DE1136576B

DE1136576B - Drehkolbenmaschine mit zwei im Inneneingriff rotierenden Zahnraedern

Info

Publication number: DE1136576B
Application number: DER23871A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ernst-August Honig
Original assignee: Rheinstahl Hanomag AG
Current assignee: Rheinstahl Hanomag AG
Priority date: 1958-08-13
Filing date: 1958-08-13
Publication date: 1962-09-13

Description

Drehkolbenmaschine mit zwei im Inneneingriff rotierenden Zahnrädern Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehkolbenmaschine, die sowohl als Pumpe als auch als Motor laufen kann, mit zwei zueinander exzentrisch gelagerten miteinander im Inneneingriff rotierenden Zahnrädern, von denen das äußere mit einer Zykloiden-Innenverzahnung und das innere mit einer Außenverzahnung versehen ist und bewegliche Zahnköpfe aufweist, wobei alle Zahnköpfe des Innenrades die Verzahnung des Außenrades berühren. Man bezeichnet das eine die Zykloidenverzahnung tragende Rad als Momentenrad und das mit ihm im Eingriff befindliche Rad als Steuerrad. Dabei entspricht die Anzahl der zwischen den Verzahnungen gebildeten volumenverdrängenden Kammern der Anzahl der Zähne des Steuerrades.
Bisher war es bei Drehkolbenmaschinen mit zwei im Inneneingriff rotierenden Zahnrädern, bei denen alle Zahnköpfe des außen verzahnten Innenrades ständig die Innenverzahnung des Außenrades berühren, immer üblich, daß die Zähnezahl des Innenrades um eins geringer ist als diejenige des Außenrades. Auch eine Maschine dieser Art mit beweglichen Zahnköpfen des Innenrades wurde nach dieser Regel ausgeführt. Jeder der dabei in Schlitzen des Innenrades radial verschieblichen Zahnköpfe ist im Querschnitt pilzähnlich gestaltet, wobei der aus dem Innenrad herausragende Teil gleichsam die Kappe des Pilzes darstellt. Dies stellt schon einen beträchtlichen baulichen Aufwand dar, wenn das Innenzahnrad etwa sechs und mehr Zähne aufweist.
Ferner sind Zahnradpumpen anderer Bauart mit zwei Rädern im Inneneingriff bekannt, bei denen zwischen Innenrad und Außenrad gegenüber der Eingriffsstelle der Verzahnungen jeweils noch eine sichelförmige Trennwand angeordnet ist. Bei solchen Pumpen kann die Zähnezahl des Innenrades wesentlich geringer sein als die Zähnezahl des Außenrades. Es stehen dabei aber immer nur je ein oder zwei Zähne der beiden Räder miteinander im Eingriff, während sich die Zahnräder mit allen übrigen Zähnen nicht berühren. Bei einer Ausführung einer solchen Maschine wurde vorgeschlagen, die Zähne des Außenrades mit nach innen gerichteten verschieblichen Leisten zu versehen, die dabei nicht radial zur Mitte des Zahnrades weisen, sondern schräg liegen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehkolbenmaschine der eingangs erwähnten Art baulich einfach zu gestalten und die Reibungsverluste niedrig zu halten.
Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch, daß das Innenrad eine Zähnezahl aufweist, die gleich ist der Hälfte der um eins verringerten Zähnezahl des Außenrades. Vom bisher bekannten normalen Steuerrad, dessen Zähnezahl nur um eins geringer ist als die Zähnezahl des Momentenrades, entfällt somit jeder zweite Zahnkopf, so daß dadurch eine Zahnlücke entsteht, die sich mindestens über zwei normale Zahnleitungen hinweg erstreckt. Durch diese geringere Anzahl der reibenden Zähne ist bei etwa gleicher Förderleistung die Reibleistung wesentlich geringer.
Eine Drehkolbenmaschine bisheriger Bauart mit z. B. zehn volumenverdrängenden Kammern (Zähnen am Steuerrad) und elf Zähnen am Momentenrad wird mit einem Steuerrad mit fünf Zähnen (also fünf Kammern) ausgerüstet. Durch diese Maßnahme bleibt die Relativgeschwindigkeit zwischen Steuer- und Momentenrad unverändert und damit auch die geförderte Flüssigkeitsmenge. Besonders vorteilhaft wirkt sich dies bei Drehkolbenmaschinen aus, die in bekannter Weise mittels eines in der zentrischen Bohrung des Steuerrades befindlichen drehbaren Steuerschiebers geregelt werden können, aber dann als ungeregelte Drehkolbenmaschinen Verwendung finden sollen. Wegen der besonderen Eigenart der Regelung mittels Drehschieber ist eine bestimmte größere Zähnezahl für das Innenrad erforderlich. Für ungeregelte Maschinen dagegen genügt eine kleine Zähnezahl.
Die beweglichen Zahnköpfe des Innenrades dieser Maschine sind dabei jeweils als eine in einem Schlitz des Innenrades radial bewegliche plattenförmige Dichtleiste ausgebildet. Derartige Dichtleisten sind von Drehkolbenmaschinen anderer Bauarten her bereits hinlänglich bekannt. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der anliegenden Zeichnung wiedergegeben. Es zeigt Fig.1 einen Längsschnitt durch eine Drehkolbenmaschine und Fig. 2 einen Querschnitt nach den Linien a-b durch Fig. 1.
Die dargestellte Drehkolbenmaschine besteht nach Fig. 1 im wesentlichen aus dem außenverzahnten Innenrad oder Steuerrad 1, dem innenverzahnten Momentenrad oder Außenrad 2 mit angeflanschten Dekkeln 3 und 4 und dem Gehäuse 3. Das Steuerrad 1 ist seitlich noch mit einer aus relativ kleinen Zähnen bestehenden Außenverzahnung 15 versehen, während der rechte Deckel 4 am Außenrad 2 eine zur Verzahnung 15 passende Innenverzahnung 16 aufweist. Die beweglichen Zahnköpfe 6, 7, 8 sind in Fig. 2 zu sehen.
Wie bekannt, dreht das Momentenrad 2 und das Steuerrad 1 im gleichen Sinne im Gehäuse 5. Durch die exzentrische Lagerung des Momentenrades 2 zum Steuerrad 1 im Gehäuse 5 entsteht die volumenverdrängende Wirkung der Zahnkammern 9, 10, 11. Durch den Steuerschieber 12 wird der Strom des Mediums in bekannter Weise in den Druckraum 13 oder in den Saugraum 14 geleitet. Bei sieben Umdrehungen des Steuerrades 1 muß sich auf Grund des Verzahnungsgesetzes das Momentenrad 2 sechsmal drehen. Mit Hilfe der seitlichen Verzahnungen 15 und 16 wird das Außenrad 2 vom Steuerrad 1 in der Drehbewegung mitgenommen. Die dargestellte Drehkolbenmaschine mit drei Zahnköpfen 6, 7, 8 im Steuerrad 1 ist in bezug auf den Förderstrom und auf den Ungleichförmigkeitsgrad äquivalent einer Drehkolbenmaschine bisher bekannter Bauart mit sechs Zahnköpfen im Steuerrad.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Drehkolbenmaschine mit zwei zueinander exzentrisch gelagerten, miteinander im Inneneingriff rotierenden Zahnrädern, von denen das äußere mit einer Zykloiden-Innenverzahnung und das innere mit einer Außenverzahnung versehen ist und bewegliche Zahnköpfe aufweist, wobei alle Zahnköpfe des Innenrades ständig die Verzahnung des Außenrades berühren, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrad (1) eine Zähnezahl aufweist, die gleich ist der Hälfte der um eins verringerten Zähnezahl des Außenrades (2).
2. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder bewegliche Zahnkopf. (6, 7, 8) des Innenrades (1) als in einen Schlitz des Innenrades radial bewegliche plattenförmige Dichtleiste ausgebildet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 47 089, 353 838, 549 074, 627 891, 1004 624; USA.-Patentschrift Nr. 2 758 573.