DE2323790A1

DE2323790A1 - Mantelausbildung fuer rotationskolbenmaschinen in trochoidenbauart

Info

Publication number: DE2323790A1
Application number: DE2323790A
Authority: DE
Inventors: Albert Dr Ing Fritzsche; Karl Jaeger
Original assignee: Dornier GmbH
Current assignee: Dornier GmbH
Priority date: 1973-05-11
Filing date: 1973-05-11
Publication date: 1974-11-28
Also published as: SE394135B; CH571150A5; IT1018648B; JPS5210682B2; US3936248A; FR2228938A1; JPS501209A; GB1423974A; AT325952B; ATA115674A

Description

232379C

DORNIER GHBH
Friedrichshafen

Reg. 2355

Mantelausbildung fUr Rotationskolbenmaschinen in Trochoidenbauart

Die Erfindung betrifft eine Mantelausbildung fUr Rotationskolbenmaschinen in Trochoidenbauart mit äußerer Hüllkurve, bei der die Radialdichtleiste im Mantel zwischen den einzelnen Arbeitsräumen angeordnet ist.

Derartige Rotationskolbenmaschinen weisen als exakte Arbeitsraumbegrenzung eine Hüllkurve zur Trochoiden-Äquidistanten auf. Die Arbeitsräume sind jeweils durch Radialdichtleisten gegeneinander abgedichtet. Es wird auch vorgeschlagen, die exakte Hilllkurve durch eine Trochoiden-Äquidistante zu ersetzen, was eine Vergrößerung des schädlichen Raumes zur Folge hat. Zur Herstellung solcher Hüllkurven müssen Kopiereinrichtungen oder spezielle Bearbeitungseinrichtungen verwendet werden, die die genannte Innenform spanend herstellen. Diese Herstellungsverfahren mittels Kopiereinrichtungen usw. erweisen sich als sehr aufwendig in Bezug auf die Fertigungszeit und Anlageinvestitionen. Besonders bei der Massenherstellung von Mänteln fUr die genannten Rotationskolbenmaschinen ist der wirtschaftlich und fertigungstechnische Faktor wesentlich.

Aufgabe der Erfindung ist es, die wirtschaftlichen und herstellungstechnischen Nachteile bei Mänteln von Rotationskolbenmaschinen zu vermeiden und eine Mantelinnenform zu schaffen, die mit konventionellen Bearbeitungsmaschinen, wie z. B. Bohrwerk, Hon- und Schleifeinrichtungen usw. herstellbar ist. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die den Mantel bildende Arbeitsraum-

4-3/0555 ~ ² ~

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begrenzung zwischen den Radialdichtleisten durch einen den Verlauf der exakten Hüllkurven annähernde Kreisbögen gebildet ist, dessen Mittelpunkt auf der Syrometrieachse des jeweiligen Arbeitsraunes liegt. Durch diese genannte Ausbildung des Arbeitsraumes innerhalb des Mantels ist dieser in vorteilhafter Weise durch Verwendung von konventionellen Bearbeitungseinrichtungen, wie Bohrwerk, Drehmaschinen usw. herstellbar. Dadurch ergibt sich auch die Möglichkeit, ohne weiteres die unterschiedlichsten Abmessungen im Sinne einer Baureihe herzustellen. Die Vergrößerung des Arbeitsraumes aufgrund des an die Hüllkurve angenäherten Kreisbogens der Mantelinnenform erweist sich als unbedeutend, da die konstruktiv bedingten schädlichen Räume, wie Spiele, VentilanschlUsse usw. im allgemeinen an-' teilioäßig einen höheren Prozentsatz ausmachen. Dos Verdichtungsverhältnis wird somit durch die Ausbildung der Arbeitsräume mit Kreisbögen nur unwesentlich verschlechtert, so daß die wirtschaftlichen und fertigungstechnischen Vorteile im normalen Anwendungsfall bei weitem überwiegen.

Ein Ausführungsbeispiel der Mantelausbildung ist anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt der Mantelinnenform bei einer Zweikammer-

anordnung,
Fig. 2 die geometrischen Verhältnisse zwischen der exakten Hüllkurve zur Trochoiden-Äquidistanten und der Kreisbogenausbildung.

In der Fig. 1 ist im einzelnen ein Mantel 1 dargestellt, in dem sich ein Kolben 5 in OT-Lage befindet. Der Mantel 1 weist Radialdichtleisten 2 auf, die in der Y-Achse angeordnet sind und auf der Kolbenoberfläche 5* gleiten. Die Punkte G und H sind die trochoiden-

4 0 9 H Λ j / ύ 5 5 5

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erzeugenden Punkte. Durch die Dichtleisten 2 werden die Arbeitsräume gegenseitig in radialer Richtung abgedichtet. In strichpunktierter Linie ist die exakte Querschnittsausbildung des Arbeitsrauoes dargestellt· Diese Querschnittsausbildung des Arbeitsraumes stellt eine Hullkurve zur Trochoiden-Aquidistanten des Kolbens dar. Die Querschnittsausbildung des Arbeitsraumes gemäß der Erfindung ist durch die identischen Kreisbögen 1a und Ib dargestellt. Diese Kreisbögen la und Ib sind derart ausgeführt, daß sie jeweils zweimal pro Arbeitsraum an der exakten Hullkurve 6 tangieren und jeweils bis zu den Radialdichtleisten 2 reichen. Die Abweichung der Kreisbögen 1a und Ib von der exakten Hullkurve 6 ist in der Fig. 1 durch schraffierte sichelförmige Felder 7 dargestellt. Diese Abweichung der Kreisbögen la und 1b von der exakten Hullkurve 6 beträgt bei optimaler Auslegung einen Prozentsatz, der im Bereich der konstruktiv bedingten schädlichen Raune liegt, so daß sich eine unwesentliche Verschlechterung des Verdichtungsverhältnisses sich ergibt* Die Kolbendrehachse 29 befindet sich im Abstand E vom Zentrum der Hullkurve. In Fig. 1 ist der Mittelpunkt 1* fUr den Kreisbogen la dargestellt und ergibt sich entsprechend symmetrisch auf der X-Achse für den Kreisbogen Ib.

In Fig. 2 ist die X- und Y-Achse fUr einen Arbeitsraum dargestellt, sowie die Hullkurve 6. Der Mittelpunkt des die exakte Hullkurve annähernden Kreisbogens wird in folgender Weise aufgefunden. Der Krümmungsradius der Hullkurve an ihrem Schnittpunkt mit der Y-Achse wird über seinen Mittelpunkt 6b hinaus bis zum Schnittpunkt 6c mit der X-Achse verlängert. Der Mittelpunkt des Krümmungsradius der Hullkurve an ihrem Schnittpunkt mit der X-Achse ist oe. Der Mittelpunkt 1' des die Hüllkurve 6 einschließenden Kreisbogens la befindet sich zwischen den Punkten. Die günstigste Lage des Kreisbogen-

U 0 8 V '.- ο / 0 5 5 5

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Mittelpunktes Io kann empirisch gefunden werden. Die mathematisch genaue Bestimmung des Mittelpunktes 1' ist möglich, aber nicht Gegenstand vorliegender Erfindung. Die Abweichung des Kreisbogens la von der exakten Hüllkurve 6 ist in der Fig. 2 durch schraffierte sichelförmige Felder 7 dargestellt.

Die Herstellung der Arbeitsräume mit kreisbogiger Querschnittsform kann ohne weiteres mit konventionellen Bearbeitungseinrichtungen erfolgen. Durch diese genannte Herstellungsweise ist eine wirtschaftlich vorteilhafte und fertigungstechnisch einfache Lösung zur Herstellung von Arbeitsräumen fur Rotationskolbenmaschinen in Trochoidenbauart mit äußerer Hüllkurve gegeben. Die Gestaltung der Arbeitsräume innerhalb von Mänteln durch die Kreisbögen la und Ib gilt in gleicher Weise für alle Rotationskolbenmaschinen in Trochoidenbauart mit gehäuseseitig angeordneten Radialdichtleisten 2, bei denen die Mantelinnenform zentralsymmetrisch aus Hullkurven 6 zusammengesetzt ist.

29.3.1973
El/ro

40984^/0555

Claims

232379C

Reg. 2355

Patentansprüche:

1· Montelausbildung für Rotationskolbenmaschinen in Trochoidenbauart mit äußerer Hüllkurve, bei der die Radialdichtleiste im Hantel zwischen den einzelnen Arbeitsräumen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die den Mantel bildende Arbeitsraumbegrenzung zwischen den Radialdichtleisten durch einen den Verlauf der exakten Hullkurve (6) annähernde Kreisbögen (la, Ib) gebildet ist, dessen Mittelpunkt (1*) auf der Symmetrieachse (X) des jeweiligen Arbeitsraumes liegt.

2. Mantelausbildung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelpunkt (I¹) des die exakte Hüllkurve (6) annähernden Kreisbogens (la, Ib) zwischen den Schnittpunkten (6e, 6c), die sich aus dem jeweiligen verlängerten Hüllkurvenkrümmungsradius {6a) auf die X-Achse vom Schnittpunkt der Hüllkurve (6) mit der Y-Achse und dem Mittelpunkt (6e) des Hullkurvenkrümmungsradius (6d) auf der X-Achse ergeben, liegt.

29.3.1973
El/ro

4098 4 8/0555