DE3717346A1 - Innenachsige drehkolbenmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine innenachsige Drehkolben­ maschine mit den weiteren im Oberbegriff des Patentan­ spruches 1 angegebenen Merkmalen.

Bei einer bekannten Drehkolbenmaschine dieser Bauart (DE-PS 10 382) ist die Lage der Läufer- und Drehachse in bezug auf das Gehäuse geometrisch festgelegt, so daß die zwischen Gehäuse und den Ein- bzw. Auslaßkanälen ge­ bildeten Steuerkanten bei gleichbleibender Relativ­ stellung der Achsen und damit des Innen- und Außen­ läufers zueinander passiert werden. Damit ist eine Änderung der Steuerzeiten bzw. des effektiven Durch­ satzvolumens an der bekannten Drehkolbenmaschine nicht möglich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bekannte Drehkolbenmaschine derart weiterzubilden, daß eine Änderung des effektiven Durchsatzvolumens auf einfache Weise möglich ist.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird - bezogen auf das Maschinengehäuse - eine Änderung der Totpunktlage des Innenläufers im Hubschlitz erreicht, die mit einer Änderung des Hubweges des Innenläufers während des Vor­ beidrehens der Zu- und Abströmöffnungen im Hubschlitz an den Ein- und Auslaßkanälen verbunden ist und aus der sich letztlich die gewünschte Änderung der Durchsatz­ menge ergibt.

Zwar ist es aus der EP-A 01 67 846 bei einer innen­ achsigen Drehkolbenmaschine mit einem Innen- und Außen­ läufer bekannt, durch ein zwischen Gehäuse und Außen­ läufer eingesetztes verschwenkbares Wandteil die Durch­ satzmenge als auch die Steuerzeiten zu verändern. Die Verstellung des Wandteiles erfolgt hierbei durch ein Betätigungsorgan, das sich vom Wandteil durch einen Schlitz im Gehäuse nach außen erstreckt, so daß diese Lösung nicht als Vorbild für die erfindungsgemäße Relativverstellung von Innen- und Außenläufer dienen konnte.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Drehkolbenmaschine in einem Querschnitt;

Fig. 2 die Drehkolbenmaschine aus Fig. 1 in einem Längsschnitt gemäß der Linie II-II.

Eine mit 1 bezeichnete Drehkolbenmaschine umfaßt ein Gehäuse 2 mit Einlaß- 3 und Auslaßkanälen 4. Im Gehäuse 2 ist ein walzenförmiger Außenläufer 5 mit kreisförmiger Querschnittskontur um eine zentrale Drehachse 6 rotierend gelagert. Der Außenläufer 5 weist einen Hubschlitz 7 mit parallel und symmetrisch zur Drehachse 6 ausgerichteten Führungswänden 8 und 9 auf. Der Hubschlitz 7 ist durch eine Zu- 10 und Abströmöffnung 11 nach außen offen. Durch den Hubschlitz 7 ist das Außenläufer-Gehäuse in zwei etwa sichelförmige Gehäuseteile 12 und 13 unterteilt, die durch Seitenplatten 14 und 15 auf beiden Stirnseiten mit­ einander verbunden sind. In dem Hubschlitz 7 ist ein walzenförmiger Innenläufer 16 mit einer kreisförmigen Querschnittskontur um eine mit Abstand von der Drehachse 6 angeordnete Läuferachse 17 drehbar in beiden Seitenplatten 14 und 15 gelagert. Die Läuferachse 17 liegt dabei in der Mitte zwischen dem Zentrum 18 des Innenläufers 16 und seiner äußeren Mantelfläche 19. Außerdem ist der Außenläufer 5 mit einem Durchmesser ausgebildet, der doppelt so groß ist wie derjenige des Innenläufers 16. Beide Läufer 5 und 16 rotieren im gleichen Drehsinn zueinander, wobei der Innenläufer 16 doppelt so schnell rotiert wie der Außenläufer 5. Dabei bewegt sich der Innenläufer unter Drehung um seine Läuferachse 17 in dem Hubschlitz 7 hin und her.

Wie Fig. 2 zeigt, ist der Innenläufer 16 drehfest auf einer Antriebswelle 20 gehalten, die ihrerseits drehbar innerhalb der Seitenplatten 14 und 15 abgestützt ist und die über eine außen vor der Seitenplatte 14 angeordnete Riemenscheibe 21 mit einem Keil- oder Zahnriemen 22 angetrieben wird. Auf der gegenüberliegenden Stirnseite des Gehäuses 2 befindet sich außen vor der Seitenplatte 15 ein Zahnriementrieb 23 mit einem fest auf der Antriebs­ welle 20 angeordneten Antriebsritzel 24, das über den Zahnriemen 25 eine Abtriebsritzel 26 am Außenläufer 5 mittreibt. Anstatt den Innenläufer ist es auch möglich den Außenläufer von außen anzutreiben und über einen be­ sonderen Zahnradtrieb mit einem Hohlrad und einem in diesem kämmenden Zahnrad den Innenläufer entsprechend mitzutreiben.

In Fig. 1 ist der Innenläufer 16 in einer äußeren Totpunkt­ lage dargestellt. Der im Ausschnitt der Zuströmöffnung 10 liegende Abschnitt der Mantelfläche 19 befindet sich dicht an der äußeren Umfangsfläche des Außenläufers 5. Sie er­ gibt sich immer dann, wenn Drehachse 6 und Läuferachse 17 mit der Längsmittelachse 27 des Hubschlitzes 7 zusammen­ fallen. Für die Durchsatzmenge bestimmend ist dabei die Lage des Totpunktes in bezug auf das Gehäuse 2 bzw. die im Gehäuse angeordneten Ein- 3 und Auslaßkanäle 4. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Totpunkt­ lagen des Innenläufers 6 auf die vertikale Längsmittelachse des Gehäuses 2 eingestellt, was symbolisch durch die durchgezogene Linie 28 zwischen den Achsen 6 und 17 dar­ gestellt ist.

Werden beide Läufer aus dieser Totpunktstellung heraus im Uhrzeigersinn gedreht, wandert der Innenläufer 16 in den Hubschlitz 7 hinein und sobald die in Drehrichtung vor­ eilende Kante 29 der Zuströmöffnung 10 die zwischen Ge­ häuse-Innenwand und Einlaßkanal 3 gebildete Steuerkante 30 verlassen hat, wird das zu fördernde Medium in den größer werdenden Arbeitsraum des Hubschlitzes 7 angesaugt. Dabei wird gleichzeitig das bereits in den unter den Innen­ läufer 16 befindlichen Arbeitsraum angesaugte Medium komprimiert und zwar solange, bis die in Drehrichtung voreilende Kante 31 an der Abströmöffnung 11 die zwischen Gehäuse-Innenwand und Auslaßkanal 4 gebildete Steuer­ kante 32 passiert hat. Danach wird das komprimierte Medium in den Auslaßkanal 4 übergeschoben.

Gemäß der Erfindung ist nun der Innenläufer 16 mit seiner Welle 20 in beiden Seitenplatten 14 und 15 des Außenläufers 5 um dessen Drehachse 6 verdrehbar gelagert. Hierdurch ist es möglich, die Lage des Innenläufers 16 im Hubschlitz 7 bezogen auf das Gehäuse 2 relativ zu ändern. Wird zum Beispiel die Läuferachse 17 um einen Winkel α im Uhrzeiger­ sinn verdreht, so verlagert sich die Verbindungslinie 28 aus der durchgezogenen in die strichpunktierte Stellung, wobei der Innenläufer 16 sich in die strichpunktierte Lage bewegt. Es ergibt sich gegenüber der ursprünglichen Totpunktlage eine neue, durch den Verlauf der strich­ punktierten Linie 28 gekennzeichnete Totpunktlage. Bezogen auf die Steuerkante 30 wird der neue Totpunkt "später" erreicht. Die damit bewirkte Änderung der Steuer­ zeiten führt zu einer Veränderung des wirksamen Hub­ weges des Innenläufers 16 im Hubschlitz 7 und infolge­ dessen zu einer Änderung der Durchsatzmenge sowie des Förderdruckes.

Im einzelnen umfaßt die verstellbare Lagerung des Innen­ läufers 16 zwei Stellscheiben 33 und 34, die in ent­ sprechenden zentrischen Bohrungen 35 und 36 in bei­ den Seitenplatten 14 und 15 mittels Wälzlager 37 und 38 gehalten sind. Die auf der Antriebsseite des Innen­ läufers 16 liegende Stellscheibe 33 besitzt darüber hinaus noch eine drehbare Lagerung im Gehäusedeckel 39. Die in der Seitenplatte 15 gehaltene Stellscheibe 34 ist mit einem durch den abtriebsseitigen Gehäusedeckel 40 nach außen geführten Wellenzapfen 41 versehen. Beide Stell­ scheiben 33 und 34 sind durch einen außen um das Ge­ häuse geführten Bügel 42, der an der äußeren Stirnseite der Stellscheibe 33 und am Wellenzapfen 41 befestigt ist, miteinander verbunden. An dem Bügel 42 ist eine Ge­ windestange 43 mit einer aufgeschraubten Rändelmutter 44 angelenkt, welche in einem Gehäusevorsprung 45 axial festgehalten ist. Durch Verdrehen der Rändelmutter 44 können beide Stellscheiben 33 und 34 und damit die Läufer­ achse 17 verstellt werden. Die Lagerung der Stellscheiben 33 und 34 innerhalb der Seitenplatten 14 und 15 ist zum Hubschlitz 7 hin abgedichtet.

Claims (5)

1. Innenachsige Drehkolbenmaschine mit einem in einem Gehäuse um eine zentrale Drehachse rotierenden walzen­ förmigen Außenläufer, der einen Hubschlitz mit zwei symmetrisch und parallel zur Drehachse ausgerichteten Führungswänden aufweist, in dem sich ein walzenförmiger Innenläufer zwischen gegenüberliegenden Zu- und Ab­ strömöffnungen hin- und herbewegt, wobei der Innen­ läufer um eine versetzt zur Drehachse angeordnete Läuferachse im Drehsinn des Außenläufers drehbar am Gehäuse abgestützt ist und wobei mit sich gleichsinnig drehendem Innen- und Außenläufer die Zu- und Abström­ öffnungen des Hubschlitzes an Ein- und Auslaßkanälen des Gehäuses vorbeibewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenläufer (16) um die Drehachse (6) des Außenläufers (5) relativ verschwenkbar in beiden das Außenläufer-Gehäuse stirnseitig begrenzenden Seiten­ platten (14 und 15) gelagert ist.

2. Innenachsige Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in beiden Seitenplatten (14 und 15) je eine Stell­ scheibe (33 und 34) drehbar gehalten ist, welche die Lagerung des Innenläufers (16) aufnehmen.

3. Innenachsige Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellscheiben (33 und 34) zum Hubschlitz (7) hin abgedichtet sind.

4. Innenachsige Drehkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellscheiben (33 und 34) durch einen das Ge­ häuse (2) außen umgreifenden Bügel (42) verbunden sind, der am Gehäuse verstellbar abgestützt ist.

5. Innenachsige Drehkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstellung des Bügels (42) eine Gewindestange (43) mit aufgeschraubter und an einem Gehäusevorsprung (45) axial festgehaltener Rändelmutter (44) dient.