EP1589225B1 - Drehkolbenmaschine - Google Patents

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EP1589225B1
EP1589225B1 EP05008677A EP05008677A EP1589225B1 EP 1589225 B1 EP1589225 B1 EP 1589225B1 EP 05008677 A EP05008677 A EP 05008677A EP 05008677 A EP05008677 A EP 05008677A EP 1589225 B1 EP1589225 B1 EP 1589225B1
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EP
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annular
piston
housing
wave
rolling body
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EP05008677A
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EP1589225A2 (de
EP1589225A3 (de
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Paul Schnabl
Peter Schnabl
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C9/00—Oscillating-piston machines or pumps
    • F04C9/007—Oscillating-piston machines or pumps the points of the moving element describing approximately an alternating movement in axial direction with respect to the other element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B7/00—Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving
    • F04B7/04—Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving in which the valving is performed by pistons and cylinders coacting to open and close intake or outlet ports
    • F04B7/06—Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving in which the valving is performed by pistons and cylinders coacting to open and close intake or outlet ports the pistons and cylinders being relatively reciprocated and rotated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/50—Bearings

Definitions

  • the invention relates to a rotary piston machine with a housing and an annular piston which is rotatably connected to a rotatable relative to the housing shaft and rotatably guided in an axially coaxial with the annular space of the housing and axially displaceable, wherein the axial end surface of the annular space and / or Ring piston is formed as a wave surface with axis-parallel amplitude and at least one wave crest and a trough and wherein at the shaft surface facing the front end of the piston or axial end of the annular space at least one bearing for bearing on the shaft surface rolling elements is mounted with radially directed to the piston axis axis of rotation, and with in each case an inlet and an outlet channel in the housing, which are in communication with the working space of the rotary piston machine formed between the annular piston and the end surface of the annular space.
  • a rotary piston machine of the aforementioned type is for example from the DE 101 56 835 A1 known.
  • the invention is based on the object, a rotary piston machine of the aforementioned type so that the friction between the annular piston and the housing is minimized.
  • the invention proposes that the at least one rolling element is held freely rotatably in a piston-fixed or housing-fixed pocket and is opposed to the shaft surface Side supported on a running disk, which is mounted on a roller bearing coaxial with the piston axis rotatably mounted on the annular piston or the housing.
  • the rolling element bearing is expediently a needle bearing.
  • the roller bearing is located between the running disk and an axially normal annular disc which is axially sprung relative to the annular piston or the housing.
  • the suspension can be achieved in a simple manner in that the annular disc is located on a ring of an elastic material.
  • the pocket is formed in a ring which is rotatably connected to the annular piston or the housing and whose axial dimension is less than the diameter of the rolling element minus twice the amplitude of the wave surface.
  • the ring also expediently at least one fluid channel is formed, which extends between an opening formed on the peripheral surface of the ring control opening and an opening into the working space axial opening.
  • the housing comprises an outer cylinder with an inlet and an outlet opening and an inner cylinder containing the annulus, which is stationarily inserted in the outer cylinder and in the cylinder wall two mutually sealed, radially outwardly open recesses are formed on the one hand with the inlet or outlet port in communication and on the other hand are connected via at least one control port to the annulus.
  • the recesses can be mechanically produced on the inner cylinder without great expense, e.g. be milled out. When the inner cylinder is inserted into the outer cylinder, these recesses are covered by the inner surface of the outer cylinder, resulting in closed channels. This solution is easy to manufacture and assemble.
  • the rotary piston engine according to the invention can be operated as a pump or as a hydraulic motor. In principle, it is possible either to hold the housing stationary and to turn the piston or to hold the piston stationary and rotate the housing, even if the latter solution requires a greater effort in the connection of fluid lines.
  • the at least one rolling element can be arranged with its bearing on the annular piston or on the end face of the annular space. To the contour of the wave surface is on the DE 101 56 835 A1 directed.
  • rotary piston pump comprises a generally designated 10 housing with an outer, approximately cylindrical housing shell 12 which is closed at the axial ends in each case by an axially normal cover 14 and 16 and two openings 18, 19, depending on the direction of rotation of the rotary piston pump optionally as Inlet or outlet port for a medium to be conveyed serve.
  • a shaft 20 which is provided with a generally designated 22 annular piston ( Figure 7 ) is rotatably connected.
  • the annular piston 22 is designed as a double piston.
  • an inner cylinder 24 is used stationary ( Fig.5 and 6 ), which is closed at its axial ends in each case by a cylinder cover 26.
  • an axial sleeve 28 is inserted in the respective cylinder cover 26 in the respective cylinder cover 26.
  • the shaft 20 extends, which is rotatably mounted in a arranged in the lower cover 16 of the outer housing 10 ball bearing 30.
  • the shaft 20 is axially fixed by snap rings 32 and 34.
  • the ball bearing 30 itself and the passage opening for the shaft 20 are covered by a ring seal 36 which is inserted into an annular recess in the lower lid 16, as these the Fig.5 and 6 demonstrate.
  • This consists of a central portion 40 which rotatably via splines and therein arranged balls 42 with the shaft 20, but is axially coupled to the shaft 20 movable.
  • an intermediate ring 44 connects to the middle section 40, to which a cage ring 46 follows towards the respective axial end of the piston 22.
  • the cage ring 46, the intermediate ring 44 and the central portion 40 are rotatably connected by axially parallel pins 48, which in the Figure 7 dashed lines are shown.
  • the respective cage ring 46 has three arranged at an angular distance of 120 ° pockets 50 for receiving in each case a cylindrical roller 52 with radially directed axis.
  • the axial dimension of the cage ring 46 is selected so that the roller 52 protrudes beyond the cage ring 46 towards both axial ends.
  • the rollers 52 are for abutment with a shaft surface 54 formed on the respective axially normal inner surface of the cylinder cover 26 of the inner housing cylinder 24.
  • Each of these wave surfaces comprises three wave crests and three wave troughs and has an approximate one sinusoidal wave contour.
  • the wave contour is on the DE 101 56 835 A1 directed.
  • the rollers 52 must protrude from the cage ring 46 in the axial direction at least so far that the cage ring 46 can not abut the shaft surface 54 when the rollers are in the troughs.
  • the two cage rings 46 at the axial ends of the annular piston 22 are offset in the circumferential direction against each other so that the rollers 52 are located at one end of the annular piston 22 in the valleys of their facing shaft surface 54, while the rollers 52 at the other end of the annular piston 22 the Touch wave peaks of the other wave surface 54.
  • the rollers 22 are not supported in a plain bearing, but are braced against each other generally with 56 designated thrust bearing.
  • This comprises an annular running disc 58, which rests on a needle bearing 60 on an annular axial disc 62, which in turn is embedded in an annular recess in the intermediate ring 44 of the piston 22.
  • an O-ring 64 is inserted, which presses the axial disc 62 in the direction of the needle bearing 60 due to its elasticity and thus ensures a minimum running load of the needle bearing.
  • the rollers 22 when the annular piston 22 rotates relative to the housing 10, the rollers 22 not only run on the respective shaft surface 54, but also on the axially normal annular surface of the rotor disk 58 facing them, which in turn rotate via the needle bearing 60 relative to the intermediate ring 44 can. This ensures that the rollers actually roll with respect to the housing 10 during a rotation of the annular piston 22 and do not grind, whereby the friction between the piston and housing and the wear of the mutually moving parts is reduced to a minimum.
  • the two recesses 72 and 74 are sealed against each other by a sealing lip 76, which is inserted into a corresponding groove in the inner cylinder 24 and abuts the inner surface of the outer housing shell 12 ( Figure 5 ).
  • the control ports 68 of the annular piston 22 and the control ports 70 in the inner cylinder 24 alternately align with each other so as to flow the fluid to be pumped into and out of the cavities 66, respectively in the cage rings 46 to steer.
  • the pumping action is created by the axial movement of the piston relative to the housing.
  • the rotary piston pump according to the invention can be operated at very high speeds due to the low friction between the piston and the housing and is also suitable for the promotion of fluids that have no lubricating effect. It can be easily assembled and disassembled, making it easy to clean.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Drehkolbenmaschine mit einem Gehäuse und einem Ringkolben, der mit einer relativ zu dem Gehäuse drehbaren Welle drehfest verbunden und in einem zu der Welle koaxialen Ringraum des Gehäuses drehbar und axial verschiebbar geführt ist, wobei die axiale Endfläche des Ringraumes und/oder des Ringkolbens als Wellenfläche mit achsparalleler Amplitude und mindestens einem Wellenberg und einem Wellental ausgebildet ist und wobei an dem der Wellenfläche zugekehrten Stirnende des Kolbens oder axialen Ende des Ringraumes mindestens ein zur Anlage an der Wellenfläche bestimmter Wälzkörper mit radial zur Kolbenachse gerichteter Drehachse gelagert ist, und mit jeweils einem Einlass- und einem Auslasskanal in dem Gehäuse, die mit dem zwischen dem Ringkolben und der Endfläche des Ringraumes gebildeten Arbeitsraum der Drehkolbenmaschine in Verbindung stehen.
  • Eine Drehkolbenmaschine der vorstehend genannten Art ist beispielsweise aus der DE 101 56 835 A1 bekannt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehkolbenmaschine der vorstehend genannten Art so auszubilden, dass die Reibung zwischen dem Ringkolben und dem Gehäuse möglichst gering wird.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der mindestens eine Wälzkörper in einer kolbenfesten oder gehäusefesten Tasche frei drehbar gehalten ist und sich auf der der Wellenfläche entgegengesetzten Seite an einer Laufscheibe abstützt, die über ein Wälzkörperlager koaxial zur Kolbenachse drehbar an dem Ringkolben bzw. dem Gehäuse gelagert ist.
  • Durch diese Anordnung wird sichergestellt, dass der Wälzkörper zwischen dem Ringkolben und dem Gehäuse bei einer Relativdrehung dieser beiden Teile stets rollt und damit für eine geringe Reibung zwischen den beiden Teilen sorgt. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Drehkolbenmaschine beispielsweise als Pumpe arbeitet und Fluide fördert, die keine oder nur eine sehr geringe schmierende Wirkung haben. Die Tatsache, dass der Wälzkörper in einer Tasche gehalten ist, spielt dabei eine untergeordnete Rolle, da der Wälzkörper nur in einer Richtung parallel zur Kolbenachse und kaum in Umlaufrichtung belastet wird, so dass die Gleitreibungskräfte zwischen dem Wälzkörper und den senkrecht zu der Umlaufrichtung gerichteten Taschenwänden vernachlässigbar sind.
  • Das Wälzkörperlager ist zweckmäßigerweise ein Nadellager. Um eventuelle Toleranzen ausgleichen zu können und eine Mindestlaufbelastung des Nadellagers sicherzustellen, ist es zweckmäßig, wenn das Wälzkörperlager zwischen der Laufscheibe und einer achsnormalen Ringscheibe liegt, die gegenüber dem Ringkolben bzw. dem Gehäuse axial gefedert ist. Die Federung kann dabei auf einfache Weise dadurch erzielt werden, dass die Ringscheibe auf einem Ring aus einem elastischen Material liegt.
  • Aus Fertigungs- und Montagegründen ist es zweckmäßig, wenn die Tasche in einem Ring ausgebildet ist, der drehfest mit dem Ringkolben oder dem Gehäuse verbindbar ist und dessen axiale Abmessung geringer als der Durchmesser des Wälzkörpers abzüglich der zweifachen Amplitude der Wellenfläche ist. In dem Ring ist auch zweckmäßigerweise mindestens ein Fluidkanal ausgebildet, der sich zwischen einer an der Umfangsfläche des Ringes ausgebildeten Steueröffnung und einer in den Arbeitsraum mündenden Axialöffnung erstreckt.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Gehäuse einen äußeren Zylinder mit einer Einlass- und einer Auslassöffnung sowie einen den Ringraum enthaltenden inneren Zylinder, der in dem äußeren Zylinder stationär eingesetzt ist und in dessen Zylinderwand zwei gegeneinander abgedichtete, nach radial außen offene Aussparungen ausgebildet sind, die einerseits mit der Einlass- bzw. Auslassöffnung in Verbindung stehen und andererseits über jeweils mindestens eine Steueröffnung mit dem Ringraum verbunden sind. Die Aussparungen können an dem inneren Zylinder ohne großen Aufwand mechanisch hergestellt, z.B. ausgefräst werden. Wenn der innere Zylinder in den äußeren Zylinder eingesetzt wird, werden diese Aussparungen durch die Innenfläche des äußeren Zylinders abgedeckt, so dass sich geschlossene Kanäle ergeben. Diese Lösung ist einfach herzustellen und zu montieren.
  • Die erfindungsgemäße Drehkolbenmaschine kann als Pumpe oder auch als Hydromotor betrieben werden. Grundsätzlich ist es möglich, entweder das Gehäuse stationär zu halten und den Kolben zu drehen oder den Kolben stationär zu halten und das Gehäuse zu drehen, auch wenn letztere Lösung einen größeren Aufwand bei dem Anschluss von Fluidleitungen erfordert. Ebenso kann der mindestens eine Wälzkörper mit seinem Lager an dem Ringkolben oder aber an der Endfläche des Ringraumes angeordnet sein. Zur Kontur der Wellenfläche wird auf die DE 101 56 835 A1 verwiesen.
  • Die folgende Beschreibung erläutert in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels. Es zeigen:
    • Fig.1
    eine perspektivische Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen Drehkolbenpumpe,
    Fig.2 und 3
    jeweils eine perspektivische Ansicht der Drehkolbenpumpe ohne den äußeren Zylindermantel des Gehäuses,
    Fig.4
    eine Draufsicht auf die in Fig.1 dargestellte Drehkolbenpumpe,
    Fig.5
    einen die Achse enthaltenden Schnitt durch die Drehkolbenpumpe entlang der Linie V-V in Fig.4,
    Fig.6
    einen die Achse enthaltenden Schnitt durch die Drehkolbenpumpe entlang der Linie VI-VI in Fig.4,
    Fig.7
    eine perspektivische Ansicht des Ringkolbens allein,
    Fig.8
    eine axiale Endansicht des in Fig.7 dargestellten Ringkolbens und
    Fig.9
    einen die Achse enthaltenden Schnitt durch den Ringkolben entlang Linie IX-IX in Fig.8.
  • Die in Fig.1 dargestellte Drehkolbenpumpe umfasst ein allgemein mit 10 bezeichnetes Gehäuse mit einem äußeren, annähernd zylindrischen Gehäusemantel 12, der an den axialen Enden jeweils durch einen achsnormalen Deckel 14 bzw. 16 verschlossen ist und zwei Öffnungen 18, 19 hat, die je nach Drehsinn der Drehkolbenpumpe wahlweise als Einlass- oder Auslassöffnung für ein zu förderndes Medium dienen. Aus dem unteren Deckel 16 ragt eine Welle 20 heraus, die mit einem allgemein mit 22 bezeichneten Ringkolben (Fig.7) drehfest verbunden ist. Der Ringkolben 22 ist als Doppelkolben ausgebildet. Der detailliertere Aufbau des Ringkolbens 22 und des Gehäuses 10 soll nun näher erläutert werden.
  • In den äußeren Gehäusemantel 12 ist ein Innenzylinder 24 stationär eingesetzt (Fig.5 und 6), der an seinen axialen Enden jeweils durch einen Zylinderdeckel 26 verschlossen ist. In den jeweiligen Zylinderdeckel 26 ist eine axiale Hülse 28 eingesetzt. Durch die untere Hülse 28 erstreckt sich die Welle 20, die in einem in dem unteren Deckel 16 des äußeren Gehäuses 10 angeordneten Kugellager 30 drehbar gelagert ist. Die Welle 20 wird dabei durch Sprengringe 32 und 34 axial festgelegt. Das Kugellager 30 selbst und die Durchtrittsöffnung für die Welle 20 werden durch eine Ringdichtung 36 abgedeckt, die in eine ringförmige Aussparung in dem unteren Deckel 16 eingesetzt ist, wie diese die Fig.5 und 6 zeigen.
  • Der innere Zylinder 24 bildet zusammen mit den Hülsen 28 einen Ringraum 38 zur Aufnahme des als Ringkolben ausgebildeten Kolbens 22 (Fig.7). Dieser besteht aus einem Mittelabschnitt 40, der über Keilnuten und darin angeordnete Laufkugeln 42 mit der Welle 20 drehfest, aber axial gegenüber der Welle 20 beweglich gekoppelt ist. An den Mittelabschnitt 40 schließt sich jeweils ein Zwischenring 44 an, auf den zum jeweiligen axialen Ende des Kolbens 22 hin ein Käfigring 46 folgt. Der Käfigring 46, der Zwischenring 44 und der Mittelabschnitt 40 sind durch achsparallel verlaufende Stifte 48 drehfest miteinander verbunden, die in der Fig.7 gestrichelt eingezeichnet sind.
  • Wie die Fig.7 und 8 zeigen, hat der jeweilige Käfigring 46 drei im Winkelabstand von 120° angeordnete Taschen 50 zur Aufnahme jeweils einer zylindrischen Rolle 52 mit radial gerichteter Achse. Die axiale Abmessung des Käfigringes 46 ist so gewählt, dass die Laufrolle 52 nach beiden axialen Enden hin über den Käfigring 46 hinausragt. Die Laufrollen 52 sind zur Anlage an einer Wellenfläche 54 bestimmt, die an der jeweiligen achsnormalen Innenfläche des Zylinderdeckels 26 des inneren Gehäusezylinders 24 ausgebildet ist. Jede dieser Wellenflächen umfasst drei Wellenberge und drei Wellentäler und hat eine annähernd sinusförmige Wellenkontur. Zur näheren Erläuterung der Wellenkontur wird auf die DE 101 56 835 A1 verwiesen. Die Laufrollen 52 müssen aus dem Käfigring 46 in axialer Richtung zumindest so weit herausragen, dass der Käfigring 46 nicht an der Wellenfläche 54 anstoßen kann, wenn sich die Laufrollen in den Wellentälern befinden. Die beiden Käfigringe 46 an den axialen Enden des Ringkolbens 22 sind in Umfangsrichtung so gegeneinander versetzt, dass sich die Laufrollen 52 am einen Ende des Ringkolbens 22 in den Tälern der ihnen zugewandten Wellenfläche 54 befinden, während die Laufrollen 52 am anderen Ende des Ringkolbens 22 die Wellenberge der anderen Wellenfläche 54 berühren.
  • Um die Reibung zwischen dem rotierenden Ringkolben 22 und dem Gehäuse 10 minimal zu machen und um sicherzustellen, dass die Laufrollen 52 auch tatsächlich bei einer Drehung des Kolbens auf den Wellenflächen abrollen, sind die Laufrollen 22 nicht in einem Gleitlager gelagert, sondern stützen sich an einem allgemein mit 56 bezeichneten Axiallager ab. Dieses umfasst eine ringförmige Laufscheibe 58, die über ein Nadellager 60 auf einer ringförmigen Axialscheibe 62 aufliegt, die ihrerseits in eine ringförmige Aussparung in dem Zwischenring 44 des Kolbens 22 eingebettet ist. In den Boden der Aussparung ist dabei ein O-Ring 64 eingelegt, der aufgrund seiner Elastizität die Axialscheibe 62 in Richtung auf das Nadellager 60 drückt und somit eine Mindestlaufbelastung des Nadellagers sicherstellt. Wenn sich also der Ringkolben 22 relativ zum Gehäuse 10 dreht, laufen die Laufrollen 22 nicht nur an der jeweiligen Wellenfläche 54, sondern auch an der ihnen zugekehrten achsnormalen Ringfläche der Laufscheibe 58 ab, die ihrerseits wiederum über das Nadellager 60 sich gegenüber dem Zwischenring 44 drehen kann. Dadurch ist sichergestellt, dass die Laufrollen bei einer Drehung des Ringkolbens 22 gegenüber dem Gehäuse 10 tatsächlich rollen und nicht schleifen, wodurch die Reibung zwischen Kolben und Gehäuse und der Verschleiß der gegeneinander bewegten Teile auf ein Minimum reduziert wird.
  • Wie man in den Fig.7 und 8 erkennt, sind in den Käfigringen 46 zwischen den Taschen 50 sektorförmige Hohlräume 66 ausgebildet, die nicht nur zu den axialen Enden des Käfigringes 46 hin offen sind, sondern auch jeweils über eine Steueröffnung 68 in die Außenumfangsfläche des Ringkolbens 22 münden. Die Steueröffnungen 68 wirken mit Steueröffnungen 70 zusammen, die in dem inneren Zylinder 24 des Gehäuses 10 ausgebildet sind und die wiederum mit Aussparungen 72, 74 in Verbindung stehen, die in der Außenumfangsfläche des inneren Zylinders 24 ausgebildet sind, wie dies insbesondere die Fig.2 und 3 zeigen. Diese Aussparungen 72, 74 bilden zusammen mit der Innenfläche des äußeren Zylindermantels 12 abgeschlossene Kanäle, die mit jeweils einer der Einlass-/ Auslassöffnungen 18, 19 in Verbindung stehen. Die beiden Aussparungen 72 und 74 sind durch eine Dichtungslippe 76 gegeneinander abgedichtet, die in eine entsprechende Nut in dem inneren Zylinder 24 eingelegt ist und an der Innenfläche des äußeren Gehäusemantels 12 anliegt (Fig.5). Bei der Drehung des Ringkolbens 22 in dem Gehäuse 10 treten die Steueröffnungen 68 des Ringkolbens 22 und die Steueröffnungen 70 in dem inneren Zylinder 24 abwechselnd in Flucht miteinander, um so das Einströmen bzw. Ausströmen des zu pumpenden Fluides in die bzw. aus den Hohlräumen 66 in den Käfigringen 46 zu steuern. Die Pumpwirkung entsteht dabei durch die Axialbewegung des Kolbens relativ zu dem Gehäuse.
  • Die erfindungsgemäße Drehkolbenpumpe kann aufgrund der geringen Reibung zwischen Kolben und Gehäuse mit sehr hohen Drehzahlen betrieben werden und eignet sich auch zur Förderung von Fluiden, die keine schmierende Wirkung haben. Sie kann auf einfache Weise zusammengebaut und auseinandergebaut werden und ist somit auch gut zu reinigen.

Claims (7)

  1. Drehkolbenmaschine mit einem Gehäuse (10) und einem Ringkolben (22), der mit einer relativ zu dem Gehäuse (10) drehbaren Welle (20) drehfest verbunden und in einem zu der Welle (20) koaxialen Ringraum (38) des Gehäuses (10) drehbar und axial verschiebbar geführt ist, wobei die axiale Endfläche des Ringraumes (38) und/oder des Ringkolbens als Wellenfläche (54) mit achsparalleler Amplitude und mindestens einem Wellenberg und einem Wellental ausgebildet ist und wobei an dem der Wellenfläche (54) zugekehrten Stirnende des Ringkolbens (22) oder axialen Ende des Ringraumes mindestens ein zur Anlage an der Wellenfläche (54) bestimmter Wälzkörper (52) mit radial zur Kolbenachse gerichteter Drehachse gelagert ist, und mit jeweils einem Einlass- und einem Auslasskanal in dem Gehäuse (10), die mit dem zwischen dem Ringkolben (22) und der Endfläche des Ringraumes (38) gebildeten Arbeitsraum der Drehkolbenmaschine in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Wälzkörper (52) in einer kolbenfesten oder gehäusefesten Tasche (50) frei drehbar gehalten ist und sich auf der der Wellenfläche (54) entgegengesetzten Seite an einer Laufscheibe (58) abstützt, die über ein Wälzkörperlager (60) koaxial zur Kolbenachse drehbar an dem Ringkolben (22) bzw. dem Gehäuse gelagert ist.
  2. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzkörperlager ein Nadellager (60) ist.
  3. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzkörperlager (60) zwischen der Laufscheibe (58) und einer achsnormalen Ringscheibe (62) liegt, die gegenüber dem Ringkolben (22) bzw. dem Gehäuse axial gefedert ist.
  4. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringscheibe (62) auf einem Ring (64) aus einem elastischen Material liegt.
  5. Drehkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Tasche (50) in einem Ring (46) ausgebildet ist, der drehfest mit dem Ringkolben (22) oder dem Gehäuse verbunden ist und dessen axiale Abmessung geringer als der Durchmesser des Wälzkörpers (52) abzüglich der zweifachen Amplitude der Wellenfläche (54) ist.
  6. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ring (46) mindestens ein Fluidkanal (66) ausgebildet ist, der sich zwischen einer an der Umfangsfläche des Ringes (46) ausgebildeten Steueröffnung (68) und einer in den Arbeitsraum mündenden Axialöffnung erstreckt.
  7. Drehkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) einen äußeren Zylinder (12) mit einer Einlass- und einer Auslassöffnung (18, 19) sowie einen den Ringraum (38) enthaltenden inneren Zylinder (24) umfasst, der in dem äußeren Zylinder (12) stationär eingesetzt ist und in dessen Zylinderwand zwei gegeneinander abgedichtete nach radial außen offene Aussparungen (72, 74) ausgebildet sind, die einerseits mit der Einlass- bzw. Auslassöffnung (18, 19) in Verbindung stehen und andererseits über jeweils mindestens eine Steueröffnung (70) mit dem Ringraum (38) verbunden sind.
EP05008677A 2004-04-21 2005-04-20 Drehkolbenmaschine Not-in-force EP1589225B1 (de)

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EP1589225A2 EP1589225A2 (de) 2005-10-26
EP1589225A3 EP1589225A3 (de) 2006-06-07
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DE19953168A1 (de) * 1999-11-04 2001-05-10 Peter Schnabl Drehkolbenmaschine
DE10122355A1 (de) * 2001-05-09 2002-11-14 Peter Schnabl Drehkolbenpumpe
DE10156835C1 (de) * 2001-11-20 2003-04-30 Peter Schnabl Drehkolbenpumpe

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ATE392553T1 (de) 2008-05-15
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