DE2728165C3 - Rotationskolbenmaschine mit Hub- und Schlupfeingriff - Google Patents

Description

Eine Rotationskolbenmaschine mit den im Oberbegriff des Patentanspruches angegebenen Merkmalen ist bereits aus der DD-PS 46 761 bekannt. Bei dieser bekannten Rotationskolbenmaschine ist im Rotorinneren eine Ausnehmung vorgesehen, in der eine geschlossene öse untergebracht ist, von welcher an einander gegenüberliegenden Seiten sich je ein Arm des Leistungsteils erstreckt. Die in dem Rotorinnenraum aufgenommene öse umgibt ein in einem Seitenteil angeordneter Führungszapfen, so daß die als Führungsbahn dienende Innenoberfläche der öse sich gleitend um den Führungszapfen zu drehen vermag. Das Leistungsteil wird in seiner Längsrichtung im Inneren des Rotors geführt und beschreibt somit eine Drehbewegung mit der Achse des Rotors als Drehpunkt. Die beiden durch die oval geformte öse miteinander verbundenen Arme des Leistungsteils besitzen einen rechteckigen Querschnitt und tragen an ihren Enden federbelastete Dichtelemente, die an den Innenflächen des Gehäusemantels anliegen.

Die als geschlossenes Oval ausgebildete Führungsbahn für den Führungszapfen erfordert einen geteilten Rotor, da anderweitig ein Zusammenbau der Teile nicht möglich ist, wobei diese Art der Lagerung eine nicht unbeachtliche Leistung verbraucht, d.h., daß die bekannte Rotationskolbenmaschine nur mit sehr großen mechanischen Verlusten betreibbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rotationskolbenmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruches genannten Gattung derart auszubilden, daß bei einfachem Aufbau der Maschine die mechanischen Verluste klein gehalten werden.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch

angegebenen Merkmale gelöst.

Der mit Hilfe der Erfindung erzielbare technische Fortschritt ist in erster Linie darin zu sehen, daß durch die Ausbildung der Führungsnut im Leistungsteil, in welche der mit dem Lagerzapfen drehfest, exzentrisch verbundene Führungszapfen eingreift, eine Lagerung für das Leistungsteil erzielt worden ist, die im Vergleich zum Stand der Technik eine sehr geringe Leistung verbraucht. Außerdem wird durch die erfindungsgemäße Lagerung des Leistungsteils der Zusammenbau der Maschine erleichtert, da kein geteilter Rotor benötigt wird.

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

Fig. 1 einen in der Ebene der Rotorachse senkrecht durch das Gehäuse und den Rotor gelegten Vertikalschnitt, wobei Leistungsteil und Abtrieb nicht geschnitten sind, und

Fig. 2 eine Ansicht auf den im Gehäuse aufgenommenen Rotor nach Entfernung eines Gehäuseteils, wobei der Rotor aufgebrochen und der Führungszapfen geschnitten dargestellt sind.

Wie in der Zeichnung in Fig. 1 dargestellt, besitzt die Maschine zu beiden Seiten des Rotors 2 ein Gehäuseteil 1, la sowie einen zwischen den beiden Gehäuseteilen angeordneten Gehäusemantel 3, welcher einen größeren Innendurchmesser aufweist als die beiden äußeren Gehäuseteile 1 und 1«. Der Rotor 2 ist mit Hilfe von in Fig. 1 schematisch dargestellten Kugellagern in den einander gegenüberliegenden Gehäuseteilchen 1 und la gelagert. Am Gehäuseteil 1 ist ein drehfest mit diesem Gehäuseteil ausgebildeter Lagerzapfen vorgesehen, der sich in eine axiale Ausnehmung in einer Rotorflanke hineinerstreckt. Gleichzeitig trägt der Lagerzapfen Ib ein zwischen dem Gehäuseteil 1 und dem Rotor 2 vorgesehenes Kugellager. Der Lagerzapfen ist mittig im Gehäuseteil 1 vorgesehen, seine Achse ist jedoch exzentrisch zur Achse der Innenwandung des Gehäusemantels 3, so daß der Rotor 2 innerhalb des Gehäusemantels exzentrisch gelagert ist. An der dem Rotor 2 zugewandten Stirnseite des Lagerzapfens Ib ist ein Führungszapfen Ic vorgesehen, der exzentrisch zum Lagerzap- fen, aber zentrisch zur Achse des Gehäusemantels 3 angeordnet ist. Der Führungszapfen Ic ist drehfest mit dem Lagerzapfen Ib verbunden.

Quer zur Achse des Rotors 2 ist eine den Rotor durchsetzende Radialbohrung vorgesehen, in welcher

so ein Leistungsteil 4 in Form eines zylindrischen Kolbens aufgenommen ist.

Es besteht somit ein Hubeingriff zwischen dem exzentrisch im stationären Gehäuse drehbar gelagerten Rotor 2 und dem Leistungsteil 4, welches den Rotor radial durchsetzt. Ferner besteht Schlupfeingriff zwischen dem Gehäusemantel und dem Leistungsteil, welches innerhalb des Rotors radial zum Gehäusemantel geführt ist. An den einander gegenüberliegenden Enden des Leistungsteils 4 sind Dichtelemente 5 in Nuten vorgesehen (Fig. 2), so daß die beiden Enden des Leistungsteils, die an der Gehäuselauffläche in Anlage sind, mit dem Gehäusemantel zwei Arbeitskammern bilden.

Im Leistungsteil 4 ist in der Mitte seiner Längsabmessung eine quer zur Leistungteil-Längsache verlaufende Führungsnut 4a vorgesehen, deren Breite und Tiefe so an dem Führungszapfen Ic angepaßt ist, daß das Leistungsteil vom Führungszapfen sicher geführt

ist. Bei der Umdrehung des Rotors 2 um den Lagerzapfen Ib bewegt sich das runde Leistungsteil 4, welches lose im Rotor steckt, mit seiner quer zur Längsachse verlaufenden Führungsnut 4a um den Führungszapfen Ic, wodurch das Leistungsteil derart radial zum Gehäusemantel geführt ist, daß die in den Enden des Leistungsteils angeordneten Dichtelemente ständig in dichtender Gleitanlage an den Gehäuselaufflächen gehalten sind.

Fig. 3 läßt eine senkrecht zur Führungsnut 4 a verlaufende Nut erkennen, die vorgesehen sein kann, um die zylindrische Außenoberfläche des Leistungsteils 4 örtlich abzuflachen, wenn dieses als erforderlich erscheint. Eine solche Abflachung schafft in der sonst zylinderförmigen Oberfläche des Leistungsteils einen ebenen Bereich, der, wie in Fig. 1 dargestellt, mit der Stirnfläche des Lagerzapfens Ib in Berührung steht, um ein Verdrehen des Leistungsteils um dessen Längsachse zu verhindern. Auf das Aasbilden einer derartigen Abflachung kann jedoch bei entsprechender Dimensionierung der Dichtelemente 5 ohne weiteres verzichtet werden.

Ist der Leistungsteil 4 in seiner den Rotor 2 durchsetzenden Bohrung aufgenommen und sitzt der Rotor auf seinem Lagerzapfen Ib, so daß der Steuerzapfen Ic in die Führungsnut 4a des Leistungsteils 4 eingreift, dann sitzt der Rotor 2 in der Achse des Gehäuseteils 1, während das Leistungsteil 4 in der Achse des Führungszapfens Ic sitzt, welcher mit der Achse des Gehäusemantels 3 zusammenfällt.

Das Rotorgehäuseteil la, welches dem mit dem Lagerzapfen lh versehenen Gehäuseteil 1 gegenüberliegt, weist eine in der Zeichnung schematisch dargestellte Lagerung auf und besitzt eine Durchtrittsöffnung für eine in Fig. 1 nicht geschnitten dargestellte Abtriebswelle. Gegebenenfalls kann am Rotorgehäuseteil la ein Abrollzahnkranz für eine Ventilsteuerung vorgesehen sein.

Bei der Umdrehung des Rotors 1 dreht sich der Rotor um seine eigene Achse, während sich das Leistungsteil zwangsläufig um den Führungszapfen Ic dreht. Bei der Umdrehung des Rotors ändert sich somit ständig die wirksame Hebelarmlänge des Leistungsteils gegenüber dem Drehpunkt des Rotors.
Wird die Maschine als Viertakt-Brennkraftmaschine benutzt, so läuft jeder der vier Takte über 180°, so daß zu einem vollständigen Arbeitsspiel zwei Umdrehungen des Rotors erforderlich sind.

Der Gaswechsel der beiden Kammern kann durch verschließbare öffnungen im Rotor erfolgen, wobei

je Kammer zwei derartige öffnungen vorgesehen sind. Wie bereits erwähnt, kann zur Steuerung von Ventilen oder Drehschiebern od. dgl. ein Zwischenzahnrad vorgesehen sein, welches sich mit dem Rotor dreht und auf einem am Rotorgehäuseteil la befindlichen Zahnkranz läuft. Das genannte Zwischenzahnrad kann zum Antreiben beispielsweise der Ventil-Nockenwelle benutzt werden.

Alle drehenden und gleitenden Teile der Maschine sind im Inneren des Rotorgehäuses von öl umspült

jo und werden gleichzeitig durch entsprechende Ölkühlung auf vorteilhafter Betriebstemperatur gehalten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Rotationskolbenmaschine mit Hubeingriff zwischen einem Rotor, der exzentrisch in einem stationären Gehäuse drehbar gelagert ist, und einem den Rotor radial durchsetzenden Leistungsteil sowie mit Schlupfeingriff zwischen dem Gehäusemantel und dem Leistungsteil, welches innerhalb des Rotors radial zum Gehäusemantel geführt ist, derart, daß es mit seinen Enden an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen mit dem Gehäusemantel zwei Arbeitskammern bildenden in dichtender Gleitanlage gehalten ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

   a) der Rotor (2) ist auf einem mit dem Gehäuse (1, la) drehfest verbundenen Lagerzapfen (Ib) gelagert;

   b) das Leistungsteil (4) wird mittels eines mit dem Lagerzapfen drehfest, exzentrisch verbundenen Führungszapfens (Ic), der in eine Führungsnut (4a) des Leistungsteils eingreift, geführt;

   in den im wesentlichen einen runden Querschnitt aufweisenden Endbereichen des Leistungsteils sind in an sich bekannter Weise federbeaufschlagte Dichtelemente (5) eingelassen.

   c)