DE2251504B2

DE2251504B2 - Rotationskolbenmaschine, insbesondere langsam laufende Rotationskolben-Kraftmaschine

Info

Publication number: DE2251504B2
Application number: DE2251504A
Authority: DE
Inventors: Walter 6000 Frankfurt Moeller; Harald 6230 Frankfurt Vogt
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1972-10-20
Filing date: 1972-10-20
Publication date: 1975-07-24
Also published as: JPS5379949U; DE2251504A1; JPS5851419Y2; GB1445400A; JPS5019003A; US3871799A; IT995950B

Description

Bei einer bekannten Rotationskolbenm?schine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Art (DT-PS 12 17 713) sind zur Verringerung der Reibungsarbeit zwischen Kolbenschieber und Rotorschlitzen Ausnehmungen in axialen Verlängerungen der Kolbenschieber angeordnet, die jeweils mit der jenseits des Kolbenschiebers befindlichen Arbeitskammern durch Verbindungsleitungen, insbesondere Bohrungen, verbunden sind. In den Ausnehmungen der Kolbenschieber-Verlängerungen können dadurch Druckfelder erzeugt werden, durch welche bei konsequenter Anordnung Bemessung dieser Felder ein druckausgeglichenes Schwimmen der Arbeitsschieber in ihren Führungsschlitzen erreicht werden kann. Diese hydrostatische Lagerung der Kolbenschieber ist sehr aufwendig und macht eine besondere Bauweise der Rotationskolbenmaschine erforderlich. Es treten verhältnismäßig große Leckverluste auf, die den Wirkungsgrad der Maschine beeinträchtigen.

Aus der US-PS 27 52 893 ist weiterhin eine Rotationskolbenmaschine bekannt, deren paarweise in einem Rotorschlitz angeordnete Kolbenschieber in ihren einander zugekehrten Flanken von den Fußräumen unterhalb der Kolbenschieber ausgehende Schmiernuten aufweisen, die der Schmiermittelzufuhr dienen und ein weiches Arbeiter, ermöglichen sollen. Diese Schmiernuten verringern aber den Traganleil der KoI-benschieberflanken, so daß die kritische Flächenpressung, die zum Abreißen des Schmierfilms führt, eher erreicht werden kann. Außerdem wird durch diese Schmiemuten die Abdichtwirkung der Kolbenschieberflanken zur Trennung der Arbeitskammern von den Fußräumen unterhalb der Kolbenschieber nachteilig verringert Durch ihre Kerbwirkung machen die Schmiemuten eine Vergrößerung des Biegequer Schnitts der Arbeitsschieber erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rotationskolbenmaschine der im Oberbegriff angegebenen Art zu schaffen, bei der ein besseres Anliegen der Kolbenschieber an der Innenwand des Gehäusemantels der Rotationskolbenmaschine in allen Betriebsbereichen erreicht wird. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäß ausgebildeten Ausneh mungen wird die Haftung eines Flüssigkeitsfilms im achsfernen Bereich der Kolbenschieberllanke, wenn sich der Kolbenschieber in der eingeschobenen Stellung befindet verbessert so daß beim erneuten Herausbewegen des Kolbenschiebers aus dem Rotorschiit/ keine Haftreibungskräfte auftreten, sondern durch Flüssigkeitsreibung ein leichtes Bewegen des Kolben Schiebers ermöglicht wird. Hierdurch werden hydraulische Kurzschlüsse bei plötzlichen Lastwechseln oder Anlaufen aus dem Stillstand unter Last vermieden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Mit der erfindungsgemäßen Maßnahme nach Anspruch 2 kann ein erhöhter Verschleiß vermieden werden.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Rotationskolben-Kraftmaschine im

Schnitt und

Fig. 2 einen Kolben der Rotationskolben-Kraftma schine nach F i g. 1.

Die dargestellte Rotationskolben-Kraftmaschine be steht aus einem zylindrischen Gehäusemantel 1, in dem ein Rotor 2 von ebenfalls zylindrischer Grundform drehbar gelagert ist. Zwischen dem Gehäusemantel 1 und dem Rotor 2 sind mehrere sichelförmige Arbeitskammern 3 vorgesehen, die durch Trennstellen 4, an denen die Innenwand 5 des Gehäusemantels dicht an den Außenumfang des Rotors 2 herangeführt ist, voneinander getrennt sind. Der Rotor 2 ist mit radialen Schlitzen 6 versehen, in denen Kolbenschieber 7 radial beweglich geführt sind. Die Kolbenschieber 7 werden durch Federn 8, die sich an dem Boden der Schlitze 6 abstützen und auf die Unterseite der Kolbenschieber 7 einwirken, mit ihrer Stirnkante gegen die Innenwand 5 des Gehäusemantels 1 gedruckt.

In den seitlichen Begrenzungsflächen der Arbeitskammern 3 sind nierenförmige Anschlußöffnungen vorgesehen, von denen die öffnungen 9, 9', 9" mit einer Druckmittelquelle 10 und die öffnungen 11,11', 11" mit einem Behälter 12 in Verbindung stehen. Durch die in die Arbeitskammern hineinragenden, an der Innenwand 5 anliegenden Kolbenschieber werden die über die öffnungen 9, 9', 9" mit der Druckmittelquelle 10 verbundenen Teile der Arbeitskammern 3 von den Teilen getrennt, die über die öffnungen 11, 11', 11" mit dem Behälter 12 verbunden sind. Die hierdurch auf den Kolbenschiebern 7 lastende Druckdifferenz erzeugt das Motordrehmoment welches bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Drehung des Rotors 2 im Uhrzeigersinn bewirkt.

Die radiale Bewegung der Kolbenschieber 7 ist durch die Kontur der Innenwand 5 des Gehäusemantels 1 bestimmt. Im Bereich der Trennstellen 4 sind die

Kolbenschieber 7 nahezu vollständig in die Schütze b des Rotors 2 eingeschoben, während sie im mittleren Bereich der Arbeitsräume 3 am weitesten aus den Schlitzen 6 herausragen. Der Kolbenschieberhub wird durch diese beiden extremen Stellungen der Kolbenschieber bestimmt.

Auf dem Weg von einer Trennstelle 4 zur Mitte einer Arbeitskammer 3 wird die radiale Bewegung, das Ausfahren, der Kotbenschieber 7 von der. Federn 8 hervorgerufen, die hauptsächlich die an den Kolbenschiebern angreifenden Reibungskräfte überwinden müssen. Treten dabei zu hohe Reibungskräfte auf, so können die Federn 8 die Kolbenschieber 7 nicht in Anlage an der Innenwand 5 haken, und es kann zu einem hydraulischen Kurzschluß kommen, so daß die Arbeitsweise des Motors gestört wird.

Um dies zu vermeiden, ist der achsferne Bereich 13a der der Drehrichtung des Rotors entgegengerichteten Flanke 13 der Kolbenschieber 7, wie in F i g. 2 deutlich zu sehen, mit einer Vielzahl von kleinen Ausnehmungen versehen, die bewirken, daß in dem Zeitraum, in dem sich die Kolbenschieber 7 beim Überfahren der Trennstellen 4 in ihrer eingeschobenen Lage befinden, ein Druckmitteifilm zwischen der Flanke 13 der Kolbenschieber 7 und der benachbarten Sehlitzfläche des Rotors erhalten bleibt, so daß keine Misch- oder Haft- > reibung auftritt und die Federn 8 nach dem Überfahren tier Trennstellen 4 zum Ausschieben der Kolbenschieber 7 lediglich die durch flüssige Reibung niedrig gehaltenen Reibungskräfte zu überwinden haben. Auf der in der Drehrichtung liegenden Flanke 14 der Kolben

ίο schieber 7 ist die Anbringung von Ausnehmungen nicht erforderlich, da die Kolbenschieber über die Flanke 14 nur während des Einfahrens in die Schlitze 6 abgestützt sind, das zwangsweise durch die Kontur der Innenwand 5 des Gehäuses 1 entgegen der Kraft der Federn 8 bewirkt wird, so daß ein Anliegen der Kolbenschieber 7 an der Innenwand 5 in diesem Bereich gewährleistet ist. Ist eine Rotationskolbenmaschine durch Umschalten für den Betrieb in beiden Drehrichtungen vorgesehen, so ist es zweckmäßig, auch im oberen Bereich der Flanke 14 der Kolbenschieber 7 Ausnehmungen zur Stabilisierung eines Flüssigkeitsfilms vorzusehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Rotationskolbenmaschine, insbesondere langsam laufende Rotationskolben-Kraftmaschine, mit Hubeingriff und Schlupfeingriff zwischen einem Ge häusemantel und einem Rotor, der in Schlitzen radial bewegliche Kolbenschieber aufweist, die zumindest in ihrer — in Rotordrehrichtung gesehen — nacheilenden Flanke Ausnehmungen aufweisen, to dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen im achsfernen Bereich (13a) der Kolbenschieberflanke (13) in Form von Sacklöchern vorgesehen sind, deren Dichte mindestens 300/mm² beträgt

2. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der achsferne Bereich (13a) etwa 1/2 bis 1/3 der in der maximal ausgefahrenen Stellung des Kolbenschiebers (7) in die Arbeitskammer (3) hineinragenden Kolbenschieberflanke (13) beträgt.

3. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Tiefe der Sacklöcher zwischen 1/1000 mm und 4/1000 mm liegt und der jeweilige Durchmesser zwischen 1/100 mm und 2/100 mm liegt.

4. Rotationskolbenmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sacklöcher durch Ätzen oder Korrodieren hergestellt werden.

5. Rotationskolbenmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sacklöcher durch Sand· oder Kugelstrahlen hergestellt werden.

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