DE1451705A1

DE1451705A1 - Mehrlaeufer-Rotationsmaschine

Info

Publication number: DE1451705A1
Application number: DE19631451705
Authority: DE
Inventors: Bonner George Alderson; Raye Alexander Hinds; Charles Jones
Original assignee: Curtiss Wright Corp
Current assignee: Curtiss Wright Corp
Priority date: 1962-12-31
Filing date: 1963-12-03
Publication date: 1969-02-20
Also published as: GB1067434A; US3193187A

Description

Fiankfuri/Main-l H 517 O 5 Paxkslraßel3 .

Curtiss-rfright Corporation, Sü&ti Xoxk 2JQ, Hew Ytvcic, USA

Mehr lauf er-Ratatiojasma&chine

Die Erfindung betrifft Rotationsmaschinen, wie z. B. Pumpen, Flüssigkeitsmotoren und Verbrennungsmaschinen, und bezieht sich insbesondere auf eine Mehrkamnner- oder Mehrläufer-Rotationsmaschine, deren Welle aus einem Stück hergestellt ist. Bei der hier beschriebenen Rotationsmaschine handelt es sich um einen Rotationskolbenmotor, obgleich die Erfindung nicht auf einen derartigen Motor beschränkt sein soll. Derartige Rotationskolbenmotoren sind in der US-Patentschrift 2 988 065 und in der kanadischen Patentschrift 616 402 beschrieben.

Die in den genannten Patentschriften beschriebenen Rotationskolbenmotoren besitzen im allgemeinen ein Gehäuse, das eine Umfangswand und zwei Seitenwände aufweist, die derart mit der Umfangswand verbunden sind, daß sie einen Hohlraum bilden, dessen Profil vorzugsweise eine Epitrochoide ist. Ein läufer ist drehbar auf einer Welle gelagert, die innerhalb des Gehäuses koaxial zu dem Hohlraum angeordnet ist. Der Läufer weist mehrere auf dem Umfang versetzte Kanten auf, die zusammen mit der inneren Oberfläche der Umfangswand eine Dichtung bilden. Der Läufer ist gegenüber dem Gehäuse derart drehbar, daß die Kanten fortwährend die Innenflächen der Umfangswand berühren und daher mehrere Arbeitskammern bilden, die während des Betriebes des Motors ihr Volumen verändern. Eine Einlaßöffnung führt den Arbeitskammern zur Verbrennung Luft oder ein Kraftstoffluftge-r misch zu und eine Ausgangsöffnung stößt die verbrannten Gase aus der Kammer aus. Zur Zündung des Kraftstoffluftgemischs kanx>eine Zündvorrichtung vorhanden sein, die man jedoch auch weglassen kann, wenn der Motor nach dem Dieselverfahren arbeitet, Das Arbeitsspiel des Motors umfaßt während des Betriebs die vier Takte: Einlassen, VerdJ^ft^en_K Au^qdeljnen und Ausstoßen.

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Dieses Arbeitsspiel ist dem eines herkömmlichen Hubkolbenmotors ähnlich.

Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf einen Mehrläufer-Rotationskolbenmotor mit mindestens drei axial ausgerichteten Hohlräumen, in denen jeweils auf der Motorwelle ein läufer angeordnet ist, Die Erfindung ist jedoch auch auf einen Zweiläufermotor anwendbar, bei dem man die ^!v7elle an der einen Gehäusewand schwerer ausführen muß als es normalerweise üblich ist, so daß man die Verzahnung normalerweise nicht in diesem Bereich anordnen kann. Das Gehäuse eines Mehrläufermotors wird durch mehrere laufergehäuse gebildet, von denen jedes eine Umfangswand aufweist. An jedem axialen Ende des Motors befinden sich eine Gehäuseseitenwand und min*- destens zwei Gehäusezwischenwände zwischen zwei benachbarten Läuferhohlräumen des Mehrläufermotors„ Einige herkömmliche Bauweisen derartiger Motoren benötigten aus Gründen des Zusammenbaus eine geteilte Welle, die nachweislich gefügemäßig schwach und schwierig zu montieren ist. Eine spätere Ausführungsform eines Mehrläufer-Rotationskolbenmot-ors wie er in der US-Patentanmeldung Serial Ήο. 853 560 vorgeschlagen ist, verwendet, eine ungeteilte Kurbelwelle mit geteilten Verzahnungen und Lagern. Aus gründen des Zusammenbaus war es ausserdem hotwendig, dafi die Gehäusezwischenwände geteilt waren. Inwieweit es den Aufbau und das Gewicht des Motors betrifft sind ungeteilte Gehäusezwischenwände vorzuziehen, insbesondere wenn das Motorgehäuse aus Leichtmetallegierungen berge-» stellt ist und beim Betrieb des Motors verhältnismäßig hohe Temperaturen auftreten. Durch eine neue Anordnung und Befestigung der geteilten Verzahnungen und Lagen an den Gehäuseteilen kann man gemäß der Erfindung sowohl eine ungeteilte Kurbelwelle als auch ungeteilte Gehäusezwischenwände bei einem Mehrläufer-Rotationskolbenmotor verwenden. Gleichzeitig werden durch die neue Bauweise die thermischen Spannungen in den Gehäuseteilen vermindert und eine bessere Verteilung des Anpressdruckes zwischen dem Lager und Gehäuse erreicht, /eiterhin werden die einzelnen Bauteile des fcehr-

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ltufermotors aufgrund des Aufbaus gemäß der Erfindung zu einer gefügemäßig strengen Baueinheit zusammengefaßt.

Ein Ziel der Erfindung ist daher ein Mehrläufer-Rotationskolbenmotor mit einer ungeteilten Motorwelle.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist ein Mehrläufer- Rotationskolbenmotor mit neu angeordneten Lagern und Verzahnungen, die sehr gut über die Teile mit größerem Durchmesser einer ungeteilten Motorwelle geschoben und montiert werden können.

Ferner soüj/gemäß der Erfindung eine neue Bauweise für eine stabile Befestigung eines geteilten Lagers und Verzahnung zwischen einer ungeteilten Gehäusezwischenwand und einer ungeteilten Motorwelle vorgesehen werden.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Mehrläufer-Rotationskolbenmotor, der ein mehrteiliges Gehäuse und eine ungeteilte Motorwelle mit mehreren exzentrischen Zapfen aufweist. Gleichzeitig ist eine neue Vorrichtung vorgesehen, um ein geteiltes kombiniertes Lager- und Verzahnungselement mit einem kleineren Durchmesser als der des exzentrischen Zapfens über den exzentrischen Zapfen zu schieben, wlhrend eine ungeteilte Gehäusezwischenwand zwischen zwei benachbarten Läuferhohlräumen eines Mehrläufermotors angeordnet ist.

Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung anhand von Abbildungen erläutert.

Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch einen Mehrläufer-Rotationskolbenmotor gemäß der Erfindung.

Figur 2 zeigt einen Schnitt längs der Linie 2-2 von Fig. 1.

Figur 3 ist ein vergrößerter Teilschnitt und zeigt, daß an der

ungeteilten Gehäusezwischenwand befestigte Lager- und 909808/0313

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Verzahnungselement.
Figur 4 ist 'ein Schnitt längs der Linie 4-4 von Pig. 3.

Figur 5 ist ein der Fig. 3 ähnlicher Schnitt und zeigt die Bauelemente genü β der Erfindung während- des Zusammenbaus .

Figur 6 ist ebenfalls ein der Fig. 3 ähnlicher Schnitt und zeigt eine andere Ausfuhrungsform der Erfindung.

Die Figuren zeigen einen Mehrläufer-Rotationskolbenmotor, der aus mehreren■Lauferkammern 10 zusammengesetzt ist. Der Mehr läufermotor besitzt ein mehrteiliges Gehäuse mit mehreren Umfangswänden 12, die koaxial mit einer ungeteilten drehbaren Motorwelle 20 angeordnet sind_f die sich durch den Mehrläufermotor erstreckt. Die ITmfangswände 12 sind längs der Motorwelle 20 axial versetzt. Wie die Fig. 1 zeigt_f sind 4 Umfanjswände 12 vorhanden. An den beiden axialen Enden des Motors sind di-e Umfangewände 12 jeweils mit einer Gehäuseseitenwand 14 verbunden. Zwischen benachbarten Umfangswänden 12 sind Gehäusezwischenwände 16 angeordnet. Wie man in Fig. 1 sieht, sind die Umfangswände 12 mit den Gehäuseseitenwänden 14 und den Gehäuseswischenwänden 16 derart verbunden, daß vier axial versetzte Hohlräume 17 gebildet werden. Es soll erwähnt'werden, daß die hier beschriebene Erfindung für jede Mehrläufermasohine gilt, die zwei oder mehr axial ausgerichtete Läufer besitzt und daß die Erfindung lediglich an einem Vierläufermotor beschrieben wird. Wie in Fig. 2 weiterhin gezeigt wird, weist die innere Oberfläche 18 jeder Umfangswand 12 ein nehrbogiges Profil auf, das vorzugsweise eine mehrbogige Bpitrochoide darstellt. Die Welle 20 verläuft durch den gesamten Mo tr und. ist," wie bereits erwähnt, koaxial mit jedem Hohlraum angeordnet',"Die Welle 20 v/eist mehrere Exzenter zapf en 22 auf, von denen: jeweils einer, in jedem Hohlraum angeordnet ist. Betrachtet man den Mährläufermotor von Pig. 1 von links nach ,rechts, so sieht man, daß . die beiden ersten Exzenterzapfen 22 um 180· gegeneinander verdreht sind und daß die beiden weiteren Exzenterzapfen gegen-

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über den beiden ersten um 90° verdreht angeordnet sind, wobei die beiden letzten Exzenterzapfen selbst um 180° gegeneinander versetzt sind. Auf jedem Exzenterzapfen 22 ist ein Läufer 24 drehbar gelagert, von denen jedoch nur zwei in Pig. 1 gezeigt sind. Fig- 2 kann man entnehmen, daß die Läufer 24 mehrere auf dem Umfang versetzte Kanten aufweisen, die jeweils eine radial bewegliche Dichtleiste 26 tragen, um die Kante gegenüber der inneren Oberfläche 18 der Umfangswand 12 abzudichten. An den Enden der Kanten sind Dichtbolzen 28 angebracht, die mit den radialen Kantendichtleisten 26 und seitlichen Bogendichtleisten 30 an jeder Seitenfläche des Läufars zusammenarbeiten, um mit den entsprechenden Innenflächen, der Gehäus es ei t enwänd e 14- und der Gehäusezwischenwände 16 eine Abdichtung zu bilden. Die innere Oberfläche 18 jeder Unfang3wand 12 jedes Hohlraums 17 und die äußere Umfangsflache jedes Läufers 24 zwischen zwei benachbarten Lauferkanten bilden Arbeitskammern 32, die ihr Volumen verändern, wenn sich die Lt-;.fer gegenüber dem Gehäuse drehen. Jeder Hohlraum weist eine Einlaßöffnung 34 auf, um den Arbeitskammern 32 zur Verbrennung Luft oder ein Kraftstoffluftgemisch zuzuführen. Zur Zündung des Kraftstoffluftgeinischs kann in jedem Hohlraum eine Zündvorrichtung 36 vorhanden sein. Eine Auslaßöffnung 38 in jedem Hohlraum dient zur Ausstoßung der verbrannten Gase aus dem Motor. Beim Betrieb des Motors findet daher in jeder Läuferkammer des Motors ein Arbeitsspiel statt, daß die vier Takte Einlassen, Verdichten, Ausstoßen und Auslassen enthält. Die Gehäus ehohlräume für die Läufer sind einer hinter dem anderen längs der Welle 20 angeordnet, und die Einlaßöffnungen 34 bzw, Auslaßöffnungen 38 liegen hintereinander, so daß z. B. jede L'.inlaßöffi:ung 34 einer Läuferkammer 10 axial mit jeder der anieren Einlaßöffnungen 34 von allen anderen Läuferkammern de3 Motors ausgerichtet ist. Eine Oeldichtung 40 ist gegenüber den seitlichen Bogendichtleisten 30 jedes Läufers radial weiter innen angeordnet, um zu verhindern, daß OeI nach außen in die Arbcitakaiamern 32 eintritt,

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Wie weiterhin in .den.figuren 1 und 2 gezeigt -ist,„.können die Umfangswände 12 in den. Bereichen,-bei-denen große Wärmamengen erzeugt werden, axial versetzte Kühlrippen 42 aufweisen, sowie Tragrippen 44,- dia.zur. Versteifung-d-e-r-ümfangs-· wand 12 während des Betriebs des Motors dienen, Die Kühlrippen 42 sind von einer Abdeckplatte 46 'umgeben,, die--sieli um den Umfang des Motors erstreckt, wie es Jig. 2 zeigt. Ein Gebläse (niclr^gezeigt) kann mit dem Motor verbunden sein, um den Kühlrippen 42 des Motors frische Lauft z-uzuführen. Es soll jedoch, erwähnt werden, daß der Motor in irgendeiner geeigneten Weise gekühlt werden kann und daß die Erfindung das Kühlsystem nicht- betrifft. Der Motor kann z. B. auch flüBsigkeitsgekühlt sein.

An jedem. Läifer 24 kann ein innenverzahnter Zahnkranz 48 befestigt sein. Die Innenverzahnung 48 kann einen -axialen hohlen Schaft aufweisen, der als Traglager für den Läufer" auf dem Exzenterzapfen 22 dient„ Man kann aber.auch.-ein getrenntes. Gleitlager verwenden, um den .lauf er--auf. den .Exaenterzapf en zu lagern und der Zahnkranz 48 kann mit Schraubenbolzen oder in irgendeiner anderen Weise an dem Läufer befestigt- -sein. Der. .innenverzahnte Zahnkranz 48 jedes Läufers steht mit einem feststehenden außenverzahntan Zahnrad 50 in Eingriff. Das feststehende Zahnrad 50 greif t-.in .den..Zahnkranz 48 eines.. Lauf er s am einen .Ende-des Motors (linkes Ende des in Fig. 1 gezeigten Motors) ein und ist mit Sehrauben an der benachbarten Gehäusesei-tenwand 14- befestigt. Die drei restlichen- feststehenden Zahnräder 50 für die drei anderen Läufer sind um die Welle 2C herum neben den Exzenterzapfen 22 angeordnet und mit den .angrenzenden Gehäuseswischenwänden 16 in einer Weise verbunden, die noch im einzelnen beschrieben wird. Zwischen den Zahnrädern 50 und den .Wellen- · zapfen 54 der Welle 20 sind Gleitlager 52 angeordnet, um ein Traglager für die Welle vorzusehen. Die Lager 52 sind in einer Weise'befestigt, die ebenfalls noch ausführlich beschrieben wird. Bei einem Mehrläufermotor der beschriebenen Art mit vier Läuferkammern können zwei der feststehenden Zahnräder 50

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an den "beiden Geh;.useseitenteilen 14 befestigt sein, so daß zumindest zwei außenverzahnte Sahnkranze 50 normaler-, veise an den Gehäusezwischenwand en 16 befestigt werden müssen. Wie Pig. 1 jedoch zeigt, sind drei der Zahnkränze 50 an den Gehäusezwischenwänden 16 befestigt.

Die verfügbare Ausgangsleistung eines Mehrläufermotors ist etwa gleich der Leistung einer Läuferkammer multipliziert mit der Anzahl der Läuferkammern, die mit der Welle 20 in Verbindung stehen. Wie bereitserwähnt, ist es wünschenswert, einen Mehrläufer- oder Mehrkammermotor der oben beschriebenen Art aus konstruktionstechnischen und Montagegründen mit einer ungeteilten Motorwelle auszurüsten.

Damit man die aus einem Stück bestehende !(felle aus dem Mehrläufermotor herausnehmen kann, muß der Innendurchmesser der Gehäusezwischenwände 16 so groß sein, daß die Exzenterzapfen 22 hindurchgehen können. Andererseits muß man den Innendurchmesser der Gehäusezwischenwände jedoch so klein wie möglich wählen, so daß ein möglichst großer Ueberlappungsbereich zwischen dem Läufer 24 und den Seitenflächen der Ge-Liiusezwischenwände 16 vorhanden ist.

Zum Einbau der feststehenden Zahnkränze 50 und der Lager 52 an den Wellenzapfen 54 neben den Gehäusezwischenwanden oder zwischen den Enden der Exzenterzapfen 22 müssen die Zahnkränze 50 und die Lager 52 geteilt sein, da ihr Innendurchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser d-er Exzenjerzapfen 22, wie man es Fig. 1 entnehmen kann. Bei einer bekannten Ausführungsform eines Mehrläufermotors mit einer ungeteilten Welle war jede Gehäusezwischenwand in einer Ebe ne senkrecht zur Gehäuseachse geteilt, so daß die geteilten, feststehenden Zahnkränze und Lager mit einer angrenzenden Hälfte einer Gehäusezwischenwand verschraubt werden konnte, ohne daß der Ueberlappungsbereich zwischen dem Läufer 24- 4md cen Seitenflächen der Gehäusezwischenwand, die den entsprechenden Seitenflächen des Läufers benachbart sind, beträcht-

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lieh vermindert wurde. Hierzu wird auf die US-Patentschrift Ser. No« 855 560 verwiesen, in der ein derart aufgebauter Mehrfachläufermotor ausführlich beschrieben wird.

Bei Mehrläufermotoren, die ein Gehäuse aus Lechtmetallegierungen besitzen, wie z. B. aus Aluminium, und insbesondere bei luftgekühlten Motoren der beschriebenen Art ist es wünchenswert, daß die Gehäusezwischenwände aus einem Stück hergestellt sind, Bei Motoren mit einem Gehäuse aus Leichtmetallegierungen spielt das Motorgewicht, die· Konstruktionsfestigkeit und die thermischen Spannungen eine bedeutende Rolle. Wenn man Gehäusezwischenwände benutzt, die aus einem' Stück bestehen, dann kan man ein Gehäuse aus Leichmetalle— gierungen verwenden, das gefügemäßig sehr fest und verhältnismäßig leicht ist und das aufgrund des Aufbaus gemäß der Erfindung die thermischen Spannungen herabsetzt, die infolge der verhältnismäßig hohen Temperaturen beim Betrieb des Mo Ijors auftreten.

Wie bei der obengenannten bekannten Ausführungsform sind die feststehenden Außenverzahnungen 50 und die Lager 52 in halbzylindrische Hälften geteilt und die Verzahnungen und Lager sind auf den Wellenzapfen 54 der Welle 20 derart gelagert, daß die geteilten Enden in den Bereichen minimaler Belastung liegen. Wie gezeigt ist, können gemäß der Erfindung die beiden Verzahnungshälften durch Paßstifte 56 (Pig. 4) entlang den geteilten Hälften des Lagers 52 ausgerichtet werden, obwohl man die Stifte 56 auch weglassen kann, und von einem sie umgebenden konischen oder keilförmigen geteilten Ring 58 in einer rfeise zusammengehalten werden, die noch im einzelnen beschrieben wird·.

Gemäß der Erfindung wird ein geteilter konischer oder keilförmiger Ring 58 verwendet, um das geteilte feststehende Zahnrad 50 und die Lagerschalen 52 an der Gehäusezwischenwand 16 bei den Wellenzapfen 54 der Welle 20 in ihrer Lage zu halten und zu tragen, so daß man eine ungeteilte Gehäusezwischenwand

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mit einem Innendurchmesser verwenden kann, der etwas größer ist als der Außendurchraesser des Exzenterzapfens 22, ohne daß dabei der Ueberlappungsbereich zwischen den Seitenwänden der Gehäusezwischenwände und dem Läufer stark vermindert wird. Wie man den Fig. 1, 3 und 4 entnehmen kann, ist der Ring 58 aus Gründen des Zusammenbaus ebenfalls in mehrere .Ringsegmente aufgeteilt und weist eine äußere Oberfläche auf, die sich verjüngt, so daß der Ring eine kegelförmige oder konische Form besitzt. Wie Fig. 4 zeigt, ist der Ring 58 in vier Seg/imente geteilt. Selbstverständlich kann er auch aus zwei oder mehreren Teilen bestehen. In Fig. 5, in der der Ring 58 während des Zusammenbaus gezeigt ist, kann man sehen, daß sich die äußere Oberfläche des Ringes 58 verjüngt, und daß die Dicke des Ringes 58 in dem Bereich, in dem Ring seinen kleinsten Durchmesser aufweist, größer ist als der kleinste Abstand zwischen der inneren Oberfläche der Gehäusezwischenwand 16 und der äußeren Oberfläche des axial verlaufenden hohlen Schaftes 60 des feststehenden Zahnrades 50, so daß der Ring eine verkeilende Wirkung hervorruft und einen festen Preßsitz bewirkt, wenn er zwischen die Gehäusezwi*- schenwand und das feststehende Zahnrad eingesetzt ist. Die innere Oberfläche der Zwischengehäusewand 16, die mit der konischen äußeren Oberfläche des Ringes 58 (Fig. 3) zusammenarbeitet, ist ebenfalls konisch und weist denselben Neigungswinkel auf wie die äußere Oberfläche des Ringes 58, so daß fest anliegende, sich ineinander verkeilende Oberflächen zwischen dem Ring 58 und der Gehäusezwischenwand 16 vorgesehen sind. Die innere Oberfläche des Ringes 58 und die entsprechende Oberfläche des festen Zahnrades 50 sind ebenfalls gleichartig ausgebildet und sie verlaufen beide konzentrisch mit dem Wellenzapfen 54 der Welle 20.

Wie die Fig. 1 und 3 bis 5 zeigen, weisen die Ringsegmente des Ringes 58 mehrere Bohrungen auf, durch die sich Schrauben 62 in eine mit einem Gewinde versehene Bohrung in einem radial verlaufenden Ansatz 64 des Zahnrades 50 erstrecken können, um den Ring 58 an dem radialen Ansatz 64 zu befestigen. Der An-

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satz 64 erstreckt sich radial ein wenig über das radial nach innen verlaufende Ende der Zwischengehäusewand 16 hinaus, so daß der Ansatz 64 an einer Seite der Gehäusezwischenwand anliegt. Beim Einschrauben der Schrauben 62 in den Ansatz 64 wird daher verhindert, daß sich das Zahnrad in axialer Richtung verschiebt, und der Ring wird fest zwischen den Zahnradkörper und die Gehäusezwischenwand gezogen. Wie bereits erwähnt, ist der kleinste Außendurchmesser des Ringes 58 etwas· größer als der kleinste Abstand zwischen der inneren Oberfläche der Gehäusezwischenwand 16 und der äUße.ren Oberfläche des feststehenden Zahnrades 50. Wenn daher der Ring 53 zwischen die Gehäusezwischenwand und das feststehende Zahnrad eingesetzt ist und die Schrauben 62 angezogen werden, dann wird der Ring zwischen die Gehäusezwischenwand und das feststehende Zahnrad hineingekeilt, sobald er in axialer Richtung nach innen gezogen wird.

Wie Fig. 4 zeigt, sind die aneinanderstoßenden Kanten der Segmente des Ringes 58 nicht mit den aneinanderstoßenden Kanten des feststehenden geteilten Zahnrades 50 und der Lagerschalen 52 ausgerichtet, um zu verhindern, daß irgendwelche kon struktiv schwachen Punkte auftreten, die vorhanden sein könnten, wenn die aneinanderstoßenden Kanten miteinander ausgerichtet wären.

Infolge des Aufbaus gemäß der Erfindung ist ein Preßsitz zwischen der Gehäusezwischenwand 16, dem Ring 58 und dem feststehenden Zahnrad 50 vorgesehen, «ifenn der Ring 58 durch Anziehen der Schrauben 62 in axialer Richtung eingeklemmt wird, dann preßt er die feststehenden Zahnradhälften und die Lagerschalen fest zusammen, so daß während des Betriebs des Motors die Zahnradhälften und die Lagerschalen unverrückbar an ihrem Platz gehalten werden und irgendwelche Drehbewegungen dieser' Bauteile durch die Klemmwirkung des keilförmigen Ringes 58 vermieden werden. Die Klemmwirkung des keilförmigen Ring 58 verbindet die beiden Hälften des Zahnrades an ihren aneinanderstoßenden Oberflächen mit einer sehr größen Kraft, die über

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die gesamte Oberfläche der aneinanderliegenden Oberflächen verteilt iat und die beiden Zahnradhälftcn fest zusammenhält . Die erwendung von Schraubenbolzen für diesen Zweck ist daher nicht notwendig, wie es bei den bekannten Ausführunj,3formen erforderlich war. Die aneinanderliegenden Oberflächen zwischen dem Ring 58, der Gehäusezwisehwand 16 und den festen Zahnrad 50 weisen eine verhältnismäßig große Tragfläche auf, die etwa der gesamten axialen Länge des Ringes 58 entspricht, so daß der Anpreßdruck zwischen diesen Teilen verhältnismäßig gering ist.

llacchinen mit hoher abg-ebbarer Leistung der beschriebenen ,.rt arbeiten normalerweise bei verhältnismäßig hohen Temperaturen, Infolge der Tatsache, daß das Gehäuse aus Leichtmetalllu^ierun.ren, wie z. B. Aluminium hergestellt sein kann, ist c¹..ηs Gehäuse Wärmeausdehnungen ausgesetzt, die verursachen kön-ή'Τ, daß die radiale Berührung an der Auflagestelle zwischen dsr Gehäu3ezwischenwand aus Leichtmetallegierung und dem feststehenden Zahnrad verlorengeht, das normalerweise aus einem Verltstoff hergestellt ist, der eine verhältnismäßig geringe V/'srmeausdehnung aufweist, wie ζ. B. Stahl. Die Wärmeausdeh- -lur^en können außerdem eine Zunahme des Lagerspiels zwischen der Vi/elle 20 und dem Lager 52 an den Wellenzapfen 54 zur FoI- ^e haben. Infolge der Keilwirkung des Ringes 58 versuchen dl'; aneinanderliegenden Bauteile, nämlich die Gehäusezwischen-.."-,.nd 16, der Ring 58 und das feststehende Zahnrad 50, wie ein .■-uüainmengesetztes Gefüge aus drei einzelnen Bauelementen zu wir Icon. Ilan hat gefunden, daß das zusammengesetzte Gefüge ei-λο kloinero Wärmeausdehnung aufweist als das Leichtmetallge-"'Uiuse in Bereich seiner AnlageflEche. Da das zusammengesetzte GeXUgG eihe geringere Wärmeausdehnung aufweist als die einzelnen Gehiuseteile aus Leichtmetallegierungen, hat sich ge-Eoi{jt, das die diametrale thermische Ausdehnung an der Bohrung für den Lagerzapfen so klein wie möglich ist.

1·':".{τ. 6 zeigt eine weitere Ausführungpform der Erfindung. Bei

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der in Fig. 6 gezeigten Bauform verjüngt sich, die innere Oberfläche dee geteilten keilförmigen Ringes 58 anstatt seine äußere Oberfläche, wie es bei der oben beschriebenen Ausführungsform der Pail ist. Die äußere Oberfläche des geteilten Ringes 58 und die innere Oberfläche der Gehäusezwischenwand 16 verlaufen konzentrisch mit dem Wellenzapfen 54» Dies trifft bei der zuvor beschriebenen Ausführüngsform für die innere Oberfläche des Ringes 58 und die äußere Oberfläche des feststehenden Zahnrades 50 zu. Jetzt ist die äußere Oberfläche des geteilten feststehenden Zahnrades 50 konisch ausgeführt und arbeitet mit der konischen inneren Oberfläche des geteilten Ringes 58 zusammen. Die Keilwirkung wird daher bei dieser Ausführungsform zwischen der inneren Oberfläche des geteilten Ringes 58 und der äußeren Oberfläche des feststehenden Zahnrades 50 hervorgerufen. Der Aufbau und die v/irkung/sweise der in Pig. 5 gezeigten Ausfuhrungsform g"emäß der Erfindung ist im wesentlichen dieselbe wie bei der oben beschriebenen Bauform.

Den in Pig. 1 gezeigten Mehrläufermotor kann man in der folgenden »veise zusammenbauen. Wie man auf der linken Seite der Pig. 1 sehen kann, werden eine Gehäuseseitenwand 14, ein aussenverzahntes Zahnrad 50 und ein Gleitlager 52 auf dem Wellenzapfen 54 der //eile 20 angeordnet, wobei das Zahnrad 50 mit der Gehäuseseitenwand 14 verschraubt ist· Ein Läufer 24 und ein innenverzahnter Zahnkranz 48 werden dann auf dem Exzenter 22 gelagert, wobei der Zahnkranz 48 in das Zahnrad 50 eingreift. Dann wird eine Umfangswand 12 an die Gehäuseeeitenwand 14 angelegt. Die eine Hälfte des Lagers 51 und dee geteilten konischen Ringes 58 werden dann einzeln an dem Exzenter 22 vorbeigeschoben und zwischen dem Wellenzapfen 54 und der inneren Oberfläche der Gehäusezwischenwand 16 an geordnet, Die Welle 20 wird nun gedreht, so daß die anderen Hälften des Lagers, des Zahnrades und dee Binges an dem Ex zenter vorbei in ihre betreffende Stellung auf dem Wellen zapfen 54 geschoben werden können. Eine Gehäusezwischenwand 16 kann dann von der rechten Seite des in Pig. I gezeigte?! ■

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Motors über den Exzenterzapfen 22 geschoben werden und an die Umfangswand 12 und den Läufer 24 angelegt werden. Die Schrauben 62 werden durch den Ring 58 gesteckt, und der Ring wird lose in seine Stellung gebracht. Die Schrauben kömnen dann in die mit einem Gewinde versehen Bohrungen in dem Anaatz 64 eingeschraubt und dann gleichmäßig angezogen werden, tun die Lagerschalen und die Zahnradhälften zusammenzupressen und um sie fest zwischen die Gehäusezwischenwand 16 und den Wellenzapfen 54 zu keilen. In dem Ring 58 kann man Gewindegange 59 vorsehen, so daß man ein Werkzeug einsetzen kann, um den Ring 58 herauszuziehen, wenn der Motor auseinandergenommen wird.

Die restlichen Teile des in Pig. I gezeigten Mehrläufermotors werden in ähnlicher Weise zusammengebaut wie es oben beschrieben ist und schließlich die andere Gehäuseseitenwand 14 an dem gegenüberliegenden axialen Ende des Mehrläufermotors angebracht . Schraubenbolzen 66 werden in axialer Richtung durch die gesamte Länge des Motors gesteckt, wie es gezeigt ist, um die einzelnen Läuferkammern fest zusammenzuhalten. Selbstverständlich könnte man auch zwischen den einzelnen Läuferkammern getrennte Bolzen anstelle des in Fig. 1 gezeigten einzigen Schraubenbolzens 66 verwenden.

Infolge des Aufbaus gemäß dar Erfindung wird erreicht, daß man eine Motorwelle aus einem Stück und Gehäusezwischenwände, die ebenfalls aus einem Stück bestehen, in einem MehrläuferRotationskolbenmotor verwenden kann, wobei man die Lager für die Wellenzapfen 54 und die feststehenden Zahnräder 50, die die Wellenzapfenlager umgeben, sehr gut in den Mehrläufermotor einbauen kann. Die Bauweise gemäß der Erfindung verhindert außerdem, daß sich das feststehende Zahnrad und die Lager aus ihren festen Stellungen herausdrehen.

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Außerdem ist ein etwa gleichmäßiges lagerspiel und Anlagestelle an der inneren Oberfläche der Gehäusezwischenwand vorgesehen, und irgendwelche Wärmeausdehnungen an der Bohrung für das Wellenzapfenlager sind so klein wie möglich gehalten. Es soll erwähnt werden, daß die Erfindung auf Mehrläufermaschinen mit mehreren Läufern oder Kammern, z. B. Zwei- oder Dreiläufermotoren, anwendbar ist, obwohl hier eine Mehrläufer- oder Mehrkammermaschine beschrieben ist, die vier axial ausgerichtete läuferkajjmern aufweist.

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Claims

inoi705

Mehr]aufer-Rotationsmaschine rait mehreren Läuferkammern, die ^reils eine Umfangswand besitzen, dadurch gekenn zeichnet , daß die Läuferkammern (10) axial ausgerichtet nebeneinander rings um eine gemeinsame drehbare ungeüC-j.lto V^relle (20) angeordnet sind, dall eine Gehausezwischenv/anc. (16) mit den Umfangswänden (12) der benachbarten Läuferkaamern (10) und an jedem axialen Ende der Rotationsmaschine ,i-'vcils oine Gehäuseseitenwavid (1A) mit einer Umfangswand (12) verbunden ist, wobei jede Läuferkammer (10) einen mehr-.;togi£er > Hohlraum (17) aufweist unc die ungeteilte V'elle (20) durch jede Gehäusezvrischenmmd (1G) und Gehäuseseitenwand (14) ve:^lL^:.uft, daß die ungeteilte Welle (20) axial versetzte Exzen-

:.rzapfen (22) aufweist, von denen jeweils einer in jedem liOhlrau.m (17) angeordnet ir.t. dar auf jedem Exzenter zapf en (22) ein Liufer (24) drehbar gel&.gert ist, der zur Abdichtung j,:.<TGni'ber der i'ireren Oberfläche ο er Umfangswand (12) mehrere, ?.uf dem Umfang versetzte Kanten besitzt und einen an eich be- !,■m:at3n innenver zahnt en Zahnkranz (48) aufweist, daß mehrere feststehende Zahnräder (50) rings um die ungeteilte Welle (20) angeordnet sind, wobei jeweils eines dieser Zehnräder mit dem Innenzahnkranz (48) in Eingriff steht, daß der Innendurch-■ v.iooor des feststehenden Zahnrades kleiner ist^als der Außen·»

Jv.i'chmesser des Exzenterzapfens (22), daß jede^i feststehende 7'ihnrad (50), das zwischen den Exzenterzapfen (22) angeordnet xtit, aus Gründen des Zusammenbaus mit der ungeteilten Welle ge~ x:ilt riet undjdaß keilförmige Bauteile zwischen der inneren Oberfläche jeder GehäuseZwischenwand (16) und der äußpren Oberfläche jedes geteilten feststehenden Zahnrades (50) einge-

o.;z'j sind, so daß sich die geteilten feststehenden Zahnräder .Vi den GehäuBezwischenwändcn abstützen und an ihren bttreffen- :'.cn Gühäusewänden unverrückbar festgehalten v/erden.

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2) Mehrläufer-Rotationsmaschiiie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die keilförmigen Bauteile einen geteilten Ring (58) mit einer konischen äußeren Oberfläche enthalten, und daß die kleinste Dicke des geteilten Ringes größer ist als der kleinste Abstand zwischen der inneren Oberfläche der G-ehäusezwischenwand (16) und der äußeren Oberfläche des geteilten Zahnrades (50), so daß ein Preßsitz zwischen diesen Teilen vorgesehen ist.
3) Mehrläufer-Rotationsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der geteilte Ring zum Zusammenbau mit der ungeteilten ^Trelle mindestens in zwei Ringsegmente geteilt ist.
4) Mehrläufer-Rotationsmaschine nach Anspruch 2 oder 3, d a durch gekennzeichnet, daß die innere Oberfläche der Gehäusezwischenwand konisch ausgebildet ist, so daß sich der geteilte Ring an diese Oberfläche eng anschmiegt.
5) Mehrläufer-Rotationsmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß die keilförmigen Bauteile einen geteilten Ring mit einer konischen inneren Oberfläche enthalten, und daß die kleinste Dicke des geteilten Ringes größer ist als der kleinste Abstand zwischen der inneren Oberfläche der Gehäusezwischenwand und der äußeren Oberfläche des geteilten Zahnrades, so daß zwischen diesen Teilen ein Preßsitz vorgesehen ist.
6) Mehrläufer-Rotationsmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß ein Teil der äußeren Oberfläche des geteilten feststehenden Zahnrades (50) konisch ausgebildet ist, so daß sich der Ring an dieses Oberflächenteil fest anschmiegt.

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7) Mehrlaufer-ftotationsmaschine nach einem oder mehreren der An Sprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zusammenbau mit der ungeteilten ^Tfelle jedes geteilte feststehende Zahnrad" (50) in zwei halbzylindrische Hälften geteilt ist.
8) Mehrläufer-Rotationsmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß mehrere ringförmige Lagerhülsen (52) um die ungeteilte Welle (20) herum zwischen der Helle und jedem geteilten feststehenden Zahnrad (50) angeordnet sind, und daß die Lagerhülsen zum Zusammenbau mit der ungeteilten Welle ebenfalls in zwei halbzylindrische Lagerschalen geteilt sind.
9) Mehrläufer-Rotationsmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß jede Gehäusezwischenwand (16) aus einem Stück besteht und daß der Durchmesser an ihrer inneren Oberfläche größer ist als der Außendurchmesser der Exzenterzapfen (22), so daß mann die ungeteilten Gehäusezwischenwände über die Sxzenterzapfen schieben kann.
10) Mehrläufer-Rotationsmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die keilförmigen Bauteile einen Ring mit mindestens einer konischen Oberfläche enthalten, daß die kleinste Dicke des Ringes größer ist als der kleinste Abstand zwischen der inneren Oberfläche der Gehäuseumfangswand und der äußeren Oberfläche des geteilten feststehenden Zahnrades, so daß der geteilte Ring das geteilte feststehende Zahnrad zwischen die ungeteilte G-ehäusezwi3chenwand und die ungeteilte "felle fest einkeilt, wenn der geteilte Ring zwischen die innere Oberfläche der ungeteilten Gehäusezwischenwand und die äußere Oberfläche des geteilten fest-

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Zahnrades eingesetzt ist.
11) Mehrläufer-Rotationsmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Oberfläche des geteilten Ringes fast mit der gesamten inneren Oberfläche der ungeteilten Gehäusezwischenwand fest verkeilt ist.
12) Mehrläufer-Rotationsmaschine nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, - daß der geteilte Ring mit dem geteilten feststehenden Zahnrad fest verbunden ist.
13) Mehrläufer-Rotationsmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet daß die Gehäusezwischenwand (16), die mit den Umfangswänden (12) von benachbarten Läuferkammern verbunden ist, aus einem Stück besteht und daß sich gegen jede dieser ungeteilten Gehäuse zwischenwände ein geteiltes feststehendes Zahnrad abstützt.
14) Mehrläufer-Rotationsmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die keilförmigen Bauteile einen geteilten Ring enthalten und daß der geteilte Ring mindestens in ^wei Ringsegmente geteilt ist,
15) Mehrläufer-Rotationsmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14» dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine drei nebeneinander ausgerichtete Läuferkammern besitzt.

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