die zweite Drehachse (II) der zweiten Drehkolbenmaschine (102, 202) in einer gemeinsamen Achse (38) ausgebildet sind.
Stapelanordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Rotor (6) der ersten Drehkolbenmaschine (2) an dem zu dem zweiten Rotor (6) benachbarten ersten Rotor (4) der zweiten Drehkolbenmaschine (102) drehfest verbunden ist.
Stapelanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotoren (4, 6, 8) der ersten Drehkolbenmaschine (2) und die Rotoren (4, 6, 8) der zweiten Drehkolbenmaschine (102, 202) in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.
Verfahren zur Montage einer Drehkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und 10 bis 12, das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweisend: – Verlagern eines Gelenks (46) in eine vorbestimmte Position auf einer gemeinsamen Welle (38), – Montieren eines Zwischenrotors (8) an dem Gelenk (46), – Montieren des ersten (4) und des zweiten Rotors (6) an der gemeinsamen Welle (38), – Montieren eines Gehäuses (40), wobei das Gehäuse (40) entlang einer eine dritte Drehachse (III) beinhaltende Trennebene in eine erste und eine zweite Gehäusehälfte geteilt ist.
Verfahren zur Montage einer Drehkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 2 und 6 bis 12, das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweisend: – Verlagern eines Lagers (62) in eine vorbestimmte Position auf einer gemeinsamen Welle (38), – Montieren eines ersten und eines zweiten Gegenrotors (64) auf einander gegenüberliegenden Seiten des Lagers (62), – Montieren eines ersten (4) und eines zweiten Rotors (6) an der gemeinsamen Welle (38), – Montieren eines Gehäuses (40), wobei das Gehäuse (40) entlang einer durch eine erste Drehachse (I), respektive eine zweite Drehachse (II), und eine dritte Drehachse (III) aufgespannte Trennebene in eine erste und eine zweite Gehäusehälfte geteilt ist, wobei das Gehäuse (40) das Lager (62) fluiddicht umschließt.