DE3633330A1

DE3633330A1 - Drehkolbenmaschine

Info

Publication number: DE3633330A1
Application number: DE19863633330
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Ing Baumgartner; Ulrich Dipl Ing Henke; Manfred Dipl Ing Brandstaedter; Otto Kuhlmann
Original assignee: Pierburg GmbH
Current assignee: Pierburg GmbH
Priority date: 1986-10-01
Filing date: 1986-10-01
Publication date: 1988-04-07

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehkolbenmaschine nach dem Oberbegriff des Patentan spruchs 1.

Eine derartige Drehkolbenmaschine ist aus der DE-AS 24 56 252 bekannt und dort mit auf einen Spalt einstellbaren Dichtleisten dargestellt.

Für die Fertigung in großen Stückzahlen würde die Einstellung einen großen Zeitauf wand erfordern und darüber hinaus nicht kontrollierbar sein.

Hiervon ausgehend liegt die Erfindungsaufgabe darin, eine gattungsbildende Drehkol benmaschine für eine Großserienfertigung auszubilden, wobei die Vorteile einer be rührungsfreien Abdichtung erhalten bleiben sollen.

Diese Aufgabe ist durch die gekennzeichneten Merkmale des Patentanspruchs 1 ge löst, weitere vorteilhafte Merkmale sind in Unteransprüchen genannt.

Die erfindungsgemäße Drehkolbenmaschine ist ohne zeitraubende Einstellarbeiten her stellbar und weist den Vorteil auf, daß bei geringer Drehzahl eine große Abdichtung für einen hohen Fördergrad vorliegt und bei höheren Drehzahlen, durch das Abheben der Dichtelemente von der Oberfläche des Innenläufers, ein geringer Leistungsverlust. Die erfindungsgemäße Drehkolbenmaschine ist als Kompressor für Brennkraftmaschinen verwendbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nach folgend beschrieben. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine Drehkolbenmaschine;

Fig. 2 eine Ausschnittsvergrößerung der Fig. 1;

Fig. 3-7 alternative Ausführungen.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Drehkolbenmaschine im Querschnitt, mit einem auf einer Welle 1 gelagerten Innenläufer 2 und einem exzentrisch zu diesem gelagerten Außenläufer 3, deren 3 bzw. 4 Profilzähne 4 im Kämmeingriff sind und zwischen den Profilzähnen 5 und Zahnlücken 6 des Außenläufers 3 Arbeitskammern bilden, die unter Volumenveränderung bei Drehung des Innen- und Außenläufers 2, 3 von einem Einlaß 7 zu einem Auslaß 8 wandern.

Die Profilzähne 5 des Außenläufers 3 weisen Längsnuten 9 auf (Fig. 2), in denen T-för mige Dichtelemente 10 angeordnet sind, die unter der Wirkung von federnden Mitteln, beispielsweise aus einer Elastomerrundschnur 11 bestehend, gegen die Oberfläche 12 des Innenläufers 2 angelegt sind und die Arbeitskammern gegenseitig absperren.

Das federnde Mittel kann auch aus einer Biegefeder bestehen, beispielsweise einer abgewinkelten Blattfeder 13, wie in Fig. 3 dargestellt.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einem Dichtelement 14, das mit einem Körper 15 größerer Dichte verbunden ist, wobei der Körper 15 durch einen Hinterschnitt 16 der Längsnut 9 radial beweglich und federnd (nicht dargestellt) im Außenläufer 3 abge stützt ist.

Fig. 5 zeigt eine alternative Ausbildung des Dichtelements (17) mit schwalbenschwanz förmigem Querschittsprofil, gehalten in zwei Nuten 18 des Außenläufers 3 und Fig. 6 eine Ausbildung des Dichtelements (19) mit doppel-T-förmigem Querschnittspro fil, gehalten in einem Hinterschnitt 20 der Längsnut 9 des Außenläufers 3.

Fig. 7 zeigt die Möglichkeit der beliebigen Ausbildung des mit der Oberfläche 12 des Innenläufers 2 zusammentreffenden Teils 21 des Dichtelements, beispielsweise radius förmig.

Nach einer weiteren Ausbildung kann das Dichtelement nach erfolgter radialer Aus wanderung mit einem nicht dargestellten Festanschlag des Außenläufers 3 in Berührung kommen, so daß die Mindesteinspannlänge des federnden Mittels festgelegt ist.

Die Federkennlinie der aufgeführten federnden Mittel kann einen überproportional an steigenden Verlauf haben, so daß die mit der Drehzahl im Quadrat ansteigenden Flieh kräfte kompensiert werden und sich eine mit der Drehzahl proportional verändernde Einspannlänge der federnden Mittel ergibt.

Bis zu mittleren Betriebsdrehzahlen liegen die Dichtelemente an der Oberfläche des Innenläufers an, und es wird eine große Abdichtung erreicht, so daß ein hoher Förder grad gegeben ist.

Bei höheren Drehzahlen heben die Dichtelemente von der Oberfläche des Innenläufers ab, wodurch die Verlustleistung erheblich vermindert ist, wobei jedoch die Leckver luste unerheblich sind, da einmal ein großes Fördervolumen durch die höhere Drehzahl vorliegt und zum anderen die Leckverluste durch Spaltminimierung und überkritische Druckverhältnisse in engen Grenzen gehalten sind.

Claims

1. Drehkolbenmaschine mit im Kämmeingriff laufenden Innen- und Außenläufer, deren zusammenwirkende Profilzähne und Zahnlücken Arbeitskammern bilden, wobei die Profilzähne des Außenläufers in Längsnuten angeordnete, gegen die Oberfläche des Innenläufers angelegte Dichtelemente aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß federnde Mittel (11, 13) für die Anlage der Dichtelemente (10, 14, 17, 19) eine unter der Fliehkrafteinwirkung veränderliche Einspannlänge haben und somit die Dichtelemente (10, 14, 17, 19) ab einer vorbestimmten Maschinendrehzahl von der Oberfläche (12) des Innenläufers (2) abheben.

2. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Mittel (11, 13) eine proportional zur Drehzahl veränderliche Einspannlänge aufweist.

3. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Mittel aus einer Elastomerrundschnur (11) besteht.

4. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Mittel aus einer Biegefeder (13) besteht.

5. Drehkolbenmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, daß das Dichtelement (14) mit einem Körper (15) größerer Dichte verbunden ist, der im Außenläufer (3) radial beweglich gehalten ist.

6. Drehkolbenmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, daß das Dichtelement (10) ein T-förmiges Querschnittsprofil aufweist.

7. Drehkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (19) ein doppel-T-förmiges Querschnittsprofil aufweist.

8. Drehkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (17) ein schwalbenschwanzförmiges Querschnittsprofil aufweist.

9. Drehkolbenmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, daß die Mindesteinspannlänge der federnden Mittel (11, 13) durch einen Festan schlag für das Dichtelement (10, 14, 17, 19) im Außenläufer festgelegt ist.