[0001] Die Erfindung betrifft eine innenachsige Drehkolbenmaschine gemäss dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
[0002] Eine Maschine dieser Art ist beispielsweise bekannt durch die DE-PS 1024196 von Lück.
Sie ist vergleichbar mit der Anordnung eines Hohlzahnrades und einem in ihm angeordneten
Ritzel. Bei diesen Maschinen sind die Teile des Aussenläufers neben seinen Steueröffnungen
in radialer Richtung meist verhältnismässig dünnwandig und können somit durch den
Druck des Arbeitsmittels und insbesondere durch Fliehkräfte ausgebogen werden. Ausserdem
sind die gesamten Eingriffsteile des Aussenläufers,besonders bei langgestreckter Gestaltung
der Maschine,Biegekräften ausgesetzt. Um die genannten dünnwandigen Bereiche zu vermeiden,
kann zwar der Durchmesser des Aussenläufers vergrössert werden. Dies führt aber auch
zu einer Vergrösserung der in den Steueröffnungen vorhandenen schädlichen Räume.
[0003] Um eine Versteifung der fliehkraftbelasteten Eingriffsteile des Aussenläufers ohne
Vergrösserung der schädlichen Räume zu erhalten, wird erfindungsgemäss eine Drehkolbenmaschine
gemäss dem Patentanspruch 1 vorgeschlagen. Aufgrund der Erfindung wird somit der
Aussenläuferdurchmesser nicht gesamthaft, sondern nur durch ringartige, die Eingriffsteile
des Aussenläufers miteinander verbindende Stege vergrössert, die vorzugsweise schmal,
d.h. ringscheibenartig, ausgeführt sind.
[0004] Neben oder zwischen den Stegen kann der Innendurchmesser des Gehäusemantels bis an
den unvergrösserten Aussendurchmesser des Aussenläufers herangeführt werden, so dass
keine zusätzlichen schädlichen Räume geschaffen werden. Der oder die Versteifungsstege
bewirken zwar eine kleine Verringerung der Steuerquerschnitte des Aussenläufers, jedoch
sind aufgrund der Erfindung sehr hohe Drehgeschwindigkeiten und eine beliebige axiale
Verlängerung der Drehkolbenmaschine möglich.
[0005] Der mindestens eine Versteifungssteg kann fester Bestandteil des Aussenläufers sein
oder aus einem frei aufgesetzten, beispielsweise aufgeschrumpften Ring bestehen.
Um die Montage des Aussenläufers in dem Gehäusemantel zu ermöglichen, ist dieser entweder
geteilt ausgeführt oder es werden hülsenförmige Füllstücke in die beidseitig zu dem
Versteifungssteg und zwischen dem Umfang des Aussenläufers und dem Gehäusemantel
vorhandenen Räume axial eingeschoben.
[0006] Zum besseren Verständnis der Erfindung wird auf die zeichnerische Darstellung von
Ausführungsbeispielen verwiesen.
Abb. 1 zeigt einen Radialquerschnitt einer bekannten innenachsigen Drehkolbenmaschine,
mit durch Fliehkraft verbiegungsgefährdeten Stellen v des Aussenläufers a und verhältnismässig
kleinen schädlichen Räumen r.
Abb.2 zeigt eine zu Abb.1 vergleichbare Maschine, jedoch mit vergrössertem Durchmesser
des Aussenläufers a, so dass die fliehkraftgefährdeten Bereiche verstärkt sind, da
für aber auch die schädlichen Räume r entsprechend erheblich vergrössert sind.
Abb.3 zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Drehkolbenmaschine, bei
der der Gehäusemantel g,gʹ quergeteilt ist, damit der Aussenläufer a einen aufgeschrumpften
Versteifungssteg s tragen kann.
Abb.4 zeigt eine perspektivische Darstellung des Aussenläufers a ohne seine Endteile
e, d.h. seine drei von dem Steg s umschlossenen Eingriffsteile.
Abb.5 zeigt eine Drehkolbenmaschine im Längsschnitt, wobei der Versteifungssteg s
einstückig am Aussenläufer angeformt ist und der Gehäusemantel g ungeteilt ist. Beiderseits
des Versteifungssteges s sind in das Maschinengehäuse hülsenförmige Füllstücke eingebaut.
Abb.6 zeigt im Längsschnitt eine Drehkolbenmaschine mit mehreren Versteifungsstegen
s,sʹ,sʺ, wobei aus der
Abb.7 entsprechend einem zugehörigen Radialschnitt die Längsteilung des Gehäusemantels
g,gʹ ersichtlich ist.
[0007] Der grundsätzliche Aufbau und die Funktionsweise der in den genannten Abbildungen
dargestellten Drehkolbenmaschinen sind an sich durch die DE-PS 34 32 915 des gleichen
Anmelders bekannt und für die vorliegende Erfindung nur von indirekter Bedeutung,
so dass sich eine detaillierte Beschreibung erübrigt.
1. Innenachsige Drehkolbenmaschine, mit einem Aussenläufer und einem Innenläufer,
die von einem gemeinsamen Gehäuse umschlossen sind, wobei die Läufer durch ihren gegenseitigen
Eingriff Arbeitsräume mit veränderlichem Volumen bilden und Oeffnungen am Umfang des
Aussenläufers den Ladungswechsel steuern, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenläufer
(a) zur Versteifung mindestens einen ringartigen Steg (s,sʹ,sʺ) trägt, der in Umfangsrichtung
verläuft, zwischen den beiden Endteilen (e) des Aussenläufers (a) angeordnet ist und
radial über den Läuferumfang übersteht.
2. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser
der beidseitig zu dem Steg (s,sʹ,sʺ) angeordneten Teile des Gehäusemantels bis an
den Umfang des Aussenläufers (a) heranreicht.
3. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusemantel
quer (Abb.3) oder längs (Abb.7) geteilt ist.
4. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusemantel
ungeteilt ist und die beidseitig an den Steg (s) angrenzenden Räume zwischen dem
Umfang des Aussenläufers (a) und dem Gehäusemantel durch hülsenförmige Füllstücke
(f,fʹ) ausgefüllt sind.
5. Drehkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
dass der Aussenläufer (a) mehrere ringartige Stege (s,sʹ,sʺ) trägt, wobei diese Stege
durch Füllstücke (f,fʹ) eingeschlossen sind, deren Aussendurchmesser grösser ist
als derjenige der ringartigen Stege.
6. Drehkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass
der mindestens eine ringartige Steg (s,sʹ,sʺ) den Aussenläufer (a) umspannt.
7. Drehkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass
der mindestens eine ringartige Steg (s,sʹ,sʺ) als fester Bestandteil des Aussenläufers
(a) ausgeführt ist.
8. Drehkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass
der mindestens eine ringartige Steg (s,sʹ,sʺ) mit den Eingriffsteilen des Aussenläufers
in einem Stück gegossen ist.
9. Drehkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass
der mindestens eine ringartige Steg (s,sʹ,sʺ) einen radial ausgerichteten länglichen
Querschnitt aufweist.
10. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein
ringartiger Steg (s,sʹ,sʺ) einen rechteckförmigen Querschnitt aufweist.