DE3528502C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Eine Vorrichtung dieser Art zum Steuern der Förderleistung von Drehkolben­ maschinen mit im Kämmeingriff bei ungleicher Drehzahl laufendem Innen- und Außenläufer ist aus der DE-AS 10 24 196 bekannt. Dort steuern zwei zylinder­ förmige Steuerschieber einerseits den Abschluß des Ansaug- und gleichzeitig den Beginn des Auslaßvorgangs und andererseits den Abschluß des Auslaßvor­ gangs und den Beginn des Einlaßvorgangs.

Derartige Drehkolbenmaschinen weisen zur Vermeidung von Quetschströmungen eine geringe innere Verdichtung und ein großes Totraumvolumen bedingt durch die die Arbeitskammern mit dem Einlaß oder Auslaß verbindenden radialen Öff­ nungen des Außenläufers auf, so daß ein Rückförderung vom Auslaß zum Einlaß besteht. Diese Rückförderung bewirkt Geräusche durch knallartig im Einlaß expandierendes Fördermedium und einen schlechten Wirkungsgrad, was durch die letztgenannte Maßnahme, die Steuerung des Einlaßbeginns, verhindert werden soll.

Eine weitere Vorrichtung zum Steuern einer Drehkolbenmaschine ist beispiels­ weise aus der DE-PS 31 44 712 im Zusammenhang mit einem Verfahren zur Regelung der Füllung von Brennkraftmaschinen mit Brenngas beschrieben. Hierbei wird die Steuerung des Brenngas-Ansaugvolumens durch das Einschwenken der Steuerkante einer drehbar ausgeführten Zylinderwand in die Einlaßöffnung durchgeführt.

Die beiden Vorrichtungen eigenen drehbaren Zylinderwände erfordern einen erheb­ lichen konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand zur Vermeidung von größe­ ren Leckagen an Gehäuseschlitzen, die für die Durchführung der mit den Zylinder­ wänden verbundenen Betätigungshebel notwendig sind.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine gattungsgemäße Vorrichtung derart zu gestalten, daß der Wirkungsgrad der gesteuerten Drehkolbenmaschine durch eine mechanische Vereinfachung der Vorrichtung verbessert wird.

Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs genannten Merkmale gelöst.

Mit der Erfindung ist insbesondere im Zusammenhang mit einem Verfahren zur Regelung der Füllung von Brennkraftmaschinen eine genauere Steuerung des Brenngas-Ansaugvolumens möglich geworden, wobei die Vereinfachung der Vorrichtung kostengünstig ist und eine lange Betriebsdauer erwarten läßt.

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

Die Figur zeigt eine Drehkolbenmaschine im Querschnitt, mit einem auf einer Innenläuferwelle 1 angeordneten Innenläufer 2 und einem exzentrisch zu diesem gelagerten Außenläufer 3, deren 2 bzw. 3 Profilzähne 4, 5 im Kämmeingriff sind und dabei mit den zwischen den Profilzähnen 5 des Außen­ läufers 3 bestehenden Zahnlücken 6 Arbeitskammern bilden, die unter Volumen­ veränderung bei Drehung des Innen- oder Außenläufers 2, 3 von einem Einlaß­ bereich 7 zu einem Auslaß 8 wandern. Die Drehzahlen des Innen- und Außen­ läufers 2, 3 verhalten sich umgekehrte wie deren Zähnezahlen, d. h. der Innen­ läufer 2 dreht sich 3mal, wenn sich der Außenläufer 3 2mal dreht. Zur Ver­ meidung von Reibung zwischen den Profilzahnflanken sind die Läufer 2, 3 über ein nicht dargestelltes Zahnradpaar miteinander gekoppelt. Der Außenläufer 3 weist radiale Öffnungen 9 auf, die das Einströmen des Fördermediums im Einlaßbereich 7 und das Ausströmen dann ermöglicht, wenn diese Öffnungen 9 aus einer den Außenläufer 3 teilweise umschlingenden Gehäusewandung 10, durch die die Öffnungen 9 von der Gehäusewand geschlossen sind, in den Aus­ laß 8 eintreten.

Der Einlaßbereich 7 ist aus radial in die Gehäusewandung 10, im Drehsinn hintereinander einmündende Bohrungen 11 gebildet, die andererseits in einen Zuführkanal 12 für das Fördermedium einmünden und querschnittsmäßig durch einen Steuerschieber 13 gesteuert sind, der zwei Steuerkanten 14, 15 aufweist. Bei einer gewünschten größeren Füllung werden die Bohrungen 11 im Drehsinn nacheinander durch die vordere Steuerkante 14 freigegeben und nach einer vor­ bestimmten Anzahl geöffneter Bohrungen 11 verschließt die hintere Steuer­ kante 15 Bohrungen 11 wieder, so daß ein Ausströmen des rückgeförderten Mediums in den Einlaß solange verhindert ist, bis dieses auf den Einlaß­ druck rückexpandiert ist.

Insbesondere bei Einsatz der Vorrichtung für ein Verfahren zur Regelung der Füllung von Brennkraftmaschinen ist eine genauere Steuerung des Brenn­ gas-Ansaugvolumens und gleichzeitig eine Anpassung der Rückexpansion an den im Auslaß 8 herrschenden Druck möglich geworden. Die Drehkolbenmaschine ist durch Leistungsrückgewinn bei der Expansion in den geschlossenen Ar­ beitskammern 6 mit gutem Wirkungsgrad zu betreiben.

Die Betätigung des Steuerschiebers 13 erfolgt in üblicher Weise (nicht dargestellt) durch elektrische, pneumatische oder hydraulische Steller.

Claims (1)

1. Vorrichtung zum Steuern einer Drehkolbenmaschine mit im Kämmeingriff bei ungleicher Drehzahl laufendem Innen- und Außenläufer, deren zusammenwir­ kende Profilzähne und Zahnlücken Arbeitskammern bilden, die unter Volumen­ änderung von einem in einer den Außenläufer umgebenden Gehäusewandung ange­ ordneten Einlaßbereich zu einem Auslaß wandern, wobei die Füllung der Ar­ beitskammern durch einen veränderbaren Abschluß des Ansaugvorgangs und wo­ bei Rückexpansion in den Arbeitskammern durch einen veränderbaren Beginn des Ansaugvorgangs steuerbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß­ bereich (7) von einer Vielzahl von im Drehsinn hintereinander in der Ge­ häusewandung (10) angeordneten Bohrungen (11) gebildet ist, die in einen Zuführkanal (12) einmünden und deren Öffnungen dort durch einen Steuer­ schieber (13) mit einer im Drehsinn vorderen Steuerkante (14) für den Ab­ schluß des Ansaugvorgangs und mit einer hinteren Steuerkante (15) für den Beginn des Ansaugvorgangs steuerbar sind.