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Kraft- bzw. Arbeitsmaschine mit rotierenden Kolben
Die Erfindung betrifft eine Kraft- oder Arbeitsmaschine mit rotierenden Kolben, die geeignet ist, als Motor, Pumpe, Bewegungs- oder Drehmomentübertrager od. dgl. zu arbeiten.
Die erfindungsgemässe Maschine gehört jener bekannten Gattung an, die mit sich schneidenden Ring- kammern versehen ist, in denen je mindestens ein an einem rotierenden Ringelement angebrachter Kol- ben gleitet. Hiebei sind kinematische Glieder vorgesehen, die diese Ringelemente derart miteinander verbinden, dass sich die Kolben in den Ringkammern unter Vermeidung eines gegenseitigen Zusammen- stosses drehen. Ferner sind Öffnungen in den Ringkammern für den Durchtritt eines flüssigen oder gasför- migen Arbeitsmittels vorhanden.
Bei einer derartigen bekannten Maschine sind von den Ringkammern für die rotierenden Kolben eine ausserhalb der andern, d. h. also jede mit ihrem eigenen Mittelpunkt so angeordnet, dass sie sich an einer einzigen Stelle schneiden ; somit weisen die beiden Ringkammern an der Kreuzungsstelle keine gemein- samen Flächenstücke auf. Die Flachen der Ringkammern in der Kreuzungsstelle haben daher eine verschiedene Form, passen nicht zusammen, und kommen nur in einigen Punkten miteinander in Berührung, ohne Abdichtflächen für das Arbeitsmittel zu bilden, die jedoch für den Betrieb der Maschine unbedingt erforderlich sind.
Vom Bekannten unterscheidet sich die erfindungsgemässe Maschine nun im wesentlichen dadurch, dass die die senkrecht aufeinanderstehenden bzw. gegeneinander geneigten Ringkammern bildenden, sich an zwei Stellen schneidenden Ringflächenelemente den gleichen Mittelpunkt besitzen, so dass an den Kreu- zungsstellen gemeinsame sphärische Abdichtflächen der Ringkammern entstehen.
Zur näheren Erläuterung werden nachfolgend an Hand der Zeichnungen einige Ausführungs- und Anwendungsbeispiele der erfindungsgemässen Maschine naher beschrieben.
Fig. 1 ist ein Schnitt durch die Mitte der Maschine unter Weglassung der Zubehörteile, wie Ein- und Auslassöffnungen für das flüssige oder gasförmige Medium, Rohrleitungen Ventile usw., Fig. 2 zeigt die Ringkammern, in denen die Kolben rotieren, schematisch in perspektivischer Ansicht, Fig. 3 ist eine schematische perspektivische Ansicht der Kolben mit zugehörigen Ringelementen und Zahnkränzen, Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 1 und Fig. 5 ein Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 1, unter Weglassung verschiedener Teile und Darstellung der Kolben in bezüglich der Fig. 1 verdrehter Lage. Die Fig. 6-13 zeigen aufeinanderfolgende Phasen des Arbeitszyklus der Maschine im Betrieb als Viertaktbrennkraftmaschine. Die Fig. 14-17 zeigen aufeinanderfolgende Phasen eines Arbeitszyklus der Maschine im Betrieb als Zweitaktbrennkraftmaschine.
Die Fig. 18 zeigt ein weiteres Amfuh- rungsbeispiel der Maschine im Schnitt nach der Linie XVIII-XVIII der Fig. 19, Fig. 19 ist ein Schnitt dieser Maschine nach einer durch die Drehachse eines Kolbens führenden Schnittebene, Fig. 20 ist ein Schnitt nach der Linie XX-XX der Fig. 19, Fig. 21 zeigt eine Ausführungsvariante der Maschine im Schnitt nach einer durch die Kolbenachsen führenden Schnittebene, die Fig. 22 und 23 sind zwei Ansichten einer Einzelheit der Maschine nach Fig. 21, Fig. 24 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Maschine im Schnitt nach einer durch die Kolbenachsen führenden Schnittebene, Fig. 25 zeigt eine Maschine mit aufeinander nicht senkrecht stehenden Kolben im Schnitt nach einer durch die Kolbenachsen führenden Schnittebene.
Bei der in den Fig. 1-5 dargestellten Maschine sind zwei konzentrische, in aufeinander senkrecht stehenden Ebenen liegende Ringkammern 1 und 2 vorgesehen, die sich an den zwei diametral gegenüber -
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liegenden Stellen I und I'schneiden. In Fig. 2 sind diese Ringkammern 1 und 2 für sich dargestellt. In jeder Ringkammer dreht sich ein Kolben 5 bzw. 6 (s. Fig. l) ; jeder Kolben ist in der zugehörigen Kam- mer 1 bzw. 2 geführt und besteht aus einem kreisringsegmentförmigen Körper mit einem Zentriwinkel von etwa 1800. An den Kolben 5 und 6 sind Ringe 3 bzw. 4 befestigt, mit denen Zahnkränze 7 bzw. 8 fest verbunden sind. Der Ring 3 schliesst die Ringkammer 1 am äusseren Umfang ab, wogegen der Ring 4 die Ringkammer 2 an ihrem inneren Umfang abschliesst.
Die Ringkammer 2 wird am äusseren Umfang durch eine ortsfeste Wand 9 abgeschlossen, die an den Kreuzungsstellen der beiden Ringkammern unter- brochen ist und an diesen Stellen durch den äusseren Ring 3 ersetzt wird. Desgleichen wird die Ringkam- mer 1 an ihrem inneren Umfang durch eine feststehende Wand 10 abgeschlossen, die ebenfalls an den
Kreuzungsstellen unterbrochen und dort durch den Innenring 4 ersetzt ist. Die Kolben 5 und 6 besitzen gemischtlinige Querschnitte undsie drehen sich unter dichtem Abschluss in den zugehörigen Ringkam- mern 1 bzw. 2. Im dargestellten Beispiel besitzen die ringsegmentförmigen Kolben konzentrische ku- gelförmige Innen- und Aussenflächen.
Der inneren Kugelfläche gehört die Innenfläche 5'des Kolbens 5 und die Fläche 10'der ortsfesten
Innenwand 10 an, entlang welcher sich die Fläche 5'unter dichtem Abschluss bewegt. Ferner gehört die- ser inneren Kugelfläche die Fläche 4'des Ringes 4 an, der sich mit dem Kolben 6 dreht und die Fläche 10'an den Kreuzungsstellen der beiden Ringkammern vervollständigt.
Der äusseren Kugelfläche gehören die Aussenflächen 6'des Kolbens 6, die Fläche 9'der festste- hend. en Wand 9 und die Fläche 3'des sich drehenden Ringes 3 an.
Die Kolben 5 und 6 drehen sich somit in zwei, auch an den Kreuzungsstellen völlig dicht abge- schlossenen Ringkammern. Die mit den Ringen 3,4 fest verbundenen Zahnkränze 7 bzw. 8 stehen mit
Zahnrädern 11 bzw. 12 in Eingriff, die auf einer, im ortsfesten Körper 14 drehbar gelagerten Welle 13 aufgekeilt sind.
Auf diese Weise sind die Drehbewegungen der Ringe 3 und 4 bzw. der Kolben 5 und 6 aufeinander abgestimmt, so dass die letzteren in den Ringkammern umlaufen können, ohne an den Kreuzungsstellen gegeneinander zu stossen.
Hinsichtlich der Wirkungsweise der beschriebenen Maschine betrachte man die beiden rotierenden Einheiten, von denen die eine den Ring 3, den Kolben 5 und den Zahnkranz 7 und die andere den Ring 4, den Kolben 6 und den Zahnkranz 8 umfasst.
Angenommen die beiden Einheiten drehen sich synchron im Sinn der Pfeile F 1 und F 2 (Fig. 3). dann durchlaufen die Kolben 5 und 6 nacheinander und abwechselnd die beiden Kreuzungsstellen der Ringkammern, so dass bei der angenommenenAusbildung der Kolben die Kammern fast dauernd in den Kreuzungstellen geschlossen werden.
Man erhält auf diese Weise geschlossene Räume (zwischen den Seitenflächen der sich jeweils in den Kreuzungsstellen befindlichen Kolben und den Endflächen des andern Kolbens), deren Volumen zu-und abnimmt, u. zw. nimmt das Volumen des Raumes zwischen der Seitenfläche des Kolbens, der sich in der Kreuzungsstelle befindet, und der Endfläche des andern Kolbens, der sich von derselben Kreuzungsstelle entfernt, zu, wogegen das Volumen des Raumes zwischen der Endfläche des sich der Kreuzungsstelle nähernden Kolbens und der Seitenfläche des andern, sich in der Kreuzungstelle befindlichen Kolbens abnimmt.
Beim dargestellten Beispiel erzielt man mit einem einzigen Kolben je Ringkammer bei jeder Umdrehung der rotierenden Einheiten vier Räume, deren Volumen zunimmt, und vier Räume, deren Volumen abnimmt. Die'Ausnützung dieser'Räume mit veränderlichem Volumen, die mit einer eine rotierende Bewegung ausführenden Wand versehen sind, und in die durch geeignete Öffnungen in den Wandungen der Ringkammern Dampf, Gas oder eine Druckflüssigkeit eingelassen oder eingesaugt werden kann, liegt klar auf der Hand.
So kann das Druckmedium auf die durch die Stirnfläche des Kolbens gebildete bewegliche Wand einwirken und diese in Bewegung versetzen (Motor), oder es können umgekehrt die Kolben angetrieben werden, wobei man die Räume mit veränderlichem Volumen ein gasförmiges oder flüssiges Medium einsaugen bzw. in den Räumen verdichten kann, welches Medium durch entsprechende Öffnungen in den Wandungen der Ringkammern ein-bzw. ausgelassen wird. Das Öffnen und Schliessen der Ein- und Auslassöffnungen kann analog wie bei Zweitaktmotoren mit hin-und hergehender Kolbenbewegung seitens des rotierenden Kolbens bzw. Ringes selbst erfolgen.
Die Kolben und Ringkammern können Querschnitte besitzen, die von dem beschriebenen verschieden sind. Wenn beispielsweise ein Kreisquerschnitt gewählt würde, dann hätte man an den Kreuzungsstellen keine Dichtungsfläche sondern eine Dichtungslinie, was jedoch den Betrieb der Maschine nicht hinderte.
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Bei der beschriebenen Ausführungsform (Fig. 1) ist eine einzige, sich mit den Zahnrädern 11 und 12 drehende Welle 13 vorgesehen, doch könnten auch mehrere Wellen mit Zahnrädern vorhanden sein, die mit den Zahnkränzen kämmen, um im Fall der Verwendung der Maschine als Motor mehrere Kraftabnahmestellen, gegebenenfalls mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen zu haben.
Es ist ferner die Möglichkeit der Kopplung zweier oder mehrerer der beschriebenen Maschinen vorgesehen, wobei die Kolben in bezug auf die Kreuzungsstellen der entsprechenden Ringkammern um 900 oder 450 oder andere Winkel (je nach der Anzahl der Kolben je Rotor) versetzt sind, so dass der Lage der Kolben einer Maschine, in der an den Kreuzungsstellen ein Kolben durch den andern ausgetauscht wird, bei der andern Maschine jener Lage der Kolben entspricht, in der sich ihre Mitte gerade an der entsprechenden Kreuzungsstelle befindet. Auf diese Weise wird verhindert, dass sich im Arbeitszyklus Zeitintervalle ergeben, in denen kein Raum unter Druck steht, analog wie bei gewöhnlichen Mehrzylindermotoren oder Kompressoren mit hin-und herbewegten Kolben die Totpunktlagen der Kolben der einzelnen
Zylinder gegeneinander versetzt werden.
Die Kopplung zweier oder mehrerer Maschinen kann entweder mit konzentrisch angeordneten Maschinen oder mit in Reihe angeordneten Maschinen erfolgen.
Die Fig. 6-13 zeigen schematisch aufeinanderfolgende Phasen eines möglichen Arbeitszyklus bei Betrieb der Maschine als Viertaktmotor (Ansaugung, Verdichtung, Verbrennung und Ausdehnung, Aus- puff).
In diesen Figuren wurden die Verbindungszahnräder für den synchronen Lauf der Kolben sowie andere für das Verständnis der Arbeitszyklen nicht erforderliche Einzelheiten weggelassen.
In den Fig. 6-13 sind die obere halbe Ringkammer des senkrecht stehenden Ringes und die untere halber Ringkammer des gleichen Ringes mit I bzw. III bezeichnet, wogegen die beiden halben Ringkammern (linke und rechte) des waagrecht liegenden Ringes mit II bzw. IV bezeichnet sind.
Vom Kolben 5, der sich in den Kammern I und III dreht, ist das hintere Ende mit 15 und das vordere Ende mit 16 bezeichnet, wogegen das hintere und vordere Ende des in den Kammern Il und IV rotierenden Kolbens 6 mit 17 bzw. 18 bezeichnet ist. Es sind ferner Leitungen zum Einlass des Gasgemisches in die verschiedenen halben Ringkammern, sowie Leitungen zum Auslass der Verbrennungsgase aus denselben vorgesehen.
Eine Leitung 19 mit zwei Zweigen, in denen sich Ventile 20 (durch ein Dreieck schematisch ange-
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Zweige der Leitung 23, die mit Ventilen 24 versehen sind, austreten, wogegen für den Auslass der Verbrennungsgase aus den Kammern 1 und IV analog die Leitung 25 mit den Ventilen 26 vorgesehen ist.
Die voll gezeichneten Dreiecke stellen jeweils die Ventile im geschlossenen Zustand dar. Der Zustand des Gases in den Kammern ist mit folgenden Buchstaben bezeichnet : A Ansaugephase, C Verdichtungsphase, S Expansionsphase und E Auspuffphase.
Die Fig. 6 und 7 veranschaulichen den Beginn bzw. das Ende der folgenden Phasen : Ansaugung in den Kammern 1 und II, Verdichtung in den Kammern III und IV. Am Ende dieser Phasen wird das verdichtete Gasgemisch seitens der Enden 16 und 18 der Kolben 5 und 6 aus den Kammern III und IV, in denen die Verdichtung stattfand, durch Leitungen mit Rückschlagventilen in Reservekammern 27 bzw. 28 gedrückt, aus denen es-sobald die Kolbenenden 15 und 17 die Auslassöffnungen dieser Reservekammern freigeben-in die Ringkammern mit zunehmenden Volumen, die sich zwischen den Kolbenenden 15 und 17 und den Seitenflächen der Kolben 6 bzw. 5 ausbilden, austritt.
Nach Zündung des verdichteten Gasgemisches können sich sodann die folgenden Phasen des Arbeitszyklus ausbilden (s. Fig. 8 und 9) : Expansionsphase in den halben Ringkammern III und IV und Verdichtung in den Kammern 1 und II. Am Ende der Verdichtung in diesen Kammern, wird in analoger Weise wie beschrieben das verdichtete Gasgemisch seitens der Kolbenenden 18 und 16 durch Leitungen mit Rückschlagventilen in die Reservekammern 29 bzw. 30 gedrückt, aus denen es, sofort nach Freigabe der Auslassöffnungen durch die Kolbenenden 15 und 17, in die Ringkammern mit zunehmenden Volumen zen- schen den genannten Kolbenenden 15,17 und den Seitenflächen der sich an den Kreuzungsstellen befindlichen Kolben übertritt.
Es beginnen damit die folgenden, in den Fig. 10 und 11 dargestellten Arbeitsphasen : Expansion in : Jen Halbkammern I und II und Auspuff in den Halbkammern III und IV. Anschliessend befinden sich die Halbkammern I und II in der Auspuffphase und die Kammern III und IV in der Ansaugsphase (s. Fig. 12 und 13), wonach der Arbeitszyklus von neuem beginnt, wie in den Fig. 6 und 7 dargestellt.
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Die Fig. 14-17 veranschaulichen rein schematisch eine mögliche Arbeitsweise der Maschine im
Zweitaktverfahr en (Expansionsauspuff).
In diesen Figuren sind zusätzlich zu den bereits erläuterten und mit den gleichen Bezugszeichen be- zeichneten Teilen die mit Ventilen ausgerüsteten Leitungen W und X eingezeichnet, die mit der Ver- brennungsluftzufuhr bzw. mit der Zufuhr des Brennstoffes in Verbindung stehen. Auch in diesen Figuren bedeuten die voll eingezeichneten Ventile wieder den geschlossenen Zustand derselben.
Die Auspuffleitungen sind mit 31 und 32 bezeichnet. In den Fig. 14 und 15 sind der Beginn bzw. das
Ende der folgenden Arbeitsphasen dargestellt : Expansion in den Kammern I und II, Auspuff in den Kam- mern III und IV.
Die Fig. 16 und 17 zeigen hingegen den Beginn bzw. das Ende der folgenden Phasen ; Auspuff in den
Kammern I und II und Expansion in den Kammern III und IV.
Zur Ausführung dieses Verfahrens ist die Speisung des Motors mittels eines getrennt betätigten Ver- dichters und Injektors vorgesehen.
Der Brennstoff wird, wie bereits ausgeführt, durch die Leitungen X in die Kammern eingelassen und die Verbrennungsluft durch die Leitungen W. Sollte die Gemischbildung ausserhalb des Motors erfolgen, dann, genügt jeweils eine der Leitungen W und X je Kammer.
Mittels der erfindungsgemässen Maschine lässt sich auch ein mit Druckdampf betriebener Rotations- motor verwirklichen, bei dem man unmittelbar, d. h. ohne Kurbeltrieb, ein Drehmoment erhält, wobei der Dampfdruck in der Kammer mit veränderlichem Volumen auf das Ende des rotierenden Kolbens ein- wirken gelassen wird.
Desgleichen lässt sich ein mit einer Druckflüssigkeit betriebener Rotationsmotor verwirklichen, bei dem die Druckflüssigkeit in die Kammern mit zunehmendem Volumen, die sich während der Drehung der
Kolben ausbilden eingespritzt wird.
Die Arbeitszyklen derartiger Motoren können den in den Fig. 14-17 dargestellten entsprechen, wobei einfach an Stelle der Verbrennungsphasen die Expansionsphasen des unter Druck stehenden flüssigen oder gasförmigen Mediums treten, wogegen die Auslassphase unverändert bleibt.
Ferner lässt sich eine rotierende Brennkraftmaschine mit einem Arbeitszyklus mit konstantem Druck verwirklichen, wobei das Brennstoff-Luft-Gemisch bzw. die Verbrennungsluft und der Brennstoff in die Kammern mit zunehmenden Volumen eingespritzt und zur Verbrennung gebracht wird, um einen Betrieb des Motors mit konstantem Druck zu erreichen.
Die Arbeitszyklen eines solchen Motors können den in den Fig. 6-13 oder 14-17 dargestellten entsprechen, mit dem Unterschied, dass während der Verbrennungs-und Expansionsphase das Gemisch bzw. der Brennstoff und die Verbrennungsluft in die Kammer mit zunehmendem Volumen eingespritzt werden, so dass der Druck während der Expansion weitmöglichst konstant gehalten wird.
Es lässt sich auch ein Rotationsverdichter bzw. eine Rotationspumpe auf dem Prinzip der Nutzbarmachung der Kammern mit zunehmendem Volumen für die Ansaugung und der Kammern mit abnehmendem Volumen für den Ausstoss eines flüssigen oder gasförmigen Mediums aufbauen. Der Arbeitszyklus der erfindungsgemässen Maschine sei es als Verdichter, sei es als Pumpe ist dem in den Fig. 14-16 dargestellten ähnlich, wobei an Stelle der Verbrennungsphasen Verdichtungs- und Ausstossphasen treten. Es versteht sich, dass die Ventilsteuerung dem zu verwirklichenden Zyklus entsprechend anzupassen ist.
Ferner lässt sich die Maschine als Bewegungs-oder Drehmomentübertrager einsetzen, wobei sie hydraulisch, oleodynamisch oder mittels Gas betrieben werden kann. Der Arbeitszyklus entspricht dabei demjenigen, der in den Fig. 14-16 dargestellt ist, wobei lediglich an die Stelle der Verbrennungsexpansionsphasen die Einspritzung und Verdichtung des Mediums in den Kammern tritt, wogegen die Ausstossphase unverändert bleibt.
Die Fig. 18-20 zeigen eine weitere Ausführungsform, die sich dadurch auszeichnet, dass das gesamte, die beiden rotierenden Kolben 5 und 6 verbindendende Getriebe im Kugelraum innerhalb der Rotoren untergebracht ist und dass die ihre Drehung von einem der Übertragungszahnräder erhaltende Motorwelle den Motor ganz durchquert, so dass sie an beiden Enden mit andern achsengleich angeordneten gleichen Motoren gekoppelt werden kann.
Der Antriebskolben 5 (Fig. 18) ist an einem Ring 139 befestigt, der in einem Trag- und Drucklager gelagert ist. Innen am Kolben 5 ist ein Zahnkreissektor 140 befestigt, der bei der Drehung stets mit einem der beiden Zahnritzel 141 bzw. 142 im Eingriff steht, die ihrerseits dauernd mit einem zentralen Ritzel 143 kämmen, das an einem in Lagern 145 und 146 drehbar gelagerten Zapfen 144 befestigt ist, der an seinem Ende als Kegelritzel 147 ausgebildet ist, das mit einem Kegelritzel 148 in Eingriff steht. Letzteres sitzt auf einer Welle, die auch ein zylindrisches Zahnritzel 149 trägt, das mit einem, innen am Trä-
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gerring 151 des Kolbens 6 angebrachten Zahnkranz 150 dauernd kämmt. Der Ring 151 ist in Drucktrag- lagern 152 drehbar gelagert.
Die Motorwelle 153, auf welcher das Zahnritzel 142 aufgekeilt ist. ist beiderseits herausgeführt und in Kugellagern im Gehäuse 154, das die rotierenden Teile der Maschine einschliesst, drehbar gelagert.
Die herausgeführten Enden der Motorwelle sind mittels geeigneter Dichtungsringe 155 abgedichtet.
In Fig. 20 wurde der besseren Übersichtlichkeit halber der Teil des mittleren Zahnritzels 143, der in dieser Figur sichtbar wäre, weggelassen.
In der zuletzt beschriebenen Ausführungsform kann die kinematische Verbindung zwischen den Zahn- ritzeln 141 und 142 und dem Zahnkranz 150 abgeändert werden. So kann auf dem Zapfen eines der Rit- zel 141 oder 142 ein Kegelrad angebracht werden, das mit einem den Zahnkranz 150 ersetzenden Ke- gelrad in Eingriff steht. Die Achsen dieser beiden Kegelräder laufen nicht zusammen, so dass diese Räder eine Hypoidverzahnung od. dgl. besitzen müssen. Sie ersetzen dann das Kegelräderpaar 148-149.
In Fig. 21 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem das die beiden rotierenden Ele- mente verbindende, in der Nähe ihrer Kreuzungsstelle angeordnete Getriebe aus einem Ritzel 156 besteht, das mit einem Zahnrad 157 kämmt, das mit dem äusseren Ring des angetriebenen Kolbens 6 fest verbunden ist.
Das Kegelritzel 156 ist auf die Welle 158 aufgekeilt, an deren innerem Ende ein Kegelritzel 159 sitzt, das mit dem Kegelrad 160 im Eingriff steht, das mit dem, den Antriebskolben 5 tragenden Innenring 161 fest verbunden ist.
Zur Vereinfachung der zeichnerischen Darstellung wurde in Fig. 21 die die Welle 158 samt zugehörigen Lagern und den Ritzeln 156 und 159 enthaltende Schnittebene in der gleichen Ebene des Schnittes der übrigen Teile gezeigt. In Wirklichkeit sind diese beiden Schnittebenen gegeneinander geneigt. In bezug auf das durch die Mitte 0 gelegte rechtwinkelige Achsenkreuz, von dem die Achsen X und Y in die Zeichenebene fallen und die dritte Achse senkrecht dazu steht, ist die eingezeichnet AchseZderWel- le 158 geneigt, wie dies in den schematischen Fig. 22 und 23 angedeutet ist. In Fig. 22 ist die Vorrichtung in Ansicht von rechts und in Fig. 23 in Ansicht von oben, bezogen auf Fig. 21, dargestellt.
Die Ritzel 156 und 159 mit der Welle 158 und den zugehörigen Kugellagern bilden zusammen eine auswechselbare, abnehmbare Baugruppe, die im Falle einer etwaigen Abnützung ohne die restlichen Tei- le des Motors abmontieren zu müssen ausgetauscht werden kann.
Der Innenring 161 des Antriebskolbens 5 trägt einen koaxialen Zahnkranz 162, mit dem ein Zahnrad 163 im Verhältnis l : l kämmt, das unmittelbar auf die herausgeführte Motorwelle 164 aufgekeilt ist.
Der Kolben 5 ist durch das zentrale Kugellager 165 unterstützt, das auf einem Zapfen 166 sitzt, der an seinen Enden mit nicht dargestellten Druck-und Einstellorganen versehen ist, die eine mikrometrische Axialeinstellung gestatten, um das Spiel des Kolbens 5 bezüglich der radialen Wände der Ringkammer, in der er sich bewegt, genau einregeln zu können. Der Aussenring mit dem Kegelrad 157 des Kol-
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versehen ist.
Das Gehäuse des Motors ist nach aussen dicht verschlossen und die herausgeführte Motorwelle 164 ist mittels eines Dichtungsringes abgedichtet.
Die in Fig. 24 dargestellte Ausführungsvariante unterscheidet sich von der Ausführung nach den Fig. 21-23 lediglich in der Kraftabnahme vom Antriebskolben. Hier ist die Motorwelle mit dem Innenring des Kolbens 5 unmittelbar mittels eines Kardan- oder Kugelgelenkes 168 verbunden. Auf diese Weise würde die Motorwelle schräg zur Rotationsachse des Kolbens Åaustreten. Sie kann jedoch unter Zwischenschaltung eines zweiten Kardan- oder Kugelgelenkes 169 auch parallel zu dieser Achse herausgeführt werden. Diese Kugel- oder Kardal1gelenke können in Wegfall kommen, wenn eine flexible Welle verwendet ird.
Die in Fig. 25 gezeigte Variante der Fig. 24 weicht darin von dieser ab, dass die beiden konzentrischen Ringkammern nicht aufeinander senkrecht stehen, sondern in Ebenen liegen, die einen Winkel ce einschliessen, wodurch es ermöglicht wird, die Motorwelle 170 achsengleich und fest mit dem Innenring 171 des Kolbens 5 zu verbinden und die Welle herauszuführen, ohne dass sie den andern Kolben 6' kreuzt und ohne dass Kardangelenke, Zahnräder od. dgl. verwendet werden brauchen.
Wie bei der Ausführung nach Fig. 21 sind auch bei den Varianten nach den Fig. 24 und 25 eine Welle 158 mit den Ritzeln 156 und 159 vorhanden.
Was die räumliche Lage der Welle 158 anbelangt gilt das Gleiche wie für die Darstellung in Fig. 21.
Die Arbeitszyklen des Motors können die gleichen sein, wie sie unter Bezugnahme auf die Fig. 14-17
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beschrieben wurden.
Wie bereits anfangs angedeutet, kann die erfindungsgemässe Maschine auch mit mehr als zwei, nicht konzentrischen Ringkammern mit verschiedenen Durchmessern ausgeführt werden, in denen je ein oder mehrere Kolben rotieren, die jeder mit einem rotierenden Ringelement starr verbunden sind, wobei die
Bewegungen der verschiedenen Ringelemente durch kinematische Glieder derart voneinander abhängig gemacht sind, dass die Kolben die Ringkammern durchlaufen, ohne an deren Kreuzungsstellen aufeinan- derzustossen.
Die Bewegung der Kolben in den sich schneidenden Ringkämmern ist ermöglicht, weil die gekrümm- ten Flächen derselben alle konzentrischen Kugelflächen angehören, so dass eine Kontinuität zwischen den ortsfesten und den beweglichen Flächen, die der gleichen Kugelfläche angehören, erzielt ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kraft- bzw. Arbeitsmaschine mit rotierenden Kolben, die geeignet ist, als Motor, Pumpe, Be- wegungs- oder Drehmomentübertrager od. dgl. zu arbeiten, mit sich schneidenden Ringkammern, in welchen je mindestens ein an einem rotierenden Ringelement angebrachter Kolben gleitet, mit kinematischen Gliedern, die diese Ringelemente derart miteinander verbinden, dass sich die Kolben in den Ringkammern unter Vermeidung eines gegenseitigen Zusammenstosses drehen, und mit Öffnungen in den Ringkammern für den Durchtritt eines flüssigen oder gasförmigen Arbeitsmittels, dadurch gekennzeichnet, dass die die senkrecht aufeinanderstehenden bzw.
gegeneinander geneigten Ringkammern (l, 2) bildenden, sich an zwei Stellen (I, I') schneidenden Ringflächenelemente den gleichen Mittelpunkt besitzen, so dass an den Kreuzungsstellen gemeinsame sphärische Abdichtflächen der Ringkammern entstehen.