DE1528997A1

DE1528997A1 - Drehkolbenmaschine

Info

Publication number: DE1528997A1
Application number: DE19651528997
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing J F Waldorff
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1965-03-05
Filing date: 1965-03-05
Publication date: 1970-05-14
Also published as: NL6602275A; SE312106B; US3431863A

Description

Drehkolbenmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehkolbenmaschine mit einem mit der Hauptwelle starr verbundenen Zahnrad und mit einem innen verzahnten Zahnring, der eine größere Zähnezahl als das Zahnrad besitzt und mit dem Gehäuse über eine Führungsvorrichtung zusammenwirkt, die bei einer Drehung des Zahnrades den Zahnring auf einer Kreisbahn parallel zu sich verschiebt, wobei die Zähne und Zahnlücken Kammern begrenzen, die abwechselnd über Kanäle und ein Yerteilerventil mit dem Zu- und Abfluß verbunden werden.

Es ist eine Drehkolbenmaschine bekannt, bei der die Führungsvorrichtung dadurch gebildet ist, daß der Zahnring und das Gehäuse mit einer Außenverzahnung bzw. einer Innenverzahnung gleicher Zähnezahl aber unterschiedlichen Durchmessers versehen werden. Bei einer solchen Verzahnung geht aber eine erhebliche Energie durch Reibung verloren. Außerdem erfordert die Terzahnung eine sehr sorgfältige und teure Bearbeitung«, Ähnliche Nachteile gelten für eine andere Führungsvorrichtung* bei der der Sahnring auf zwei senkrecht zueinander beweglichen Schlitten montiert ist, was insgesamt zu einem komplizierten Aufbau führt. ·

Bei Untersetzungsgetrieben ist es bekannt, einer bestimmten Anzahl von gehäusefest gelagerten Rollen eine geringere Anzahl von ümfangszähnen eines Zahnrades gegenüberzustellen, das drehbar auf einer Kurbelwelle gelagert ist. Hierbei wird die

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schnelle Drehbewegung der Kurbelwelle in eine langsame Drehbewegung des Zahnrades übersetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehkolbenmaschine der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei der die Führungsvorrichtung einen einfachen Aufbau hat und möglichst 'reibungsfrei arbeitet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Führungsvorrichtung aus kreisausschnittartigen Aussparungen am Außenumfang des Zahnringes bzw. eines damit verbundenen Bauteils und einer gleichen Zahl von in die Aussparungen eingreifenden Rollen am Innenumfang des Gehäuses oder umgekehrt besteht. , .

Die Rollen und die kreisausschnittartigen Aussparungen sind auf sehr einfache Weise herzustellen und einander zuzuordnen. Durch eine entsprechende Bemessung des Unterschiedes zwischen den Durchmessern der Rollen und der Aussparungen einerseits sowie des Unterschieds zwischen den Durchmessern der Kreise, auf denen die Mittelpunkte der Rollen und der Aussparungen liegen, andererseits kann man leicht eine Anpassung an die Kreisbahnbewegung des jeweiligen Zahnrings bzw. Bauteils erzielen» Eine wesentliche Reibung ist nicht zu befürchten, da die Rollen sich drehen können und immer nur mit höchstens einer Linie an den Aussparungen anliegen.

Da die Zahl der Rollen und die Zahl der Aussparungen einander gleich sind, kann man beliebig starke Rollen wad beliebig starke Zähne zwischen- aexx Aussparungen vorsehen, die, alle im Betrieb einer Drehkolbeismaschine auftretenden Kräfte abzustützen vermögen--. Dies ist deshalb wichtig, weil die Führungsvorrichtung bei Verwendung der Maschine als Prnipe mit großer Fördermenge ©der als Motor mit großem Drehmoment große Kräfte aufnehmen muß.

Bei einer fcevqrzugten Ausführungsforra ist dafür gesorgt, daß

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das mit dem Zahnring verbundene Bauteil durch eine Ventilscheibe gebildet und das Gehäuse mit einer zweiten Ventilscheibe des Verteilerventils verbunden ist und daß die Scheiben an den aneinandergrenzenden Flächen Aussparungen aufweisen, von denen jeweils eine Aussparung der auf der Kreisbahn bewegten Scheibe eine oder mehrere Aussparungen auf der anderen-.Scheibe abwechselnd öffnet und schließt.

Ein solches Verteilerventil hat den Vorteil, daß man auf einer einzigen Ebene eine größere Zahl von Steueröffnungen unterbringen kann, die jeweils in einer bestimmten anderen Steueröffnung oder einer bestimmten Gruppe von anderen Steueröffnungen zusammen wirken, so daß sich eine Vielzahl von "Einzelschiebern" ergibt, die gleichzeitig, aber gegebenenfalls in einem bestimmten Zyklus zeitlich gegeneinander versetzt in verschiedenen hydraulischen Kanälen wirksam sind. Darüber hinaus können die Rollen mit einer größeren axialen Breite an dem gegen Rotation zu sichernden Bauteil angreifen, sei es, daß die Rollen mit Ventilscheibe und Zahnring zusammenwirken, sei es, daß auf der der'Ventilscheibe abgewandten Seite des Zahnringes noch eine Dichtseheibe vorgesehen ist und diese beiden Scheiben mit der Rolle zusammenwirken.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Drehkolbenmaschine gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie A-A in Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie B-B in Fig. 1, wobei jedoch die Teile der Fig. 4 entfernt sind, und

Fig. 4 den Zahnring und das Zahnrad in Seitenansicht mit geschnittener Hauptwelle.

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Das Gehäuse einer Drehkolbenmaschine besteht aus einem vorderen Deckel 1, einem zylindrischen Teil 2, einem Zwischenstück 3 und einem hinteren Deckel 4, die durch Schrauben 5 unter Zwischenlage nicht bezeichneter DichizLnge miteinander verbunden sind» Eine Hauptwelle 6 ist mittels eines Lagers 7 im vorderen Deckel 1 und mittels eines Lagers 8 im Zwischenstück 3 gelagert. Sie trägt auf einer Nutverzahnung 9 ein außen verzahntes Zahnrad 10. Dieses arbeitet mit einem innen verzahnten Zahnring 11 zusammen, der mit Hilfe von Nieten 12 mit zwei Scheiben 13 und 14 verbunden ist. Zwischen den Zähnen und Zahnlücken der beiden Zahnelemente 10 und 11 werden Kammern 19 gebildet.

Die Scheiben 13 und 14 tragen an ihrem äußeren Umfang kreisabschnittförmige Aussparungen 15» deren Zahl der Zahl der Schrauben 5 entspricht. Auf den Schrauben 5 sind Rollen 16 drehbar gelagert, die in die Aussparungen 15 eingreifen. Der Unterschied zwischen den Durchmessern der Aussparungen 15 und der Rollen 16 sowie der Unterschied zwischen den Durchmessern der Kreise für die Mittelpunkte der Aussparungen 15 und die Mittelpunkte der Rollen 16 ist so gewählt, daß der Mittelpunkt M_R des Zahnringes um den Mittelpunkt M^ der Hauptwelle und des Zahnrades eine Bahn entlang des Kreises E (Fig.3) vollführen kann, wobei aber die Rollenführung nur eine Parallelverschiebung des Zahnringes und der beiden Scheiben 13, 14 gestattet. Wenn sich das Zahnrad 10 um eine Zahnteilung weiterbewegt, durchläuft der Zahnring einmal den Kreis E.

Durch die Elemente 14 und 3 wird ein Verteilerventil gebildet. Die erste Ventilscheibe 14 trägt auf der der anderen Ventilscheibe 3 zugekehrten Seite radiale Längsschlitze 17, die über Bohrungen 18 jeweils mit der Zahnlücke zwischen den Zähnen des Zahnringes 11 in Verbindung stehen, also einen Kanal zu den Kammern 19 herstellen. Jedem Längsschlitz 17 sind in der ersten Ventilscheibe 14 zwei parallel dazu verlaufende Längsschlitze 20 und 21 in der zweiten Ventilscheibe 3 zugeordnet. Der Abstand a zwischen diesen beiden Längs-

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schlitzen 20 und 21 steht in einem vorgegebenen Verhältnis zu der Breite des Längsschlitzes 17. Alle Längsschlitze 20 stehen über Bohrungen 22 mit einer Ringnut 23 und damit mit dem Zuflußstutzen 24 im Deckel in Verbindung, während alle Längsschlitze 21 über Bohrungen 25 mit einer Ringnut 26
und damit mit dem Abflußstutzen 27 im Deckel 4 Verbindung haben. Da die Scheibe 3 feststeht und die Scheibe 14 die
gleichen Bewegungen vollführt wie der Zahnring 11, macht
jede Aussparung 17 eine Kreisbahnbewegung mit, die derjenigen des Kreises E gleich ist. Bei dieser Kreisbahnbewegung kommt jede Aussparung 17 abwechselnd mit den Aussparungen 20 und der zweiten Scheibe 3 in Verbindung, so daß die zugehörige Kammer 19 abwechselnd mit dem Zuflußstutzen 24 und mit dem Abflußstutzen 27 in Verbindung gebracht wird.

Von einem Längsschlitz 20 führen Kanäle 28 zu einer Ringnut 29 im Deckel 1· In gleicher Weise führen von einem längsschlitz 21 Kanäle 30 zu einer Ringnut 31 im Deckel U In beiden Ringnuten befinden sich ringförmige Kolben 32 und 33, die
auf eine Druckplatte 34 wirken, die ihrerseits an der Scheibe 13 anliegt. Auf diese Weise wird eine Belastungsvorrichtung geschaffen, die dem von der Ventilseite her auf den Zahnring 11 wirkenden Druck entgegenwirkt.

Es sind auch solche Fälle denkbar, in denen der gewünschten Bewegung (Kreisbahn, Parallelverschiebung) noch eine Drehbewegung der Führungsvorrichtung überlagert ist.

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Claims

Patentansprüche

.■ Drehkolbenmaschine mit einem mit der Hauptwelle starr verbundenen Zahnrad und mit einem innen verzahnten Zahnring, der eine größere Zähnezahl als das Zahnrad besitzt und mit dem Gehäuse über eine Führungsvorrichtung zusammenwirkt, die bei einer Drehung des Zahnrades den Zahnring auf einer KreisDann parallel zu sich verschiebt, wobei die Zähne und Zahnlücken Kammern begrenzen, die abwechselnd über Kanäle und ©in Verteilerventil mit dem Zu- und Abfluß verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsvorrichtung aus kreisauschnittartigen Aussparungen (15) am Außenumfang des Zahnringes (11) bzw. eines damit verbundenen Bauteils (13, 14·) und einer gleichen Zahl von in die Aussparungen eingreifenden Rollen (16) am Innenumfang des Gehäuses (2) oder umgekehrt besteht.
2. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Zahnring (11) verbunden«; Bauteil durch eine Ventilscheibe (14) gebildet und das aehäuse (2) mit einer zweiten Ventilscheibe (3) des Verteilerventils verbunden ist und daß die Scheiben an den aneinandergrenzenden Flächen Aussparungen aufweisen, von denen jeweils eine Aussparung (17) der auf der Kreisbahn bewegten Scheibe eine oder mehrere Aussparungen (20, 21) auf der anderen Scheibe abwechselnd öffnet und schließt.

β Unterlagen ^n

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ν. ι : ITC