DE2220391A1

DE2220391A1 - Innenachsige kreiskolbenmaschine mit kaemmeingriff

Info

Publication number: DE2220391A1
Application number: DE2220391A
Authority: DE
Inventors: Rolf Christensen; Gunnar Lysshoej Hansen
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1972-04-26
Filing date: 1972-04-26
Publication date: 1973-11-08
Also published as: BE797522A; US3826596A; GB1416201A; JPS4954904A; SE390053B; IT980568B; CH574562A5; FR2182527A5

Description

Innenachsige Krei skollDenmaschine mil; Kämmeingriff

Die Erfindung bezieht sich auf eine innenachsige Kreiskolbenmaschine mit Kämmeingriff, deren ringscheibenförmiger Außenstator - insbesondere unter Zwischenlage von Seitenscheiben zwischen zwei durch Schrauben gegeneinander gespannten Gehäuseteilen gehalten ist.

Bei den bekannten Ausführungen dieser Art haben der Stator, die Spanngehäuseteile und eventuell vorhandene Seitenscheiben annähernd die gleichen Umfangsabmessungen. Die Spannschrauben greifen durch entsprechende Bohrungen im Außenstator und in den Seitenscheiben. Die Bohrungen befinden sich jeweils im Bereich eines Zahnkopfes des Stators. Dies hat zur Folge, daß der Stator entsprechend geschwächt wird und daß so viele Schrauben benötigt werden wie Statorzähne vorhanden sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kreiskolbenmaschine der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei der eine größere Freiheit in der Anordnung der Spannschrauben gegeben ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Spanngehäuseteile einen zylindrischen Umfang des Stators - und gegebenenfalls der Seitenscheiben - je mit einem axial vor-

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stehenden Zentriersteg umfassen und daß die Schrauben im wesentlichen außerhalb dieses Umfangs verlaufen.

Bei dieser Konstruktion ist der Stator unabhängig von den Spannschrauben zentriert. Die Schrauben können eine beliebige Lage mit Bezug auf die Zähne haben. Die Zentrierung ist ausgezeichnet, weil nur zwei konzentrisch zur Maschinenachse verlaufende Zentrierflächen zwischen je einem Spanngehäuseteil und dem Stator vorhanden sind. Der Stator kann unter sonst gleichen Umständen einen kleineren Durchmesser und/oder eine höhere Festigkeit erhalten.

Manchmal ist es günstig, wenn an den zylindrischen Umfang des Stators ein Flansch geringerer Dicke anschließt, den die Schrauben mit Spiel durchsetzen. Dieser Flansch überbrückt den zwischen den Zentrierstegen der beiden Spanngehäuseteile verbleibenden Spalt optisch und erhöht die Festigkeit und Steifigkeit des Stators.

Ein besonders großer Vorteil ist darin zu sehen, daß die Zahl der Schrauben kleiner als die Zahl der Zähne des Stators sein kann. Während man bisher bei einem Stator mit sieben Zähnen auch sieben Schrauben benötigte, kann man jetzt mit einer geringeren Schraubenzahl auskommen.

Insbesondere können vier im Rechteck bzw. Quadrat angeordnete Schrauben vorgesehen sein. Dann lassen sich nämlich die Schrauben im wesentlichen außerhalb des Umfangs des Stators anordnen, ohne daß sich eine Vergrößerung der Höhen- und Breitenabmessungen der Maschine ergibt.

Vorzugsweise hat der Flansch einen der Querschnittsform des Spanngehäuseteil angepaßten Umfang.

Sehr günstig ist es in diesem Zusammenhang, wenn mindestens ein Spanngehäuseteil annähernd quadratischen Querschnitt hat und die Schrauben an den Ecken des Quadrats angeordnet sind.

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Bei einer bevorzugten Ausführungsform weisen der Stator an seinen Stirnwänden oder die Seitenscheiben an ihrer dem Stator zugewandten Stirnwand längs des Umfangs eine Nut auf, in die ein Dichtring eingelegt ist. Dieser Dichtring wird ebenfalls von dem Zentriersteg übergriffen. Er wird daher bei Überdruck höchstens gegen diesen Steg gedrückt, nicht aber aus einem zwischen Stator und Nachbarteil befindlichen Spalt nach außen gepreßt.

Sehr günstig ist es, wenn eine Seitenscheibe in einer zentrischen Bohrung eine Lagerbuchse trägt, auf der eine mit dem Rotor drehfest gekuppelte Ventilscheibe gelagert ist, die zusammen mit der Seitenscheibe ein Verteilerventil bildet und axial gegen diese angedrückt ist. Da die Seitenscheibe durch den Zentriersteg zentriert ist und ihrerseits mit Hilfe der Lagerbuchse die Ventilscheibe lagert, ergibt sich ein mit hoher Genauigkeit zentristes Verteilerventil.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Kreiskolbenmaschine und

Fig. 2 eine Stirnansicht von rechts, wobei auf der linken Seite ein quadratischer und auf der rechten Seite ein kreisförmiger Flansch dargestellt ist.

Die veranschaulichte Maschine sei als Motor bestimmt, dem wahlweise über einen der Anschlußstutzen 1 oder 2 Druckflüssigkeit zugeführt und von dem über den anderen Anschlußstutzen 2 Niederdruckflüssigkeit abgeführt wird, während an einer Welle 3 Antriebsleistung abgenommen wird. Bei einem Antrieb an der Welle 3 läßt sich die Mashine auch als Pumpe verwenden.

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Das Gehäuse weist zwei Spanngehäuseteile 4 und 5 auf, zwischen denen sich ein Außenstator 6 sowie zwei Seitenscheiben 7 und 8 "befinden. Wenn die beiden Spanngehäuseteile 4 und 5 mit Hilfe von vier Spannschrauben 9 gegeneinandergezogen werden, wirken diese mit ihren Stirnflächen 10 und 11 auf die Seitenscheiben und den Stator und drücken diese Teile fest zusammen. Der Stator 6 hat einen zylindrischen Umfang 12. Dessen Durchmesser und derjenige der Seitenscheiben 7 und 8 sind einander gleich. Das Spanngehäuseteil 4 greift mit einem Zentriersteg 13 im Gleitsitz über den Umfang der Seitenscheibe 7 und den angrenzenden Teil des Statorumfangs 12. Das Spanngehäuseteil 5 greift mit einem Zentriersteg 14 im Gleitsitz über den Umfang der Seitenscheibe 8 und den angrenzenden Statorumfang 12. An den Umfang 12 des Stators schließt sich ein Flansch 15 von geringerer Breite als der Stator; er dient der optischen Füllung des Spalts zwischen den Zentrierstegen 13 und 14 und der Verstärkung des Stators 6. Die Schäfte der Spannschrauben 9 verlaufen außerhalb des zylindrischen Umfangs 12 des Stators 6. Im Flansch 15 sind für den Durchtritt der Schraubenschäfte Bohrungen oder Rücksprünge 16 vorgesehen.

Das Spanngehäuseteil 4 ist stirnseitig durch einen Deckel 17 verschlossen. Es trägt ein Doppel-Rollenlager 18, mit dessen Hilfe ein hohler Teil 19 der Welle 3 gelagert ist. In eine Verzahnung 20 dieses hohlen Wellenteils 19 greift ein verzahnter Kopf 21 einer ersten Gelenkwelle 22, deren gegenüberliegender verzahnter Kopf 23 in eine Verzahnung 24 eines als Zahnring ausgebildeten Rotors 25 greift. Die Zähne dieses Rotors bilden zusammen mit den Zähnen 26 des Stators, die hier als zylindrische Einsätze ausgebildeten, Verdrängerkammer 27, die mit Hilfe eines Verteilerventils in der richtigen Reihenfolge mit dem Anschlußstutzen 1 bzw. dem Anschlußstutzen 2 verbunden werden.

Zur Bildung des Verteilerventils trä>gt die Seitenscheibe 8 in einer Innenbohrung eine Lagerbuchse 28, auf der eine rotierende Ventilscheibe 29 gelagert ist. Diese Ventilscheibe

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29 ist über eine zweite Gelenkwelle 30 drehfest mit dem Rotor 25 verbunden, wobei ein erster verzahnter Kopf 31 dieser Gelenkwelle in die Verzahnung 24 des Rotors und ein zweiter verzahnter Kopf 32 in eine Verzahnung 33 der Ventilscheibe 29 greift. Ein Druckkolben 34 sorgt dafür, daß die "fentilscheibe 29 dicht gegen die Seitenscheibe 8 gedrückt wird. Ein zentrischer Zapfen 35 dient als axialer Anschlag für die Gelenkwelle 30 und verhindert, daß axiale Belastungen auf die Ventilscheibe 29 oder auf den Druckkolben 34 übertragen werden.

Die Seitenscheibe 8 weist Axialkanäle 36 auf, die je einem Zahngrund des Stators 6 zugeordnet sind. Die genaue Winkellage wird durch einen Stift 53 sichergestellt. Die Ventilscheibe 29-weist abwechselnd Ventilöffnungen 37, die mit dem Anschlußstutzen 1 verbunden sind, und Ventilöffnungen 38, die mit dem Anschlußstutzen 2 verbunden sind, auf. Sie sind jeweils in der Zahl der Zähne des Rotors 25 vorhanden. Von jeder Ventilöffnung 37 geht in der Ventilscheibe 29 ein Kanal 39 zu einer Ringnut 40. Diese steht über eine den Axialkanälen 36 entsprechende Zahl von Kanälen 41 in der Druckplatte 34 mit einem Ringraum 42 in Verbindung. Dieser wird zwischen dem Spanngehäuseteil 5 und dem Druckkolben 34 gebildet; er steht unmittelbar mjfc dem Anschlußstutzen 1 in Verbindung. Die Ventilöffnungen 38 sind je über einen Schrägkanal 43 mit einem Ringraum 44 verbunden, der die Ventilscheibe 29 umgibt. Dieser Ringraum steht unmittelbar mit dem Anschlußstutzen 2 in Verbindung.

Der Druckkolben 34 ist an zwei konzentrischen Flächen 45 und 46 geführt und durch einen Zapfen 47 gegen Rotation gesichert. Er wird durch eine oder mehrere Federn 48 und durch den im Ringraum 42 bzw. im Ringspalt 54 des Ringraums 44 herrschenden Druck axial gegen die Ventilscheibe 29 gedrückt, wodurch diese dicht gegen die Seitenscheibe 8 gedrückt wird.

Beide Seitenscheiben 7 und 8 haben an der dem Rotor 6 zugewandten Stirnwand eine vom Umfang ausgehende Nut 49, 50, in welche

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je ein Dichtring 51, 52 eingelegt ist. Diese Dichtringe sorgen dafür, daß über die Trennfläche zwischen Stator 6 und Seitenscheiben 7, 8 keine Druckflüssigkeit nach außen gelangt; sie selbst können aber durch den Flüssigkeitsdruck nicht nach außen gepreßt werden.

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Claims

Patentansprüche

Γ 1./Innenachsige Kreiskolbenmaschine mit Kämmeingriff, deren
ringscheibenförmiger Außenstator - insbesondere -unter Zwischenlage von Seitenscheiben - zwischen zwei durch Schrauben gegeneinandergespannten Gehäuseteilen gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanngehäuseteile (4, 5) einen zylindrischen Umfang (12) des Stators (6) - und gegebenenfalls
der Seitenscheiben (7, 8) - je mit einem axial vorstehenden Zentriersteg (13, 14) umfassen und daß die Schrauben (9)
im wesentlichen außerhalb dieses Umfangs verlaufen.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den zylindrischen Umfang (12) des Stators (6) ein Flansch (15)
geringerer Dicke anschließt, den die Schrauben (9) mit Spiel durchsetzen.
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Schrauben (9) kleiner als die Zahl der Zähne dB Stators (6) ist.
4. Maschine nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß vier im Rechteck bzw. Quadrat angeordnete Schrauben (9) vorgesehen sind.
5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Spanngehäuseteil (5) annähernd quadratischen Querschnitt hat und die Schrauben (9) an den Ecken des Quadrats angeordnet sind.
6. Maschine nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (15) einen der Querschnittsform des
Spanngehäuseteils (4 oder 5) angepaßten Umfang hat.

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7. Maschine nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (6) an seinen Stirnwänden oder die Seitenscheiben (7, 8) an ihrer dem Stator zugewandten Stirnwand längs des Umfangs eine Nut (49, 50) aufweisen, in die ein Dichtring (51, 52) eingelegt ist.
8. Maschine nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seitenscheibe (8) in einer zentrischen Bohrung eine Lagerbuchse (28) trägt, auf der eine mit dem Rotor (25) drehfest gekuppelte Ventilsiieibe (29) gelagert ist, die zusammen mit der Seitenscheibe (8) ein Verteilerventil bildet und axiaH/gegen diese angedrückt ist.

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