DE2228506C3 - Rotationskolbenmaschine - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Rotationskolbenmaschine mit Hubeingriff und Schlupfeingriff zwischen einem Kolben, bestehend aus einer Kolbennabe und radial in ihr beweglichen Kolbenschiebern, und einem Gehäusemantel, der beidseitig von Seitenteilen begrenzt ist und von den Kolbenschiebern abgegrenzte Arbeitskammern umschließt, die wahlweise in beliebiger Kombination zur Regelung der Drehzahl bzw des Drehmomentes über ein als Steuerteil ausgebildetes Seitenteil vom Arbeitsmedium beaufschlagt werden. «

Eine derartige Rotationskolbenmaschine ist durch das BE-Patent 5 29 678 bekannt. Die zwischen Kolbennabe und Gehäusemantel gebildeten Kammern dieser als Pumpe arbeitenden Rotationskolbenmaschine haben unterschiedliche Volumina. Über eine Steuereinrichtung m) ist es möglieh, je nach der gewünschten Pumpenleislung wahlweise bestimmte Kammern zu benutzen*

Für Rotationskolbenmotoren ist auch schön vorgeschlagen worden, bei zwei sich gegenüberliegenden Arbeitsräumen die Zulauf·¹ und Ablaufkanäle jeweils in Kammern zusammenzufassen und eine wahlweise Verbindung der einzelnen Kammern über eine Ventilanordnung herzustellen.

Sobald solche Rotationskolbenmaschinen mit höheren Drücken arbeiten, entsteht die Notwendigkeit, in dem dem Steuerteil gegenüberliegenden Seitenteil druckbeaufschlagbare Aussparungen vorzusehen, damit der Spalt zwischen Kolbennabe und Seitenteil durch die herrschenden Drücke nicht unzulässig erweitert wird. Als Beispiel für den hierzu relevanten Stand der Technik sei auf die DE-OS 12 50 270 verwiesen.

Wenn nun die Kammern einer Rotationskolbenmaschine wahlweise in beliebiger Kombination ansteuerbar sein sollen, um die Leistung solcher Rotationskolbenmaschinen regeln zu können, kann je nach Schaltung jede Kammer zu einer Druckkammer werden. Wenn aber die Aussparungen den jeweiligen Druckkammern nicht genau gegenüberliegen, kommt es zu einer Biegebeanspruchung des Seitenteils, wodurch die Spaltweite zwischen Kolbennabe und Seitenteil über den Umfang der Kolbennabe gesehen unterschiedlich wird, was zu Leckverlusten der Rotationskolbenmaschine und überhöhtem Verschleiß führt

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rotationskolbenmaschine nach dem Oberbegriff zu schaffen, bei der durch die Gegendruckbeaufschlagung des Seitenteils jede Biegebeanspruchung desselben vermieden wird und es möglich wird, ohne Beeinflussung der Spaltweite zwischen Kolbennabe und Seitenteil jede beliebige Kammer als Arbeitskammer zu nutzen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgernäß dadurch gelöst, daß zwischen dem anderen Seitenteil und einer sich daran anschließenden Seitenscheibe ein Trennring angeordnet ist, wobei abwechselnd an der der Seitenscheibe bzw. dem Seitenteil zugewandten Seite des Trennrings mit den Arbeitskammern in Verbindung stehende Aussparungen über den Umfang verteilt angeordnet sind und wobei jeder Arbeitskammer eine Aussparung zugeordnet ist.

Der Trennring kann vorzugsweise in einer Ringnut auf der dem Kolben abgewandtsn Stirnwandung des Seitenteils eingelassen sein.

Die Aussparungen können vorteilhaft entweder abwechselnd in beiden Stirnwänden des Trennrings vorgesehen oder aber auch abwechselnd in der jeweils dem Trennring zugewandten Wandung der Seitenscheibe und des Seitenteils vorgesehen sein. Beide Ausführungen sind fertigungstechnisch besonders günstig.

Die Vorteile der vorliegenden Erfindung liegen in erster Linie darin, daß jeder Arbeitskammer genau gegenüber eine Aussparung zugeordnet ist. Dadurch, daß die Aussparungen abwechselnd auf beiden Seiten des Trennrings vorhanden sind, wird eine Überlappung der Aussparungen möglich. Weiterhin ist es möglich, daC die Ausnehmungen entsprechend der unterschiedlichen Volumina der Kammern unterschiedliche Größe haben, womit ein vollkommener Druckausgleich erreicht wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Fig. I einen vertikalen Schnitt Jurch eine Rotationskolbenmaschine entlang der Linie A-A in Fig. 2;

Fig= 2 einen Schnitt durch die Rotationskolbenmaschine nach F i g< 1 entlang der Linie B*B in F i g. 1',

Fig,3 eine Seitenansicht auf einen erfindungsgefiiäßen Trennring,

Die Rotationskolbenmaschine besteht aus einem Gehäuse 1 mit einem Druckmitteleinlaß 2 Und einem Druckmittelauslaß 3. Im inneren der Rotationskolbenmaschine befindet sich eine mit einer Welle 4 drehfest

verbundene Kolbennabe 5 mit radial in ihr beweglichen Kolbenschiebern 6, 6', 6" usw„ die entlang eines Gehäusemantels 7 gleiten.

Der Raum zwischen der Kolbennabe 5 und dem Gehäusemantel 7 wird seitlich von einem Seitenteil 8 und an der anderen Seite von einem Seitenteil 9 begrenzt Im Seitenteil 9 sind zu dem zwischen Kolbennabe 5 und Gehäusemantel 7 gebildeten Raum hin nierenförmige Öffnungen 10—21 vorgesehen, durch die die Rotationskolbenmaschine mit Druckmittel beaufschlagbar ist bzw. das Druckmittel abgeführt wird. Die Rotationskolbenmaschine ist so gestaltet, daß zur Erzielung unterschiedlicher Drehmomente bzw. Drehzahlen wahlweise verschiedene öffnungen 10—21 angesteuert werden können. Beispielsweise können über die öffnungen 13,17 und 21 drei Arbeitskammern mit Druckmittel beaufschlagt werden. Die Öffnungen 18,10 und 14 müssen dann mit dem Druckmittelauslaß 3 in Verbindung gebracht werden. Um nun die Drehzahl einer solchen Rotationskolbenmaschine veränderbar zu machen, ist eine Umsteuerungseinricht'.ing vorgesehen, durch die beispielsweise zusätzlich die Öffnungen 11.15 und 19 mit Druckmittel beaufschlagbar sina Es ist natürlich auch möglich, daß die diesen öffnungen zugeordneten Arbeitskammern ein anderes Schluckvo- 2-5 lumen haben als die den öffnungen 13, 17 und 21 zugeordneten, wodurch sich ein anderes Drehzahlverhältnis ergeben würde.

Um ein Verbiegen des Seitenteils 8 durch den auf ihm lastenden Druck in den jeweiligen Arbeitskamniern zu jo vermeiden, ist es bei höheren Betriebsdrücken erforderlich, entgegengesetzt druckbeaufschlagbare Aussparungen vorzusehen. Hierzu hat das Seitenteil 8 auf der der Kolbennabe 5 abgewandten Seite eine Ringnut 22, in die ein Trennring 23 eingelegt ist. In diesem Trennring 23 sind zu beiden Seiten Aussparungen vorgesehen, die in F i g. 1 gestrichelt dargestellt sind.

F i g. 3 zeigt eine Seitenansicht des Trennrings 23. Die Aussparungen der der Kolbennabe 5 abgewandten Seite sind mit den Bezugszeichen 24—29 versehen, während die der Kolbennabe 5 zugewandten Aussparungen gestrichelt dargestellt sind und die Bezugszeichen 30—35 haben.

Wie aus F i g. 2 zu erkennen ist, sind die Aussparungen auf beiden Seiten des Trennrings 23 nicht so tief, daß sie miteinander Verbindung haben; vielmehr wird durch den Trennring 23 eine Trennwand gebildet Alle Aussparungen sind derart am Umfang verteilt und haben eine solche Größe, daß jeder nierenförmigen Öffnung 10-21 ein entsprechendes Gegendruckfeld zugeordnet Ist Die Aussparungen stehen hierzu übei Kanäle, von denen in F i g. 2 die Kar ,we 37 und 38 zu erkennen sind, mit der ihnen jeweils :-ugeordneten Arbeitskammer in Verbindung.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Rotationskolbenmaschine entspricht der einer herkömmlichen Rotationskolbenmaschine. Da alle Aussparungen über Verbindungskanäle mit jeweils einer Kammer der Rotationskolbenmaschine verbunden sind, erfolgt die Gegendruckbeaufschlagung zwangsläufig mit der Umsteuerung der Rotationskolbenmaschine.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Rotationskolbenmaschine mit Hubeingriff und Schlupfeingriff zwischen einem Kolben, bestehend aus einer Kolbennabe und radial in ihr beweglichen Kolbenschiebern, und einem Gehäusemantel, der beidseitig von Seitenteilen begrenzt ist und von den Kolbenschiebern abgegrenzte Arbeitskammern umschließt, die wahlweise in beliebiger Kombination zur Regelung der Drehzahl bzw. des Drehmomentes über ein als Steuerteil ausgebildetes Seitenteil vom Arbeitsmedium beaufschlagt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem anderen Seitenteil (8) und einer sich daran anschließenden Seitenscheibe ein Trennring (23) angeordnet ist, wobei abwechselnd an der der Seitenscheibe bzw. dem Seitenteil (8) zugewandten Seite des Trennrings (23) mit den Arbeitskammern in Verbindung siehende Aussparungen (24—29, 30—35) über den Umfang verteilt angeordnet sind und wobei jeder Arbeitskammer eine Aussparung (24—29, 30—35) zugeordnet ist.

2. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennring (23) in einer Ringnut (22) auf der dem Kolben abgewandten Stirnwandung des Seitenteils (8) eingelassen ist

3. Rotationskolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (24-29,30—35) abwechselnd in beiden Stirnwänden des Trennringes (23) vorgesehen sind.

4. Rotatior. kolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen abwechselnd in der jeweils dem Trennring zugewandten Wandung der Seitenscheibe und des Seitenteils (8) vorgesehen sind.

5. Rotationskolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (24—29, 30-35) entsprechend der unterschiedlichen Volumina der -to Kammern unterschiedliche Größe haben.