DE1156598B

DE1156598B - Rotationskolbenmaschine, insbesondere Rotationskolben-Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE1156598B
Application number: DED37631A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Otto Herschmann; Dipl-Ing Josef Reisacher
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1961-12-09
Filing date: 1961-12-09
Publication date: 1963-10-31

Description

Rotationskolbenmaschine, insbesondere Rotationskolben-Brennkraftmasclüne Die Erfindung bezieht sich auf eine Rotationskolbenmaschine, insbesondere Rotationskolben-Brennkraftmaschine, bei welcher innerhalb eines im Querschnitt trochoidenförmigen Mantels ein Kolben exzentrisch und paraflelachsig auf einer Abtriebswelle gelagert ist, der sich um seine Eigenachse in einem bestimmten Verhältnis zur Drehzahl der Abtriebswelle über einen Zahnradtrieb dreht, der aus einem kolbenfesten Hohlrad und einem gehäusefesten, in das Hohlrad eingreifenden Ritzel besteht.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die bei Rotationskolbenmaschinen, insbesondere Rotationskolben-Brennkraftmaschinen, auf der Inner.bahn der Arbeitskammer auftretenden schädlichen Rattermarken vermeiden zu helfen. Eine Ursache dieser nachteiligen, die Lebensdauer und den Wirkungsgrad der Maschine herabsetzenden Erscheinung liegt in dem notwendigen Zahnflankenspiel des eingangs erwähnten Zahnradtriebes, der das angestrebte Drehzahlverhältnis zwischen dem Arbeitskolben und der Abtriebswelle bewirkt. Durch die während des Betriebes auftretenden Reibungskräfte, Drehbeschleunigungskräfte und die auf die einzelnen Flanken des Arbeitskolbens zeitweilig unsymmetrisch lastenden Gasdrücke, deren Resultierende aus dem Exzentermittelpunkt fällt, entstehen unerwünschte Kräfte, die von der Verzahnung des kolbenfesten Hohlrades und des gehäusefesten Ritzels aufgenommen werden müssen, so daß, bedingt durch die sich wiederholenden Kräftespiele und Bewegungsabläufe, zusammen mit den erforderlichen Lager- und Einbauspielen der sich bewegenden Teile der Maschine, Schwingungen auftreten, die mit die Ursache für die Entstehung der vorerwähnten Rattermarken und auch von hohen Verzahnungsabnützungen bilden.
Bei Zahnradgetrieben ist es bereits bekannt, zu beiden Seiten eines Zahnradpaares an der Getriebegehäuseinnenwand Bleche zu befestigen, durch die im Bereich des Zahneingriffes die Zahnlücken seitlich abgedeckt sind, um hier durch Aufstauen des Schmierinittels die Schmierung zu intensivieren. Der Nachteil der bekannten Einrichtung besteht darin, daß einmal verhältnismäßi- große seitliche Abdeckteile und ein oberes Deckblech erforderlich sind und daß zum anderen durch die notwendigen Abstände zwischen den feststehenden Abdeckblechen und den Zahnrädern während des Zahneingriffes durch Spaltverluste der Druckabfall in der Quetschzone zu groß wird. Aus diesem Grunde ist die bekannte Ausführung nicht geeignet, die in Rede stehende, erfindungsgemäße Aufgabe zufriedenstellend zu lösen. Gemäß der Erfindung wird zur Lösung der eingangs gestellten Aufgabe vorgeschlagen, im Bereich der Zahnlücken zur Bildung von seitlich geschlossenen öltaschen an beiden Seiten eines der beiden Zahnräder ringförmige Abdeckscheiben anzuordnen.
Eine bevorzugte Ausführung besteht darin, die beiden Abdeckscheiben am Hohlrad vorzusehen. Zweckmäßigerweise wird die Anordnung der beiden Abdeckscheiben so getroffen, daß ihre überlaufkanten etwa in Höhen des Wälzkreises liegen.
Um stets gefüllte öltaschen zu garantieren, wobei das öl in den Taschen während des Betriebes durch die auftretenden Zentrifugalkräfte gehalten wird, werden an geeigneten Stellen innerhalb der Maschine öldüsen oder ölzulaufbohrungen angebracht, die in Richtung der öltaschen entleeren.
Während des Zahneingriffes verdrängt der in die taschenförmige Zahnlücke des Hohlrades eintauchende Zahn des Ritzels das darin gefangene öl, das durch die seitliche Abdeckung gezwungen wird, über die benachbarten Zahnflanken, zwischen diese hindurch, auszuweichen, wobei es das Zahnspiel »aufhebt« bzw. zumindest zwischen den Zahnflanken ein Polster erzeugt, das in der Lage ist, auftretende Schwin,m,ngen und Stöße zu dämpfen.
Einzelheiten des Anmeldungsgegenstandes gehen aus der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung hervor. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen Teil einer Rotationskolbenmaschine im Schnitt in Längsachse der Maschine, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 11-H der Fig. 1, Fig. 3 eine von der Fig. 1 in bezug auf die Versorgung der Taschen bzw. Zahnlücken mit öl abweichende Ausführungsforin und Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3.
Auf dem Exzenter 11 der Abtriebswelle 12 ist der Arbeitskolben 13 drehbar gelagert, mit dem der Körper 14' des innenverzahnten Hohlrades 14 fest verbunden ist, das mit einem gehäusefesten, außenverzahnten Rad 15 (Ritzel) im Eingriff steht.
An beiden Seiten des Hohlradkörpers 14' ist je eine ringförmige Abdeckscheibe 16 bzw. 17 vorgesehen, deren überlaufkante 16' bzw. 17' jeweils etwa in Höhe des Wälzkreises liegt. Die beiden Abdeckscheiben 16 und 17 schließen also die einzelnen Zahnlücken des Hohlrades 14 auf beiden Seiten in ihrer Höhe zum Teil ab, so daß Taschen 18 gebildet werden, in denen sich öl fängt, das darin durch Zentrifugalkraft gehalten wüd. Zur Unterstützung der Versorgung der Taschen 18 mit Öl sind an geeigneten SteHen der Maschine Düsen 19 eingebaut wie hier im Exzenter 11 der Abtriebswelle 12, die in Richtung der Taschen18 zeigen und deren Lage derart ausgewählt ist, daß insbesondere vor dem Zahneingriff die Versorgung der Taschen mit Öl gewährleistet ist.
Die auf der Außenseite des Kolbens 13 bzw. des Zahnradkörpers 14' angeordnete Abdeckscheibe 16 ist mit einer ölfangrinne 16" versehen, die auslaufendes Öl fängt, das über entsprechende Bohrungen 20 in das Innere des Arbeitskolbens 13 zurückgeführt wird.
Wie aus der Fig. 2 hervorgeht, weist die äußere Abdeckscheibe 16 eine sichelförmige Aussparung 16... auf, um das Ritzel 15 montieren bzw. in axialer Richtung einführen zu können. Diese Ausnehmung kann gleichzeitig auch auf der Scheibe 17 vorgesehen sein. Diese Aussparung 16... ist in einem Bereich vorgesehen, wo die auf die Verzahnung Igtenden Kräfte ein Minimum erreichen.
Die Höhe der überlaufkanten der beiden Abdeckscheiben soll nicht definitiv festgelegt sein; sie muß viehnehr den auftretenden Verhältnissen angepaßt werden, da sie ein Maß für die »Härte« des erzeugten ölpolsters zwischen den benachbarten Zahnflanken des Hohlrades einerseits und des Ritzels andererseits darstellt.
Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, wird über eine in der Abtriebswelle 12 befindliche radiale Bohrung 21 öl zugeleitet, das mittels eines Verteilerspaltes 22 Austrittsbohrungen 23 zugeführt wird, die im gehäusefesten Ritzelkörper 15' vorgesehen sind und jeweils in radialer Richtung nach außen in den Grund der einzelnen Zahnlücken oder jeder zweiten Lücke münden. Bei einem übersetzungsverhältnis von zwei zu drei zwischen dem Ritzel 15 und dem Hohlrad 14, wobei die MaschinenweIle 12 mit dreifacher Winkelgeschwindigkeit des Kolbens 13 rotiert, ist die radiale Zulaufbohrung 21 auf der dem Exzentermittelpunkt (Kolbenmittelpunkt) E gegenüberliegenden Seite in der Welle 12 angeordnet. Der Verteilerspalt 22 an der Oberfläche der Welle 12 erstreckt sich über mehrere Austrittsbohrungen 23, so daß jeweils vor und während des Zahneingriffes die entsprechenden Zahnlücken mit öl versorgt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Rotationskolbenmaschine, insbesondere Rotationskolben-Brennkraftmaschine, bei welcher innerhalb eines im Querschnitt trocholdenförmigen Mantels ein Kolben exzentrisch und parallelachsig auf einer Abtriebswelle gelagert ist, der sich um seine Eigenachse in einem bestimmten Verhältnis zur Drehzahl der Abtriebswelle über einen Zahnradtrieb dreht, der aus einem kolbenfesten Hohlrad und einem gehäusefesten, in das Hohlrad eingreifenden Ritzel besteht, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Zahnlücken zur Bildung von seitlich geschlossenen öltaschen (18) an beiden Seiten eines der beiden Zahnräder (14 oder 15 bzw 15') ringförmige Abdeckscheiben (16 und 17) angeordnet sind.
2. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, -daß die Abdeckscheiben (16 und 17) am Hohlrad (14) vorgesehen sind. 3. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die überlaufkanten (16' bzw. 17) der Abdeckscheiben (16 und 17) in Höhe des Wälzkreises verlaufen. 4. Rotationskolbemnaschine nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der auf der äußeren Stirnseite des Hohlrades (14) bzw. des Arbeitskolbens (13) angeordneten Abdeckscheibe (16) eine ölfangrinne (16") vorgesehen ist und daß in radialer Richtung vor dieser Rinne in den Kolbeninnenraum führende ökückführbohrungen (20) verlaufen. 5. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ölausspritzdüsen (19) oder ölaustrittsbohrungen (23) zur Versorgung der Taschen (18) bzw. der Zahnlücken mit öl vorgesehen sind. 6. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölausspritzdüsen (19) im Exzenter (11) der Abtriebswelle (12) angeordnet sind und so verlaufen, daß sie in Richtung der öltaschen (18) münden. 7. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölaustrittsbohrungen (23) im gehäusefesten Ritzel (15, 15') in radialer Richtung nach außen verlaufen und in den Grund aller oder einzelner Zahnlücken münden. 8. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 5 und 7 mit einem übersetzungsverhältnis zwischen dem gehäusefesten Ritzel und dem kolbenfesten Hohlrad von zwei zu drei, wobei die Maschinenwelle mit dreifacher Winkelgeschwindigkeit des Kolbens rotiert, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Exzentermittelpunkt (E) gegenüberliegenden Seite der Welle (12) eine radiale Bohrung (21) vorgesehen ist, die in einen ölverteilerspalt (22) mündet, der sich über mehrere Ölaustrittsbohrungen (23) erstreckt. 9. Rotationskolbenmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Abdeckscheibe (16) oder beide Abdeckscheiben (16 und 17) zum Einführen des Ritzels (15) in axialer Richtung eine entsprechend bemessene sichelförmige Aussparung (16 .. ) aufweisen, die in einem Bereich vorgesehen sind, wo die auf die Verzahnung lastenden Kräfte ein Nünimum erreichen. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 960 150.