DE2240100B2 - Schmiereinrichtung fuer dichtleisten einer parallel- und innenachsigen rotationskolbenmaschine - Google Patents
Schmiereinrichtung fuer dichtleisten einer parallel- und innenachsigen rotationskolbenmaschineInfo
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Description
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Die Erfindung betrifft eine Schmiereinrichtung für Dichtleisten einer parallel- und innenachsigen Rotationskolbenmaschine
in 2 : 1-Trochoidenbauart mit Kämmeingriff zwischen einem epitrochoidalen Kolben
und einem der zugeordneten Hüllkurve nachgebildeten, von Seitenteilen begrenzten Mantel, in dessen achsnahen
Zonen Dichtleisten in Nuten eingelassen sind, mit einem Führungsgetriebe. Nach dem Buch von
F. W a η k e I »Einteilung der Rotationskolbenmaschinen«, 1963, bedeutet die Bezeichnung 2 : 1 das Übersetzungsverhältnis
des innenliegenden, also kleineren Eingriffskörpers zum außenliegenden, also größeren Eingriffskörper.
Das bedeutet im vorliegenden Fall, daß der innenliegende Eingriffskörper, also der Kolben,
einer Epitroehoide nachgebildet ist, bei der das Radienverhältnis von Gruiidkreis zu Rollkreis 1 : 1 beträgt.
Eine derartige Rotationskolbenmaschine ist /.. B. in der DT-OS 14 51 761 beschrieben. Als Führungsgetriebe
für die Kolbenbewcgung ist dort ein Zahnradgetriebe eingesetzt, !line besondere Schmierung für die in
den achsnahen Zonen des Mantels in Nuten eingelassenen Dichtleisten ist nicht vorgesehen. Da es sich um
eine Zwcitakt-Brennkraftmaschine handelt, erfolgt eine
Schmierung ausschließlich durch das Brennstoffgemisch. Für andere Verwendungen einer derartigen Ro
lationskolbenmaschine, z. B. als Verdichter, ist eine Ge
mischschmierung nicht möglich.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, bei einci Rotationskolbenmaschine der oben genannten Art eint
gesonderte Dichtleistenschmierung in optimaler Ab Stimmung mit den Erfordernissen ohne zusätzliche
Baueinheiten vorzusehen.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgeniäf:
in der Vereinigung folgender Merkmale:
a) die Schmiermittelzuführung erfolgt durch mil Rückschlagventilen versehenen Schmiermittellei
tungen über im achsnahen Bereich der Nutflanker befindlichen Aussparungen,
b) das Führungsgetriebe besteht aus zwei jeweils in nerhalb eines Führungsringes drehbaren Exzenterscheiben,
die mittels Stangen in im Winkel zueinander angeordneten Geradführungen laufen, die ir
Form von Förderkolben und Zylinder afs Schmiermittelpumpen mit Zufluß- und Abflußleitungen
ausgebildet sind.
Die im Merkmal a) genannten Aussparungen in dei Dichtleistennut, über die Schmiermittel zugeführt werden
kann, sind an sich aus der GB-PS Il 60 170 bekannt. Bei der dort beschriebenen Rotationskolbenmaschine
wird Schmiermittel durch Bohrungen entweder im Nutgrund oder an den Nutflanken zugeführt. Eine
Schmiermittelzufuhr in die Nut allein ist unbefriedigend, da in erster Linie die Kuppenflächc der Dichtleiste
innerhalb ihres vom Schwenkwinkel abhängigen Berührungsbereiches mit dem vorbeigleitenden Kolben
einen geschlossenen Schmierfilm haben soll, was aber bei einer allgemeinen Schmiermittelzufuhr in das
Dichtleistenbett nicht gewährleistet ist. Vor allen Dingen ist aber eine optimale Abstimmung der Dichtleistenschmierung
nicht möglich.
Die im Merkmal b) enthaltene Verwendung des Führungsgetriebes einer Rotationskolbenmaschine als
Schmiermittelpumpe ist an sich aus der US-PS 35 83 371 bekannt. Es handelt sich dort im Gegensatz
zum Erfindungsgegenstand um eine Rotationskolbenmaschine mit Schlupfeingriff, bei der die Dichtleisten
am Kolben angeordnet sind. Das Führungsgetriebe besteht aus Zahnrädern, wobei die Zahnräder gleichzeitig
die Förderung von Schmiermittel aus einem Sumpf zu den Lagerstellen des Kolbens auf der Exzenterwelle
bzw. der Welle im Maschinengehäuse durchführen. Eine Schmierung der Dichtleisten ist nicht vorgesehen.
Durch die Erfindung ist eine genaue Dosierung des Schmiermittels möglich, da die Fördermenge durch
entsprechende Einstellung der Pumpe regelbar ist. Auf der Dichtleislenkuppe bildet sich ein geschlossener
Schmierfilm, der über die ganze Fläche reicht, die infolge der relativen Schwenkbewegungen zwischen Dichtleiste
und Kolbenoberfläche in gleitender Berührung zwischen Dichtleiste und der Mantelinnenwandung ist.
Somit wird eine gute Abdichtung an der Berührungsstelle erreicht und außerdem eine Abnutzung der
Dichtleiste an ihrer Kuppenfläche wirksam vermieden.
Nach der Erfindung ist es möglich, die Schmiermittelmenge nach den Erfordernissen optimal abzustimmen
und z. B. an beiden Nutflanken unterschiedlich zu dosieren. Dabei wird vorteilhafterweise die Schmiermittelzufuhr
an der auflaufenden Flanke der Dichtlcisie größer bemessen als an der ablaufenden Flanke der
Dichtleiste. Die Zufuhr des Schmiermittels kann gleichzeitig sowohl an der auflaufenden als auch an der ab-
laufenden Flanke der Dichtleiste erfolgen; vorteilhafterweise wird aber die Zufuhr abwechselnd an der
einen und an der anderen Flanke der Dichtleiste erfolgen.
Es ist auch möglich, sämtliche üichileisten gleichzeitig
mit dem Schmiermittel zu versorgen oder aber S
den einzelnen Dichtleisten nacheinander die dosierte
Sch miermi ι leimenge zuzuführen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung kind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Nachstellend ist ein Ausführungsbeispiel der Frfindung an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt
F i g. 1 schematisch eine zweikanimerige Rotationskolbenmaschine
mit der prinzipiellen Anordnung der Schmiereinrichtung und den Verlauf der Schmierleitungen,
F i g. 2a und 2b die Radialdichtleistenanordnung in vergrößerter Darstellung,
F i g. 3 eine Möglichkeit für dL Ausbildung einer
Schmiermittelpumpe und
Fig. 4 eine Abwandlung der Ausbildung gemäß
F i g. 3.
In F" i g. 1 ist stark vereinfacht der Mantel 1 einer
Rotationskolbenmaschine dargestellt. Der Kolben 2 ist von der Form einer Fpiirochoide 1 : 1 und dreht in der
eingezeichneten Pfeilrichtung. Zum Kolben 2 bildet die Wandung des Mantels 1 die äußeren Hüllkurvenäste.
f"s handelt sich also um eine Maschine mit Kämmeingriff und zwei F.inschnürungsstellen des Mantels, an denen
die Dichtleisten 4 angeordnet sind. Die Rotationsbewegung des Kolbens wird hier durch ein Führungsgetriebe
sichergestellt, das zwei Exzenlerscheiben enthält. Die Teile des Führungsgetriebes sind gestrichelt
eingezeichnet. Ein solches Exzentergetriebe ist an sich bekannt. Für die beiden Achsenrichtungen ν und y ist je
ein Führungsring 6.v bzw. 6y mit einer drehbar darin angeordneten Exzenterscheibe vorgesehen. Beiden
Scheiben isi ein Exzenter 5 gemeinsam zugeordnet, dessen Mitte mit der Kolbenmitle JV/1 zusammenfällt.
Der Exzenter 5 trägt drehfest verbunden den Kolben 2. Die beiden Führungsringe 6xund 6ysind mit ihren darin
gelagerten Exzenterscheiben in der v-Richtung bzw. in der κ-Richtung verschiebbar. Die Verschiebbarkeit
und die dazu notwendigen Geradführungen sind in der Zeichnung nur für die v-Richtung angedeutet. Die Stangen
an der Geradführung sind mit 7 bzw. 7' bezeichnet. Durch diese Getriebeanordnung wirj der Kolben 2 in
der eingezeichneten Pfeilrichtung in Drehung versetzt und außerdem wird die entgegengesetzte Drehbewegung
der nicht eingezeichneten Exzenterwelle erzwungen.
Die Geradführungen 8 und 8' des Führungsgetriebes lind als Zylinder einer Schmiermittelpumpe ausgebildet.
In der Zeichnung sind die einander entsprechenden Teile der linken und rechten Geradführung bzw. Pumpe
mit dem gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch durch einen Strich unterschieden. Das Führungsgetriebe
in Form der Schmiermittelpumpe!! 7, 7', 8, 8' ist seitlich außerhalb eines der Seitenteile angeordnet und behindert
die Kolbenbewegung in keiner Weise. Für jede der Schmiermittelpumpen ist eine Zuströmleitung 9
bzw. 9' vorgesehen. Die Zuströmrichtung des Schmiermittels ist durch einen Pfeil gekennzeichnet. Von den
Schmiermittelpumpe!! führen Abflußleitungen to bzw. 10' über Rückschlagventile 11 zu den Verteilerleitungen
für das Schmiermittel. Im gezeigten Ausführungsbeispiel
fördert die Schmiermittelpumpe 7, 8 das Schmiermittel über die Abflußleitung 10 m den beiden
Verteilerleitungen 12;i und 12/), welche jeweils über ein
Rückschlagventil 11 die auflaufende Seite der Dichtleisten
4 mit Schmiermittel versorgen. In entsprechender Weise versorgt die Schmiermittelpumpe T, 8' über die
Verteilerleitung 12a' und 12£>' ebenfalls über Rückschlagventile
11 die ablaufenden Seiten der Dichtleisten 4. Die Rückschlagventile 11 sind jeweils kurz vor
den Schmiernuten der Dichtleisten 4 angeordnet. Die Schmiernuten selbst sind in der F i g. 1 im Dichtleistenbett
nur angedeutet, in den F i g. 2a und 2b aber deutlicher dargestellt.
Die F i g. 2a und 2b zeigen in verschiedenen Ansichten die Anordnung der Schmiernuten im Dichtleistenbett.
Die Dichtleiste 4 ist in ihrem Dichtleistenbett im Mantel 1 geführt. An den beiden Seitenflanken des
Dichtleistenbettes sind die Schmiernuten als Aussparungen 41 bzw. 42 angeordnet. Sie erstrecken sich über
die gesamte Länge der Dichtleiste 4 und sind durch das Seitenteil Γ nach außen herausgeführt. Unmittelbar vor
der Schmiernuie 42 i.st noch ein Rückschlagventil Il
angeordnet. Die Schmierung der Dichtleiste 4 erfolgt von den Schmiernuten 41 bzw. 42 aus durch den Spalt
4a für die auflaufende Seite bzw. durch den Spalt 4b für die ablaufende Seite. In jeder Endlage der Geradführung
(z. B. Geradführung 7 F i g. 1) wird die auflaufende Seite der Dichtleisten 4 mit Schmiermittel versorgt. In
der anderen Endlage der Geradführung wird die ablaufende Seite der Dichtleisten geschmiert. Die Schmierung
der auflaufenden und der ablaufenden Seite erfolgt also abwechselnd. Selbstverständlich ist es auch
möglich, beide Seiten gleichzeitig zu schmieren.
Sollte die Schmierung der einzelnen Dichtleisten nacheinander erforderlich sein, so könnte z. B. die Versorgung
der einen Dichtleiste durch die hier dargestellte, dem Führungsring 6a· zugeordnete Pumpe 7, 8
durchgeführt werden, während die andere Dichtleiste von einer entsprechend aufgebauten und dem Führungsring
6y zugeordneten Schmiermittelpumpe versorgt werden könnte. Gesonderte Steuereinrichtungen
für die Schmiermittelpumpen werden somit auf einfache Weise vermieden.
In der F i g. 3 sind die beiden Endteile des Führungsgetriebes mit den Geradführungen 8 bzw. 8' dargestellt.
Die Förderkolben sind wieder mit 7 bzw. T bezeichnet. Der Förderkolben 7 ist hier in einer Endstellung gezeigt,
und zwar entspricht diese Endstellung für die Schmiermittelpumpe 7, 8 der UT-Lage. Gestrichelt ist
die andere Endstellung, nämlich die OT-Lage, eingezeichnet. Der gesamte Hub H zwischen UT- und OT-Lage
entspricht der vierfachen Exzentrizität der Rotationskolbenmaschine, d. h. dem vierfachen Abstand der
beiden Mittelpunkte M\ und M 2. Für die Förderung des Schmiermittels wird nicht unbedingt der gesamte
Hub H benötigt, sondern für die Dosierung genügt auch z. B. der Teil h 1. Die Dosierung ergibt sich durch
die Anordnung der Zuströmleitung 9 in unterschiedlicher Entfernung von der OT-Lage des Förderkolbens
7. Das Schmiermittel wird durch die Abflußleitung 10 in Pfeilrichtung weiter gefördert. Unterschiedliche Lagen
der Zuströmleitungen 9 für einen Förderhub h 1 bz.w. 9' für einen Förderhub /? 2 sind in F i g. 3 dargestellt. Eine
andere Möglichkeit für die Dosierung der Schmiermittelmenge besteht darin, daß unterschiedliche Querschnitte
für die Geradführungen 8,8' gewählt werden.
In der F i g. 4 ist eine andere Möglichkeit für die Dosierung
des Schmiermittels in Längs- und Querschnitt gezeigt. Das Schmiermittel wird von einer Zuströmleitung
9 an beliebiger Stelle zugeführt und durch eine Ringnut 9a auf den Umfang des Zylinders verteilt. Von
der Ringnut 9a ausgehend erstrecken sich begrenzte Längsnuten 8<ί in Richtung zum Kndc der Geradführung
8. Diese Längsnuten Sn enden in einem Absland
b 1 vom Zylinderende bzw. von der OT-1.agc. Die Län-
*e dieser Längsnulen bestimmt den Fördcrhub und dank
die Schmiermittelmengc.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Schmiereinrichtung für Dichtleistcn einer parallel- und innenachsigen Rotationskolbenmaschine
in 2 : 1-Trochoidenbauart mit Kammeingriff zwischen einem epitrochoidalen Kolben und einem der
zugeordneten Hüllkurve nachgebildeten, von Seitenteilen begrenzten Mantel, in dessen achsnahen
Zonen Dichtleisten in Nuten eingelassen sind, mit einem Führungsgetriebe. gekennzeichnet
durch folgende Merkmale:
a) Die Schmiermittelzuführung erfolgt durch mit Rückschlagventilen (11) versehenen Schmiermittelieitungen
(12;/, 126; 12;;'. 126') über im achsnahen Bereich der Nutflanken befindlichen
Aussparungen (41, 42).
b) Das Führungsgetriebe besteht aus zwei jeweils innerhalb eines Führungsringes (6v. 6>
) drehbaren Exzenterscheiben, die mittels Stangen (7.
T) in im Winkel zueinander angeordneten Geradführungen (8, 8') laufen, die in Form von
Förderkolbcn (7. T) und Zylinder (8. 8') als Schmiermittelpumpen mit Zufluß- und Abflußleitungen
(9, 9' bzw. 10. 10') ausgebildet sind.
2. Schmiereinrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß eine Schmiermittelpumpe jeweils
mit der Aussparung einer Flanke einer Nut in Verbindung steht.
3. Schmiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils im Zylinder
(8 in F i g. 4) in Verbindung mit der einsprechenden Zuflußleitung (9) stehende, begrenzte
Längsnuten (8<j) vorgesehen sind.
4. Schmiereinrichtung nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagventile
(11) in den Schiriermittelleitungen jeweils
kurz vor den in den Flanken der Nuten befindlichen Aussparungen (41.42) angeordnet sind.
40
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