CN111954749A - 旋转活塞发动机和用于操作旋转活塞发动机的方法 - Google Patents

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Abstract

旋转活塞发动机包括：壳体(10)，其形成内部空间(11)；以及至少两个旋转活塞(20、30)，其设置在内部空间(11)中。在内部空间(11)上形成有入口(13)和出口(15)，以引导流体通过内部空间(11)。旋转活塞(20、30)由此被流过的流体驱动。每个旋转活塞(20、30)在其外圆周上具有至少两个密封条(21、31)。根据本发明，每个旋转活塞(20、30)包括至少两个腔体(27、37)，在每个腔体中设置有管道(38B)或弹性实心杆。密封条(21、31)伸入腔体中，并且抵靠容纳在其中的管道(38B)或弹性实心杆上。密封条(21、31)通过管道(38B)或杆被径向向外推。

Description

旋转活塞发动机和用于操作旋转活塞发动机的方法
技术领域
在第一方面，本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的旋转活塞发动机。
在第二观点中，本发明涉及一种根据权利要求13的前序部分所述的用于操作旋转活塞发动机的方法。
背景技术
旋转活塞发动机以各种方式使用以转换能量，特别是将流动流体的压力能或动能转换为一个或多个旋转活塞的旋转能。
一种通用的旋转活塞发动机包括：壳体，其形成内部空间；以及至少两个旋转活塞，其设置在内部空间中。设置在内部空间上的，为用于引导流体通过内部空间的入口和出口。流体沿着旋转活塞流动，特别是使得旋转活塞可以由流过的流体驱动。
原则上，流体可以是任何种类，例如任何液体、任何气体或其混合物，也可以包含固体颗粒。所使用的流体特别取决于旋转活塞发动机的应用领域而不同。例如，流体可以是内燃机或其他基于燃烧力的发动机的废气。也可以是利用废热的循环流体。在发电站、制造厂、供暖设施以及许多其他工厂和设施中可被需要。
为了确保旋转活塞发动机的最大效率水平，其密封性能很重要。在通用的旋转活塞发动机中，每个旋转活塞在其外圆周上包括至少两个密封条，这些密封条被弹性地向外推。密封条由此可以密封地连接限定内部空间的壳体内壁。
这样的旋转活塞发动机例如由专利DE 102007019958A1、GB 576603A、GB2486787A和WO 2010081469A2已知。申请人在专利EP 3144494A1、EP 3184758A1和EP3144471A1中描述了具有有利的低摩擦的其他旋转活塞发动机。
在用于操作旋转活塞发动机的相应的通用方法中，流体通过壳体上的入口引入。壳体形成内部空间，在该内部空间中设置有至少两个旋转活塞。当流体流经内部空间至出口时，所述流体驱动旋转活塞。每个旋转活塞在其外圆周上包括至少两个密封条，这些密封条被弹性地向外推出。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种旋转活塞发动机和一种用于运行旋转活塞发动机的方法，其在具有尽可能长的发动机使用寿命的同时，促进特别高的效率。
该目的通过具有权利要求1的特征的旋转活塞发动机和具有权利要求13的特征的方法来解决。
根据本发明的旋转活塞发动机和根据本发明的方法的有利变型是从属权利要求的主题，并且在下面的描述中进一步说明。
在上述类型的旋转活塞发动机和上述类型的方法中，根据本发明，每个旋转活塞包括至少两个腔体，在每个腔体中设置有弹性细长或圆柱形变形体，其包括管道或弹性实心杆。密封条伸入腔体中，并抵靠在容纳在相应空腔中的管道或弹性实心杆上，由此将密封条径向向外推。
管道或实心杆可以由尤其是硅树脂或另一种无金属的弹性材料组成或包括。
有利地，弹性细长或圆柱形变形体在密封条的整个长度上对密封条产生很大的均匀压力。该长度是旋转活塞的轴向尺寸。另外，圆柱形变形体的形状和构造提供了稳定且持久的设计，即使在变形体中出现裂纹的情况下，该变形体仍广泛地实现了其在密封条上施加足够压力的功能。因此，在变形体损坏的情况下，没有损坏发动机的重大风险，特别是与金属回弹装置相比，这是一个显着的优点。
在现有技术中，金属弹簧通常用于向外预张紧密封条。如果金属弹簧损坏或断裂，则有金属碎片刺入发动机的其他部分，并在其中造成相当大损坏的风险。此外，金属弹簧仅在相对较小的区域内施加压力，使得密封条在其长度上不会被均匀地向外推。但是，不恒定或不均匀的压力不可避免地导致在某些区域中普遍存在不必要的高压，从而不必要地增加了摩擦损失，而在其他区域中则可能存在过低的压力，无法获得足够的密封，从而损害发动机的效率水平。
专利DE 102007019958A1使用例如金属板簧17，该金属板簧在密封条4的整个长度上均不能达到均匀的压力。此外，金属板簧的断裂会严重损坏发动机。在专利GB 576603A中使用了同样不施加均匀压力的螺旋弹簧19，这些螺旋弹簧实际上由金属制成。以类似的方式，在专利GB 2486787A中使用了弹簧52，而在专利WO 2010081469A2中使用了呈线圈形状的弹簧。特别是在这里通过振动，存在严重的弹簧损坏风险，从而导致发动机损坏。
相反，本发明通过密封条提供了更均匀且因此摩擦更小的密封，其中降低了由于材料疲劳引起的风险。优选地，变形体包括非金属材料或由其组成，特别是橡胶或硅酮弹性体，例如硅酮或其他硅有机化合物、碳、尼龙或塑料。以此方式，密封条的整个回弹装置可以被设计成没有金属。
另一个优点是，可以在限定的维护间隔之后，特别简单地更换圆柱形变形体。不需要像螺旋弹簧那样的精细电机定位。
容纳圆柱形变形体的腔体也可以是圆柱形的，并且在旋转活塞的纵向方向上延伸，特别是平行于旋转活塞的纵向轴线/旋转轴线。容纳在其中的腔体和变形体分别从相关的密封条径向向内定位。原则上，腔体也可以相互连接或由一个公共的自由空间形成，前提在于，要确保变形体体不能从一个腔体移动到另一个腔体，而是要确保变形体基本上固定在适当的位置，并且仅仅是变形，但不移位，或几乎不移位。
管道/圆柱形变形体可在腔体的整个长度上延伸，从而使管道在整个长度上与相关的密封条接触，并将所述密封条向外推。特别地，在腔体的整个长度上，接触可以是连续的，因此没有间隙或不间断，这与常规使用的螺旋弹簧或板簧相反。
腔体中的变形体可以整体形成，或者原则上也可以由多个分开的圆柱形变形体单元形成，所述多个圆柱形变形体单元在腔体中沿纵向方向一个接一个地排列，例如多个一个接一个地排成一列的管道。因此，管道可以由多个管道部件形成，或者杆可以由多个杆部件形成，多个杆部件彼此相对地设置在各自的腔体中。为了简化语言的使用，在本说明书中通常参考设置在空腔中的“一个”(即一个)变形体或“一个”(即一个)管道。这不能被解释为意味着，在相同的腔体中没有另外设置具有相同或不同设计的变形体/管道。为了相对于可能在同一腔体内的多个变形体之一中形成裂纹，实现一定的分离是有利的。管道或管道部件描述为中空体，而实心杆或杆部件不是中空的。细长杆状件还可以由多个本身具有不同形式或形状的实心杆部件形成，例如为球体或球形，它们相互堆叠，以形成由实心部件制成的杆。管道部件和杆部件的混合也是可能的。但是，每个腔体的单个变形体可能是有用的，以便于简单的维护或更换程序。“细长的”变形体的描述可以这样定义，即它的长度(或相关旋转活塞旋转轴线方向的尺寸)至少是其直径(或垂直于旋转活塞的旋转轴的方向的尺寸)的5倍。
弹性圆柱形变形体作为管道的配置提供了特别好的弹性，弹簧行程大，同时具有高稳定性和长使用寿命。管道应被理解为细长中空体，但是其中变形体原则上也可以具有实心杆形式，由此可以在某些条件下进一步提高使用寿命。优选地，变形体本身由弹性材料制成，但是弹性支撑轴承将非弹性圆柱体/变形体推向密封条也是可以想到的。
变形体的横截面可以是圆形或椭圆形，其中，如上所述，可以使用中空环形。然而，也可以使用其他横截面形状或形式，例如角形、矩形或星形。在整个说明书中，该横截面应被视为，垂直于旋转活塞的纵轴线或旋转轴线的截面。在当前情况下，横跨管道或实心杆的横截面的彼此垂直的两个横截面尺寸，在此称为X和Y横截面尺寸。管道或实心杆的X和Y横截面尺寸可以在尺寸上基本相等，例如彼此偏离最大10％，这与例如由薄金属板形成的板簧构成差异。
圆柱形可以理解为，因为变形体具有细长形式，其在旋转活塞的轴向上的尺寸至少是其横截面尺寸的五倍。圆柱形形式在其长度上可以具有相同的横截面形状或大小。
管道或变形体的外半径可以基本上等于容纳变形体的腔体的半径。如果腔体不具有圆形横截面，则其半径可以视为从腔体的中点到腔体壁的最短距离。
除圆形横截面外，腔体在横截面中还可以包括一个或多个圆弧段，以及一个或多个其他形状不同的区域，从而可促进管状变形体引入腔体。
在其横截面中，每个腔体具有在相关联的旋转活塞的径向方向上的尺寸，和与其垂直的尺寸，即在相关联的旋转活塞的圆周方向上的尺寸。径向方向的尺寸可以小于周向方向的尺寸。由此可以确保，当插入管道或变形体时，腔体的一部分在周向上仍然是自由的，而管道或变形体在径向方向上填充或尽可能广泛地填充腔体。在管道沿旋转活塞的径向压缩的情况下，管道可以膨胀到腔体中仍然自由的部分中。这样，增加了管道的可能的径向压缩距离。
每个密封条在其横截面中可具有加宽的中央区域。该加宽的中央区域接合在各个旋转活塞中的对应的保持槽中。由此，限制了密封条在旋转活塞的径向上并且向外的运动空间。加宽的中央区域应理解为，在径向上中央的密封条的区域中形成的扩宽。在高转速下，运动空间的向外限制，还导致密封条不会由于离心力太大而被向外推。
换句话说，旋转活塞因此具有腔体，该腔体经由狭槽径向向外敞开。密封条位于狭槽中。狭槽可以由密封条从侧面密封地填充。狭槽比腔体中的变形体窄，使得变形体不能从狭槽脱出。较宽的开口设置在狭槽的中央区域中上，即既不直接邻近腔体，也不在狭槽的径向外端处，该开口被称为保持槽。密封条伸入该较宽的开口中，使得其运动空间在径向方向上受到限制。
代替或除了保持槽之外，还可以设置其他机构来限制密封条的向外运动。例如，狭槽和密封条可以向外(沿径向)逐渐变细。密封条的较厚的内部区域防止密封条通过狭槽向外滑动。
密封条最初可以具有比密封所需的径向尺寸稍大的径向尺寸。然后在运行过程中将多余的材料擦掉，直到达到径向长度，在该径向长度上，密封条上几乎没有任何摩擦，对应地磨损有限。
每个密封条在横截面中，具有在相关的旋转活塞的径向方向上定义的长度或径向长度，以及与其垂直的宽度。可以规定，径向长度至少是宽度的三倍。密封条的边长与密封条在压力下的变形有关。特别地，如果密封条在其相应的另一个旋转活塞的凹陷中，与旋转活塞中其围绕的齿啮合，则在密封条上的压力是重要的，以便使其稍微向内变形。由此减少了密封条和凹陷之间的摩擦。特别地，可以形成气膜或空气润滑，通过该气膜或空气润滑，在密封条和另一个旋转活塞之间没有接触或几乎没有接触，因此使材料磨损最小化。但是，仅当密封条的径向变形在压力下足够大时，才可以产生这种期望的效果。为此，密封条的径向长度应至少是密封条的宽度的三倍。这与例如专利GB 2486787A相反，其中宽且短的密封条54不能实现期望的变形。
在本发明的另一个实施例中，可以在通用旋转活塞发动机中设置有，每个旋转活塞在其外圆周上具有齿缘轮。两个旋转活塞的齿缘轮相互啮合，从而在它们之间产生密封连接。另外，由此确保了两个活塞相对于彼此的限定的旋转位置，以及两个旋转活塞的共同的旋转速度。每个齿缘轮都被下列阻断：
-至少两个凸出部分，这些凸出部分在相应的齿缘轮上径向突出，并且每个都包括用于容纳密封条之一的狭槽，以及
-至少两个凹陷，当两个旋转活塞一起旋转时，相应的另一个旋转活塞的凸起部分接合在其中。
在该实施例中，形成有凸起部分和凹陷，使得如果其中一个凸起部分接合在一个凹陷中，则在紧靠凹陷之前的齿缘轮之间产生密封接触，并且在该凸起部分与在带有该凹部的后部的鼓出部的背面上产生的凹陷之间，形成第一接触，从而在该凹部中产生气体夹杂和气体压缩。在旋转活塞进一步旋转时，通过进一步的气体压缩，压力增加到足以使气体逐渐逸出的程度，从而在旋转活塞之间形成了气膜。气膜具有减小摩擦的作用，也可以称为空气润滑。因此，发动机的效率水平提高了，特别是密封条的磨损仅非常缓慢地发生。如果将气体用作流体，则该设计特别有效，因为此处的压缩效果大于使用液体情况下的压缩效果。然而，对于液体也可以有利地使用这种设计。
上面用第一接触描述的是当旋转活塞一起旋转时，旋转活塞的凸起部分和另一个旋转活塞的凹陷首先彼此接触或最接近的点。在此，凹陷的后部和凸起部分的后侧应理解为相关的旋转活塞的旋转方向上的后部。因此，凸起部分具有三个区域：
-弧形/弯曲，并指向旋转活塞的旋转方向的前表面；
-最远伸出的，并在其中形成用于密封条的狭槽的中央区域，和
-弧形/弯曲，并朝旋转活塞的旋转方向向后指向的后表面。
每个凸起部分的形状可以在狭槽的两侧上形成相应的高起区域(plateauregion)。在高起区域(中央区域)中，被定义为旋转活塞的中点的旋转活塞半径不会减小。对应地，半径仅在其处于高起区域之外时才减小，即在凸起部分的前表面和后表面上减小。因此，当一个凸起部分接合在一个凹陷中时，第一接触发生在凸起部分和高起区域的最后面之间，或者在凹陷和凸起部分的后表面之间，即在高起区域后面的凸起部分的弯曲部分，发生第一接触。
在密封条旁边的高起区域的两个平坦区域的尺寸，应与密封条一样宽或比密封条宽，以便在弧形后表面和另一个旋转活塞的凹陷壁之间产生所需的接触。特别地，两个平坦区域应一起具有至少为密封条的宽度的80％的宽度。高起区域不必一定是完全平坦的，也可以是轻微的弧形或弯曲，特别是使得高起区域具有从旋转活塞中点测得的恒定外半径。作为一个重要的优点，通过凸起部分和凹陷的形状，确保了在凸起部分和保持在凸起部分中的密封条的外端形成气膜/空气膜，从而减小了摩擦。特别优选的是，通过圆柱形变形体，将这种设计与密封条的前述回弹装置一起使用。
根据本发明的旋转活塞发动机，原则上可以用于任何应用中，例如在沼气装置、热电站中，其连接到用于发电的发电机上，用于驱动车辆或轮船，用于特别是在发电厂、车辆或轮船中的废热利用，或者也可以配置为内燃机。在这种情况下，应保护变形体/硅树脂管免于过高的燃烧温度，为此目的，例如，可使用预燃烧室进行点火，并且燃烧过程中，产生的气体只有在到达后才能通过从预燃烧室(例如通过纵切辊)进入此处所述的具有旋转活塞的内部空间。旋转活塞式发动机也可以代替涡轮增压器的涡轮，用作泵驱动器或用于工具中。在所描述的作为发动机的应用中，使用流体压力或流体流量，以使旋转活塞旋转。在本发明的变型中，发动机也可以通过旋转旋转活塞以相反的方式使用，以便输送流体，发动机利用该流体充当泵、压缩机或冷凝器。在适当使用的情况下，描述为旋转活塞发动机的附加特征的本发明的特性，也引起了根据本发明的方法的变型。
附图说明
下面参照附图描述本发明的其他优点和特征，其中：
图1示出了根据本发明的实施例的旋转活塞发动机的横截面；
图2示出了根据本发明的实施例的旋转活塞发动机的另一横截面；
图3示出了图2的旋转活塞发动机的放大剖视图；
图4A、4B、4C示出了图2的旋转活塞发动机在不同旋转位置的横截面视图。
相同且作用相同的部件在附图中通常由相同的附图标记标识。
具体实施方式
首先将参照图1和图2，描述根据本发明的旋转活塞式发动机100的实施例。旋转活塞发动机100包括两个旋转活塞20、30，它们一起旋转，并且可以由流过的流体驱动。两个旋转活塞20、30的旋转轴延伸穿过旋转活塞20、30的各自的中点。图1和图2是垂直于这些旋转轴的横截面视图。
旋转活塞发动机100包括壳体10，例如金属壳体，该壳体在其内部形成内部空间11。内部空间11可形成为除入口13和出口15的流体密封。在内部空间11中，两个旋转活塞20、30设置为，它们分别与内部空间11的壁形成密封接触，并且还彼此密封接触，而与它们的瞬时旋转位置无关。如果将流体通过入口13引导到内部空间11中，则仅当流体沿旋转活塞20、30流动，并使它们旋转时，才可以到达出口15。旋转活塞20、30的旋转能量可以以原理上已知的方式用于本身任意的应用中，例如作为机械驱动器，或通过发电机装置产生电能。
两个旋转活塞20、30具有相同的直径，并且每个旋转活塞在其外圆周上具有齿缘轮22、32。两个齿缘轮22、32彼此啮合。由此在两个旋转活塞20、30之间实现密封，并且在该位置阻止了流体通道。另外，两个旋转活塞20、30通过齿缘轮22、32同步地旋转(一个顺时针而另一个逆时针)。
另外，每个旋转活塞20、30具有在各自的齿缘轮22、32上径向向外突出的两个凸起部分25、35。除了凸起部分25、35阻断外，这两个齿缘轮22、32也由两个凹陷24、34彼此阻断。因此，在凹陷24、34的区域中，各自的旋转活塞20、30具有较小的半径。当旋转活塞20、30一起旋转时，一个旋转活塞30的凸起部分35接合在另一个旋转活塞20的凹陷24中，反之亦然。
每个凸起部分25、35具有可在径向方向上延伸的狭槽。在每个狭槽中，布置有密封条21、31，其从狭槽向外突出。密封条21、31可以根据旋转活塞20、30的旋转位置，密封地接触内部空间的壁。
密封条的设计及其固定和回弹装置对于发动机的摩擦和密封性能非常重要，由此可以很大程度上确定发动机的效率。通常，密封条及其回弹装置也是承受最大磨损的部件，因此密封条及其回弹装置的设计对于维护间隔和发动机的使用寿命也非常重要。
每个密封条21、31被容纳在旋转活塞上的凸起部分25、35之一中的狭槽内。每个狭槽通向腔体27、37。在常规的旋转活塞发动机中，在这种狭槽的端部布置有弹簧，例如螺旋弹簧或板簧。但是，这会导致压力不均匀：板簧在轴向上(从图纸平面)仅在其中央具有高压，该高压朝着边缘急剧减小。螺旋弹簧也有选择地作用，即局部作用。此外，如果这种金属弹簧断裂，则存在小的金属颗粒渗入发动机其他部分，并造成严重损坏的风险。通过在每个腔体27、37中设置一个或多个圆柱形变形体28、38，来克服这些缺点，所述圆柱形变形体由弹性材料例如硅酮或橡胶构成。变形体28、38分别由管道，特别是硅树脂管道或实心弹性杆组成。密封条21、31延伸至或伸入腔体27、37中，并抵靠硅树脂管道。由此，硅树脂管被压缩，并且在密封条21、31上施加径向向外的压力。该圆柱形变形体可以在轴向方向上具有相等的横截面，从而在轴向长度上施加均匀的压力。此外，由于不使用任何金属零件，因此在管道/变形体破裂的情况下，不会有对发动机造成损坏的风险。
出于说明的目的，图2仅在旋转活塞30上示出了具有相关管道的单个密封条，而第二腔体37和与其相邻的狭槽以空心示出。当然，在使用期间，在腔室37中还设置有作为回弹装置的管道，以及在狭槽中还设置有密封条。
每个旋转活塞可以对称地构造，即，凸起部分、密封条和独立于旋转活塞的旋转方向的到流体流入侧的凹陷的形状。因此，旋转活塞发动机可以在两个旋转方向上均等地操作。为了改变方向，仅将流体的引入反向，因此通过出口15引入到内部空间11中，并且通过入口13引出。
在图3中示出了旋转活塞30的放大的剖视图。密封条31在凸起部分35上径向向外突出，并且向内突出到腔体37中，其中，使用中空管道38B作为变形体38。密封条31在中央区域中具有加厚区域31A。密封条的间隙或狭槽在相应的位置处具有凹部(recess)(保持槽)，加厚区域31A伸入该凹部中。密封条31因此具有横截面形状的横截面。密封条31由此被保持在狭槽中，并且不能径向向外或径向向内离开狭槽。密封条31的横截面尺寸和凹部在狭槽上的位置选择为，使得密封条31伸入腔体37中，并且(当发动机静止时)压缩管道38B。因此，管道38B被预张紧，并且在静止状态或在发动机启动时，引起密封条31与壳体的内壁的密封接触。管道38B具有圆形横截面，该圆形横截面可以是无预紧力的圆形，并且通过对密封条31的预紧力，可以具有弧形或椭圆形的形状。在发动机更高的转速下，离心力还将密封条向外推，从而提供密封效果。为了确保密封条的向外的压力/推动不会变得不必要地大，并且不会产生不必要的摩擦，通过加厚区域31A向外限制密封条31的运动空间。如果在更高的离心力下，密封条31通过其自身的重量被向外推，则硅树脂管道38B由此无负担，这对硅树脂管道38B的使用寿命产生积极影响。
密封条31上的加厚区域31A原则上也可以在其内端形成，从而直接抵靠变形体38。但是，如果与密封条的接触面积不够大，则变形体38的可能的压缩距离更大，因此加厚区域31A形成在中心区域中是有利的。另外，加厚区域31A还限制了密封条31向内移动的可能性，从而便于出于维护目的的更换变形体38。
为了与壳体内壁接触，需要密封条21、31的密封作用。另一方面，两个旋转活塞20、30之间的密封，已经通过相互啮合的齿缘轮22、32并且还通过接合在凹陷24、34中的凸起部分25、35实现。因此，不需要密封条21、31和凹陷34、24间的接触，相反，密封条21、31和凹陷34、24间的接触是不期望的，因为密封条21、31由此被磨碎，并且需要尽快更换。
为了克服这些缺点，使用旋转活塞和密封条的特殊形式，导致旋转活塞之间的摩擦特别低。这将参考图4A至4C更详细地描述。这些附图示出了两个旋转活塞20、30之间的接触区域，其中，附图在旋转活塞20、30的瞬时旋转位置上有所不同。在图4A中，凸起部分25仍然在凹陷34的外部，而在图4B中，凸起部分25刚好浸入凹陷34中，而在图4C中，凸起部分25已几乎完全被凹陷34容纳。
在凸起部分25接触凹陷34的壁之前，图4A中已经通过相互啮合的齿缘轮22、32，实现了旋转活塞20、30之间的密封接触。因此凹陷34被内部空间11的流体填充，其中齿缘轮22、32防止流体沿两个旋转活塞的旋转方向离开凹陷34。如果凸起部分25被驱动到凹陷34中(图4B)，则凹陷34中的流体被压缩。凹陷34中的高压将密封条21推入其狭槽中。密封条21因此不与凹陷34的壁接触或几乎不接触，从而在密封条21上几乎没有磨损或摩擦。如果旋转活塞20、30进一步旋转，压缩空气/压缩流体从凹陷34逸出，并且实际上与活塞20、30的旋转方向相反(因为在活塞的旋转方向上，其中，每个活塞的至少有两个齿都啮合在另一个活塞的两个凹槽中，没有液体可以通过齿轮逸出)。通过空气的逸出，在密封条21和凸起部分25上产生气膜或空气润滑，从而减少了接触，并因此避免了不必要的摩擦(图4C)。通过空气压缩的噪声演变，可以在实验上清楚地证明这种有利效果，并且可以与传统结构区分开，其中，尽管凸起部分卡在凹陷中，但仍未产生足够的密封，从而导致空气压缩，和减少摩擦的空气膜。
例如，在专利GB 2486787A中，没有在旋转方向上产生足够的密封的齿系统，这对于使高空气压缩成为可能是必要的。另外，如下面更详细描述的，凸起部分的形式很重要。如图3所示，一个凸起部分具有一个中央笔直区域35B，该区域穿过弯曲的侧面区域35A和35C到达齿缘轮32。为了保护所容纳的密封条31免受凹陷24壁的磨损，如果在密封条与凹陷壁接触之前，在凹陷24中产生空气压缩，则是有利的。为此，当凸起部分35浸入凹陷24中时，在密封条31后面的凸起部分35(即，在旋转方向上如所见的后面)的位置处，可以在凸起部分35和凹陷24之间产生第一接触(或可选地，非常小的距离)。这或者是图3中的弧形区域35C(弯曲部分35C)，或者是密封带31和弧形区域35C之间的中央高起区域35B。为了实现这一点，凸起部分35必须足够宽。如果在密封条31和弧形区域35C之间的高起区域对应于密封条宽度的至少40％，则尤其可以是这种情况。
优选地，通过硅树脂管道或类似的圆柱形变形体，将这种气膜的减少摩擦的利用，与密封条回弹装置一起使用。因此，本发明提供了一种旋转活塞发动机，其具有优异的效率水平，同时具有低磨损。

Claims (13)

1.一种旋转活塞发动机，包括：
-壳体(10)，其形成内部空间(11)，以及
-至少两个设置在内部空间(11)中的旋转活塞(20、30)，
-其中在内部空间(11)上形成有入口(13)和出口(15)，以沿活塞(20、30)引导流体通过内部空间(11)，
-其中每个旋转活塞(20、30)在其外圆周上具有至少两个密封条(21、31)，其特征在于，
每个旋转活塞(20、30)具有至少两个腔体(27、37)，在每个腔体中设置有弹性细长变形体(28、38)，该变形体包括管道(38B)或弹性实心杆，其中密封条(21、31)伸入腔体中，并抵靠容纳在其中的弹性细长变形体(28、38)，并被所述变形体(28、38)径向向外推动。
2.如权利要求1所述的旋转活塞发动机，其特征在于，
每个管道(38B)或每个弹性实心杆由多个管道或杆部件形成，所述多个管道或杆部件在相应的腔体(27、37)中一个接一个地设置。
3.如权利要求1或2所述的旋转活塞发动机，其特征在于，
每个弹性细长变形体(28、38)是圆柱形的，并且具有平行于相关联的旋转活塞(20、30)的旋转轴的纵轴。
4.如权利要求2或3所述的旋转活塞发动机，其特征在于，
每个腔体(27、37)具有圆柱形状，其纵向轴线平行于旋转活塞(20、30)的纵向轴线延伸，并且
每个管道(38B)在相关联的腔体(37)的整个长度上延伸，其中各个管道(38B)在整个长度上与相关联的密封条(31)接触，并将其向外推。
5.如权利要求1至4任一项所述的旋转活塞发动机，其特征在于，
管道(38B)或弹性实心杆由非金属材料制成，特别是硅树脂或橡胶。
6.如权利要求1至5任一项所述的旋转活塞发动机，其特征在于，
管道(38B)或弹性实心杆具有环形或圆形的横截面。
7.如权利要求1至6任一项所述的旋转活塞发动机，其特征在于，
每个管道(38B)的外半径基本上等于相关联的腔体(37)的半径，各自的管道(38B)容纳在该相关联的腔体中。
8.如权利要求1至7任一项所述的旋转活塞发动机，其特征在于，
每个腔体(27、37)在相关联的旋转活塞(20、30)的圆周方向上的尺寸，大于腔体(27、37)在相关联的旋转活塞(20、30)的径向方向上的腔体(27、37)的尺寸。
9.如权利要求1至8任一项所述的旋转活塞发动机，其特征在于，
每个密封条(21、31)在横截面中具有加宽的中央区域(31A)，该中央区域接合在相应的旋转活塞(20、30)中的相应保持槽中，由此密封条(21、31)的运动空间被限制在径向方向上。
10.如权利要求1至9任一项所述的旋转活塞发动机，其特征在于，
每个旋转活塞(20、30)在其外圆周上具有一个齿缘轮(22、32)，该齿缘轮通过以下方式阻断：
-至少两个凸起部分(25、35)突出到齿缘轮(22、32)上，每个凸起部分包括用于容纳密封条(21、31)之一的狭槽，以及
-至少两个凹陷(24、34)，在旋转活塞旋转期间，相应的另一个旋转活塞(20、30)的凸起部分(25、35)啮合，
其中凸起部分(25、35)和凹陷(24、34)形成为，其中一个凸起部分(25、35)与凹陷(24、34)之一接合时，在凹陷(24、34)的正前方的齿缘轮(22、32)之间产生密封接触，且凸起部分(25、35)和该凹陷(24、34)之间的第一接触实现在凸起部分(25、35)的后表面和凹陷(24、34)的后部之间，从而在凹陷(24、34)中发生气体夹杂和气体压缩，从而通过旋转活塞的旋转时进一步的气体压缩，在旋转活塞之间形成减少摩擦的气体膜。
11.如权利要求10所述的旋转活塞发动机，其特征在于，
每个凸起部分(35)的形状在狭槽的两侧形成一个相应的高起区域(35B)，在该高起区域上，限定到旋转活塞(30)的中点的旋转活塞半径不会减小，因此，当一个凸起部分(35)啮合在一个凹陷(24)中时，在凹陷(24)和高起区域(35B)的最后面之间，或凹陷(24)和凸出部分(35)的弯曲部分(35C)之间实现了第一次接触，该弯曲部分紧随高起区域(35B)的后面。
12.如权利要求10或11所述的旋转活塞发动机，其特征在于，
每个密封条(21、31)在横截面中具有长度和宽度，其中该长度在相关联的旋转活塞(20、30)的径向方向上限定，并且其中长度至少是宽度的三倍。
13.一种操作旋转活塞发动机的方法，包括：
-通过壳体(10)上的入口(13)引入流体，该壳体形成内部空间(11)，其中至少两个旋转活塞(20、30)设置在内部空间(11)中，其中，当流体流过内部空间(11)至出口(15)时，其驱动旋转活塞(20、30)，
-其中每个旋转活塞(20、30)在其外圆周上具有至少两个密封条(21、31)，其特征在于，
每个旋转活塞(20、30)具有至少两个腔体(27、37)，在每个腔体中设置有弹性细长变形体(28、38)，其包括管道(38B)或弹性实心杆，其中密封条(21、31)伸入腔体中，并抵靠容纳在其中的弹性细长变形体(28、38)，并被所述变形体(28、38)径向向外推动。
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