DE2358723C2

DE2358723C2 - Rotationskolbenmaschine

Info

Publication number: DE2358723C2
Application number: DE19732358723
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: LUETTERS WILLI 5650 SOLINGEN DE
Current assignee: LUETTERS WILLI 5650 SOLINGEN DE
Priority date: 1973-11-26
Filing date: 1973-11-26
Publication date: 1986-03-13
Also published as: DE2358723A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotationskolbenmaschine mit einem in einem Gehäuse mit ovaler Innenwandung mittig gelagerten und die Innenwandung an zwei Stellen berührenden Rotor, mit vier in radialen Schlitzen des Rotors geführten Schiebern, die bei Drehung des Rotors zwischen diesem und der ovalen Innenwandung des Gehäuses veränderliche Arbeitsräume bilden, wobei die Schieber an Gelenken von mitein- nder gelenkig verbundenen, ein gleichseitiges Viereck bildenden und sich in zentrischen Ausnehmungen abs; izenden Trägerstücken gelagert sind.

Die bisher bekannten Rotationskolbenmaschinen sind in der praktischen Verwendbarkeit dadurch beschränkt, daß ihre Schieber starker Fliehkrafteinwirkung unterliegen, die insbesondere bei größerer Abmessung des Verdichters oder höherer Drehzahl des Rotors unzulässige Reibung und Trägheitsbelastung verursacht. Die Anwendung dieser Maschinen ist daher bisher vorwiegend auf kleine und langsam laufende Ölpumpen für Schmierung, Steuerung oder Kühlung beschränkt.

Bei der bekannten Rotationskolbenmaschine nach der US-PS 36 14 277 sind die'Trägerstücke in ihren Gelenkpunkten mit Rollen versehen, die sich auf einer zur Innenwandung des Gehäuses äquidistanten Bahnkurve abstützen und abwälzen und auf die Schieber einwirkende Fliehkräfte auffangen. Die Rollen müssen bei jeder Rotordrehung mehrere Umdrehungen ausführen. Dabei ergeben sich erhöhte Reibungsverluste.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Wirkung der Fliehkraft auf die Schieber im Rotor der Maschine derart aufzuheben, daß dabei die Reibungsverluste verringert werden.

Die Lösung der Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß die zentrischen Ausnehmungen an den Stirnseiten des Rotors jeweils kreisförmig mit derrr Radius r ausgebildet sind, und daß die Trägerstücke halbkreisförmig mit dem Radius r/2 geformt sind und mit ihren halbkreisförmigen Seiten die Wandungen der Ausnehmungen berühren.

Die mit den Trägerstücken gelenkig verbundenen Schieber stützen sich in jeder Position des Rotors gegenseitig ab, und zwar geschieht dies in der Weise, daß die halbkreisförmigen Tragerstücke sich an der kreisförmigen Ausnehmung des Rotors abwälzen, wobei sich der Berührungspunkt zwischen Trägerstück und Ausnehmung periodisch verlagert. In Bezug auf den Berührungspunkt ergibt sich dadurch auch bei unterschiedlichen Fliehkräften an benachbarten Schiebern aufgrund der umgekehrt proportionalen Hebelarme dieser Fliehkräfte ein Momentengleichgewicht. Voraussetzung hierfür ist die Abstützung des halbkreisförmige τ Trägerstückes an der kreisförmigen Ausnehmung des Rotors. Durch das Momenten- und Kräftegleichgewicht zwischen den Schiebern und den Trägerstücken wird eine Andrückkraft und damit Reibung zwischen den Schiebern und der Innenwandung des Gehäuses weitgehend vermieden.

Ein weiterer wesentlicher, durch die Erfindung erzielter Vorteil ist darin zu erblicken, daß die Möglichkeit des Verkantens der Schieber in den Schlitzen des Rotors und hierdurch eintretende zusätzliche Reibung ausgeschlossen sind, und zwar infolge der zwangsweisen radialen Führung der Schieber durch die Trägerstücke.

Die Erfindung ermöglicht es somit. Rotationskolbenmaschinen mit wesentlich größerer Abmessung und wesentlich höherer Drehzahl als bisher herzustellen. Die erfindungsgemäßen Rotationskolbenmaschinen sind dadurch den bekannten Rotationskolbenmaschinen in Leistung und Wirkungsgrad überlegen und können andere Maschinenarten ersetzen.
In der Zeichnung ist die Erfindung in einer beispielsweisen Ausführung an einer Rotationskolbenmaschine veranschaulicht Es zeigt

F i g. 1 die Maschine im Querschnitt mit in Leerlaufstellung befindlichem Rotor,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 11—II der Fig. 1 und

F i g. 3 und 4 die Maschine im Teilquerschritt mit jeweils weitergedrehtem Rotor.

Die Rotationskolbenmaschine besteht aus einem mit zwei Flanschen 1, 2 versehenen Gehäuse 3 und dem Rotor 4. Der Rotor 4 ist auf einer in den Flanschen 1, 2 mittig gelagerten Welle 5 fest angeordnet und berührt an zwei Stellen die ovale Innenwand des Gehäuses 3. Mit 6 sind vier Schieber bezeichnet, die in radialen Schlitzen 7 des Rotors 4 geführt sind und in Arbeitsräumen 8,9 umlaufen. In der Wandung des Gehäuses 3 sind zwei Einlaßkanäle 10, U und zwei Auslaßkanäle 12,13 für gasförmige oder flüssige Medien vorgesehen.

Gemäß der Erfindung weist der Rotor 4 an beiden Sirnseiten je eine krebförmige, zentrische Ausnehmung 14,15 mit den Radius rauf. In einer jeden Ausnehmung 14,15 sind vier unter Verwendung des Radius r/2 halbkreisförmig geformte, mit 16 bezeichnete Trägerstücke angeordnet, die untereinander an den Enden mit Hilfe von Gelenkbolzen 17 verbunden sind und mit ihren geraden Seiten ein gleichseitiges Viereck bilden. Die Trägerstücke 16 berühren mit ihren halbkreisförmigen Seiten die Wandungen der Ausnehmungen 14, 15. Die Schieber 6 sind mit ihren inneren Enden auf den Gelenkbolzen 17 gelagert. Die Trägerstücke 16 und Schieber 6 bilden über die Gelenkbolzen 17 mit den Wandungen der Ausnehmungen 14, 15 des Rotors 4 einen kraftschlüssigen Verbund.

Das die Arbeitsräume 8,9 durch die Einlaßkanäle 10, 11 und die Auslaßkanäle 12, 13 in Pfeilrichtung durchstömende Medium bewirkt bei Verwendung der Rotationskolbenmaschine als Motor durch Druck auf die Schieber 6 und über den Rotor 4 Rotation der Welle 5 zur Krafterzeugung. Bei Verwendung als Pumpe wird

durch Antrieb der Welle 5 das Medium mit den Schiebern 6 in strömende Bewegung gesetzt und im Bedarfsfall zusätzlich verdichtet.

Anstelle eines Rotors mit vollem Querschnitt kann auch ein mit Stützlagern für die Welle versehener hohlzylindrischer Rotor verwendet werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentanspruch:

Rotationskolbenmaschine mit einem in einem Gehäuse mit ovaler Innenwandung mittig gelagerten und die Innenwandung an zwei Stellen berührenden Rotor, mit vier in radialen Schlitzen des Rotors geführten Schiebern, die bei Drehung des Rotors zwischen diesem und der ovalen Innenwandung des Gehäuses veränderliche Arbeitsräume bilden, wobei die Schieber an Gelenken von miteinander gelenkig verbundenen, ein gleichseitiges Viereck bildenden und sich in zentrischen Ausnehmungen abstützenden Trägerstücken gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrischen Ausnehmungen (14, 15) an den Stirnseiten des Rotors (4) jeweils kreisförmig mit dem Radius r ausgebildet sind, und daß die Trägerstücke (16) halbkreisförmig mit dem Radius r/2 geformt sind und mit ihren halbkreisförmigen Seiten die Wandungen der Ausnehmungen (14,15) berühren.