DE639992C

DE639992C - Drehkolbenmaschine mit zwei in entgegengesetzter Richtung umlaufenden und miteinander abdichtenden Laeufern

Info

Publication number: DE639992C
Application number: DESCH102033D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Otto Elwert
Original assignee: ADOLF SCHNUERLE DR ING
Current assignee: ADOLF SCHNUERLE DR ING
Priority date: 1933-08-23
Filing date: 1933-08-23
Publication date: 1936-12-18

Description

Drehkolbenmaschine mit zwei in entgegengesetzter Richtung umlaufenden und miteinander'abdichtenden Läufern Die Erfindung bezieht sich auf Drehkolbenmaschinen mit zwei nach Art der Roots-Gebläse in einem Gehäuse entgegengesetzt umlaufenden und miteinander abdichtenden Läufern.
Bei solchen Drehkolbenmaschinen wurden bisher meist zwei einander gleiche Läufer mit zwei oder mehreren Zähnen verwendet. Die gegenseitig abdichtenden Zahnanken stellen gekrümmte Flächen in der Form von Zykloiden oder Evolventen dar, deren Herstellung an sich schwierig ist. Die Bearbeitung ist vor allem deshalb umständlich, weil für beide Läufer die beiden Flanken jedes Zahnas ,gesondert hergestellt werden müssen. Dabei bildet noch der Zahnfuß eine andere Kurve, die daher eine nochmals getrennte Bearbeitung notwendig macht.
Gemäß der Erfindung wird einer der Läufer als durchgehende Platte mit zwei zueinander parallelen Seitenflächen ausgebildet, die sich beim Umlaufen der Läufer am Gegenläufer abwälzen. Dadurch ergibt sich eine erhebliche Vereinfachung in der Herstellung der Läufer und .dementsprechend die Möglichkeit einer genaueren Bearbeitung. Die weitere Folge ist, daß ein geringeres Spiel zwischen den gegenseitig sich aufeinander abwälzenden Läufern .eingehalten werden kann und damit endlich der Wirkungsgrad der Drehkolbenmaschine verbessert wird.
Der Läufer mit den parallelen Seitenflächen ist naturgemäß besonders leicht und genau ohne Anwendung eines Kopier- oder Abwälzverfahrens herstellbar. Er bedingt ein gekrümmtes Profil der Zähne des Gegenläufers. Dieses Profil kann im Abwälzverfahren durch ein Werkzeug mit gerader Arbeitslinie oder einer ebenen Arbeitsfläche hergestellt werden, wobei dieses an die Stelle der ebenen Seitenflächen des plattenförmigen Läufers tritt. Dabei bewegt sich der Läufer mit seiner Längsachse auf einer Kreislinie rings um das Werkzeug und führt gleichzeitig eine Drehbewegung aus, oder das Werkzeug vollführt in umgekehrter Weise die entsprechende Bewegung um den feststehenden Läufer. Die Eigendrehung des Werkzeuges bzw. des Läufers wird durch ,gegenseitiges Abrollen gleich großer Führungszahnräder bewirkt, wie sie in der Drehkolbenmaschine selbst benutzt werden. Außer den schmalen Zahnlücken stellt der ganze Umfang jedes Zahnes eine, einheitliche Abwälzfläche dar, die in einem einzigen Arbeitsgang hergestellt werden kann.
. Es sind Drehkolbenmaschinen an sich bekannt, deren einer Läufer als durchgehende Platte mit zwei zueinander parallelen Seitenflächen ausgebildet ist. Bei dieser Maschine ist aber, abweichend vom Erfindungsgegenstand, die Drehung der beiden Läufer gleichgerichtet und die Winkelgeschwindigkeit verschieden. Die Drehachse des plattenförmigen Läufers liegt innerhalb des Gegenläufers, der somit einer Innenverzahnung ähnelt. Die bekannte Ausführung bedingt eine Lagerung der Läufer nur auf einer Seite im Gehäuse. Die Förderdrücke verursachen in der exzentrischen Achse des plattenförmigen Läufers und den einseitig, befestigten Segmenten des anderen Läufers Durchbiegungen, die eine gute Dichtung der gegeneinander abwälzenden Flächen verhindern. Die Maschine ist für hohe Umlaufzahlen auch deshalb nicht brauchbar, weil die einseitig befestigten Segmente des Gegenläufers durch Fliehkräfte auseinandergebogen werden. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Führung der Läufer durch gegenseitige Berührung der Abwälzflächen erzeugt wird. Endlich besitzt die bekannte Maschine in jeder Stellung der Läufer vier Dichtungskanten gegenüber drei Dichtungskanten beim Erfindungsgegenstand.
Für Drehkolb:enmaschinen mit entgegengesetzt umlaufenden und miteinander abdichtenden Läufern wurde vorgeschlagen, die bei einem oder beiden Läufern am Umfang befindlichen Zähne mit parallelen Seitenflächen auszuführen. Diese Zähne bilden jedoch keine durchgehende Platte, und außerdem findet keine Abwälzung der ebenen Flächen am Gegenläufer statt. Deshalb wird auch nicht eine Vereinfachung der Herstellung und Erhähung der Genauigkeit im Sinne des Erfindungsgegenstandes erzielt; Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Abb, i zeigt einen Querschnitt und Abb. 2 die Läufer der Maschine in einer anderen Stellung: Abb.3 ist ein gleichartiger Längsschnitt durch eine zweite Ausführung.
Der plattenförmige Läufera in den Abb. i und 2, der sich um eine Achse b dreht, besitzt zwei miteinander parallele Seitenflächen c. Die schmalen Flächen id am Umfang des Läufers sind um die Achseb als Mitte zylindrisch ausgebildet. Der Gegenläufer e mit der Achse j hat -zwei Zähne, deren gekrümmte Flächen g durch Abwälzen der ebenen Seitenflächen c des Läufers a bei gleicher Drehgeschwindigkeit beider Läufer a und e in entgegengesetzter Richtung entsteht. Diese Bewegung wird, wie z. B.beiRo-.ots-Gebläsien, durch zwei gleichgroße Führungszahnräder mit den Teilkreisen n1 und n2 ,erzwungen. Zwischen den gekrümmten Flächen g der Zahnflanken liegen Zylinderflächen h mit der Läuferachse j als Mitte.
Die gegenseitige Abdichtung der beiden Läufer a und e erfolgt abwechselnd zwischen den Flächen c und g und den kurzen und konvexen Zylinderflächen d und h, deren Durchmesser bei dieser Ausführung für beide Läufer gleich groß gewählt wurde. Abb. i zeigt eine Stellung der Läufer, in der die konvexen zylindrischen Flächen d und h an der Stelle j gegeneinander dichten. In Abb. 2 findet eine Abdichtung bei k zwischen einer ebenen Seitenfläche des plattenförmigen Läufers a und der gekrümmten Fläche g des Gegenläufers e statt.
In der Drehkolbenmaschine gemäß Abb.3 besitzt der plattenförmige Läufern im Gegensatz zu der vorher beschriebenen Ausführung einen wesentlich größeren Durchmesser als die Teilkreise n1, n2. Der Läufer a ist außerhalb des Kreises n1 mit Abschrägungen versehen, die eine Unterschneidung in den Zahnfußlücken p des Gegenläufers e vermeiden sollen. Wenn die Zahnfußlücke p etwas schmaler gehalten wird als die Breite des Läufers a, so kann die Eingriffsdauer der Zahnflanken verlängert werden. Die Lücke p braucht an sich nicht genau zu sein, da kein Abwälzen der Abschrägungen m an den Flanken o der Lücke p stattfindet. In der gezeichneten Stellung rollt die schmale zylindrische Fläche d des Läufers a auf der zylindrischen Fläche r im Grund -der Zahnfußlücke p ab.
Bei der Oberflächenbearbeitung der Kurvenflächen g führt das Werkzeug gegenüber dem Läufer e dieselbe Bewegung aus wie der plattenförmige Läufer a im Betrieb der Drehkolbenmaschine. Das Werkzeug hat dabei eine gerade Arbeitslinie oder ebene Arbeitsfläche. Es kann, z. B. als Hobel- oder Stoßstahl, mit demselben Querschnitt des plattenförmigen Läufers a ausgebildet sein. Als Bearbeitungswerkzeug kann auch eine Schleifscheibe oder ein Fräser dienen.
Der Läufern wird normalerweise mit zwei Zähnen ausgeführt. Es ist aber auch ein entsprechender Läufer von dreieckigem Querschnitt mit ebenen Seitenflächen denkbar. Der Gegenläufer könnte dabei zwei oder mehr Zähne erhalten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Drehkolbenmaschine mit zwei in entgegengesetzter Richtung umlaufenden und miteinander abdichtenden Läufern, beider die Zähne des einen Läufers miteinander parallele Seitenflächen haben, dadurch gekennzeichnet, daß dieser eine Läufer (a) als durchgehende Platte mit zwei zueinander parallelen Seitenflächen (c) ausgebildet ist.
2. Drehkolbenmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des plattenförmigen Läufers (a in Abb. 3) größer . ist als der Durchmesser der Teilkreise (nl, n2) der Führungszahnrä,der.
3. Drehkolbenmaschine nach den Ansprüchen i und a, dadurch gekennzeichnet, ,daß abwechselnd einmal die gegenseitige Abdichtung der beiden Läufer (a und e) mit den ebenen Seitenflächen (c) des einen Läufers (n) und den gekrümmten Flächen (g) des Gegenläufers (e) erfolgt und daß ein andermal die Abdichtung mit den zylindrischen Flächen (d) des plattenförmigen Läufers (a) und mit in den Lücken (,p) des anderen Läufers (e) befindlichen konvexen und zylindrischen Flächen (h, r) bewirkt wird. ¢. Verfahren zur Herstellung der Drehkolbenmasebine nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Herstellung der Form des Gegenläufers (e) im Abwälzverfahren die Längsachse dieses - Läufers (e) sich auf einer Kreislinie rings um das an die Stelle des plattenförmigen Läufers (a) tretende Werkzeug (z. B. Fräser oder Hobelstahl) bewegt, und .daß der. Läufer (e) außerdem eine Drehbewegung vollführt, oder daß in umgekehrter Weise das Werkzeug die vorher gekennzeichnete Bewegung des Läufers (e) in entsprechender Weise um diesen Läufer (e) vollführt.