DE1145928B

DE1145928B - Rotary piston machine

Info

Publication number: DE1145928B
Application number: DER23872A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Karl-Heinz Koenig
Original assignee: Rheinstahl Hanomag AG
Current assignee: Rheinstahl Hanomag AG
Priority date: 1958-08-13
Filing date: 1958-08-13
Publication date: 1963-03-21

Description

Drehkolbenmaschine Die Erfindung betrifft eine Drehkolbenmaschine mit zwei zueinander exzentrisch gelagerten und miteinander im Inneneingriff rotierenden Zahnrädern, von denen das Äußere mit einer Zykloiden- oder dieser ähnlichen Innenverzahnung und das Innere mit einer Außenverzahnung versehen ist und bewegliche Zahnköpfe aufweist, wobei die Zähnezahl des Außenrades um eins größer ist als diejenige des Innenrades.Rotary piston machine The invention relates to a rotary piston machine with two eccentrically mounted and rotating internally with one another Gears, the outside of which has a cycloid or similar internal toothing and the inside is provided with external teeth and has movable tooth tips, the number of teeth of the outer gear being one greater than that of the inner gear.

Eine solche Maschine kann sowohl als Pumpe als auch als Motor laufen. Dabei bezeichnet man das Außenrad mit der Zykloidenverzahnung als Momentemrad und das mit ihm im Eingriff befindliche Innenrad als Steuerrad. Die Anzahl der zwischen den Verzahnungen gebildeten volumenverdrängten Kammern entspricht der Anzahl der Zähne des Steuerrades.Such a machine can run both as a pump and as a motor. The outer wheel with the cycloid toothing is called the torque wheel and the internal gear engaged with it as a steering wheel. The number of between The volume displaced chambers formed by the teeth corresponds to the number of Steering wheel teeth.

Drehkolbenmaschine:n dieser Art sind bereits bekannt. Bei ihnen ist der Kopf jedes Zahnes des Innenrades beweglich ausgebildet.Rotary piston machine: n of this type are already known. Is with them the head of each tooth of the internal gear is designed to be movable.

In einem Fall hat jeder bewegliche Zahnkopf im Querschnitt etwa die Form eines Pilzes. In einem anderen Fall liegt der bewegliche Teil des Zahnkopfes, der als kurzer, dicker, mit einer gewölbten Außenendfläche versehener, parallelwandiger Dichtungsschieber ausgebildet ist, mit seiner Mittellinie nicht auf der, bezüglich des Zahnrades radialen, Mittellinie eines jeden Zahnes, sondern schräg dazu. Damit soll eine besonders gute Abdichtung zwischen den Verzahnungen des Innenrades und des Außenrades im Druckbereich der Pumpe erreicht werden. Die höchste Stelle des Zahnkopfes fällt dabei aber nicht in den beweglichen. Teil. In beiden genannten Fällen werden die beweglichen Zahnköpfe bzw. beweglichen Teile derselben durch Federkraft und bzw. oder durch Förderdruckeinwirkung nach außen gedrückt.In one case, each movable tooth head has approximately that in cross section Shape of a mushroom. In another case, the moving part of the tooth tip is that as a short, thicker, parallel-walled one with a curved outer end surface Sealing slide is formed, with its center line not on the, with respect to of the gear radial, center line of each tooth, but oblique to it. In order to should provide a particularly good seal between the teeth of the internal gear and of the outer wheel can be reached in the pressure range of the pump. The highest point of the The tooth tip does not fall into the movable one. Part. In both of these Cases are the moving tooth tips or moving parts thereof by spring force and / or pressed outwards by the action of delivery pressure.

Bei einer weiteren bekannten Ausführung ist im Scheitel jedes Zahnkopfes des Innenrades eine Dichtungswalze vorgesehen, die in einer im Querschnitt gegenüber der Walze etwas größeren Ausnehmung radial beweglich ist. Teils durch die Zentrifugalkraft, teils durch das unter der Walze sich bildende Flüssigkeitsdruckpolster wird jede dieser Dichtungswalzen radial nach außen gedrückt.In a further known embodiment, each tooth tip is in the apex of the inner wheel a sealing roller is provided, which in a cross-section opposite the roller is slightly larger recess radially movable. Partly by centrifugal force, is partly due to the liquid pressure cushion that forms under the roller this sealing rollers pressed radially outward.

Bei einer Maschine einer etwas anderen Bauart weist das Innenrad viel weniger Zähne auf als das Außenrad. Dabei sind in jedem der nach innen vorstehenden Zahnköpfe des mixt Triebstreckverzahnung versehenen Außenrades schräg zur Mittelebene des Zahnes liegende, hin- und herbewegliche Dichtungsleisten angeordnet.In a machine of a slightly different design, the inner wheel shows a lot fewer teeth than the outer gear. Thereby are in each of the inwardly protruding Tooth tips of the external gear, which is provided with a mix of drive train gears, at an angle to the center plane of the tooth lying, reciprocating sealing strips arranged.

Bei einer Maschine der eingangs erwähnten Art treten leicht Verklemmungen durch die beweglichen Zahnköpfe zwischen Steuerrad und Momentenrad auf, vor allem, wenn die Zähnezahl groß ist. Auch wenn die beiden Zahnräder über zusätzliche Verzahnungen, die als Synchronisierungszahnräder wirken und als normale Evolventenverzahnungen ausgebildet sind, gekoppelt sind, können die erwähnten Verklemmungen auftreten. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer derartigen DrehLrolbenmaschine einen einwandfreien, verklemmungsfreien Lauf auch bei großer Zähnezahl zu gewährleisten.In a machine of the type mentioned at the outset, jams easily occur due to the movable tooth tips between the steering wheel and the torque wheel, above all, when the number of teeth is large. Even if the two gears have additional teeth, which act as synchronization gears and as normal involute gears are formed, are coupled, the deadlocks mentioned can occur. The invention is based on the object of such a rotary roller machine to guarantee a perfect, jam-free run even with a large number of teeth.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Innenrad Zähne mit feststehendem Zahnkopf und Zähne mit beweglichem Zahnkopf aufweist, wobei zwischen je zwei Zähnen mit festem Zahnkopf ein Zahn mit beweglichem Zahnkopf angeordnet ist.According to the invention this object is achieved in that the inner wheel Having teeth with a fixed tooth tip and teeth with a movable tooth tip, wherein Between each two teeth with a fixed tooth head, a tooth with a movable tooth head is arranged is.

Dabei kann .es zweckmäßig sein, je einen festen und einen beweglichen Zahnkopf diametral gegenüberliegend am Innenrad anzuordnen. Die beweglichen Zahnköpfe können in an sich bekannter Weise aus elastischem Material bestehen. Sie können aber auch radial verschiebbar in entsprechenden Schlitzen der dazugehörigen Zähne geführt sein und durch Federwirkung oder durch Druckeinwirkung vom Förder- bzw. Arbeitsmedium fortgesetzt gegen die Innenverzahnung des Außenrades gedrückt werden.It can be useful to have one fixed and one movable To be arranged diametrically opposite the tooth head on the inner wheel. The movable tooth heads can consist of elastic material in a manner known per se. You can but also radially displaceable in corresponding slots of the associated teeth be guided and by spring action or by pressure from the conveyor or Working medium continue to be pressed against the internal teeth of the outer wheel.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel einer Drehkolbenmaschine an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Maschine, Fig. 2 einen Querschnitt dazu nach der Linie a-b in Fig. 1.The invention is based on an exemplary embodiment of a rotary piston machine explained on the basis of the drawing. It shows Fig. 1 a longitudinal section through the machine, FIG. 2 shows a cross-section along the line a-b in FIG. 1.

Die Drehkolbenmaschine besteht hauptsächlich aus dem Außenrad bzw. Momentenrad 1, das auf seiner Innenseite eine Zykloidenverzahnung trägt, und dem Innenrad bzw. Steuerrad 2, das mit einer Außenverzahnung versehen isst. Diese beiden Zahnräder sind in dem Gehäuse 3 gelagert. Der Zu- bzw. Abfluß des Förder- bzw. Arbeitsmediums erfolgt über die beiden Ausnehmungen 6 und 7 zu den beiden Seiten des Steuerschiebers 8 und durch die Kanäle 9 bis 14 in die zwischen den Verzahnungen des Innen- und des Außenrades 2 bzw. 1 entstehenden volumenverdrängenden Kammern 15 bis 20. Seitendeckel 4 und 5 des Außenrades 1, die auch über das Innenrad 2 greifen, schließen. die Kammern 15 bis 20 stnmseitig ab. Die Zu- bzw. Ableitung des Förder- bzw. Arbeitsmediums im übrigen. Teil des Steuerschiebers 9 zu den Ausnehmungen 6 und 7 ist in der Zeichnung nicht gezeigt.The rotary piston machine mainly consists of the outer wheel or moment wheel 1, which has a cycloidal toothing on its inside, and the inner wheel or control wheel 2, which is provided with an external toothing. These two gears are mounted in the housing 3. The inflow and outflow of the conveying or working medium takes place via the two recesses 6 and 7 on both sides of the control slide 8 and through the channels 9 to 14 in the between the teeth of the inner and outer gears 2 and 1 , respectively Volume-displacing chambers 15 to 20. Side covers 4 and 5 of the outer wheel 1, which also engage over the inner wheel 2 , close. the chambers 15 to 20 on the stern side. The supply and discharge of the conveying or working medium, moreover. Part of the control slide 9 to the recesses 6 and 7 is not shown in the drawing.

Das in der Zeichnung gezeigte Steuerrad 2 hat sechs Zähne 21 bis 26, von denen drei Zähne 21, 23, 25 feste Zahnköpfe und drei Zähne 22, 24, 26 be- wegliche- Zahnköpfe 28, 30, 32 aufweisen. Zwischen je zwei Zähnen mit festem Zahnkopf, z. B. 21 und 23, ist ein Zahn z. B. 22, mit beweglichem Zahnkopf angeordnet. Dabei liegen je ein Zahn mit festem und je einer mit beweglichem Zahnkopf, z. B. 23 und 26, einander diametral gegenüber. Gemäß der Zeichnung sind die beweglichen Zahnköpfe 28, 30 und 32 als plattenförmige Dichtungsleisten ausgebildet und in entsprechende Schlitze bzw. Nuten der Zähne 22, 24, 26 eingesetzt. Wenn die Zahnköpfe aus elastischem Material bestehen, sind sie infolge ihrer Deformierbarkeit beweglich. Es wäre aber auch möglich, die Konstruktion so zu wählen, daß die beweglichen Zahnköpfe 28, 30, 32 in den entsprechenden Schlitzen der Zähne 22, 24, 26 radial gleiten können. In diesem Fall müßten die beweglichen Zahnköpfe durch Federdruck oder durch entsprechende Einwirkung des Förder- bzw. Arbeitsdruckes gegen die Innenverzahnung des Außenrades gedrückt werden. The steering wheel 2 shown in the drawing has six teeth 21 to 26, of which three teeth 21, 23, 25 have fixed tooth tips and three teeth 22, 24, 26 have movable tooth tips 28, 30, 32 . Between every two teeth with a fixed tooth head, e.g. B. 21 and 23, a tooth is e.g. B. 22, arranged with a movable tooth head. There are one tooth with a fixed and one with a movable tooth head, e.g. B. 23 and 26, diametrically opposite each other. According to the drawing, the movable tooth tips 28, 30 and 32 are designed as plate-shaped sealing strips and are inserted into corresponding slots or grooves in the teeth 22, 24, 26 . If the tooth tips are made of elastic material, they are movable due to their deformability. But it would also be possible to choose the construction so that the movable tooth tips 28, 30, 32 can slide radially in the corresponding slots of the teeth 22, 24, 26. In this case, the movable tooth tips would have to be pressed against the internal toothing of the outer wheel by spring pressure or by the corresponding action of the delivery or working pressure.

Die Anzahl der volumenveränderlichen Kammern wird durch die Anzahl der beweglichen Zahnköpfe des Steuerrades, bestimmt; denn eine gute Dichtung ist nur durch einen beweglichen Zahnkopf gewährleistet. Deshalb sind die durch den festen Zahnkopf unterteilten, zu einer Kammer gehörenden Teilkammern 15 und 16, 17 und 18, 19 und 20, durch Kanäle 9 und 10, 11 und 12, 13 und 14 miteinander verbunden. Neben den guten Laufeigenschaften ergibt sich bei dieser Drehkolbenmaschine auch eine wesentlich höhere Verschleißfestigkeit und ein geringerer baulicher Aufwand gegenüber einer Maschine, bei der jeder Zahn des Innenrades beweglich ausgebildet ist.The number of variable-volume chambers is determined by the number of movable tooth tips of the steering wheel; because a good seal is only guaranteed by a movable tooth head. Therefore the sub-chambers 15 and 16, 17 and 18, 19 and 20, which are divided by the fixed tooth head and belonging to one chamber, are connected to one another by channels 9 and 10, 11 and 12, 13 and 14 . In addition to the good running properties, this rotary piston machine also has a significantly higher resistance to wear and tear and less structural complexity than a machine in which each tooth of the internal gear is designed to be movable.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Rotary piston machine with two mutually eccentric mounted and internally rotating gearwheels. of which that The outside with a cycloid or similar internal toothing and the inside is provided with external teeth and has movable tooth tips, wherein the number of teeth of the outer gear is one greater than that of the inner gear, characterized in that the inner wheel (2) has teeth (21, 23, 25) with fixed teeth Tooth tip and teeth (22, 24, 26) with movable tooth tip (28, 30, 32); whereby between every two teeth with a fixed tooth head there is a tooth with a movable tooth head is arranged.

2. Rotary piston machine according to claim 1, characterized in that a fixed and a movable tooth head are arranged diametrically opposite one another on the inner wheel (2) .

3. Rotary piston machine according to claim; i '1 borrowed or 2, tooth tips characterized in that the bel L i' gter way consist of elastic material (28, 30, 32). `@ i'4. Rotary piston machine according to. Anäp @ i "'@@ ° 1 or 2, thereby gekennzeichjie4 that the beNe'e, borrowed tooth tips (28, 30, 32) in a known manner radially displaceable in corresponding slots of the associated teeth (22, 24, 26) and are continuously pressed against the internal toothing of the outer wheel (1) by the action of a spring or pressure from the conveying or working medium. German Patent Nos. 549 074, 627 891; Swiss Patent No. 109176; U.S. Patent Nos. 2,498,848, 2,790,394.