FLÜGELZELLENMASCHINE

Abstract

 Es wird eine Flügelzellen-Maschine mit einem eine Kammer umschließenden Gehäuse mit einer Seitenwand, einer ersten Stirnwand und einer der ersten Seitenwand gegenüberliegenden zweiten Stirnwand und einem Rotor beschrieben. Die Stirnwände weisen jeweils eine Steuerschiene (130) auf. Der Rotor hat einen Rotorkörper mit einer Mantelfläche, in den sich eine Mehrzahl von Schlitzen erstreckt, in welchen jeweils ein Flügel beweglich angeordnet ist, wobei jeder Flügel ein von der ersten Steuerschiene (130) gesteuertes, ein Rollenpaar aufweisendes erstes Steuerelement (160) und ein von der zweiten Steuerschiene gesteuertes, ein zweites Rollenpaar aufweisendes zweites Steuerelement trägt, sodass die Flügel bei Drehung des Rotorkörpers durch die durch die Steuerschienen (130) und die Steuerelemente (160) gebildete Zwangssteuerung ausschließlich und vollständig gesteuert werden. Zur Reduzierung der Reibung weisen die Steuerelemente (160) jeweils einen Rollenträger (170) auf, an welchem die Rollen (174) eines Rollenpaars drehbar gehalten sind, wobei der Rollenträger (170) um eine Achse drehbar oder schwenkbar am Flügel gehalten ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Flügelzellenmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Eine solche Flügelzellenmaschine ist in der DE 10 2017 117 988 A1 beschrieben. Diese weist ein eine Kammer umschließendes Gehäuse mit einer Seitenwand und zwei Stirnwänden und einen in der Kammer angeordneten Rotor mit einem Rotorkörper auf. Die Innenseite der ersten Stirnwand weist eine erste Nut und die Innenseite der zweiten Stirnwand weist eine zur ersten Nut spiegelsymmetrische zweite Nut auf. Der Rotorkörper hat eine Mantelfläche, von der sich vier Schlitze in den Rotorkörper erstrecken. In jedem Schlitz ist ein Flügel beweglich angeordnet, wobei jeder Flügel eine in die erste Nut eingreifende erste Nocke und eine in die zweite Nut eingreifende zweite Nocke trägt, sodass eine Zwangssteuerung für die Flügel gebildet ist. Die in dieser Druckschrift beschriebene Geometrie hat sich als grundsätzlich sehr günstig erwiesen.

[0003] Auch die gattungsbildende US 2009/0223480 A1 beschreibt eine Flügelzellenmaschine mit zwangsgesteuerten Flügeln. Die Zwangssteuerung erfolgt hier mittels Steuerschienen der Innenseiten der Stirnwände und an den Flügeln gehaltenen Rollenpaaren, welche gemeinsam jeweils ein Steuerelement bilden. Hierbei ist eine Rolle mit einer radial inneren Steuerfläche der Steuerschiene und die andere Rolle mit der radial äußeren Steuerfläche der Steuerschiene in Rollkontakt. Die Rollen eines Rollenpaares sind hierbei unmittelbar an den Flügeln gehalten und die Steuerschienen haben eine variable Dicke.

[0004] Hiervon ausgehend stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, die gattungsgemäße Flügelzellenmaschine dahingehend zu verbessern, dass ihre innere Reibung verringert und damit ihr Wirkungsgrad verbessert wird. Insbesondere soll hierbei die Flügelzellenmaschine so ausgebildet werden können, dass ihre Geometrie zumindest im Wesentlichen der Geometrie der in der DE 10 2017 117 988 A1 beschriebenen Flügelzellenmaschine entspricht.

[0005] Diese Aufgabe wird durch eine Flügelzellenmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

[0006] Erfindungsgemäß sind die Rollen eines Steuerelementes nicht unmittelbar mit dem Flügelkörper verbunden, sondern jedes Steuerelement weist einen Rollenträger auf, an welchem die Rollen eines Rollenpaars drehbar gehalten sind, wobei der Rollenträger selbst um eine Achse zumindest schwenkbar - in der Regel drehbar - am Flügelkörper gehalten ist. Hierdurch kann die Gesamtreibung erheblich reduziert werden und es ergeben sich weitere erhebliche Vorteile. Die Achsen aller Rollen und die Achsen aller Rollenträger ist hierbei in der Regel parallel zur Achse des Rotorkörpers.

[0007] Insbesondere können hierdurch die radial innere Steuerfläche und die radial äußere Steuerfläche einer Steuerschiene parallel zueinander sein, sodass jede Steuerschiene eine konstante Dicke aufweist. Dies vereinfacht die Herstellung, da die Steuerschienen jeweils aus einem Blechstreifen bestehen können, und trägt weiterhin zu einer geringen Reibung bei. Weiterhin wird es hierdurch leicht möglich ohne Änderung an anderen Bauteilen unterschiedliche Steuerschienen zu verbauen, um so eine auf den jeweiligen Einsatzzweck der Flügelzellenmaschine ideale Steuerung der Flügel zu erzielen.

[0008] Der Abstand der Achsen der Rollen eines Rollenpaares zueinander ist vorzugsweise einstellbar, wodurch sich die Steuerelemente leicht justieren lassen.

[0009] Auch bei der erfindungsgemäßen Flügelzellen-Maschine ist es bevorzugt, dass jeder der Flügel einen Flügelkörper aufweist, welcher eine Dichtung trägt, wobei die Dichtungen vorzugsweise aus einem reibungsarmen Material, insbesondere aus Teflon, bestehen. Hierbei ist es bevorzugt, dass die radialen Endflächen der Dichtungen echte Flächen, nicht lediglich schmale Linien, bilden. Es ist deshalb weiter bevorzugt, dass die radialen Endflächen jeweils eine Breite von wenigstens 3 mm, weiter vorzugsweise von wenigstens 5 mm, haben.

[0010] In einer bevorzugten Ausführungsform weist jede Dichtung einen Dichtungshauptkörper auf, welcher einen U-förmigen Querschnitt hat, sodass jeder Dichtungshauptkörper zwei Seitenwandungen und eine Stirnwandung aufweist, wobei sich der radial äußere Endbereich jedes Flügelkörpers in den Dichtungshauptkörper hinein erstreckt und wobei der Dichtungshauptkörper in radialer Richtung beweglich bezüglich des Flügelkörpers ist, wobei vorzugsweise zwischen dem Dichtungshauptkörper und dem Flügelkörper wenigstens ein erstes elastisches Element vorgesehen ist, welches den Dichtungshauptkörper radial nach außen gegen die Innenseite der Seitenwand drückt. Hierdurch ist es insbesondre möglich, dass nur die Dichtung mit dem Mantel des Rotorkörpers in Kontakt ist, sodass auch das Innere des Rotorkörpers abgedichtet ist. Dies macht es insbesondere auch möglich, den Rotorkörper im Wesentlichen hohl auszubilden, was zu einer erheblichen Reduzierung seiner Masse führt.

[0011] Wenn die Flügelzellen-Maschine als unidirektionaler Druckluft-Motor dient, kann es bevorzugt sein, dass sich jeweils durch eine Seitenwandung eines Dichtungshauptkörpers wenigstens eine Durchbrechung erstreckt, wodurch sich eine noch bessere Dichtwirkung ergeben kann.

[0012] Um auch eine gute Dichtigkeit in axialer Richtung zu erzielen, ist es bevorzugt, dass jede Dichtung weiterhin zwei axiale Endstücke mit jeweils einer axialen Endfläche aufweist. Die axialen Endstücke sind hierbei vorzugsweise überwiegend zwischen den beiden Seitenwandungen des Dichtungshauptkörpers aufgenommen.

[0013] Weiter vorzugsweise weist der Rotorkörper wenigstens zwei Flügelführungen, in welche sich die Schlitze hineinerstrecken, und sich zwischen den Flügelführungen erstreckende, zylindermantelabschnittsförmige Mantelelemente auf. Hierdurch kann der Rotorköper, wie bereits erwähnt, im Wesentlichen hohl ausgebildet werden.

[0014] Zur weiteren Reduzierung der Gesamtreibung ist es bevorzugt, dass jede Flügelführung einen Flügelführungskörper und Führungsrollen, welche sich in die Schlitze erstrecken und welche den jeweiligen Flügelkörper führen, aufweist, wobei sich die Achsen der Führungsrollen parallel zur Achse des Rotorkörpers erstrecken.

[0015] Die Geometrie der Flügelzellenmaschine ist vorzugsweise so gewählt, wie es aus der DE 10 2017 117 988 A1 bekannt ist. Das heißt, dass die folgenden Ausgestaltungen bevorzugt sind, wobei auch alle Kombinationen dieser Ausgestaltungen möglich sind:
Die beiden Hauptabschnitte der Innenseite der Seitenwand sind Abschnitte der Innenfläche eines Hohlzylinders, dessen Radius größer als der Radius des Rotorkörpers ist.

[0016] Jede Steuerschiene ist in sich symmetrisch bezüglich der Drehachse des Rotorkörpers und weist keine weitere Symmetrie auf.

[0017] Der auf die Drehachse des Rotorkörpers bezogene maximale Radius der Steuerschienen entspricht wenigstens 80%, vorzugsweise wenigstens 90% des Radius des Rotorkörpers.

[0018] Weiterhin ist es auch hier bevorzugt, dass die Flügelkörper vorspannungsfrei in den Schlitzen gehalten sind, ums so die Reibung weiter zu minimieren.

[0019] Auch hier ist die Zwangssteuerung derart, dass bei Bewegung durch einen Kammerabschnitt der in Bewegungsrichtung hintere Flügelkörper in seine Schließstellung überführt wird, bevor der in Bewegungsrichtung vordere Flügelkörper in seine geöffnete Stellung überführt wird, sodass ein die Flügelzellenmaschine bei Stillstand des Rotors als Sperrventil wirkt.

[0020] Als ideal hat sich auch hier herausgestellt, genau vier Schlitze und genau vier Flügelkörper (154) vorzusehen.

[0021] Auch hier erstrecken sich die Schlitze vorzugsweise radial in den Rotorkörper.

[0022] Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Figuren näher erläutert, wobei zunächst auf den Stand der Technik eingegangen wird.

[0023] In den Figuren zeigen:

Figur 1

die Flügelzellen-Maschine des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels in einer Explosionsdarstellung,

Figur 1a

einen Ausschnitt aus dem in Figur 1 Gezeigten,

Figur 2

eine Stirnwand, deren Innenseite eine Steuerschiene ausweist,

Figur 3

das in Figur 2 Gezeigte in einer vergrößerten Darstellung,

Figur 4

eine Flügelführung in einer Explosionsdarstellung,

Figur 5

die Flügelführung der Figur 4 in einer nicht explodierten Darstellung,

Figur 6

einen Flügel in einer Explosionsdarstellung,

Figur 6a

das in Figur 6 Gezeigte aus einem anderen Blickwinkel,

Figur 7

den Flügel der Figuren 6 und 6a in einer nicht explodierten Darstellung,

Figur 8

eine Stirnwand mit Steuerschiene und ein Steuerelement, welches von der Steuerschiene gesteuert wird,

Figur 9

eine Explosionsdarstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Steuerelementes,

Figur 10

das Steuerelement der Figur 9 in einer nicht explodierten Darstellung.

Figur 11

eine Explosionsdarstellung einer Flügelzellen-Maschine des Standes der Technik,

Figur 12

das in Figur 11 Gezeigte aus einem anderen Blickwinkel,

Figur 13

den Rotor aus den Figuren 11 und 12,

Figur 14

eine schematische Draufsicht auf einen Flügel,

Figur 15

die Seitenwand des Gehäuses der Figuren 11 und 12 mit angeschlossenen Anschlussstutzen,

Figur 16

die erste Stirnwand aus den Figuren 11 und 12 in einer vergrößerten Darstellung,

Figur 17

die erste Stirnwand aus Figur 16 in einer Draufsicht,

Figur 18

eine genaue Darstellung der Nut der ersten Seitenwand der Figur 17,

Figuren 19 bis 24

eine Darstellung der Steuerung der Flügelkörper in einer Schnittdarstellung, wobei die Schnittebene zwischen der Seitenwand und der zweiten Stirnwand verläuft,

Figur 25

das in Figur 24 Gezeigte, wobei auch die Position einer Nut eingezeichnet ist,

Figuren 26a bis 26b

eine alternative Ausgestaltung des Rotors, wobei die Mantelelemente nicht dargestellt sind, und

Figuren 27a und 27b

eine alternative Ausgestaltung des Gehäuses.

[0024] Im Folgenden wird mit Bezug auf die Figuren 11 bis 25 auf die in der DE 10 2017 117 988 A1 beschriebene Flügelzellen-Maschine eingegangen, auf welcher die erfindungsgemäße Weiterentwicklung beruht.

[0025] Zunächst wird der Aufbau der Flügelzellen-Maschine mit Bezug auf die Figuren 11 bis 18 erläutert.

[0026] Die Figur 1 zeigt sämtliche Bestandteile der Flügelzellen-Maschine. Diese weist ein eine Kammer umschließendes Gehäuse und einen in dieser Kammer drehbar gehaltenen Rotor 38 auf.

[0027] Das Gehäuse besteht aus drei Teilen, nämlich aus einer Seitenwand 12 und zwei Stirnwänden 20, 21. Die beiden Stirnwände 20, 21 weisen jeweils eine Bohrung 21a für die Rotorwelle 48 auf. Die durch die Mitten dieser Bohrungen 21a verlaufende Gerade definiert die geometrische Achse der Flügelzellen-Maschine sowie die Drehachse D des Rotorkörpers 40.

[0028] Wie man der Figur 11 oder noch besser der Figur 15 entnehmen kann, weist die Innenseite 14 der Seitenwand 12 zwei Hauptabschnitte 14a, 14b auf, welche im gezeigten Ausführungsbeispiel (und dies ist der bevorzugte, geometrisch einfachste Fall) jeweils Innenflächenabschnitte eines sich um die geometrische Achse erstreckenden Hohlzylinders sind. Die beiden Hauptabschnitte 14a, 14b sind durch zwei Zwischenabschnitte 14c, 14d voneinander getrennt. Die Form dieser Zwischenabschnitte 14c, 14d ist derart, dass diese näher an der geometrischen Achse liegen als die Hauptabschnitte 14a, 14b. Im konkret gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Zwischenabschnitte 14c, 14d im Wesentlichen eben ausgebildet. Dies ist jedoch nicht zwingend, sie könnten beispielsweise auch nach innen gewölbt ausgebildet sein oder lediglich eine geringere Krümmung als die Hauptabschnitte 14a, 14b haben.

[0029] Durch jeden der Zwischenabschnitte 14c, 14d erstrecken sich zwei Öffnung 18a - 18d. Diese sind jeweils bezüglich der Mitte des jeweiligen Zwischenabschnittes 14c, 14d versetzt. Die Öffnungen könnten sich auch in die Hauptabschnitte 14a, 14b hinein erstrecken. Die Bohrungen verlaufen vorzugsweise schräg, nämlich in Richtung des benachbarten Hauptabschnittes geneigt. Zwischen zwei Bohrungen eines Zwischenabschnitts trägt die Innenseite 14 vorzugsweise jeweils eine Dichtung 15a, 15b oder ist als Dichtung ausgebildet. An der Außenseite der Seitenwand 12 schließen sich vorzugsweise Anschlussstutzen an die Öffnungen 18a bis 18d an (in Figur 5 dargestellt, in den Figuren 1 und 2 nicht).

[0030] Der Rotor 38 weist einen zylindrischen Rotorköper 40 auf, in welchen sich symmetrisch vier radiale Schlitze 47 erstrecken. Der Durchmesser des Rotorkörpers 40 entspricht im Wesentlichen dem Abstand der beiden Zwischenabschnitte 14c, 14d der Seitenwand derart, dass die Mantelfläche des Rotorkörpers vorzugsweise in Kontakt zu den beiden Dichtungen 15a, 15b ist und somit die beiden . In jedem dieser Schlitze 47 ist ein Flügel 50 bis 53 radialverschieblich gehalten. Es gibt keine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Rotorkörper 40 und den Flügeln 50 bis 53, so dass sich diese in ihren Schlitzen 47 zumindest in radialen Richtungen frei bewegen können, so lange der Rotor 38 nicht in das Gehäuse eingebaut ist. Jeder Flügel weist einen starren Flügelkörper (der Flügelkörper 54 des ersten Flügels 50 ist in den Figuren 3 und 4 mit dem Bezugszeichen 54 bezeichnet) auf, von welchem sich in axialer Richtung jeweils zwei Nocken 60-63 erstrecken, welche sich zumindest abschnittsweise außerhalb des Schlitzes 47 befinden. In den Figuren sind nur die in Richtung der zweiten Stirnwand 21 zeigenden zweiten Nocken 60 bis 63 dargestellt. Die hierzu symmetrisch angeordneten ersten Nocken zeigen zur ersten Stirnwand 20. Die Nocken sind starr mit den Flügelkörpern verbunden oder einstückig mit diesen ausgebildet.

[0031] Wie man insbesondere der schematischen Figur 14 entnehmen kann, ist es bevorzugt, dass jeder Flügelkörper (gezeigt ist der erste Flügelköper 54), eine Dichtung 80 trägt. Hierbei ist es weiter bevorzugt, dass diese Dichtung 80 mittels wenigstens einer Feder (in der Regel mehreren Federn) 72 mit dem Flügelkörper 54 verbunden ist, welche die Dichtung radial nach außen drückt. Die so gebildete Baugruppe wird als Flügel 50-53 bezeichnet.

[0032] Die Nocken 60 - 63 sind Teil einer Zwangssteuerung für die Flügelkörper 54. Die Gegenstücke zu dieser Zwangssteuerung werden durch Nuten in den Innenseiten der Stirnwände 20, 21 gebildet. Dargestellt ist die Nut 30 in der Innenseite 22 der ersten Stirnwand 20. Die zweite Nut in der Innenseite der zweiten Stirnwand 21 ist hierzu spiegelsymmetrisch bezüglich einer Ebene, welche senkrecht zur geometrischen Achse der Vorrichtung ist. Die Form der ersten Nut (und damit auch die der zweiten Nut) wird nun mit Bezug auf die Figuren 17 und 18 näher erläutert:
Zunächst ist grundsätzlich zu sagen, dass die Nut 30 eine radiale Außenseite 30a und eine radiale Innenseite 30b hat. Da die Flügelkörper ausschließlich durch die Nuten und die Nocken zwangsgesteuert werden, tragen sowohl die radiale Außenseite 30a als auch die radiale Innenseite 30b zur Zwangssteuerung bei.

[0033] Weiterhin ist zu erwähnen, dass die Nut radial so weit wie möglich außen angeordnet ist. Wie man insbesondere der Figur 15 entnimmt, entspricht der Radius der radialen Außenseite 30a der Nut in den Hauptabschnitten 30, 31 fast dem Radius des Rotorkörpers 40.

[0034] Die Nut 30 hat zwei Hauptabschnitte 31, 32, welche konzentrisch bezüglich der Hauptabschnitte 14a, 14b der Innenseite 14 der Seitenwand 12 sind. Die beiden Hauptabschnitte 31, 32 sind durch die Zwischenabschnitte 33, 34 im Bereich der Zwischenabschnitte 14c, 14d der Innenseite 14 miteinander verbunden. Diese Zwischenabschnitte 33, 43 haben ihren radial äußersten Punkt genau in der Position der Mitten der Zwischenabschnitte 14c, 14d der Innenseite 14. Von diesem Punkt erstrecken sich erste Schenkel 33a, 43a bzw. 33b, 43b. Erste und zweite Schenkel sind im gezeigten Ausführungsbeispiel nicht symmetrisch zueinander. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die ersten Schenkel 33a, 33b etwas länger als die zweiten Schenkel 33b, 43b. Jedoch sind die ersten Schenkel zueinander symmetrisch und die zweiten Schenkel sind zueinander symmetrisch, so dass die Nut 30 insgesamt punktsymmetrisch bezüglich der geometrischen Achse D ist. Die Punkte, an welchen die Schenkel 33a, 43a, 33b, 43b und die Hauptabschnitte 31, 32 zusammentreffen, werden als Übergangspunkte P1 bis P4 bezeichnet. Die beiden Schenkel stehen in einem sehr flachen Winkel zueinander, welcher auch 0° betragen könnte.

[0035] Die eben beschriebene Asymmetrie lässt sich auch in Winkeln ausdrücken (Fig. 8): Definiert man die erste Gerade G1, welche senkrecht auf die Drehachse D steht und sich durch die Mitten der Zwischenabschnitte 14c, 14d der Innenseite 14 der Seitenwand 12 erstreckt, die zweite Gerade G2, welche senkrecht auf die Drehachse D steht und sich durch den ersten Übergangspunkt P1 und den dritten Übergangspunkt P3 erstreckt, und die dritte Gerade G3, welche senkrecht auf der Drehachse D steht und sich durch den zweiten Übergangspunkt P2 und den vierten Übergangspunkt P4 erstreckt, so ergibt sich zwischen der ersten Geraden G1 und der zweiten Geraden G2 der erste Schnittwinkel α und zwischen der ersten Geraden G1 und der dritten Geraden G3 der zweite Winkel β, wobei gilt: α > β. Vorzugsweise beträgt der Unterschied 1 bis 3 Grad. Im konkret gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt der Unterschied 2°, denn α beträgt 40° und β beträgt 38°.

[0036] Mit Bezug auf die Figuren 19 bis 24 wird nun die Funktion der Vorrichtung näher beschrieben. Die Funktion kann hierbei sowohl die Motorfunktion als auch die Saug-Pump-Funktion sein. Der sprachlichen Einfachheit halber wird zunächst davon ausgegangen, dass die Vorrichtung als Motor wirkt, also ein Fluid (eine Flüssigkeit oder ein Gas) durch sie durchströmt und somit den Rotor antreibt. Im gezeigten Beispiel dreht sich der Rotor in Blickrichtung im Uhrzeigersinn. Als Einlässe dienen in diesem Fall die Öffnungen 18c und 18b als Auslässe dienen die Öffnungen 18a und 18d. Im Falle, dass eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn erzeugt werden soll, sind diese Rollen vertauscht.

[0037] Im (willkürlich gewählten) Ausgangszustand der Figur 19 befindet sich der erste Flügel 50 in der 6-Uhr-Stellung, der zweite 51 Flügel in der 9-Uhr-Stellung, der dritte Flügel 52 in der 12-Uhr-Stellung und der dritte Flügel 53 in der 3-Uhr-Stellung. Die 6- und die 12-Uhr-Stellung entsprechen den Positionen des kleinsten Abstandes der Innenseite 14 zur Drehachse D. Hier liegt die Mantelfläche 42 des Rotorkörpers 40 fast an der Innenseite 14 der Seitenwand 12 an, beziehungsweise liegt sie an der jeweiligen Dichtung 15a, 15b an, was bedeutet, dass sich die Flügel vollständig in ihren Schlitzen befinden. Bei Betrieb des Motors strömt nun Fluid in einen Teil des ersten Kammerabschnitts K1 zwischen dem ersten Flügel 50 und dem zweiten Flügel 51 und in einen Teil des zweiten Kammerabschnitts K2 zwischen dem dritten Flügel 52 und dem vierten Flügel 53. Hierdurch wird einen tangentiale Kraft auf den zweiten und den vierten Flügel 51, 52 ausgeübt, wodurch der Rotor angetrieben wird. Es bildet sich ein ideales Kraftpaar, so dass auf die Rotorwelle ein reines Drehmoment wirkt.

[0038] Zur sprachlichen Vereinfachung wird im Folgenden ausschließlich Bezug auf den ersten Kammerabschnitt K1 genommen. Der Ablauf im zweiten Kammerabschnitt K2 ist hierzu vollständig analog:
Durch die beschriebene Zwangssteuerung bewegt sich nun erster Flügel 50 radial nach außen (Figur 21 und 22) während der zweite Flügel 51 in seiner radial äußeren, geschlossenen Stellung verbleibt. Nach Weiterdrehung gelangt der erste Flügel 50 durch Überwindung des dritten Übergangspunktes P3 in seine radial äußere, geschlossene Stellung, während der zweite Flügel 51 seinen Übergangspunkt P4 noch nicht erreicht hat, sich also immer noch in der geschlossenen Stellung befindet. Der erste Flügel erreicht also seine radial äußere, geschlossene Endposition, bevor der zweite Flügel seinen Übergangspunkt P4 erreicht und mit dem Öffnen beginnt. Hierdurch übt das sich zwischen diesen beiden Flügeln 50, 51 befindende Fluid keine oder nur eine relativ geringe Kraft auf den zweiten Flügel 51 auf, so dass dieser bei Überschreiten des vierten Übergangspunktes P4 durch die Zwangssteuerung bei Überwindung einer nur geringen Reibung langsam in die radial innere, geöffnete Stellung überführt wird. Der beschriebene Bewegungsablauf ist natürlich auch bei Betrieb der Vorrichtung als Pumpe vollständig analog, so dass sich auch hier ein sehr reibungsarmer Betrieb und ein entsprechend hoher Wirkungsgrad ergeben.

[0039] Die beschriebene Art der Flügelsteuerung ("der in Drehrichtung hintere Flügel in einem Kammerabschnitt schließt, bevor der vordere Flügel anfängt zu öffnen") ergibt sich trotz der geringen Asymmetrie der Nut auch für die entgegengesetzte Drehrichtung. Die Vorrichtung kann also bi-direktional arbeiten.

[0040] Die beschriebene Geometrie mit α ≠ β ist bevorzugt, insbesondere, wenn die Flügelzellenmaschine unidirektional, beispielsweise als Druckluftmotor, arbeiten soll. Es ist jedoch noch zu erwähnen, dass auch Geometrien mit höherer Geometrie, also mit α = β grundsätzlich möglich sind, welche insbesondere für einen bidirektionalen Betrieb bevorzugt sein können.

[0041] Mit Bezug auf die Figuren 1 bis 10 wird nun ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Flügelzellen-Maschine im Detail beschrieben. Der Grundaufbau entspricht dem oben Beschriebenen, sodass hierauf grundsätzlich Bezug genommen wird. Der Übersichtlichkeit halber sind die Bauteile der erfindungsgemäßen Flügelzellen-Maschine - soweit möglich und sinnvoll - mit Bezugszeichen versehen, welchen den Bezugszeichen der eben beschriebenen Flügelzellen-Maschine des Standes der Technik entsprechen, jedoch um 100 erhöht sind. Die Grundgeometrie kann genauso gewählt werden, insbesondere auch die Steuergeometrie.

[0042] Da der Grundaufbau dem eben Beschriebenen entspricht, wird im Weiteren hauptsächlich auf die erfindungswesentlichen Unterschiede eingegangen:
Wie man der Figur 1 entnimmt, weist auch diese Flügelzellen-Maschine ein Gehäuse mit einer Seitenwand 112 und zwei Stirnwänden 120, 121, einen Rotor 138 mit Rotorkörper 140 und einer Mehrzahl von Flügeln 150, welche in Schlitzen des Rotorkörpers 140 gehalten sind, auf. Auch hier weist jeder Flügel 150 einen Flügelkörper 154 sowie eine am Flügelkörper gehaltene Dichtung 180 auf. Jeder Flügel, nämlich jeder Flügelkörper trägt an jedem seiner axialen Enden ein Steuerelement 160, so dass jeder Flügelkörper ein erstes und ein zweites Steuerelement trägt, welche hier jedoch keine unterschiedlichen Bezugszeichen erhalten haben. Durch den Rotorkörper 140 erstreckt sich die Rotorwelle 148. Zwischen den Stirnwänden 120, 121 und der Seitenwand 112 ist jeweils eine Dichtscheibe 125, 126 vorgesehen.

[0043] Im Gegensatz zur oben beschriebenen Flügelzellen-Maschine des Standes der Technik ist der Rotorkörper 140 dieser Flügelzellen-Maschine im Wesentlichen hohl ausgebildet, was zu einer erheblichen Gewichtsreduzierung führt. Hierzu weist der Rotorkörper 140 wenigstens zwei (vorzugsweise drei) Flügelführungen 141 und Mantelelemente 145 auf. Die Flügelführungen 141 weisen die Schlitze für die Flügel 150 auf und ein Mantelelement 145 erstreckt sich immer zwischen zwei Schlitzen. Da im gezeigten Ausführungsbeispiel - und auch dies ist bevorzugt - genau vier symmetrisch zueinander angeordnete Flügel 150 vorgesehen sind, ist jedes Mantelelement 145 geometrisch gesehen im Wesentlichen ein Viertel eines rotationssymmetrischen Zylindermantels. Auf die Flügelführungen 141 wird später noch im Detail eingegangen.

[0044] Wie man insbesondere der Figur 1a entnehmen kann, stehen die Seitenwandungen der Dichtungen 180 der Flügel mit den Mantelelementen 145 in gleitender Verbindung und dichten die jeweiligen Kammern gemeinsam mit dem Mantelelementen ab, sodass das Innere des Rotorkörpers 140, wie erwähnt, im Wesentlichen hohl ausgebildet sein kann.

[0045] Mit Blick auf die Figur 2, welche eine Ansicht auf die Innenseite 122 der ersten Stirnwand 120 ist (die zweite Stirnwand ist im gezeigten Ausführungsbeispiel zur ersten Stirnwand spiegelsymmetrisch ausgebildet), sieht man einen zentralen Unterschied zur oben dargestellten Flügelzellen-Maschine: Statt einer Führungsnut weist die Innenseite 122 eine Steuerschiene 130 auf. Diese Steuerschiene hat eine radial äußere Steuerfläche und eine radial innere Steuerfläche. Diese beiden Steuerflächen haben einen konstanten Abstand voneinander, das heißt, die Steuerschiene hat eine konstante Dicke und kann beispielsweise durch einen angeschweißten Blechstreifen erzeugt sein. Die Steuerschiene 130 erstreckt sich von der umgebenden Fläche der Innenseite 122 in axialer Richtung nach innen, also in Richtung des Rotorkörpers 140. Auch diese Steuerschiene 130 hat zwei Hauptabschnitte 131, 132 und zwei Zwischenabschnitte 133, 134, wobei die Zwischenabschnitte hier gerade ausgeführt sind.

[0046] Die Figur 3 zeigt einen Ausschnitt des in Figur 2 Gezeigten in einer vergrößerten Darstellung.

[0047] Die Figuren 4 und 5 zeigen eine Flügelführung 141 im Detail. Wie man der Figur 4 entnimmt, ist im gezeigten Ausführungsbeispiel jede Flügelführung 141 aus mehreren Teilen zusammengesetzt, nämlich aus zwei Teilen 142a, 142b eines Flügelführungskörpers und zwischen diesen beiden Teilen 142a, 142b angeordneten Rollenkäfigen 144, in welchen jeweils Führungsrollen 143 - im gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils zwei Stück - angeordnet sind. In den Flügelführungskörper 142 (siehe hierzu auch Figur 5) erstrecken sich die Schlitze 147 (hier vier Stück) und die Führungsrollen 143 sind so angeordnet, dass jeweils von beiden Seiten zwei Führungsrollen etwas in den durch den Flügelführungskörper 142 definierten Schlitz hineinragen, wobei sich jeweils zwei Führungsrollen gegenüber liegen. Für jeden Schlitz 147 müssen wenigstens drei Führungsrollen vorgesehen sein. Durch diese Führungsrollen 143 sind die Flügel sehr reibungsarm in den Schlitzen gehalten.

[0048] Die Figuren 6 bis 7 zeigen jeweils einen Flügel 150, welcher zur Aufnahme im Rotorkörper vorgesehen ist, sowie die beiden Steuerelemente 160 für diesen Flügel. Dieser Flügel 150 weist einen Flügelkörper 154, welcher aus einem starren Material, beispielsweise aus Stahl oder Aluminium, bestehen kann, auf. Da sich zumindest ein Großteil des Flügelkörpers stets innerhalb des Rotorkörpers 140 befindet und der Rotorkörper, wie dies bereits erwähnt wurde, nach innen abgedichtet ist, weist der Flügelkörper 150 zur Gewichtseinsparung Aussparungen auf. Von beiden radialen Enden des Flügelkörpers 150 erstreckt sich jeweils ein zwei Rollen 174 aufweisendes Steuerelement 160, welches mit jeweils einer Steuerschiene 130 zusammenwirkt, nämlich derart, dass eine Rolle auf der radial äußeren Steuerfläche rollt und die andere Rolle auf der radial inneren Steuerfläche rollt. Auf einen bevorzugten Aufbau eines solchen Steuerelementes 160 wird später noch im Detail eingegangen, wesentlich ist jedoch, dass jedes Steuerelement 160 einen um eine Achse drehbar am Flügelkörper 154 gehaltenen Rollenträger 170 aufweist, welcher die beiden Rollen trägt.

[0049] An den axialen Enden verjüngt sich der Flügelkörper 154 zum radialen Ende hin etwas, weist innerhalb jeder Verjüngung jedoch wieder eine im wesentlichen keilförmige Ausstülpung 155 auf, auf welche später noch eingegangen wird.

[0050] Die Dichtung 180 ist hier dreiteilig aufgebaut, sie weist nämlich einen Dichtungshauptkörper 181 und zwei axiale Endstücke 187 auf. Erste Federn 191 dienen dazu, den Dichtungshauptkörper 181 und auch die Endstücke 187 radial nach außen zu drücken; zweite Federn 192 dienen dazu, die Endstücke 187 axial nach außen zu drücken.

[0051] Wie man insbesondere der Figur 6a entnehmen kann, weist der Dichtungshauptkörper 181 eine Stirnwandung 182 und zwei Seitenwandungen 184, 185 auf, sodass der Dichtungshauptkörper 181 einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist und außen auf den Flügelkörper 154 derart aufgesetzt ist, dass sich die Seitenwandungen 184, 185 abschnittsweise auf der Außenseite des Flügelkörpers 154 befinden; der Dichtungshauptkörper 181 ist also gleichsam auf den Flügelkörper 154 aufgestülpt. Hierdurch wird die unmittelbare Dichtung zwischen dem Dichtungshauptkörper 181 und den Mantelelementen 145 erreicht.

[0052] Wie man insbesondere der Figur 6a entnehmen kann, erstrecken sich die Seitenwandungen 184, 185 an den axialen Enden über die Stirnwandung 182 hinaus, sodass Aufnahmebereiche für die Endstücke 187 geschaffen werden. Von den axialen Enden der Stirnwandung 182 erstreckt sich jeweils eine Zunge 183 und die Endstücke 187 weisen eine Nut 189 zur Aufnahme dieser Zunge 183 auf, sodass die radiale Position der axialen Endstücke bezüglich des Dichtungshauptkörpers definiert ist. Weiterhin weist jedes Endstück 187 eine Einkerbung 188 passend zur Ausstülpung 155 des Flügelkörpers auf. Hierdurch können sich die radialen Endstücke sowohl in radialer Richtung (gemeinsam mit dem Dichtungshauptkörper) als auch in axialer Richtung bezüglich des Flügelkörpers 154 bewegen ohne den Kontakt zu ihm zu verlieren. Die radialen Außenflächen des Dichtungshauptkörpers und der axialen Endstücke fluchten zueinander.

[0053] Durch die beschriebene Geometrie wird die Dichtung als Ganzes durch die ersten Federn 191 radial nach außen gedrückt und die Endstücke 187 werden durch die zweiten Federn 192 axial nach außen gedrückt und dennoch bleibt eine praktisch vollständige Abdichtung gegen die Innenseite 14 der Seitenwand 12 und die Innenseiten der Stirnwände erhalten. Hierbei bestehen die Dichtungen 180 natürlich aus einem reibungsarmen Material, wie insbesondere Teflon.

[0054] Das gezeigte Ausführungsbeispiel zeigt einen Dichtungshauptkörper 181, welcher für einen nur in einer Richtung angetriebenen Druckluftmotor vorgesehen ist. In diesem Fall kann eine der Seitenwandungen, hier die zweite Seitenwandung 185, Durchbrechungen 186 aufweisen. Diese sind auf der Druckseite angeordnet. Durch diese Durchbrechung 186 gelangt unter Druck stehende Luft ins Innere der Dichtung 180 und "bläst" den Dichtungshauptkörper 181 etwas auf und drückt zusätzlich den Dichtungshauptkörper radial und die Endstücke 187 axial nach außen, was die Abdichtung nochmals verbessern kann. Diese Durchbrechungen 186 sind jedoch, wie erwähnt, nur optional und nur für Anwendungen geeignet, in welcher die Flügelzellen-Maschine als unidirektionaler Druckluftmotor eigesetzt werden soll.

[0055] Die Figur 8 zeigt das Zusammenwirken eines Steuerelementes 160 mit einer Steuerschiene 130. Die Steuerschiene 130 befindet sich hierbei natürlich zwischen den beiden Rollen 174.

[0056] Zum reibungslosen Funktionieren der Flügelzellen-Maschine ist es notwendig, dass die Führung der Steuerelement 160 durch die Steuerschiene 130 präzise, jedoch mit sehr geringer Reibung erfolgt. Hierzu ist es vorgesehen, dass die Position der beiden Rollen 174 bezüglich des Rollenträgers 170 und insbesondere der Abstand der beiden Rollen 174 voneinander einstellbar ist. Hierzu weist der Rollenträger 170 einen Rollenträgerhauptkörper 171 und zwei schwenkbar an diesem Rollenträgerhauptkörper befestigte Rollenträgerendkörper 172 auf. Die schwenkende Verbindung ist hier durch zwei körperliche Schwenkachsen 172a gegeben. Die genaue Einstellung der Position der Rollenträgerendkörper 172 bezüglich des Rollenträgerhauptkörpers 171 erfolgt mittels Stellschrauben 173.

[0057] Die Rollen 174 sind über ihre in den Lagern 176 gehaltenen Achsen 175 drehbar an den Rollenträgerendkörpern 172 gehalten, sodass ihre Position bezüglich des Rollenträgerhauptkörpers 171 in gewissem Umfang einstellbar ist. Die drehbare Verbindung des Rollenträgerhauptkörpers 171 mit dem Flügelkörper 154 erfolgt über die Lager 178 der Rollenträger und dem starr mit den Flügelkörpern 154 verbundenen Achsen 177, sodass sich der Rollenträgerhauptkörper 171 bezüglich dieser Achse drehen kann. Die Drehachsen der Rollen, die Drehachsen der Rotationskörper und die Hauptachse erstrecken sich parallel zueinander.

[0058] Die Figuren 26a bis 26d zeigen eine alternative Ausgestaltung des Rotors 138, insbesondere des Rotorkörpers. In dieser Ausführungsform sind die Führungsrollen 143 mittels ihrer Wellen unmittelbar an den Flügelführungskörpern 142, welche einlagig ausgebildet sind, angeordnet. Dies vereinfacht insbesondere die Herstellung. Die Mantelelemente des Rotorkörpers sind nicht dargestellt.

[0059] Die Figuren 27a und 27 zeigen eine bevorzugte Ausgestaltung des Gehäuses. Hier sind die Stirnwände 120, 121 über Schrauben lösbar an der Seitenwand 112 gehalten, so dass sie leicht ausgetauscht werden können. Somit können auf einfache Art und Weise die Steuerschienen ausgetauscht werden, so dass sich mit geringem Aufwand (alle anderen Komponenten bleiben unverändert) die Steuergeometrie durch Austausch der Steuerschienen verändern lässt. Dies ist sowohl zu Versuchszwecken als auch in der Serienproduktion hilfreich.

[0060] Bei der erfindungsgemäßen Flügelzellenmaschine ergeben sich unter anderem die folgenden wesentlichen Vorteile:

• Es gibt Flächenreibung, aber nur zwischen Teflon und Metall.
• Es gibt Rollenreibung nur zwischen Metall und Metall
• Die Steuerschiene kann achsensymmetrisch (bidirektionaler Motorbetrieb) oder punktsymmetrisch (nur eine Drehrichtung möglich) ausgebildet sein.
• Die Steuerschiene kann an die jeweiligen Motoranforderungen leicht angepasst werden.
• Es wird ständig ein reibungsarmes Kräftepaar gebildet, welches senkrecht auf den Drehachse wirkt.
• Der Weg vom Einlass zum Auslass ist immer durch einen geschlossenen Flügel gesperrt.
• Es gibt keine Totpunkte und ein Leerlauf ist nicht nötig.

Bezugszeichenliste

[0061] 

12

Seitenwand

14

Innenseite

14a,b

Hauptabschnitt

14c,d

Zwischenabschnitt

15a,b

Dichtung

16a,b

Aufnahme für Dichtung

18a-d

Öffnung

20,21

Stirnwand

22

Innenseite der ersten Stirnwand

21a

Bohrung für Rotorwelle

30

Nut in der ersten Stirnwand (erste Nut)

30a

radiale Außenseite

30b

radiale Innenseite

31, 32

Hauptabschnitt

33, 43

Zwischenabschnitt

33a, 43a

erster Schenkel

33b, 43b

zweiter Schenkel

38

Rotor

40

Rotorkörper

48

Rotorwelle

46

Mantelfläche

47

Schlitz

50-53

Flügel

54

Flügelkörper

60-63

Nocken

80

Dichtung

91

Feder

112

Seitenwand

114

Innenseite

115a

Dichtung

120, 121

Stirnwand

120a, 121a

Bohrung für Rotorwelle

122

Innenseite der ersten Stirnwand

125, 126

Dichtscheibe

130

Steuerschiene

131, 132

Hauptabschnitt

133,143

Zwischenabschnitt

138

Rotor

140

Rotorkörper

141

Flügelführung

142

Flügelführungskörper

142a, 142b

Teil des Flügelkörpers

143

Führungsrolle

144

Rollenkäfig

145

Mantelelement

146

Mantelfläche

147

Schlitz

148

Rotorwelle

150

Flügel

154

Flügelkörper

155

Ausstülpung

160

Steuerelement

170

Rollenträger

171

Rollenträgerhauptkörper

172

Rollenträgerendkörper

173

Stellschraube

174

Rolle

175

Achse der Rolle

176

Lager der Rolle am Rollenträgerendkörper

177

Achse des Rollenträgers

178

Lager der Achse des Rollenträgers

180

Dichtung

181

Dichtungshauptkörper

182

Stirnwandung des Dichtungshauptkörpers

182a

radiale Endfläche

183

Zunge

184, 185

Seitenwandung des Dichtungshauptkörpers

184a, 185a

Endabschnitt

186

Durchbrechung

187

Endstück

188

Einkerbung

189

Nut

191

erste Feder

192

zweite Feder

D

Drehachse

K1, K2

Kammerabschnitt

P1-P4

Übergangspunkt

S

Schwenkachse

Ansprüche

1. Flügelzellen-Maschine mit:

einem eine Kammer umschließenden Gehäuse mit einer Seitenwand (112),

einer ersten Stirnwand (120) und einer der ersten Seitenwand (120) gegenüberliegenden zweiten Stirnwand (121), wobei

die Innenseite (114) der Seitenwand (112) zwei Hauptabschnitte und zwei die Hauptabschnitte voneinander trennende Zwischenabschnitte aufweist,

die Innenseite (122) der ersten Stirnwand (120) eine erste Steuerschiene (130) und die Innenseite der zweiten Stirnwand (121) eine zur ersten Steuerschiene (130) spiegelsymmetrische zweite Steuerschiene aufweist, welche jeweils eine radial innere Steuerfläche und eine radial äußere Steuerfläche aufweisen,

einem Rotorkörper (140) mit einer Mantelfläche (146), in welchen sich eine Mehrzahl von Schlitzen (147) erstreckt, in welchen jeweils ein Flügel (150) beweglich angeordnet ist, wobei jeder Flügel (150) ein von der ersten Steuerschiene (130) gesteuertes, ein Rollenpaar aufweisendes erstes Steuerelement (160) und ein von der zweiten Steuerschiene gesteuertes,

ein zweites Rollenpaar aufweisendes zweites Steuerelement (160) trägt, sodass die Flügel (150) bei Drehung des Rotorkörpers (40) durch die durch die Steuerschienen (130) und die Steuerelemente (160) gebildete Zwangssteuerung ausschließlich und vollständig gesteuert werden,

wobei die Kammer vom Rotorkörper (40) in zwei Kammerabschnitte unterteilt wird, wobei der Durchmesser des Rotorkörpers (40) vorzugsweise im Wesentlichen dem kürzesten Abstand der beiden Zwischenabschnitte der Innenseite (114) der Seitenwand (112) entspricht,

dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelemente (160) jeweils einen Rollenträger (170) aufweisen, an welchem die Rollen (174) eines Rollenpaars drehbar gehalten sind, wobei der Rollenträger (170) um eine Achse drehbar oder schwenkbar am Flügel (150) gehalten ist.

2. Flügelzellen-Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Achsen der Rollen (174) eines Rollenpaares zueinander einstellbar ist.

3. Flügelzellen-Maschine nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die innere Steuerfläche und die äußere Steuerfläche einer Steuerschiene (130) parallel zueinander sind, sodass jede Steuerschiene (130) eine konstante Dicke aufweist.

4. Flügelzellen-Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen aller Rollen (174) und die Achsen aller Rollenträger (170) parallel zur Achse des Rotorkörpers (140) sind.

5. Flügelzellen-Maschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Flügel (150) einen Flügelkörper (154) und eine vom Flügelkörper (154) getragene Dichtung (180) aufweist, wobei die Dichtungen (180) vorzugsweise aus einem reibungsarmen Material, insbesondere aus Teflon, bestehet.

6. Flügelzellen-Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jede Dichtung (180) einen Dichtungshauptkörper (181) aufweist, welcher einen U-förmigen Querschnitt hat, sodass jeder Dichtungshauptkörper (181) zwei Seitenwandungen (184, 185) und eine Stirnwandung (182) aufweist, wobei sich der radial äußere Endbereich jedes Flügelkörpers (154) in den Dichtungshauptkörper (181) hinein erstreckt und wobei der Dichtungshauptkörper (181) in radialer Richtung beweglich bezüglich des Flügelkörpers (154) ist, wobei vorzugsweise zwischen dem Dichtungshauptkörper (181) und dem Flügelkörper (154) ein erstes elastisches Element (191) vorgesehen ist, welches den Dichtungshauptkörper (181) radial nach außen gegen die Innenseite der Seitenwand drückt.

7. Flügelzellen-Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich jeweils durch eine Seitenwandung (185) eines Dichtungshauptkörpers (181) wenigstens eine Durchbrechung (186) erstreckt.

8. Flügelzellen-Maschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede Dichtung (180) weiterhin zwei axiale Endstücke (187) mit jeweils einer axialen Endfläche aufweist, wobei vorzugsweise jedes Endstück eine Einkerbung (188) aufweist, in welche eine Ausstülpung (155) des Flügelkörpers (154) ragt.

9. Flügelzellen-Maschine nach Anspruch 7 und nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet,
dass die Seitenwandungen (184, 185) jedes Dichtungshauptkörpers (181) Endabschnitte aufweisen, weiche die Stirnwandung (182) des Dichtungshauptkörpers seitlich überragen,
dass das jeweilige axiale Endstück (187) zumindest abschnittsweise zwischen zwei Endabschnitten angeordnet ist, und
dass die radialen Endflächen der beiden Endstücke und die radiale Endfläche einer Dichtung zueinander fluchten, vorzugsweise in einer Ebene liegen.

10. Flügelzellen-Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jedes axiale Endstück eine sich axial erstreckende Nut (189) aufweist, in welche eine Zunge (183) des Dichtungshauptkörpers eingreift.

11. Flügelzellen-Maschine nach Anspruch einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass jedes axiale Endstück (187) mittels wenigstens eines zweiten elastischen Elements (192) in axialer Richtung nach außen gegen die benachbarte Innenseite einer Stirnwand gedrückt wird

12. Flügelzellenmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorkörper (40) wenigstens zwei Flügelführungen (141), in welche sich die Schlitze (147) hineinerstrecken, und sich zwischen den Flügelführungen (141) erstreckende, zylindermantelabschnittsförmige Mantelelemente (145) aufweist.

13. Flügelzellenmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass jede Flügelführung (141) einen Flügelführungskörper (142) und Führungsrollen (143), welche sich in die Schlitze (147) erstrecken, aufweist, wobei sich die Achsen der Führungsrollen parallel zur Hauptachse erstrecken und die Flügel, insbesondere die Flügelkörper, lagern.

14. Flügelzellenmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Flügelführungskörper (142) zwei Flügelführungskörperelemente (142a, 142b) aufweist, zwischen denen die Führungsrollen (143) angeordnet sind.

15. Flügelzellenmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Abschnitte der Stirnwände (120, 121), deren Innenseiten die Steuerschienen (130) aufweisen, austauschbar am übrigen Gehäuse gehalten sind, wobei vorzugsweise in gesamten Stirnwände (120, 121) austauschbar zumindest mittelbar an der Seitenwand (112) gehalten sind.

Amended claims

Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.

1. Flügelzellen-Maschine mit:

einem eine Kammer umschließenden Gehäuse mit einer Seitenwand (112),

einer ersten Stirnwand (120) und einer der ersten Seitenwand (120) gegenüberliegenden zweiten Stirnwand (121), wobei

die Innenseite (114) der Seitenwand (112) zwei Hauptabschnitte und zwei die Hauptabschnitte voneinander trennende Zwischenabschnitte aufweist,

die Innenseite (122) der ersten Stirnwand (120) eine erste Steuerschiene (130) und die Innenseite der zweiten Stirnwand (121) eine zur ersten Steuerschiene (130) spiegelsymmetrische zweite Steuerschiene aufweist, welche jeweils eine radial innere Steuerfläche und eine radial äußere Steuerfläche aufweisen,

einem Rotorkörper (140) mit einer Mantelfläche (146), in welchen sich eine Mehrzahl von Schlitzen (147) erstreck, in welchen jeweils ein Flügel (150) beweglich angeordnet ist, wobei jeder Flügel (150) ein von der ersten Steuerschiene (130) gesteuertes, ein Rollenpaar aufweisendes erstes Steuerelement (160) und ein von der zweiten Steuerschiene gesteuertes,

ein zweites Rollenpaar aufweisendes zweites Steuerelement (160) trägt, wobei sich die erste Steuerschiene (130) zwischen den Rollen (174) des ersten Rollenpaars befindet und sich die zweite Steuerschiene zwischen den Rollen des zweiten Rollenpaares befindet, sodass die Flügel (150) bei Drehung des Rotorkörpers (40) durch die durch die Steuerschienen (130) und die Steuerelemente (160) gebildete Zwangssteuerung ausschließlich und vollständig gesteuert werden,

wobei die Kammer vom Rotorkörper (40) in zwei Kammerabschnitte unterteilt wird, wobei der Durchmesser des Rotorkörpers (40) im Wesentlichen dem kürzesten Abstand der beiden Zwischenabschnitte der Innenseite (114) der Seitenwand (112) entspricht,

dadurch gekennzeichnet, dass

genau vier Schlitze (147) und genau vier Flügel (150) vorgesehen sind und

die Steuerelemente (160) jeweils einen Rollenträger (170) aufweisen, an welchem die Rollen (174) eines Rollenpaars drehbar gehalten sind, wobei der Rollenträger (170) um eine Achse drehbar oder schwenkbar am Flügel (150) gehalten ist und wobei der Abstand der Achsen der Rollen (174) eines Rollenpaares zueinander einstellbar ist.

2. Flügelzellen-Maschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die innere Steuerfläche und die äußere Steuerfläche einer Steuerschiene (130) parallel zueinander sind, sodass jede Steuerschiene (130) eine konstante Dicke aufweist.

3. Flügelzellen-Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen aller Rollen (174) und die Achsen aller Rollenträger (170) parallel zur Achse des Rotorkörpers (140) sind.

4. Flügelzellen-Maschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Flügel (150) einen Flügelkörper (154) und eine vom Flügelkörper (154) getragene Dichtung (180) aufweist, wobei die Dichtungen (180) vorzugsweise aus einem reibungsarmen Material, bestehet.

5. Flügelzellen-Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Dichtung (180) einen Dichtungshauptkörper (181) aufweist, welcher einen U-förmigen Querschnitt hat, sodass jeder Dichtungshauptkörper (181) zwei Seitenwandungen (184, 185) und eine Stirnwandung (182) aufweist, wobei sich der radial äußere Endbereich jedes Flügelkörpers (154) in den Dichtungshauptkörper (181) hinein erstreckt und wobei der Dichtungshauptkörper (181) in radialer Richtung beweglich bezüglich des Flügelkörpers (154) ist, wobei vorzugsweise zwischen dem Dichtungshauptkörper (181) und dem Flügelkörper (154) ein erstes elastisches Element (191) vorgesehen ist, welches den Dichtungshauptkörper (181) radial nach außen gegen die Innenseite der Seitenwand drückt.

6. Flügelzellen-Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich jeweils durch eine Seitenwandung (185) eines Dichtungshauptkörpers (181) wenigstens eine Durchbrechung (186) erstreckt.

7. Flügelzellen-Maschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede Dichtung (180) weiterhin zwei axiale Endstücke (187) mit jeweils einer axialen Endfläche aufweist, wobei vorzugsweise jedes Endstück eine Einkerbung (188) aufweist, in welche eine Ausstülpung (155) des Flügelkörpers (154) ragt.

8. Flügelzellen-Maschine nach Anspruch 7 und nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet,

dass die Seitenwandungen (184, 185) jedes Dichtungshauptkörpers (181) Endabschnitte aufweisen, welche die Stirnwandung (182) des Dichtungshauptkörpers seitlich überragen,

dass das jeweilige axiale Endstück (187) zumindest abschnittsweise zwischen zwei Endabschnitten angeordnet ist, und

dass die radialen Endflächen der beiden Endstücke und die radiale Endfläche einer Dichtung zueinander fluchten, vorzugsweise in einer Ebene liegen.

9. Flügelzellen-Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jedes axiale Endstück eine sich axial erstreckende Nut (189) aufweist, in welche eine Zunge (183) des Dichtungshauptkörpers eingreift.

10. Flügelzellen-Maschine nach Anspruch einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass jedes axiale Endstück (187) mittels wenigstens eines zweiten elastischen Elements (192) in axialer Richtung nach außen gegen die benachbarte Innenseite einer Stirnwand gedrückt wird

11. Flügelzellenmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorkörper (40) wenigstens zwei Flügelführungen (141), in welche sich die Schlitze (147) hineinerstrecken, und sich zwischen den Flügelführungen (141) erstreckende, zylindermantelabschnittsförmige Mantelelemente (145) aufweist.

12. Flügelzellenmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass jede Flügelführung (141) einen Flügelführungskörper (142) und Führungsrollen (143), welche sich in die Schlitze (147) erstrecken, aufweist, wobei sich die Achsen der Führungsrollen parallel zur Hauptachse erstrecken und die Flügel, insbesondere die Flügelkörper, lagern.

13. Flügelzellenmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Flügelführungskörper (142) zwei Flügelführungskörperelemente (142a, 142b) aufweist, zwischen denen die Führungsrollen (143) angeordnet sind.

14. Flügelzellenmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Abschnitte der Stirnwände (120, 121), deren Innenseiten die Steuerschienen (130) aufweisen, austauschbar am übrigen Gehäuse gehalten sind, wobei vorzugsweise in gesamten Stirnwände (120, 121) austauschbar zumindest mittelbar an der Seitenwand (112) gehalten sind.

Zeichnung