DE3407939C1 - Rotationskolbenmaschine fuer Fluide - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotationskolbenmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige Rotationskolbenmaschinen weisen einen einsinnig ablaufenden Fördervorgang mit einer geringen Relativgeschwindigkeit des Rotationskolbens im Gehäuse auf und sind daher für einen Einsatz als Verdichter oder Vakuumpumpe, ohne oder bei geringer Schmierung, in Kraftfahrzeuge geeignet.

Dieser Einsatz bedingt jedoch kleinste Abmessungen, insbesondere dann, wenn der Einsatz in strömungsgünstig geformte Kraftfahrzeuge erfolgen soll, deren Motorraum sehr eng ist.

In der nicht vorveröffentlichten DE-OS 32 31 756 ist eine Rotationskolbenmaschine beschrieben, bei der zur Verringerung des Bauvolumens die den Rotationskolben bildende Spiralrippe auf einer Scheibe angeordnet ist, die mit der äußeren Kontur der Spiralrippe abschließt, wobei der von einem Kurbeltrieb angetriebene Rotationskolben von einer im Bereich der überlappten Spiralrippe angelenkten Kurbelschwinge geführt ist.

Durch diese Maßnahmen soll eine Verringerung des Außendurchmessers einer herkömmlichen Rotationskolbenmaschine um den 4-fachen Betrag der Kurbellänge des Kurbeltriebs erreicht werden.

Diese Maßnahmen verursachen jedoch einen bewegungsabhängig variierenden Spalt zwischen einer Gehäusekante und der Scheibe im Bereich zwischen der überlappten Spiralrippe, durch den die Druckkammer mit der Saugkammer kurzgeschlossen ist.

Dieser Spalt soll durch einen Schwingansatz der Kurbelschwinge, der in den Raum zwischen der überlappten Gehäusespirale hineinragt und die Scheibe in einem Schlitz aufnimmt, verhindert werden.

Dieser Schwingansatz ragt durch einen Gehäusedurchbruch aus dem Ansaugtrakt in die Druckkammer hinein, so daß die Passungsspalte, die eine erhebliche Länge aufweisen, wiederum erhebliche Druckverluste bewirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rotationskolbenmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, bei der Zahl und Länge der Druckverlusl bewirkenden Spalte zwischen der Druck- und Saugkammer verringert werden.

Diese Aufgabe ist durch die Ausgestaltung der gattungsgemäßen Rotationskolbenmaschine nach dem Merkmal des Kennzeichens des Patentanspruchs 1 gelöst. Eine vorteilhafte Weiterbildung ist mit dem Anspruch 2 genannt.

Durch die Erfindung ist die angestrebte Verwendung der Rotationskolbenmaschine für Kraftfahrzeuge möglich geworden. Die erfindungsgemäße Rotationskolbenmaschine zeichnet sich durch ein geringes Bauvolumen, ein geringes Gewicht und durch eine hohe Leistungsfähigkeit aus. Die verringerten Druckverluste bewirken eine Verringerung der Verlustleistung.

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

F i g. 1 eine erfindungsgemäße Rotationskolbenmaschine,

F i g. 2 einen vergrößerten Ausschnitt der F i g. 1.

Die F i g. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Rotationskolbenmaschine mit einem geöffneten Gehäuse 1, d. h. ohne die obere Gehäusehälfte, mit einem aus einer beidseitig axial von einer Scheibe 2 abstehenden Spiralrippe 3 gebildeten Rotationskolben 4.

Dieser wird von einem Kurbeltrieb 5 angetrieben auf einer geschlossenen Kreisbahn 6 und von einer am Gehäuse 1 angelenkten Kurbelschwinge 7 auf einer nicht geschlossenen Linie 8 bewegt und führt dabei eine Verdrängungsbewegung aus, deren Hüllkurve durch eine Gehäusewand 9 bzw. -rippe 10, eine Spirale bildend umschlungen ist. An dieser Gehäusewand 9 bzw. -rippe 10 gleitet die Spiralrippe 3 des Rotationskolbens 4 mit linienförmigen Kontaktstellen 11, 12 um, zwischen denen sich sichelförmige Hohlräume 13, 14, 15 bilden, in denen ein Fluid infolge der Verdrängungsbewegung einsinnig gefördert werden kann.

Die axialen Flächen der Gehäusewände 9 bilden die Kontaktflächen der verschraubbaren Gehäusehälften, wobei bei geschlossenem Gehäuse 1 die Gehäuserippen 10 (unterbrochene Linie) einen Spalt zueinander aufweisen, der durch die Scheibe 2 des Rotationskolbens 4 ausgefüllt ist. Durch diesen Spalt entsteht eine Gehäusekante 16, wobei zwischen der Gehäusekante 16 und der Scheibe 2 ein von der Stellung des Rotationskolbens 4 abhängig variierender Restspalt 17 verbleibt, der die Hohlräume 14,15 kurzschließt.

Bei einer Förderung des Fluids von außen nach innen bedeutet dies, daß durch diesen Restspalt 17 ein Rückfluß erfolgt.

Die Scheibe 2 des Rotationskolbens 4 weist zwischen der überlappten Spiralrippe 3 eine angenähert s-förmige Kontur 18 auf, die die Gehäusekante 16 beim Einschwingen des Rotationskolbens 4 in diesen Bereich vorgibt, so daß der Abstand (Spalt 17) zwischen der Scheibe 2 und der Gehäusekante 16 mindestens während eines halben Kurbelumlaufs gleich bleibt, d. h. immer dann, wenn sich der Kurbelanlenkpunkt 19 des Rotationskolbens 4 auf der linken Seite der Kreisbahn 6 bewegt.

Bewegt sich dagegen der Kurbelanlenkpunkl 19 auf

der rechten Seite der Kreisbahn 6, dann entsteht ein von der augenblicklichen Stellung abhängiger, unvermeidbarer Restspalt 17.

Dieser Spalt kann durch eine Scheibe 2 mit einer sehr geringen Wanddicke verringert werden, so daß anzu- 5 streben ist, diese aus einem hochfesten Werkstoff herzustellen, wobei die Spiralrippe 3 angegossen oder in anderer Weise mit der Scheibe 2 verbunden ist.

In F i g. 2 ist ein vergrößerter Ausschnitt der F i g. 1 mit der Gehäusewand 9 bzw.-rippe 10, der Spiralrippe 3 des 10 Rotationskolbens 4 und der Kurbelschwinge 7 dargestellt, wobei die Anlenkung der Kurbelschwinge 7 an einem Auge 20 des Rotationskolbens 4 erkennbar ist, ebenso der Restspalt 17 und die Kontur 18 der Scheibe 2.

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Hierzu! Blatt Zeichnungen

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Claims (2)

Patentansprüche:

1. Rotationskolbenmaschine für Fluide mit einem aus mindestens einer beidseitig axial von einer ^r> Scheibe abstehenden Spiralrippe gebildeten Rotationskolben in einem mit entsprechend geformten Spiralwänden versehenen Gehäuse, wobei der Rotationskolben, von einem Kurbeltrieb angetrieben auf einer geschlossenen Kreisbahn und von einer am Gehäuse angelenkten Kurbelschwinge auf einer nicht geschlossenen Linie bewegt, eine Verdrängungsbewegung im Gehäuse ausführt und die die Spiralrippe tragende Scheibe mit der äußeren Kontur der nicht überlappten Spiralrippe abschließt und die Kurbelschwinge am Rotationskolben im Bereich der Spiralrippe angelenkt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontur (18) der Scheibe (2) im überlappten Bereich der Spiralrippe (3) in der Form der Bewegungsbahn ausgebildet ist, die eine durch die notwendige Ausnehmung der Gehäuserippe (10) zur Aufnahme der Scheibe (2) entstandene Gehäusekante (16) beim Einschwingen des Rotationskolbens (4) in diesen Bereich vorgibt, so daß ein Spalt (17) zwischen der Scheibe (2) und der Gehäusekante (16) während eines halben Kurbelumlaufs gleich bleibt.

2. Verdrängermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Spiralrippe (3) tragende Scheibe (2) eine sehr geringe Wanddicke aufweist.