DE3721860A1 - Rotationskolbenmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotationskolbenmaschine mit Innenläufer und umlaufendem Absperrorgan - Flügel oder Außenläufer.

Aus der DE-AS 10 68 273 ist eine Rotationskolbenpumpe bekannt, bei der zur Steuerung des Fördervolumens an Luft - beispielsweise an eine Brennkraftmaschine - Einlaß bzw. Auslaß steuernde, den Außenläufer um­ fassende Gehäuseringe vorgesehen sind, die den Ansaugquerschnitt vor Einmündung in die Arbeitskammern der Pumpe verstellen.

Diese Gehäuseringe müssen drehbar im Gehäuse gelagert sein und den Außenläufer umfassen, so daß ein erhebelicher konstruktiver Aufwand und großes Bauvolumen notwendig sind. Darüber hinaus erfordert die Betätigung des Gehäuseringes erhebliche Verstellkräfte.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsbildende Rotationskolben­ maschine derart zu gestalten, daß die aufgezeigten Nachteile mit ver­ tretbarem Aufwand überwunden sind.

Diese Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale sind als Unteransprüche angegeben.

Mit der Erfindung ist eine mit geringen Verstellkräften erreichbare, feinfühlige Steuerung des Volumendurchsatzes einer Rotationskolbenmaschi­ ne möglich geworden. Bauvolumen und konstruktiver Aufwand sind gegenüber bekannten Pumpen verringert worden. Die Ansaugung des Fördermediums er­ folgt im ungedrosselten Betrieb ohne erhebliche Ümlenkung, so daß ein hoher Wirkungsgrad für Teillastbetrieb mit einzelnen und für Vollast­ betrieb mit allen vollgeöffneten Kanälen erreichbar ist, wobei im Teil­ lastbetrieb die Maschine auch als Gasmotor mit Leistungsrückgewinn wir­ ken kann.

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

Diese zeigt eine Rotationskolbenmaschine im Querschnitt, mit einem auf einer Innenläuferwelle 1 angeordneten Innenläufer 2 und einem exzentrisch zu diesem gelagerten Außenläufer 3, deren Profilzähne 4, 5 im Kämmeingriff sind und dabei mit den zwischen den Profil­ zähnen 5 des Außenläufers 3 bestehenden Zahnlücken 6 Arbeitskammern bilden, die unter Volumenänderung bei Drehung des Innen- und Außen­ läufers 2, 3 von einem Einlaßbereich 7 zu einem Auslaßbereich 8 wan­ dern. Der Außenläufer 3 weist radiale Öffnungen 9 auf, die das Ein­ strömen des Fördermediums im Einlaßbereich 7 und das Ausströmen dann ermöglichen, wenn diese Öffnungen 9 aus einer den Außenläufer 3 teil­ weise umschlingenden Gehäuseausnehmung 10 - in der die Öffnungen 9 von der Gehäusewand geschlossen sind - in den Auslaßbereich 8 ein­ treten.

In den Einlaßbereich 7 münden drei Kanäle 11, 12, 13 ein, in denen ein Drehschieber 14 und Drosselklappen 15, 16 angeordnet sind. Der in Um­ laufrichtung der Pumpe zuerst einmündende Kanal 11 weist einen kleine­ ren Querschnitt 17 als der zweite Kanal 12 auf und deckt einen kleineren Abschnitt 18 des Einlaßbereiches 7 als der zweite und der zweite als der dritte ab.

Die Drosselklappen-Öffnung erfolgt registermäßig in der Reihenfolge der Einmündung der Kanäle 11, 12, 13 in den Einlaßbereich 7 und kann me­ chanisch, pneumatisch oder elektrisch gesteuert sein, wobei beim Aus­ führungsbeispiel ein elektrischer Schrittmotor 19 vorgesehen ist, der mit dem zuerst öffnenden Drehschieber 14 verbunden ist und die anderen Drosselklappen 15, 16 nach Öffnung des Drehschiebers 14 nacheinander mitschleppt. Hierdurch ist der Einsatz der Rotationskolbenmaschine als Lader einer Brennkraftmaschine möglich, die im Expansionsbetrieb (Gasmotor) mit Leistungsrückgewinn wirken kann.

Die Schließbewegung erfolgt durch nicht dargestellte Schließfedern und den Schrittmotor 17 in umgekehrter Reihenfolge als die Öffnungsbewegung. Für die Drosselorgan-Steuerung ist auch die von Registervergasern bekannte Steuerung von Drosselklappen über Gestänge, Hebel oder Getriebe verwendbar. Der kleinere Drosselquerschnitt 15 des ersten Kanals 11 und dessen kleinerer Mündungsabschnitt 16 ermöglicht eine feinfühlige Steuerung des Fördervolumens.

Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, son­ dern auch für andere Ausführungen von Rotationskolbenmaschinen ein­ setzbar.

Claims (4)

1. Rotationskolbenmaschine mit Innenläufer und umlaufendem Absperrorgan - Flügel oder Außenläufer - mit verstellbarem Ansaugkanal, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugkanal vor der Einmündung in Pumpenar­ beitskammern in mehrere, nacheinander einmündende Kanäle (11, 12, 13) aufgeteilt ist, in denen Drosselorgane (14, 15, 16) angeordnet sind, die registermäßig, in der Reihenfolge der Einmündung der Kanäle (11, 12, 13) geöffnet werden.

2. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zuerst einmündende Kanal (11) einen kleineren Querschnitt (17) aufweist als folgende Kanäle (12, 13).

3. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zuerst einmündende Kanal (11) einen kleineren Mündungsab­ schnitt (18) abdeckt als folgende Kanäle (12, 13).

4. Rotationskolbenmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselorgane (14, 15, 16) von elektrischen, pneu­ matischen oder hydraulischen Servo-Stellgliedern (19) betätigbar sind.