[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Rotationskolbenmaschine mit zwei oder mehr parallel-,
geschränkt- oder winkelachsigen Drehkolben. Dabei sind die als Leistungs- bzw. Absperrelemente
fungierenden kolbenteile - nachfolgend Kolben genannt- auf um eine Drehachse drehenden
Ringkolben - nachfolgend Kolbenringe genannt- angebracht. Bei Drehung der Kolbenringe
bewegen sich die Kolben in kreisringförmigen Kanälen in einem Gehäuse.3-e zwei verschiedene
Kanälesind so gelegt, daß sie sich schneiden. Wählt, man für die Kanäle bestimmte
Querschnittsflächen und fürdi e Kolben von Lage und Querschnittsflächen der Kanäle
abhängige Formen, so kann man erreichen, daß ein Kolben bei Durchgang durch den Durchschnitt
der beiden Kanäle für Medien in seinem Kanal als Leistungsteil, für Medien im kreuzenden
Kanal als Absperrteil wirkt.
[0002] Um eine permanente Dichtheit der Kanäle zu erreichen, muß der an den kanälen anliegende,
einen Teil der Kanalwand bildende Teil des Kolbenrings mit den Kolben einen geschlossenen
Ring bilden. Sollen sich darüber hinaus die Kanäle zweimal so schneiden, daß die Rotationsflächen
der Kolben auf dem einen Kolbenring die Rotationsflächen der Kolben auf dem anderen
Kolbenring zweimal schneiden (Definition S.8 Zeile 22-30), müssen die ringförmig geschlossenen,
an den Kanälen anliegenden Teile der Kolbenringe so zu den Kanälen liegen,daß sich
deren Rotationsflächen überhaupt nicht schneiden. Dies erreicht man z.B. bei parallelachsigen
Maschinen dadurch, daß der eine Kolbenring auf der einen Seite der beiden Kanalschnittgebiete
und der andere Kolbenring auf der anderen Seite liegt. Bei winkelachsigen Maschinen,
bei denen die Drehachsen durch das Innengebiet aller Kanalringe gehen, liegt der eine
Kolbenring innerhalb seines Kanalrings, also auf Seite der Drehachse, der andere außerhalb
seines Kanalrings, also auf der von der Drehachse abgewandten Seite. Zur Verdeutlichung
der Definition von Kolben und Kolbenring gilt: Kolben sind die Teile eines Rotationskolbens,
deren Rotationsfläche die Rotationsfläche eines anderen Rotationskolbens schneidet,
die übrigen Teile des Rotationskolbens werden Kolbenring genannt.
[0003] Solche Maschinen lassen sich als Verdichter, Pumpen oder Kraftmaschi
~ nen einsetzen.
[0004] Nach BENSINGER ( Bensinger ,W. -D-; Rotationskolben-Verbrennungsmotoren;Springer-Verlag
Berlin/Heidelberg 1973; S.47) sind bei allen bekannt gewordenen Maschinen die Achsen
parallel, jedoch seien winkel-oder geschränktachsige Bauarten denkbar.
[0005] Es ist z.B. eine parallelachsige Wälzkörperpumpe von BEHRENS aus dem Jahre 1867 bekannt,
die als Pumpe und Dampfmaschine gebaut wurde und für geringe Drücke sogar ohne besondere
Dichtteile betrieben werden konnte, da sie überall breite Dicht- bzw. Spaltflächen
aufweist(Wankel, F.; Einteilung ..... ; DVA Stuttgart 1963; Tafel 7, Zeile III, Spalte
16). Auch ist eine zweiflügelige, parallelachsige Wälzkörperpumpe (= Trommelkolbenpumpe)
bekannt, bei der die Flanken so geformt sind, daß sie theoretisch keine Förderstromschwankungen
zulassen. Diese theoretische Möglichkeit besteht auch bei Zahnradpumpen.
[0006] Tatsächlich sind aber ungenügende Abdichtungen an den Wälzstellen zu verzeichnen,
so daß es in der Realität zu Förderstromschwankungen kommt. In obigen Maschinen wird
an bestimmten Stellen eine Abdichtung nur über Kanten erreicht, die bei hohen Drücken
ungenügende Wirkungen zeigt. Auch ist eine Verwendung von Dichtelementen für die Spalte
zwischen den Kolben oder zwischen wälzenden Teilen schwierig zu realisieren.
[0007] Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen und weitergehende Einsatzmöglichkeiten auch
für hohe Drücke und gleichmäßige und große Förderströme ermöglichen.
[0008] Die Erfindung, wie sie gekennzeichnet ist, ermöglicht - insbesondere als winkelachsige
Ausführung- auch im Schnittbereich zweier Kolbenbahnen eine wesentlich verbesserte
Abdichtung als bei den oben angeführten Maschinen, da beim Passieren der Kolben zweierverschiede
- ner Kanäle durch Gestaltung der Front- und Endflächen der Kolben auch zwischen beiden
Kolben weitgehend breite Dicht- bzw. Spaltflächen verbleiben.
[0009] Somit wird für die Maschine ein weites Einsatzfeld ermöglicht.
[0010] Abbildung 1 zeigt die Maschine in perspektivischer Ansicht. Die beiden Kanalringe
(1 X2) haben gleichen Durchmesser und schneiden sich rechtwinklig. Der eine Kolbenring
(3) ist ein Ring, der an der Innenseite des einen Kanals (1 ) anliegt. Seine Drehrichtung
und damit die Bewegungsrichtung der auf ihm angebrachten Kolben ist die des mit A
gekennzeichneten Pfeils.
[0011] Der andere Kolbenring (4) ist ein Ring, der ander Außenseite des anderen Kanals ('2)
in Richtung des mit B gekennzeichneten Pfeils dreht. Auf den Kolbenringen (3) (4)
sind die Kolben (5) angebracht. Sie sind dadurch gekennzeichnet, daß sich ihre Laufbahn
-der Kanal - mit der Laufbahn von Teilen des anderen Drehkolbens -dessen Kolben- kreuzt.
Durch den Schnittpunkt der Drehachsen (6) (7) der beiden Kolbenringe (3) (4) ist die
Achse (8) gelegt. Sie wird über ein Getriebe - in diesem Fall Zahnräder (9) (10) an
der Achse, die in eine Verzahnung an der Kolbenringflanke eingreifen - von den Kolbenringen
so angetrieben bzw. treibt diese so an, daß sich dadurch eine konstante Relation der
Drehzahlen der Kolbenringe und der Achse ergibt. Im vorliegenden Fall sollen die beiden
Kolbenringe gleiche Drehzahl haben.
[0012] Abbildung 2 zeigt einen zur Drehachse (6) senkrechten Schnitt durch den Kanal (1
,bei dem der Kolbenring (3) auf der der Achse (8) zugewandten Seite kreist.D.er Kanalring
wird durch eine Wand, die durch das Gehäuse (11) und den Kolbenring (3) gebildet wird,
begrenzt. In diesem Kanal (1 ) werden die flüssigkeitsgekühlten Kolben (5) bewegt.
Die Flüssigkeitskühlung wird dadurch erreicht, daß unter den zu kühlenden Flächen
Kanäle (13) entlanggeführt werden, in denen das flüssige Medium strömt. Die drehachsennahen
Einlaßöffnungen (12) dieser Kanäle (13) drehen an einem mit Flüssigkeit gefüllten
Kanal (15) im Gehäuse (11 ) entlang. Da die Auslaßöffnungen (14) achsenferner sind,
wird durch die Fliehkraft eine Beschleunigung auf den Kanalinhalt nach außen erzeugt
und damit entsteht bei der Einlaßöffnung (12) ein Sog, der Flüssigkeit aus dem Gehäusekanal
(15) ansaugt. In der dargestellten Stellung des Kolbenrings (3) befinden sich die
Kolben (5) im Kreuzungsbereich (16) der Kanäle. Nur der in diesem Bereich (16) die
Kanalwand bildende Teil des äußeren Kolbenrings (4) ist sichtbar.
[0013] Abbildung 3 zeigt einen zur Drehachse (7) senkrechten Schnitt durch den Kanal (2),
bei dem der Kolbenring (4) auf der von der Achse (8) abgewandten Seite kreist. Auch
hier wird der Kanalring durch eine Wand, die durch das Gehäuse (11) und den Kolbenring
(4) gebildet wird, begrenzt. In diesem Kanal (2) kreisen die luftgekühlten Kolben
(5) . Die Luftkühlung wird dadurch erreicht, daß die Kolben (5) einen Hohlraum (18)
aufweisen, der an einer Seite eine in Drehrichtung nach außen weisende Öffnung (17)
und an der anderen Seite eine gegen die Drehrichtung nach außen weisende Öffnung (19)
hat. Damit strömt bei Drehung des Kolbenrings Luft durch diesen Kanal und kühlt die
Wandungen.
[0014] Der Kreuzungsbereich (16) der beiden Kanäle ist durch die Kolben des innenliegenden
Kolbenrings(3) verschlossen. (Gleiche Maschinenstellung wie in Abblidung 2) Damit
werden bei weiterer Drehung der Drehkolben - die Kolben am innenliegenden Kolbenring
(3) bewegen sich durch den Kreuzungsbereich(16) , halten diesen aber verschlossen-
die Saugräume (22) (23) vergrößert und die Druckräume (20) (21) verkleinert.
[0015] In Abbildung 4 ist ein Schnitt entlang der Achse (8) (Abbildung 1 Ebene 0-0 1 -1
) gezeigt. Die Achse (8) ist im Gehäuse (11) gelagert. An ihr befinden sich kleine
Zahnräder (9) zum Antrieb bzw. zur Kraftaufnahme des an der Innenseite seines Kanals
(1 ) drehenden Kolbenrings (3). Die großen Zahnräder (1.0) treiben den an der Außenseite
seines Kanals (2) drehenden Kolbenring (4) an.
[0016] Abbildung 5 zeigt eine Alternative zu dem in Abbildung 1 und 4 vorgesehenen Getriebe
zur Kraftumsetzung und Drehzahlregulierung der beiden Kolbenringe (3X4). Der an seinem
Kanal (1) innen anliegende Kolbenring (3) ist fest mit der Achse (8) verbundenund
dreht gleichförmig mit ihr um seine Drehachse. Die Drehachse des außen liegenden Kolbenrings
(4) schneidet diese Drehachse nicht rechtwinklig. Damit schneiden sich auch die beiden
Kanäle nicht rechtwinklig. Die Lage des äußeren Kolbenrings (4) ist gestrichelt in
der Perspektive (24) angedeutet. Die Kraftumsetzung erfolgt über ein Getriebe (25).
Es ist hierbei vorgesehen, daß die beiden Kolbenringe (3) (4) gleiche Drehzahl haben.
Die Kraftumsetzung erfolgt derart, daß die Kraft am inneren Kolbenring (3) abgenommen
und auf den äußeren (4) übertragen wird bzw. umgekehrt.
[0017] Die Einsatzmöglichkeiten solcher Maschinen als Pumpe, Verdichter bzw. als Kraftmaschine
mit getrenntem Verdichter- und Kraftmaschinenteil und dazwischen liegender Brennkammer
und als Viertaktverbrennungsmotor sollen anhand der Abbildungen 5a - 7d erläutert
werden. Dabei sind die auf einer Kugeloberfläche ablaufenden Kolbenbewegungen in eine
Ebene projiziert. Es wird unterstellt, daß die Kanäle sich rechtwinklig schneiden
und die Kolbenringe gleiche Drehzahl und daher die Kolben gleiche Geschwindigkeit
haben.
[0018] Abbildung 5a und 5b zeigen die Verwendung einer solchen Maschine als Pumpe. Die Kolben
im waagrechten Kanal (30) bewegen sich nach rechts, die im senkrechten Kanal (31 )
nach oben. Damit entstehen vor der Kanalkreuzung (32) - also links und unterhalb der
Kreuzung-Druckräume (33) (34), und hinter der Kreuzung (32) - also rechts und oberhalb
davon - Saugräume (35) (36).
[0019] Bewegt sich der Kolben (38) des senkrechten Kanals (31 ) auf die durch den Kolben
(37) des waagrechten Kanals (30) versperrte Kreuzung (32) zu, wird der Druckraum (34)
verkleinert, sein Inhalt durch die Druckkanäle (39) aus der Pumpe gepreßt. Bei Weiterbewegen
der Kolben wechselt der Kolben (38) des senkrechten Kanals den (37) des waagrechten
Kanals als Absperrteil ab. Nun wird der Kolben (37) des waagrechten Kanals zum Leistungsteil,
der Raum(33) vor ihm zum Druckraum.
[0020] Durch die Form der Kolbenfronten (40) und Kolbenenden (41 ) (= parallele Ebene zur
in der Winkelhalbierenden des Winkels α senkrechten Ebene) können die Kolbenbewegungen
so aufeinander abgestimmt werden, daß sich auch im Kreuzungsbereich nahezu permanent
genügend breite Dichtflächen ergeben.
[0021] Die Räume (35) (36) hinter der Kreuzung werden vergrößert, saugen also durch den
Saugkanal (42) das zu pumpende Medium an.
[0022] Abbildung 6a und 6b zeigen die Verwendung zweier solcher Maschinen in Kombination
als Kraftmaschine. Die linke (50) arbeitet als Verdichter, die rechte (51 ) als Kraftmaschine.
In der dazwischen lieganden Brennkammer (52) wirdd em Arbeitsmedium Wärme zugeführt.
Wieder bewegen sich die Kolben (38) der senkrechten Kanäle nach oben, die (37) der
waagrechten nach rechts. In der Abbildung 6a ist bei der Verdichtermaschine (50) die
Öffnung (53) zur Brennkammer (52) noch durch den Kolbenring (54) verschlossen. Diese
Öffnung (53) wird erst dann zum Kanal (30) durch die Öffnung (55) im Kolbenring, die
sich dann über diese Öffnung (53) schiebt, geöffnet., wenn die gewünschte Verdichtung
erreicht ist. Dann wird das verdichtete Medium in die Brennkammer gepreßt (Vgl.Abb
6b). In den Räumen (35) (36) hinter der Kreuzung (32) wird vom Verdichter wieder Frischgas
oder Frischluft angesaugt.
[0023] In der Brennkammer (52) wird dem Medium Wärme zugeführt. Von dort führt ein Kanal
zur Kraftmaschine.
[0024] In Abbildung 6a ist der Arbeitsraum (60) des waagrechten Kanals (30) in der Kraftmaschine
(51 ) zur Brennkammer offen, da sich die Öffnung (61) im Kolbenring (59) über der
Öffnung (58) des Brennkammerkanals (57) befindet. Es erfolgt also isobare Vergrößerung
des Arbeitsraums (60). Danach verschließt der Kolbenring (59) die Brennkammerkanalöffnung
(58) (siehe Abb. 6b). nun erfolgt adiabatische bzw. isentrope Vergrößerung. Durch
Verkleinern der Räume vor der nächsten. Kreuzung wird der Kammerinhalt nach außen
entleert und hinter der Kreuzung der Raum erneut mit dem von der Brennkammer kommenden
Medium gefüllt.
[0025] Die Abbildungen 7a - 7d zeigen die Verwendung einer solchen Maschine als Viertaktverbrennungsmotor.
Wieder bewegen sich die Kolben (38) der senkrechten Kanäle (31) nach oben, die (37)
der waagrechten Kanäle (30) nach rechts. Der senkrechte Kanal (31) fungiert als Ansaug
- und Verdichterkanal, der waagrechte Kanal (30) als Arbeits- und Ausstoßkanat.
[0026] Im senkrechten Kanal wird im Raum (70) hinter der Kreuzung Frischgas oder Frischluft
angesaugt und zur nächsten Kreuzung gebracht. Diese (16) ist ebenso wie der Brennraumausgang
(74) durch den Kolben (37) des waagrechten Kanals versperrt. Durch Verkleinern des
Raumes (71 ) vor der Kreuzung wird dessen Inhalt verdichtet und in den Brennraum (73)
gepreßt. (Vgl.Abb. 7a)
[0027] Danach wird auch der Brennraumzugang (72) durch den Kolben (38) des senkrechten Kanals
versperrt und der Brennrauminhalt gezündet oder Brennstoff eingespritzt,der sich entzündet.
(Vgl, Abb. 7b)
[0028] Durch Weiterbewegen der Kolben wird die Kreuzung (16) durch den senkrechten Kolben
(38) abgesperrt und der waagrechte Arbei tskolben (37) vom Brennkammerausgang (74)
wegbewegt. Das unter hohem Druck stehende Arbeitsmedium strömt in den Arbeitsraum
(75) und treibt den Arbeitskolben (37) nach rechts (Vgl. Abb. 7c und 7d).
[0029] Da der waagrechte Kanal (30) breiter als der senkrechte (31 ) ist, wird das Arbeitsmedium
beim Expansionsprozeß über das Ansaugvolumen hinaus gedehnt.
[0030] Auch wird, da der Brennraumauslaß (74) später als die Kreuzung (16) durch den waagrechten
Kolben (37) verschlossen wird, vom Verdichterkolben (38) Luft oder Gas durch den Brennraum
gepreßt und damit die verbrannten Restgase herausgespült.
[0031] Vor der nachfolgenden Kreuzung wird der Arbeitsraum verkleinert, das verbrannte Gas
nach außen gepreßt.
[0032] Die Abbildungen 9a - 9f zeigen verschiedene Ausführungen von Dichtelementen, die
bei der Maschine Verwendung finden können.
[0033] Abbildung 9a (von derSeite) und 9b (als Schnitt in 0-0) zeigen eine Bandabdichtung
wie sie z.B. zur Abdichtung der Spalte im Kanal zwischen Kolbenring (3) und Gehäuse
(11 ) verwendet werden können. Die Kolbenringe (3) drehen. Daher kann ein kreisringförmiges
Dichtungsband(82) in kreisringförmigen Nuten (80) (81) in Kolbenring (3) und Gehäuse
(11 ) liegen. Der Gasdruck preßt dieses Band (82) an die Nutenflanken und ermöglicht
so eine sehr wirksame Abdichtung. Ebenso kann eine solche Dichtung am Kolben in Bewegungsrichtung
liegen.
[0034] Abbildung 9c (von der Seite) und 9d (als Schnitt in 1 -1 ) zeigen eine Dichtungsmöglichkeit
an geraden Flächen senkrecht zur Bewegungsrichtung. Die Dichtung (84) liegt mit einem
Teil (85), der einen runden Querschnitt hat in einem Nut (86) im Kolben (5) oder Gehäuse
(11). Der andere Teil ragt in Ruhestellung in den Spalt (87) zwischen Gehäuse (11)
und Kolben (5) ohne die gegenüberliegende Wand zu berühren. Die Dichtung (84) ist
in ihrem Nut (86) so drehcar, daß bei Drehung der Dichtung ihre eine oder andere Kante
(88) (89) gegen die gegenüberliegende Wand gepreßt und damit der Spalt (87) abgeschlossen
wird. Diese Drehung wird - je nach Richtung des Gasdrucks - durch diesen bewirkt.
[0035] Abbildung 9e (von der Seite) und 9f (als Schnitt in 2-2) zeigt eine Dichtung zur
Abdichtung der Spalte zwischen Kolbenfronten (40) und Kolbenenden (41 ) bei Durchgang
durch die Kanalkreuzung. Die Dichtungen (84) liegen wieder drehbar in einem Nut (86)
und stehen in Ruhestellung - also außerhalb des Kreuzungsbereichs - mit ihrer einen
Kante (90) ein Stück weit hervor. Schiebtsich nun die Front (40) des einen Kolbens
am Ende (41 ) des anderen entlang, wird durch eine Schräge (91) am Kolbenende (41
) (bzw. am Kolbenanfang) die hervorstehende Kante (90) berührt und die Dichtung ein
wenig gedreht. Durch den Gasdruck wird diese Dichtungskante (90) an die gegenüberliegende
Fläche gepreßt und damit die Abdichtung erreicht.
[0036] Abbildung 8a -8d dienen der Erläuterung des zweifachen Schnitts von Rotationsflächen
bzw. von Figuren oder Flächen an sich.
[0037] Der Durchschnitt zweier Körper oder Flächen heiße ein fach , wenn sich je zwei Punkte
im Durchschnitt durch stetige, vollständig im Durchschnitt liegende Kurven verbinden
lassen.
[0038] Der Durchschnitt heiße zweifach, wenn es zwei Punkte P
1 und P
2 im Durchschnitt gibt, die sich nicht durch stetige, vollständig im Durchschnitt liegende
Kurven verbinden lassen, und jeder andere Punkt im Durchschnitt durch eine volständig
im Durchschnitt liegende,stetige kurve mit genau einem der beiden Punkte P
1 und P
2 verbindbar ist. In Abbildung 8a und 8c schneiden sich die Ringe im Sinne dieser Bedeutung
zweimal, in Abbildung 8b und 8d einmal, da in 8a und 8c zwei getrennte Schnittgebiete
sind, das Schnittgebiet in 8b und 8d aber zusammenhängt.
1.) Eine Rotationskolbenmaschine mit zwei oder mehr parallel-, geschränkt-oder winkelachsigen
Rotationskolben
dadurch gekennzeichnet, daß
die Rotationsflächen von Teilen (5) zweier verschiedener Rotationskolben sich bei
parallelachsigen Rotationskolben zweimal, bei geschränkt- oder winkelachsigen Rotationskolben
ein- oder zweimal schneiden (Definition S.8 Z.22 - 30) und diese Rotationsflächen
durch ein Gehäuse (11) und Teilen der Rotationskolben -den Kolbenringen (3) (4) -,
deren Rotationsflächen sich nicht mit anderen Rotationsflächen schneiden, so umgeben
sind, daß sie vollständig in abgeschlossenen Kanälen (1) (2) liegen, in die oder aus
denen durch Öffnungen (39,42,53,58,72,74) im Gehäuse oder im Rotationskolben(55,61)
flüssige oder gasförmige Medien gebracht werden können und daß die Kolben (5) so auf
den Kolbenringen (3) (4) angeordnet sind und deren Drehzahlen so aufeinander abgestimmt
sind, daß sich die Kolben des einen (3) oder des anderen Kolbenrings(4) ohne gegenseitige
Behinderung durch das Schnittgebiet ihrer Rotationsflächen bzw. durch das Schnittgebiet
(16) ihrer Kanäle (1 ) (2) bewegen lassen und die Kolben dabei so geformt sind, daß
sie bei Durchgang durch den Kreuzungsbereich (1 6) für ihren Kanal als Leistungsteil
und für den kreuzenden Kanal als Absperrteil wirken und/oder daß die Kolbenfronten
(40) und Kolbenenden (41 ) so geformt sind, daß auch während des Wechsels zweier zu
verschied enen Rotationskolben gehörigen Kolben im Kreuzungsbereich (16) die Kolbenfront
des einen Kolbens so am Kolbenende des anderen Kolbens entlangbewegt wird, daß weitgehend
breite Dicht- bzw. Spaltflächen zwischen beiden Kolben erhalten bleiben.
2.) Eine unter Patentanspruch 1 gekennzeichnete Maschine zusätzlich dadurch gekennzeichnet,
daß
sie zwei Rotationskolben mit nicht parallelen Drehachsen (6) (7) hat, die Durchmesser
der beiden durch die Rotationsflächen bzw.die Kanäle (1) (2) gebildeten Kreisringe
gleich sind, der Kolbenring (3) des einen Rotationskolbens an der Innenseite d.h.
an der der Drehachse zugewandten Seite seines Kanals (1), der Kolbenring (4) des anderen
Rotationskolbens an der Außenseite d.h. an der von der Drehachse abgewandten Seite
seines Kanals (2) dreht und die Kanäle (1 ) (2) sich zweimal schneiden und die beiden
Schnittgebiete (16) für beide Kanalringe (1 ) (2) diametral liegen.
3.) Eine unter Patentanspruch 2 gekennzeichnete Maschine, zusätzlich dadurch gekennzeichnet,
daß
der eine Kolbenring (3) ein Rad bildet, das fest mit einer Achse (8) verbunden ist
und daher gleichförmig mit dieser Achse (8) dreht und der andere Kolbenring (4) einen
Ring bildet, der um eine Drehachse dreht, die die Drehachse des radförmigen Kolbenrings
nicht rechtwinklig schneidet, und die beiden Kolbenringe über ein Getriebe (25) so
miteinander verbunden sind, daß bei Drehung eines der beiden Kolbenringe auch der
andere über das Getriebe gedreht wird und die Relation der Drehzahlen der beiden Kolbenringe
zueinander durch die Getriebeübersetzung festgelegt wird.
4.) Eine unter Patentanspruch 2 gekennzeichnete Maschine zusätzlich dadurch gekennzeichnet,
daß
beide Kolbenringe (3) (4) Ringe bilden, die um Drehachsen drehen und eine Achse (8)
über ein Getriebe (9) (10) so mit beiden Kolbenringen verbunden ist, daß bei Drehung
eines Kolbenringes bzw. der Achse auch der andere Kolbenring und die Achse bzw. die
beiden Kolbenringe mitgedreht werden und durch die Getriebeübersetzungen die Relationen
der Drehzahlen der Kolbenringe zur Achsendrehzahl bzw. der Kolbenringdrehzahlen zueinander
festgelegt werden.
5.) Eine unter einem oder mehreren der Patentansprüche 1 -4 gekennzeichnete Maschine
zusätzlich dadurch gekennzeichnet,daß die Kolben (5) oder Teile der Kolben oder der
Kolbenringe (3) (4) als Verschlüsse zu in den Kanalwandungen befindlichen Öffnungen,
durch die die Medien dem Kanal zu- oder aus dem Kanal abgeführt werden, verwendet
werden, und/oder daß der Durchgang der Kolben(5) durch den Durchschnitt (16) der beiden
Kanäle abwechselnd von Kolben des einen und des anderen Rotationskolbens geschieht
und dieser Durchgang so geschieht, daß wenn ein Kolben den Durchschnitt verläßt, der
andere in diesen Durchschnitt eindringt und dabei die Fläche oder ein Teil der Fläche
am Ende (41 ) des einen Kolbens sich an der Fläche oder einem Teil der Fläche an der
Front (40) des anderen Kolbens entlangbewegt und dadurch oder mit Hilfe von Dichtungselementen
(84) die Absperrung des Durchschnitts (16) beider Kanäle erhalten bleibt
und/ oder daß durch Mulden, Öffnungen (55,61 ) und Kanäle in den Kolben oder Kolbenträgern
der Zeitpunkt des Öffnens oder Verschließens von Öffnungen in der Gehäusewand zum
Kanal oder von einem Kanalabschnitt am Kreuzungsbereich zweier Kanäle zu einem anderen
Kanalabschnitt geregelt werden kann.
6.) Dichtungselemente (84), welche Spalten abdichten sollen, die (87) nur zeitweise
druckfest abgedichtet werden müssen, und/oder bei denen der höhere Druck abwechselnd
auf der einen oder der anderen Seite der Dichtung liegen kann, und/oder bei denen
den Dichtetementm(84) nur zeitweise eine Fläche (41 ) gegenüberliegt,zwischen der
und der eigenen Lagerfläche (40) ein Spalt durch das Dichtelement abgedichtet werden
soll, dadurch gekennzeichnet,daß
die Dichtung in ihrer Ruhestellung nicht beide Spaltwände berührt und sie durch mechanischen
oder Gasdruck so in ihrer Befestigung nach einer oder beiden Seiten gedreht oder gekippt
werden kann, daß sie die andere Spaltwand mit einer Kante oder Fläche (88,89,90) berührt
und /oder daß diese Kante oder Fläche vom Gasdruck an die ander Spaltwand gepreßt
wird und damit der Spalt abgedichtet wird.
7.) Eine unter einem oder mehreren der Patentansprüche 1 -5 gekennzeichnete Maschine
zusätzlich dadurch gekennzeichnet,daß unter Patentanspruch 6 gekennzeichnete Dichtungen
verwendet werden
und/oder daß zur Abdichtung der kreisringförmigen Spalte zwischen Kolbenring (3) und
Gehäuse (11) Banddichtungen (82) verwendet werden, die in kreisringförmigen Nuten
(80,81), deren Kreismittelpunkt auf der Kolbendrehachse liegt,im Kolbenring (3) (4)
und im Gehäuse (11) liegen.
8.) Eine oder mehrere der unter einem oder mehreren der Patentansprüche 1 - 5 oder
7 gekennzeichnete Maschinen, zusätzlich dadurch gekennzeichnet, daß
sie als Pumpen, Verdichter, Kraftmaschinen oder in Kombination oder als mehreres gleichzeitig
verwendet werden.
9.) Eine oder mehrere der unter Patentanspruch 8 gekennzeichneten Maschinen, die als
Wärmekraftmaschinen oder zum Teil als Wärmekraftmaschinen oder in Kombination als
Wärmekraftmaschinen verwendet werden, zusätzlich dadurch gekennzeichnet, daß
durch konstruktive Festlegungen der Maschine oder der Maschinen nach Belieben isobare,
isochore oder gemischte WärmezufÜhrung erreicht werden kann und nach Belieben eine
Dehnung des Arbeitsmediums über das Ansaugvolumen hinaus erreicht werden kann.
10. ) Eine oder mehrere unter Patentanspruch 8 gekennzeichnete Ma - schienen, die
als Pumpe verwendet werden, oder Anlagen, in denen solche Maschinen als Pumpen verwendet
werden, zusätzlich dadurch gekennzeichnet, daß
der oder die Druckräume (33, 34) oder Räume, in denen das Medium unter hohem Druck
steht, mit dem oder den Saugräumen (35,36) oder Räumen, in denen das Medium unter
niedrigem Druck steht, über regelbare Ventile verbunden sind und somit auch unabhängig
von der Drehzahl eine Regelung der Fördermenge mit Hilfe dieser Regelventile ermöglicht
wird.
11.) Eine unter einem oder mehreren der Patentansprüche 1 - 5 und 7 - 10 gekennzeichnete
Maschine zusätzlich dadurch gekennzeichnet, daß
die drehenden oder Teile der drehenden Elemente dadurch gekühlt oder geschmiert werden,
daß ein flüssiges Kühl- oder Schmiermedium in Kanälen (13) unter den zu kühlenden
Flächen entlanggeführt oder zu den Schmierstellen geführt wird und die Einlaßöffnungen
(12) dieser Kanäle, durch die das Medium in das drehende Teil gelangt, geringere Abstände
von dessen Drehachse (6) haben können als deren Auslaßöffnungen (14), durch die das
Medium die drehenden Teile verläßt, und daher durch Fliehkraft eine Strömung des flüssigen
Mediums in den Kanälen von der Einlaß - zur Auslaßöffnung erzeugt wird und/oder daß
die drehenden oder Teile der drehenden Elemente dadurch gekühlt werden, daß Frischluft
unter den zu kühlenden Flächen vorbeigeblasen wird und der Luftstrom dadurch erreicht
wird, daß das drehende Teil Räume (18) enthält, deren Einlaßöffnungen (17) in die
Drehrichtung weisen und deren Auslaßöffnungen aus der Drehrichtung weisen und/oder
daß der Luftstrom zusätzlich oder ausschließlich mit anderen technischen Vorrichtungen
erzeugt wird.
12.) Ein Viertaktverbrennungsmotor, bei dem sich Kolben in zwei sich kreuzenden Kanälen
entlangbewegen , die Kolben der beiden Kanäle wechselweise die Kreuzung (16) der Kanäle
versperren und die Kolben beider Kanäle als Leistungs- oder Absperrteil fungieren,
dadurch gekennzeichnet,daß
ein Kanal als Ansaug - und Verdichtungsraum verwendet wird (31), in dem ein Ansaugen
von Frischluft oder Arbeitsmedium dadurch erreicht wird, daß der Raum (70) zwischen
versperrter Kreuzung und dem von ihr wegbewegten Kolben vergrößert wird, ein Verdichten
dadurch erreicht wird, daß gleichzeitig der Raum (71 ) zwischen versperrter Kreuzung
und dem auf sie zubewegten Kolben verkleinert wird, das verdichtete Medium in einen
oder mehrere außerhalb derKanäle liegende Brennräume (73) gepreßt wird, dieser abgeschlossen
und dem Medium Wärme zugeführt wird, der Brennraum zu dem Raum(75) zwischen versperrter
Kreuzung und von Ihr wegbewegten Kolben des anderen Kanals(30) geöffnet wird und damit
das Medium isentrop expandiert und dabei Arbeit abgibt und dann durch Verkleinerung
des Raumes zwischen versperrter Kreuzung und auf diese zubewegten Kolben das verbrauchte
Medium aus der Maschine gepreßt wird.
13.) Eine oder mehrere der unter einem oder mehreren der Patentansprüche 1 - 5 und
7 - 9 und 11 gekennzeichnete Maschine, zusätzlich dadurch gekennzeichnet, daß
sie als in Patentanspruch 12 gekennzeichneter Viertaktverbrennungsmotor verwendet
wird.
14. Eine oder mehrere der unter einem oder mehreren der Patentansprüche 1 - 5 und
7 - 9 und 11 gekennzeichneten Maschinen, zusätzlich dadurch gekennzeichnet, daß
eine oder mehrere Maschinen (50) oder Teile dieser Maschinen zum Ansaugen und Verdichten
von Frischluft verwendet werden, von dort die verdichtete Frischluft in eine Brennkammer
(52) gebracht wird, in der ein Medium permanent oder intermitierend verbrannt wird
und von dort in eine oder mehrere Maschinen (51) oder Teile dieser Maschinen gebracht
wird, die als Motor dem unter hohem Druck stehenden Medium gestatten unter Abgabe
von Energie zu expandieren.
15. ) Eine unter Patentanspruch 14 gekennzeichnete Maschine, zusätzlich dadurch gekennzeichnet,
daß
die Wärmezuführung in der Brennkammer nicht oder nicht ausschließlich durch Verbrennung
eines Mediums, sondern auch mit Hilfe von Wärmetauschern geschieht.