DE1451686A1 - Drehkolbenmaschine - Google Patents
DrehkolbenmaschineInfo
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
- F01C1/02—Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
- F01C1/063—Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents with coaxially-mounted members having continuously-changing circumferential spacing between them
- F01C1/077—Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents with coaxially-mounted members having continuously-changing circumferential spacing between them having toothed-gearing type drive
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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Description
Die Erfindung betrifft Drehkolbenmaschinen mit Drehkolbenpaaren, deren Kolben durch ein Getriebe zu einem Zwanglauf mit periodisch
wechselndem Verhältnis ihrer Winkelgeschwindigkeiten kinematisch gekuppelt sind. Die in einem Zylinder gehäuse rotierenden Kolben
schliessen mit ihren Hügeln Arbeitsräume zwischen sich ein, deren
Volumen eine periodische Änderung erfährt, Drehkolbenmaschinen dieser Art sind sowohl als Verbrennungsmotore wie auch als Dampf-,
Pressluft- oder Druckölmotore, ferner auch als Pumpen oder Verdichter
bekannt. Bei einer bekannten Ausführung (deutsche Patentschrift No. 669 4-98) befindet sich auf jeder Kolbenwelle ein Oval-Zahnrad,
das mit je einem Exzenter-Zahnrad kämmt, die beide gemeinsam auf einer Iriebwelle, um einen Phasenwinkel von 180° zueinander versetzt,
angeordnet sind, welche mit gleichmässiger Winkelgeschwindigkeit
rotiert. Der leilkreisumfang der Oval-Zahnräder ist doppelt so
gross wie jener der Exzenter-Zahnräder, so dass einer mit periodisch
wechselnder Winkelgeschwindigkeit von den Kolbenwellen ausgeführten
Umdrehung zwei mit gleichbleibender Winkelgeschwindigkeit ausgeführte Umdrehungen der Iriebwelle entsprechen. Bei einer ebenfalls bekannten
Drehkolbenmaschine (schweizerische Patentschrift No. 175 763) befinden
sich auf den Kolbenwellen und der Triebwelle Oval-Zahnräder mit
gleichem OJeilkr ei »umfang, so dass einer mit periodisch wechselnder
Winkelgeschwindigkeit ausgeführten Umdrehung der Kolbenwellen eine
Umdrehung der Triebweile entspricht. Die Oval-Zahnräder der Trieb*eile
sind um einen Phasenwinkel von 90° versetzt, womit sich, ebenso wie
durch die Versetzung der Exaenter-Zahnräder um @±&@n Phasenwinkel
von 180°, das periodisch wechselnd· Verhältnis.. &^r Winkelgeschwindigkeiten der Kolben und dealt auch die p*ri;>d:! «ch© V®lumen&»ä.erung der
awiichen ihren llüg#ln eingescixleiienen-Arbiiiii-aräTimeerfibt. Beim - *
Lauf der Sri·)»-» uad der JEeXbeawelJ-ea ergebe» -siöu .Dre&lagtn der
Oval-Zahnräder der Korbenwellen sowie der Oval- oder Exzenter-Zahnräder der Triebwelle, bei denen beide Oval-Zahnräder der Kolbenweilen
und beide Oval- oder Exzenter-Zahnräder der Triebwelle mit gleichen Radien miteinander in Dingriff stehen. Bei diesen Eingriffsverhältnissen rotieren beide Kolbenwellen momentan mit gleicher Winkelgeschwindigkeit, so dass das Verhältnis der Winkelgeschwindigkeiten
der beiden Kolbenwellsn den Momentanwert von "1 erreicht. Bei der
Anordnung von Exzenter-Zahnrädern auf der Triebwelle ergibt sich
dieser Momentanwert 1 nach jeder halben Umdrehung der Triebwelle. Sind dagegen auf der Triebwelle Oval-Zahnräder angeordnet, so ergibt
sich der Komentanwert 1 nach jeder Vierteldrehung der Triebwelle.
Zugleich nehmen hierbei die Kolbenflügel ihre Extremst eilungen ein,
so dass zwei sich gegenüberliegende Arbeitsräume das kleinste und die beiden anderen Arbeitsräume das grösste Volumen aufweisen·
Beim weiteren Lauf der Drehkolbenmaschine aus derjenigen Stellung, bei der das Verhältnis der. Winkelgeschwindigkeiten der Drehkolben
den Momentanwert 1 aufweist, erfährt eine Kolbenwelle eine Drehbeschleunigung, dagegen die andere Kolbenwile eine Drehverzögerung,
wodurch sich eine aus Massenkraft en herrührende Beanspruchung der
Zahnräder ergibt. Die periodische Volumenänderung der zwischen den
Kolbenflügeln eingeschlossenen Arbeitsräume tritt bei der Anordnung
der Exzenter-Zahnräder auf der Triebwelle bei jeder Kolbenwellenumdrehung für jeden Arbeitsraum viermal, dagegen bei der Anordnung von
Oval-Zahnrädern auf der Eriebwelle zweimal ein. Hierdurch bietet die
erstere Bauart die Möglichkeit zu einem Betriebe im 4-Taktverfahren,
die letztere Bauweise dagegen die Möglichkeit zu einem Betriebe im doppeltwirkenden 2-Taktverfahren. Beim Betrieb der bekannten Drehkolbenmaschinen ergibt sieh ein charakteristischer Drehmomentverlauf
an der Triebwelle mit Drehmomentspitaen im positiven und negativen
Bereich. Kir die mit den Exzenter-Zahnrädern auf der Triebwelle ausgeführte Bauweise ergibt sich bei jeder Kolbenwellenumdrehung ein
achtmaliger Lastweohael aus dem positiven und negativen Bereich und
umgekehrt. Entsprechend sind die Verhältnis«# bei der Anordnung von
Oval-Zahnrädern auf der OJriebwelle· Mit atm viel£&©&en Laetweonaeln,
die beim Betrieb.« der D3?ehk@Ifoe3amas©hin,®a ^ekamter Art auftreten«
verbindet ßiÄ ®i&® aa©ht@ilig© leaiigps^mMms das Vt^Mbixu&g sowohl
"bei äMm
' " ■ — 3 ·"
Itoehraomentbereich verringert sind, so dass dl® IFersahnung der Getrieberäder
weniger ungünstig beansprucht ist· Dies wird gemäsa der Erfindung
dadurch erreicht, dass die Drehkolben mehrerer, aus je einem
Zylinder mit einem darin angeordneten Drehkolbenpaar bestehender Einheiten durch eine gemeinsame Iriebwelle kinematisch zu einem ■
Zwanglauf derart gekuppelt sind, dass das Verhältnis der Kolbenwinkelgeschwindigkeiten
mindestens einer Einheit vom Momentanwert 1 abweicht während das Verhältnis der Kolbenwinkelgeschwindigkeiten einer oder
mehrerer weiteren Einheiten den Momentanwert 1 aufweist. Hierdurch
ist erreicht, dass Drehmomenten im positiven Bereich einer Einheit
Drehmomente im negativen Bereich der anderen Einheit entgegenwirken und umgekehrt. Hithin wird der Drehmomentverlauf in der Triebwelle
gleichmassiger gestaltet·
Diese und weitere Einzelheiten der Erfindung sind nachfolgend an Ausfuhrungsbeispielen beschrieben, die in der Zeichnung dargestellt
sind. Es zeigen*
Bild 1 eine im 4-Saktverfahren als Brennkraftmaschine arbeitende
Einheit im Schnitt,
Bild 2 eina im 2-5Eaktysrf ehr tu sskelirandU» Einhält iai Ssanitt,
Bild 3 eine Drehkolbenmaschine in Verbund-Bauweise mit Einheiten entsprechend Bild 2,
Bild 4 eine schematische Darstellung der Zahnräder des Ausführungsbeispieles
gemäss Bild 3,
Bild 5 eine schematische Darstellung der Zahnräder eines
abgewandelten Ausführungsbeispieles, das aus drei Einheiten mit Oval-Zahnrädern auf den Kolben- und der
Triebwelle ausgeführt ist,
Bild 6 eine sehematisohe Darstellung der Zahnräder eines
aus vier Einheiten bestehenden Ausführungsbeispieles,
bei dem auf der Triebwelle Exzenter-Zahnräder angeordnet sind,
Bild 7 einen Schnitt durch das Getriebe des Ausführungsbeispieles
gemäss Bild 6»
009825/0123
14516
Ia allen Ausfilhnmgsbäispioio-a. bm&®±©hDMt 1 sia
iadoa zwei Drehtelben- 2$ 3 aeatriscB. ang©@räa©t sis±0 die" mit
Aiigglndan Inaenraum--d©s 'ZjliadergoMusns ±a vl@r i^buit
a8 feD ©5 d im,t@rt©il©So' li® IC©lb@B 2 uad 5 sind dureh ©in
' aus d©r Mittsltmll© 49 d@r Ho3ilti©ll© 5s dan "darauf
6δ 7 "öad d©n auf
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8S9-- (BiIaM)
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M."a©matisoli" g©fcu.ppelt'
8P9. sind,-um. ©in©n. Pima<Bmt±nkel tob, 180ö zueinamde^ va^~
t auf dos?·.Sriotdirello 10 ssgaoydnatj wabrend die .OTal~Za3inräd©3?
im einen P&aseswiisk©.! tob 90° "sweinasidar" Vigrsetst auf d.©2?
10 ajig@©rdii©t si
B©i d&£ Einaeit g©mäs© BiM 1 ist d©r Umfang ,jedes OTal-Zahnrades 6§
7 doppelt so gx'oss wi€f-3*@n©r· d©r E3ss©nt©r'-Zafenräd©r 899§ so dass ..-di@
Sriobtj@ll@ 10 awei Umdrglmngan "bsi ©iner TJmdrelmng der Kolbanw©llen
495- ausführte Di© plias©nv©rs©tzte - -Anordnung der Exzenter-ZgU32J3?äd@r
8 s 9 ataf d©r /Sriebwalle 10 hat aur - lOIge 9. dass, wegen der
imtersoM@alic!i©a Gross© dsr Ein^iffsradiea d®r Zahnräder S 9 6 und
9a 7 ia g®d©r Pnasenlage ©in© Imd@OTns des Übersetzungsverhältnisses
zwisehen den miteinander kämmenden Zahnrädern eintritto Die Oval-Zahnräder
6S 7 führen dsmaufolge ihr© -Uailaufbewegung mit periodisch
xfechs©laden Terhaltnis ihrer ¥ink©ig©s©hwindigk:eiten ause Hiardurch
erfährt in bestimmten Dr ehfo er eichen abwechselnd ©ia Kolbsn ©ine Dr@h
besohleunigung und der ander© Kolben ©ine" Dr©hv©rz8g©rungo. Di©
zwis-©h@n dan Kolb©nflüg©la eingeschlossenen Arbeitsraum© as b9 cB d ■
unterliegen demsuf©lg© aia@r "p©ri©diseh" irurlaiif ©nd©a "Indarung" ihrer
Toluminao Bei der Einheit gamäes Bild 1 ergibt sieh dieses Fuchse"lspiel
zweimal b<§i j ©der Kolbeadrehung in d©r Heis@9 dass j ©der " . ■ ■
Arbeitsraum 4© -Eolbenumdrehung '»©iaial eine. Toliamesäaasruag vom
Mlnimal?7©rt sum Hasim®ltj©2?t ©rfährte Damit .ist für g©d©a ^b®it.s·=
raum die■ Voraussetzung g@g@bea9 ^©_ K©lb©numdr©liung vi©^". v©2?s@hiedea©"
irb"elts'funk-tion©n aussufaihr©ng wi©"dies zum,. B©ispi©l-©in
Bild 1 s@igt. da® ©©tri©b© ia Qiaas1 Pa"as©alag©-S boi
haibioread© zwisöhen- den b®id©a geossQa Oval—Z©harada©iiSQä
reeat auf d©r Terbinduagsliai© d©r
Exzenter-Zahnräder steht0 In dieser Phas©alag©
Exzenter-Zahnräder steht0 In dieser Phas©alag©
.. ■■ . ■ -. - - 009S2S/0J23 . ' ." .
BADORiGINAL
räume a, ο das kleinste Volumen, während die übrigen Arbeitsräume
b, d das grösst© Volumen aufweisen. Nach einer halben Triebwellenumdrehung
befindet sich das Getriebe wieder in einer entsprechenden Phasenlage mit dem Unterschied, dass nun die Arbeitsräume b, d
das kleinste Volumen, dagegen die Arbeitsräume a, c das grösste Volumen aufweisen. Beiderseits der Winkelhalbierenden zwischen den
beiden grossen Achsen der Oval-Zahnräder sind am Umfang des Zylindergehäuses 1 eine Einlassöffnung 11 und eine Auslassöffnung 12, sowie
diametral gegenüberliegend ein Brennstoff-Einspritzorgan oder eine
Zündkerze 13 angeordnet &£»&, so dass die Drehkolbenmaschine als
4—Takt-Verbrennungsmotor arbeitet, wobei jeder Arbeitsraum je Kolbenumdrehung
einen vollständigen 4-Takt - Arbeitszyklus ausführt.
In der Phasenlage gemäss Bild 1 bestehen für die miteinander kämmenden
Eäderpaare 6, 8 und 9, 7 gleiche Eingriffsradien. Mithin haben bei dieser Phasenlage beide Solben 2, 3 momentan die gleiche Winkelgeschwindigkeit,
so dass das Verhältnis ihrer Winkelgeschwindigkeiten den Momentanwert 1 aufweistβ
Bei der im Bild 2 veranschaulichten Einheit stehen die auf den Kolbenwellen
4, 5 angeordneten Oval-Zahnräder 6, 7 mit gleichen Oval-Zahnrädern
14, 15 im Eingriff, die um einen Phasenwinkel von 90° zueinander
versetzt auf der Triebwalle 10 angeordnet sind. Infolge der gleichen Umfangslängtn der Teilkreis· der Oval-Zahnräder 6, 7 und
14, 15 entspricht einer Triebwellenumdrehung eine Umdrehung der
Solbenwellen· Bild 2 veranschaulicht ebenfalls diejenige Phasenlage,
in der di· Arbeitsraum« a, ο das kleinste Volumen, dagegen die Arbeiteräume
b, d das grSsste Volumen aufweisen. Gleichzeitig hat
das Verhältnis der Winkelgeschwindigkeiten der Drehkolben 2, 3 den
Momentanwert 1· Nach einer Drehung der Triebwelle 10 um 90° befindet sieh das Getriebe in einer entsprechenden Phasenlage, bei der d&l
Arbeiteräume b, d das kleinste Volumen* dagegen die Arbeitsräume a,c
das gröeste Volumen aufweisen· Im Gehäuse 1 sind die eich gegenüberliegenden
Einlaseöffnungen 11 und die sieh gegenüberliegenden Auslassöffnungen
12 angeordnet· Dies hat zur !folge, dass jeder Arbeitsraum
xuu? strei Arbeitefunktionen aueführt, die sich für jede Kolbenwtllenuadrehung
zweimal ergeben· Durch diese Anordnung ist die Drehkolben-,
aasohias in der Lag·, im doppeltwirkenden 2-Takt-AxbeiteayJclue zu
arbeiten, sei ee als Daapf-, Pressluft« oder■hydraulischer Motor,
oder auch als ArbeitMiaechint, beispielsweise als einstufig·? Vtrdich-
-»- 008826/0121 BADORIa1NAL
ter oder Fump@-e
Erfindungsg@saäss sind mehrer®9 -vorzugsweise zwei, drei oder.vier- .
Einheiten gemäss Bild 1 ©dar 2 durelx ein© gemeinsame Triebwelle 10
mit Exzenter- ©d@r Qval-SatarädQrn. 88 9 ©d©r 14, 15 kinematisch
gekuppelt und au einer baulieh@n Einheit vereinigte Diese Verbund-Bauweise
b±©t@t di© Mögli@ak©its bei· kleinstem Haumbedarf und Baugewisht
leistungsfähige Dr®iLkolbenmaschinen herzustellen» Hierbei
können die an der Tri®bwell© 10 auftretenden Drehmoments chwankungen
weitgehend ausgeglichen und damit die an der Triebwelle 10 sich ergebenden Lastweehsel beseitigt werden. Die Verbund-Anordnung erschliesst
ferner die Möglichkeit, Drehkolbenmaschinen als mehrstufige Verdichter auszuführen«, Durch di® Verbund-Bauweise gemäss der Erfindung,
wird aus s er dem bei Drehkolbenmotoren, die durch ein Druckmittel
wie Dampf, Pressluft oder Drucköl angetrieben werden, eine ständige
Anfahrbereitsehaft in jeder Stellung der Triebwelle 10 erreicht, wie
nachstehend erläutert wird·
Bild 3 zeigt eine Verbund-Drehkolbenmaschine in Zwillingsausführung.
Das zugehörig© Getriebe ist schematisch in Bild 4 dargestellt. Am Getriebegehäuse 16 (Bild J) sind die Zylinder gehäuse 1 und 1a der
beiden Einheiten symmetrisch gur Sri©bwell@ 10 angeordnet. Die Kolbenweilen
4 und 4a der beiden Einheiten sind auf der einen Seite des
zugehörigen Zylinder gehäuses eowie auf der Rückseite des Getriebegehäuses
16 gelagert. Die hohlen Kerbenwellen 5 und 5a der beiden
Einheiten sind in Ansätzen der zugehörigen Zylindergehäuse zweimalig
gelagert. Die Triebwelle 10 ist auf der Vorder- und Eüokeeite des
tatriebegehäuses 16 gelagert. Durch diese Anordnung sind die rechte
ind linke Einheit der Verbundmaschine sowohl äuseerlioh als auch
.nnerlioh zu einer bauliehen Gesamteinheit vereinigt β
JiId 4 zeigt, dass die beiden Oval-Zahnräder 6 und 7 der Eolbenwellen
Ler rechten Einheit zu den beiden Oval-Zahnrädern 6a und 7a der
[olbexnrellezL der linken Einheit in einer bestimmten Winkellage zueininder
angeordnet sind, welche durch die Verbindungalinien der Drehichae
der Triebwelle 10 mit den Drehachsen dor Kelbenwellen der bei-.en
Einheiten definiert ist* Der von den Verbindungelinien der Dreh-.ohae der Triebwelle 10 mit den Drehachsen der Koltoeawellen eingeehloaaene Winkel iat naohfolgend mit Verbundwiakel f b«*«ichntte Bei
•r Aue führung gtmäaa Bild 4 hat der Verbundwinkel einen Wert» de? -
grosser als 90°'jedoch kleiner als. 18G^ Ii« Bcü dc* Zwillir^s-Verbundmasehine
mit dem dargestelltan OvmL/sd-S -auQrgetriebe ist der
Verbundwinkelf vorzugsweise ml:h 133° gewählt» em gineia besonders
vorteilhaften Drehmomentenverlaiii in der 3iidebw©Ue 10 zu erreichen,,
Der bei einem Verbunäwiakol f yq& 153° sicis. ergebende Drshraomsntenverlauf
an der Sriebwelle 10 ist frei or* fc2aJuW3efe.seln waä. weist
lediglich DrehmomentensohWankungen im ^osihiyea Bereich auf, wobei
die einzelnen Drehmomentspitzen einen Hau-ir^^toert haben} der ungefähr
halb so gross ißt wie jener bei,"" si:*ier si&zigssn Einheit* «t>nn gleä-jhe
Motor- und Ovalradabmessiingen sowie gleiche Drehsahlen gegeben sind.
Diese Drehmoment-öharakteristik ergibt sich bei der Wahl eines
vorzugsweise 135° betragenden Yer'oundwinkeXs bis» zu einer bestimmten
oberen Drehzahlgrens«.. Bei eine;? ^srsolireitimg cliestr Drehzahlgrenze
wurden infolge Massenwirkung Drehmomentspitsen sowie Lastweehsel an
der iDriebwelle iO wiederum auftreten» Da jedoch die in Betracht
kommende Drehzahlgrenae so hoch ist, dass für eine Zwillings-Verbundmäschine
eine nd.ttlere Scilinelläufigk'ait vorgesehen werden, kann, ergeben
sich keine praktisch wirksamen Beeinträchtigungen der Vorteilhaftigkeit
der Erfindung«,
Die im Bild 4 für die Ovalradpaar® de-c rsshten Binheili dargestellte
Phasenlage zeigt * dass die Eingriffsradien der Ovalrad-Zahnräder 6,7
der Kolbenwellen 4,5 und der Oval-Zahnräder 14, 15 der {Oriehwelle 10
das gleiche Verhältnis aufweisen.· Hierdurch gehen von den beiden
Kolben 2, 3 der rechten Einheit zwei gleisls. gcosse, (jedoch entgegengerichtete
Drehmomente aus, welohe auf die 3Jri©bwelle 10 übertragen
werden. Aus diesem Grunde besitzt ein mit einem Druckmittel betriebener
Antriebsmotor in Einzelausführung ia der erläuterten Phasenlage
nicht die Eigenschaft, aus dem Zustand der Buhe anfahren zu können«
Dieser Neshteil ist bei der Zwillingsausführung durch Wahl eines geeigneten
Terbundwinkels vermeidbar. Die Zwillings-Verbundmaschine
mit Ovalrad-Gttriebe verliert ihr Anfahrvsrsiogen in der erläuerten
Phasenlag·, wenn ein Verbundwinkel f von 90° oder iSQ° angewendet
wird« Palis jedoch ein Terbundwinkel gewählt wird, der grosser als
90° jedoch kleiner als 180° ist, vorzugsweise^135° beträgt, so ist
in jeder Drehstellung des Swillings-Verbundmotors das Infahrvermögen
gegeben« Zugleich 1st hierbei das Wesen d©r Erfindung verwirklicht,
welches darin besteht, dass das Verhältnis der Winkelgeschwindigkeiten der linken Einheit vom Homentanwert 1 abweicht, während bei der
rechten Einheit dieser Momentanwert gegeben ist.
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sind als Folga :d@r lsiaeiBät±£v@iiös Irappltmg- d@3? reolitea imd linken "■"
EiBÄeit bei d@r lizskea SiBliei-fe di© ©a1?spreetead©a Brshmomente- der
Oiral-Zaimräd©r 6a5 ;?a der Kolb@aif©ll@n "4a8- 5®- "tmtersdfcii-edlioli- gcoss«
SntspreclLend ha* der Hoi£&ntanwest des V©2?aältni@@c§s der WiiikeXg©-
schwindkeitea der E©lbeawell@n:■ der -"linkes liah.©it eine ύομ ¥©rt Λ
abweiokend© Grosse» Infolgedessen liat die --DrahkolbenmascliLne e"benfalls
die Eigenschaft, in ^ ©der Itoehlag© der .Iriefewelle 10 aus dem
Zustand der Kühe anfahren zu kÖimene Das Itaialixvermcjgen würde verloren
gehen, w©aaa hierbei ein ¥erb.imd%rink@l Tön.6^" od@r 180° g©wS]il-fe würde.
Die Anwendung des Exzenterrad-Steuergetrielaes "bei der Zwillings-Verbundmaschine
erfordert sw©eks Termeiduiig einer gegenseitigen - ".
Drehb©3alnd©rung ©ine gu©inand©r T©r@©tst@ J33,o3?dmmg -der Eolfe^nwellen-Oval-Zshnräder
69 6a und 7f-?as wie aus Bild 7 zn erkennen ist.
iHir die Zwillings-Terbuadmasciiine mit Ovalrad- oder Exzenterrad- -■
Steuergetriebe muss sum. Aug}gl@i@Jb. der Br@MoM@ntsehwaiikuiig©n. eine
nicht dargestellt® Schwungmiase© as,-4@r Sris'bwtll© 10 aageordnet
werden«
Bild 5 zeigt-:ein®. Verbundmasohiffio: i'a soa^mmtiseli®^ Berstellungj die
aus drei Einheiten "b®st©ht<, Di© EiBlisiiiea. sind Axt^oh. sin Ovalrad-Steuergetriefee
kinematisch gekuppelt^ ged©oh kann an dessen Stelle
auch ein Exzanterrad-Steuergetrieb© angewendet werden. Aus Gründen
der Symmetrie uad der Zweckmässigköit 1st für dia Zwillings-Verbiand- ·
maschine ein VeriDundwinkelf « 120° gewsM,t» tJnabhängig von der Art
des Steuergetriebes ergibt sich bei diesem Verbundwinkel für die
• ^ 9 _ D0982S/O123
~9~ . 1451688
Triebwelle 10 eine Drehmoment-Oharakteristilc, die bei Jfortf all der
Xiastweohsel ein nahezu konstantes Drehmoment aufweist. Im Gegensatz
zur Zwillinge-Verbundmaschine erstreckt sich diese vorteilhafte Drehmoment-Öharakteristik bei der Drillings-Verbundmasßhine über
einen wesentlich grösseren Drehzahlbereich. Die Drillings-Verbundmaschine eignet sich demzufolge für eine verhältnismässig hohe
Schnellaufigkeit. Ferner hat die Drillings-Verbundmasehine im Vergleich
mit einer Zwillings-Verbundmaschine einen nur unwesentlich grösseren Baumbedarf und eine wesentlich grössere Leistungsausbeute·
Die Anordnung einer Schwungmasse an der Triebwelle 10 ist bei der
Drillings-Verbundmaschine entbehrlich.
Bild 5 lässt erkennen, dass alle miteinander kämmenden Zahnradpaare
sich stets in einer unterschiedlichen Phasenlage befinden. Dies hat zur !folge, dass eine mit einem Druckmittel betriebene Drillings-Antriebsmaschine
in jeder Stellung der Steuerwelle mit einem gross en Drehmoment aus dem Zustand der Ruhe anfahren kann»
Bild 6 zeigt die Anordnung des kinematischen Getriebes für eine . Verbundmaschine in Vierlingsausführung. Das Getriebe ist bei diesem
Aueführungsbeispiel mit Exzenter-Zahnrädern auf der Sriebwelle 10
ausgerüstet, um einen Verbundwinkel f von 90° zu ermöglichen, der einesteils der räumlich vorteilhaften Anordnung der Einheiten dient
und andernteils eine vorteilhafte Drehmoment-Charakteristik ergibt. Aus der gewählten Darstellung geht hervor, dass die auf den Kolbenwellen
angeordneten Oval-Zahnrad-Paare der sioh diametral gegenüberliegenden
Einheiten die gleiche Phasenlage einnehmen, wobei die Kolbenwellen-Oval-Zahnräder der rechten oberen und der linken unteren
Einheit sioh in derjenigen Phasenlage befinden, bei der das Verhältnis der Winkelgeschwindigkeiten der Kolbenwellen den Momentanwert 1
aufweist. Von. diesem Momentanwert weicht das Verhältnis der Winkelgeschwindigkeiten
der Kolbenwellen der linken oberen und rechten unteren Einheit ab· Die Vierlinge-Verbundmaschine hat die gleiche
Drehmoment-Oharakteristik mit Anfahrvermögen in allen Drehlagen der
Xriebwelle 10 wie die Zwillinge-Verbündetes chin® e iedooh mit dem Unterschied,
dass die Maximalwerte der einzelnen Drehmoment spitzen den
doppelten Wert aufweisen· Zum Ausgleich der Drehmomentsohwankungen
ist bei der Vierlinge-Verbundmaschine eine Schwungmasse an der Triebwelle
erforderlich* JOa? die Vierlingi-Verbuadmaechine kann ebenfalls
nur ein· mittlere Schnelläufigkeit vorgesehen werden.. In gleicher
! - 10 - 0 0 9 8 2 5/0123
—· tu —
Weise vie bei der 3"rill;„ng£ - Terbiiiiiniacchine isV sur Vermeidung- einer
gegenseitigen Dr&hbehinderung eine versetzte inorlnung der Oval-Zahnrad-Paare
der Kolbenwellen erforderlich t >:ie dies Bild 7 erkennen
lässt» Die Versetzung ist. derer- gewählt» dass je 2 diametral sich
gegenüberliegende Oval-Zghnräder der Eolbenwellen 4, 4a einesteils ·
und der Kolbenwellen 55 5& andernteils eine gemeinsame Eingriffsebene
aufweisen.
Alle Ausführungsbeispiele gemäss den Bildern 3 bis 6 zeigen das
wesentliche Erfindungsmerkmal, wonach stets dann., wenn das Verhältnis
der Winkelgeschwindigkeiten der Kolbenwellen einer Einheit den-Momentanwert
1 aufweist, mindestens bei einer weiteren Einheit der Wert des Verhältnisses der Winkelgeschwindigkeiten der Kolben vom
Wert 1.abweicht.
-OQPY BAD ORIGINAL
009825/0123
Claims (1)
- Drehkolbenmaschine mit sinem IteehkoXbenpaar, dessen zwischen sich Arbeitsräume veränderlichen ¥α lumens einsshliessende Kolben durch ein Getriebe zu einem Zwanglauf mit periodisch, ■wechselndem Verhältnis ihre?." Winkelgeschwindigkeiten kinematisch gekuppelt sind, dadurch gekennzeichnet, d&ss die Drehkolben mehrerer aus je einem Zylinder und darin angeordnetem Drehkolbenpaar bestehendenEinheiten durch eine gemeinsame Triebwelle (10) kinematisch zu elnom Swaaglauf derart gekuppelt sind, dass das Verhältnis der Kolben-Winkelgesehwindigkeiten mindestens einer Einheit vom Momentan-wert i abweicht 9 während das Verhältnis der Eoiben-Vinkelgeschwindigkeiten einer oder mehrerer weiteren Einheiten dtrx HoMentanwert 1 aufweist.Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheiten symmetrisch zu einer die Drehachse ihrer zentral angeordneten I'rj.ebveile (10) enthaltenden Ebene angeordnet sind«,Drehkolbenmaschine nach den .Ansprüchen 1 und 2t dadurch gekennzeichnet, dass der von den Verbindungslinien der Triebwellen- ; achsen (10) mit den Kolbenwellenaehsen (4,5s ^a» 5s.) benachbarter Einheiten-eingeschlossene Winkel (f) bei der an sich bekannten Anordnung gleicher Oval-Zahnräder auf den Kolbenwellen undvorZUgS-der Triebwelle grosser als 90°, jedoch kleiner als 180°,weise 135 beträgt.Drehkolbenmaschine nach Anspriich 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der von den Verbindungslinien der Triebwellenachse (10) mit den EJolbenwellenachsen (4,5} 4a,5&) benachbarter Einheiten eingeschlossene Winkel ( ^) bei der an sich bekannten Anordnung von Oval-Zahnrädern auf den Kolbenwellen und Exzenter-Zahnrädern auf der Triebwelle grosser als 0°, jedoch kleiner als 180°, vorzugsweise 90° beträgt.5· Drehkolbenmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn-BAD ORfGINAL- 12 -COPY009825/D123zeicnnefc, dass einander entspr«ciienäle ©-raX-Zaimräaer (6, 6a5 7; 7a) der Kolbenwellen (4. 4a| 53 fa| öenachbarter Einheiten in zueinander versetzten Ebenen angeordnet sind. ~~ - ~ '2 5/0123ORIQiNALLeerseite
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