DE102006016730A1

DE102006016730A1 - Rotationskolbenmaschinen

Info

Publication number: DE102006016730A1
Application number: DE200610016730
Authority: DE
Inventors: Herbert Naumann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-04-06
Filing date: 2006-04-06
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2026-04-07
Also published as: DE102006016730B4

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf innenachsige Rotationskolbenmaschinen, die als Schmierölpumpen, Hochdruckpumpen etwa für Einspritzanlagen und als Kompressoren gestaltete Arbeitsmaschinen mit einer variablen Förderleistung sowie auch als nach dem Viertaktverfahren arbeitende Kraftmaschinen mit einer variablen Verdichtung und mit einer auf einfacher Weise erfolgenden Phasenverschiebung der Steuerzeiten eingesetzt werden können. Durch die Ermöglichung von hohen Verdichtungsverhältnissen können die Kraftmaschinen auch nach dem Dieselverfahren betrieben werden. Die stufenlose Einstellung der Förderleistung der Arbeitsmaschinen erfolgt mittels einer Veränderung der Exzentrizität der Drehachse des Innenläufers der Drehachse des Außenläufers, wodurch eine Veränderung des Kolbenhubs erfolgt, während bei den Kraftmaschinen mittels einer Veränderung der Exzentrizität der Drehachse D2 des Innenläufers 171 zu der Drehachse D2 des Außenläufers 172 neben einer Veränderung der Hublänge der Kolben 188 gleichzeitig eine Veränderung des Verdichtungsverhältnisses erfolgt und mittels einer in den mittleren und unteren Leistungsbereichen angepassten Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses eine erhebliche Erhöhung des Wirkungsgrads der Kraftmaschine ermöglicht wird. Die Steuerung der Arbeits- und Kraftmaschinen erfolgt auf einfache Weise mittels einer Schlitzsteuerung. Die Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer 171 und dem Außenläufer 172 erfolgt durch eine Begrenzung der ...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf innenachsige Rotationskolbenmaschinen, insbesondere mit einer stufenlos hubvariablen Regelung, wobei diese Rotationskolbenmaschinen auch ohne eine hubvariable Regelung ausgeführt werden können.
Die gemäß der Erfindung gestalteten Rotationskolbenmaschinen können als Arbeitsmaschinen wie Schmierölpumpen, Kraftstoffpumpen, Hochdruckpumpen für Einspritzanlagen, Kühlmittelpumpen für Klimaanlagen, Retarder, Kompressoren und hydraulische Kupplungen sowie als Servopumpen für Bremseinrichtungen, Lenkungen und Federungen eingesetzt werden. Auch kann ein Einsatz dieser Rotationskolbenmaschinen als Kraftmaschinen erfolgen, die durch ein Treibmittel beaufschlagt werden. Die Rotationskolbenmaschinen können als Kraftmaschinen auch als nach dem Viertaktverfahren oder Zweitaktverfahren arbeitende Verbrennungskraftmaschinen mit oder ohne eine stufenlos variable Verdichtung ausgebildet sein, wobei die Verbrennung des Treibmittels in dem Arbeitsraum der Rotationskolbenmaschine mittels einer Fremdzündung oder auch durch die bei den Rotationskolbenmaschinen ermöglichte hohe Verdichtung mittels einer Selbstzündung herbeigeführt werden kann. Insbesondere bei den mittels einer Fremdzündung arbeitenden Rotationskolbenmaschinen kann durch eine variable Verdichtung des Treibstoffluftgemisches der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine verbessert werden.
Da Verbrennungskraftmaschinen mit einer Fremdzündung überwiegend mit Benzin betrieben werden und da Benzin ohne Additive schon bei niedrigen Verdichtungsverhältnissen zu unkontrollierten Selbstzündungen (Kraftstoffklopfen) vor dem Erreichen des oberen Totpunkts neigt, wobei hierdurch Schäden der Brennkraftmaschine auftreten können, wird entsprechend der Zugaben von Additiven, welche die Klopffestigkeit (Oktanzahl) des Benzins erhöht, ein Betrieb der Brennkraftmaschine ohne unkontrollierte Selbstzündungen mit entsprechend höheren Verdichtungsverhältnissen ermöglicht. Bei Verbrennungskraftmaschinen mit konstanten Verdichtungsverhältnissen wird die Höhe der Verdichtungsverhältnisse in Abhängigkeit von der Kraftstoffqualität für einen ohne unkontrollierte Selbstzündungen erfolgenden Betrieb der Verbrennungskraftmaschine im Volllastbereich festgelegt. Da mit einer abnehmenden Leistungsabgabe der Verbrennungskraftmaschine sich die Neigung zu unkontrollierten Selbstzündungen verringert, kann mittels einer variablen Verdichtung der Wirkungsgrad der Verbrennungskraftmaschine dadurch erheblich gesteigert werden, dass in dem überwiegend im unteren und mittleren Leistungsbereich erfolgenden Betrieb der Verbrennungskraftmaschine etwa von Straßenfahrzeugen, die Verbrennungskraftmaschine mit entsprechend höheren Verdichtungsverhältnissen und hierdurch mit einem höheren Wirkungsgrad betrieben wird, als dieses bei einer höheren Leistungsabgabe der Brennkraftmaschinen ohne unkontrollierte Selbstzündungen möglich sind. Mit einer steigenden Leistungsabgabe der Verbrennungskraftmaschine wird mittels der variablen Verdichtung das Verdichtungsverhältnis stufenlos angemessen vermindert. Durch einen Einsatz von Klopfsensoren kann das Verdichtungsverhältnis automatisch durch eine Stelleinrichtung soweit erhöht werden, bis die Klopfsensoren bei einem Beginn von Selbstzündungen des Benzinluftgemisches über die Stelleinrichtungen das Verdichtungsverhältnis wieder angemessen verringern.
Die Erfindungsgegenstände können in einer Bauart hergestellt werden, bei denen ein Außenläufer die für den Hubeingriff der Kolben geeigneten Arbeitsräume aufweist und ein Innenläufer die in die Arbeitsräume eingreifenden Kolben führt. Es sind auch Bauarten möglich, bei denen ein Innenläufer die für den Hubeingriff geeigneten Arbeitsräume aufweist und ein Außenläufer die entsprechenden in die Arbeitsräume eingreifenden Kolben führt. Die zuletzt beschriebene Bauart weist gegenüber der zuerst beschriebenen Bauart für die Herstellung einer gleichen Förder- oder Arbeitsleistung einen erheblich vergrößerten Bauaufwand auf, wobei auch die Baugröße erheblich ansteigt. Aus diesem Grunde wird die zuletzt beschriebene Bauart nicht weiter beschrieben. Auch ist bei einer Einstellung der Hublänge der Kolben durch eine Verstellung des Innenläufers gegenüber einer Einstellung der Hublänge der Kolben durch eine Verstellung des Außenläufers ein geringerer Bauaufwand erforderlich, sodass nur die Verstellung der Hublänge der Kolben durch eine Verstellung des Innenläufers beschrieben wird.
Die gemäß der Erfindung gestalteten Rotationskolbenmaschinen ermöglichen eine kostengünstige und betriebssichere Bauweise durch ihre einfach herzustellenden Bauteile, wobei bei Arbeitsmaschinen mittels einer Veränderung der Hublänge ihrer Kolben die Regelung der Förderleistung und bei Kraftmaschinen auch durch eine Veränderung der Verdichtung des Treibmittels auf einfache Weise durch eine radiale Verstellung der Drehachse insbesondere des Innenläufers möglich ist.
Alle rotierenden Bauteile führen hierbei einen gegenseitigen Massenausgleich herbei, sodass auf die Anordnung von Ausgleichsmassen verzichtet werden kann. Die heute überwiegend eingesetzten Schmierölpumpen in Kraftmaschinen werden mit einer konstanten Übersetzung direkt von der Kraftmaschine angetrieben, sodass die Schmierölpumpen mit den von der Kraftmaschine erzeugten, wechselnden Drehzahlen angetrieben werden. Aus diesem Grunde müssen die Schmierölpumpen dermaßen dimensioniert sein, dass ein ausreichender Druck des Schmieröls bereits in der Leerlaufdrehzahl der Kraftmaschine zur Verfügung steht, sodass sich hierdurch schon bei mittleren Betriebsdrehzahlen ein zu hoher, für die Lagerstellen der Kraftmaschinen schädlicher Druck des Schmieröles einstellt. Weiterhin ist hierbei zu beachten, dass das Schmieröl bei niedrigen Temperaturen eine höhere Viskosität als bei hohen Temperaturen aufweist, sodass mit einer Erwärmung des Schmieröls der Druck des Schmieröls erhöht werden muss.
Da die Schmierölpumpe ein wichtiger Bestandteil einer Kraftmaschine ist, wobei ein Ausfall der Schmierölpumpe zu einer Zerstörung der Kraftmaschine führen kann, werden Schmierölpumpen, die durch einen in seiner Drehzahl geregelten Elektromotor angetrieben werden, aus Gründen einer hierbei mangelnden Betriebssicherheit selten eingesetzt. Eine Drehzahlregelung der Schmierölpumpen mittels stufenloser Getriebe wäre zu aufwendig. Um den bei höheren Drehzahlen den zu hohen Druck des Schmieröls zu vermeiden, der durch die heute überwiegend eingesetzten, mit der wechselnden Drehzahl der Kraftmaschine angetrieben Schmierölpumpen erzeugt wird, wird bei den heute überwiegend eingesetzten Schmierölpumpen der Druck des Schmieröls durch ein Öffnen eines Überdruckventils abgesenkt, wobei das Schmieröl bei der Überschreitung eines festgelegten Drucks in die Ölwanne oder in einen separaten Öltank der Kraftmaschine abgespritzt wird. Hierdurch wird ein erheblicher Teil der Antriebsleistung der Kraftmaschine und somit Treibstoff nutzlos eingesetzt, die Temperatur der Schmieröles erhöht und eine erhöhte Abnutzung und Verschäumung des Schmieröles verursacht.
Gemäß der Erfindung wird die bei ansteigenden Drehzahlen auftretende zu höhere Druckbeaufschlagung des Schmieröls durch eine Regelung der Schmierölpumpe mittels einer stufenlosen Verminderung der Hublänge der Kolben erzielt, sodass mit steigender Drehzahl der Kraftmaschine die Förderleistung konstant gehalten oder den Betriebsverhältnissen angepasst werden kann. Durch die gemäß der Erfindung erfolgende stufenlose Veränderung der Hublänge der Kolben mittels einer Verstelleinrichtung wird die Schmierölpumpe nur mit der Antriebsleistung angetrieben, die für die erforderliche Förderleistung des Schmieröls benötigt wird, sodass hierdurch eine erhebliche Reduzierung des Treibstoffverbrauchs der Verbrennungskraftmaschine erzielt wird.
Eine den Drehzahlen der Kraftmaschine angepasste Förderleistung des Schmieröls kann bei den Erfindungsgegenständen durch hydraulisch oder elektrisch geregelte Verstelleinrichtungen oder auch in einfacher Weise durch die Anordnung entsprechender Federeinrichtungen an der Verstelleinrichtung automatisch eingestellt werden. Die Federeinrichtungen können hierbei auch als Rückstellfeder für die Verstelleinrichtungen eingesetzt werden kann, wodurch bei einem Ausfall der Regelung der Verstelleinrichtung ein ausreichender Druck des Schmieröls bereitgestellt werden kann.
Durch diese Regelung der Förderleistung der Schmierölpumpen, bei der ein Abspritzen des Schmieröles nicht erfolgt, wird die durch das Abspritzen erfolgende Erhöhung der Öltemperatur und die hierbei erfolgende Abnutzung und Ölverschäumung vermieden, sodass hierdurch die Ölwechselintervalle verlängert werden können.
Auch bei einem Einsatz der Erfindungsgegenstände als Kompressoren kann durch die gemäß der Erfindung erfolgende Regelung der Förderleistung ein in üblicher Weise für die Regelung der Förderleistung eingesetzter, Energie vergeudender Bypass, eine schaltbare Kupplung oder ein in seiner Drehzahl geregelter elektrischer Antrieb entfallen.
Weiterhin können die Erfindungsgegenstände als stufenlos drehmomentgeregelte Motoren ausgebildet werden, die mittels eines Treibmittels wie etwa Drucköl, Druckwasser, Druckluft oder Dampf angetrieben werden können.
Die gemäß der Erfindung gestalteten innenachsigen Rotationskolbenmaschinen besitzen in ihrer Mittelstellung weitgehend radial angeordnete Kolben, die während ihres Umlaufs eine von der eingestellten Größe des Abstands der Drehachse des Innenläufers, der hier als Führungseinrichtung der Kolben dient, zu der Drehachse des Außenläufers, der hier die Arbeitsräume aufweist, abhängige Hublänge aufweisen und wobei hier die nicht gerade in ihren Arbeiträumen geführten Kolben auch eine von der Größe des Abstands der Drehachsen des Innenläufers und des Außenläufers abhängige Schwenkbewegung in ihren Arbeitsräumen ausführen.
In einer abgewandelten Bauart können die in ihren Arbeitsräumen gerade geführten Kolben direkt über Schubgelenke oder über Pleuelstangen mit ihrer durch den Innenläufer gebildeten Führungseinrichtung verbunden sein, wobei bei einer mittels Pleuelstangen erfolgenden Führung der Kolben die Pleuelstangen eine Schwenkbewegung ausführen.
Während die eine Schwenkbewegung ausführenden Kolben in ihrer Draufsicht rechteckig, oval oder kreisförmig ausgeführt sein können, sind die in ihren Arbeitsräumen geradlinig geführten Kolben prismatisch ausgeführt und können in ihrer Draufsicht in einfacher Weise kreisförmig oder oval, recht- und vieleckig ausgebildet sein. Kolben mit einer rechteckigen Grundfläche können gerundete Ecken oder halbkreisförmige Enden aufweisen.
Die in ihrer Draufsicht rechteckig ausgebildeten, eine Schwenkbewegung ausführenden Kolben weisen einander entgegengesetzt auf die Arbeitsraumwandung gerichtete, nach außen gewölbte, zylindrische Eingriffsflächen auf, deren Mittellängsachse parallel zu den Drehachsen des Innen- und Außenläufers verläuft und die Mittellängsachse der Kolben schneidet, wodurch sich für die zylindrischen Eingriffsflächen eine Radiuslänge ergibt, die der halben Breite der Arbeitsräume abzüglich einer erforderlichen Toleranz entspricht. Die Größe des Drehwinkels der Eingriffsflächen muss mindestens den größten vorkommenden Drehwinkel ihres Eingriffs in die Arbeitsraumwandung während der Schwenkbewegung der Kolben aufweisen.
Die in ihrer Draufsicht kreisförmig ausgebildeten, eine Schwenkbewegung ausführenden Kolben weisen eine rundum verlaufende nach außen gewölbte, kugelförmige Eingriffsfläche auf deren Mittelpunkt in der Mittellängsachse der Kolben liegt, wodurch sich für die kugelförmige Eingriffsfläche eine Radiuslänge ergibt, die dem halben Durchmesser der Arbeitsräume abzüglich einer erforderlichen Toleranz entspricht. Die Größe des Drehwinkels der Eingriffsflächen muss mindestens den größten vorkommenden Drehwinkel ihres Eingriffs in die Arbeitsraumwandung während der Schwenkbewegung der Kolben aufweisen.
Der Abstand der Drehachse der als Innenläufer ausgebildeten Führungseinrichtung für die Kolben der Arbeits- und Kraftmaschinen zu der Drehachse des die Arbeitsräume aufweisenden Außenläufers kann von einem maximalen Wert bis auf den Wert 0 verstellt werden, wodurch die Hublänge der Kolben und hiermit die Förderleistung bei den Arbeitsmaschinen von einem maximalen Wert stufenlos bis auf den Wert 0 verringert werden kann, während bei den Verbrennungskraftmaschinen die Verdichtung von einem maximalen Wert bis auf eine für den Volllastbetrieb der Verbrennungskraftmaschine geeignete Verdichtung abgemindert werden kann.
Die Arbeitsräume werden in einfacher Weise über eine in dem feststehenden Gehäuse angeordneten Schlitzsteuerung gesteuert, die axial oder radial und auch axial und radial gerichtet ausgeführt sein kann. Insbesondere bei den nach dem Viertaktverfahren oder Zweittaktverfahren arbeiteten Verbrennungskraftmaschinen werden gemäß der Erfindung die Kolben durch umlaufende, über Zahnräder angetriebene, in dem Innenläufer drehbar gelagerte Kurbel- oder Exzenterwellen zusätzlich derart angetrieben, dass die Kolben während eines Umlaufes des Innen- und des Außenläufers in den Arbeitsräumen des Außenläufers die für das Viertaktverfahren oder Zweitaktverfahren erforderlichen Hubbewegungen ausführen. Hierbei ist es auch möglich, dass während des Umlaufs des Innen- und des Außenläufers zwei oder mehrere Arbeitszyklen durchgeführt werden. Bei den nach dem Zweitaktverfahren arbeitenden Verbrennungskraftmaschinen können die Arbeitsräume mit Frischgas oder Arbeitsluft durch ein Gebläse beschickt werden, oder es kann auch die Beschickung der Arbeitsräume mit Frischgas oder Arbeitsluft mittels sich in ihrer Größe verändernder Räume erfolgen, die in den Arbeitsräumen zwischen der Unterseite der Kolben und in einem entsprechenden Abstand hierzu angeordneten, abdichtenden Wandungen gebildet werden. Weiterhin kann das Frischgas oder die Arbeitsluft auch durch eine zweite Scheibe einer Arbeitsmaschine der Verbrennungskraftmaschine zugeführt werden, wobei diese Arbeitsmaschine eine gleiche oder ähnliche Bauart wie die der Verbrennungskraftmaschine aufweisen kann.
Bei den gemäß der Erfindung gestalteten Verbrennungskraftmaschinen können, durch ihre Bauart ermöglicht, sehr hohe, Verdichtungsverhältnisse erzielt werden, wodurch die Verbrennungskraftmaschinen sowohl nach dem Ottoverfahren als auch nach dem Dieselverfahren betrieben werden können. Für eine günstige Verbrennung des Treibstoffs können kugelförmige Verbrennungsräume durch einander entgegengerichtete, halbkugelförmige Ausnehmungen hergestellt werden, wobei die halbkugelförmigen Verbrennungsräume sowohl in den Kolben als auch in der Außenwandung des Außenläufers eingebracht sein können. Weiterhin können auch weitgehend kugelförmige Ausnehmungen entweder in dem Kolben oder in dem Außenläufer eingebracht werden, die eine in die Arbeitsräume gerichtete Öffnung aufweisen. Schalenförmige Verbrennungsräume können auch einzeln sowohl in den Kolben als auch in der Außenwandung des Außenläufers eingebracht sein.
Bei den gemäß der Erfindung gestalteten Rotationskolbenmaschinen wird der Innenläufer überwiegend von dem Außenläufer und bei den Kraftmaschinen wird der Außenläufer überwiegend von dem Innenläufer angetrieben, wobei die zwischen dem Innenläufer und dem Außenläufer zu erfolgende Drehmomentübertragung in einfacher Weise durch eine Verkantung der eine Schwenkbewegung ausführenden Kolben in ihren Arbeitsräumen mittels ihrer Formgebung erfolgen kann und wobei auch bei den in ihren Arbeitsräumen gerade geführten Kolben Verkantungen der hier eine Schwenkbewegung ausführenden Pleuel durch den Eingriff der Pleuel in innerhalb der Kolben angeordnete Kontaktflächen hergestellt werden können.
Die zwischen dem Innenläufer und dem Außenläufer zu erfolgende Drehmomentübertragung kann gemäß der Erfindung auch dadurch erfolgen, dass die Kolben oder Pleuelstangen mittels einseitiger oder beiderseitiger Stützarme in den Außenumfang des Innenläufers eingreifen und hierbei eine Blockierung der Schwenkbewegung der Kolben herstellen.
Für die zwischen dem Innenläufer und dem Außenläufer zu erfolgende Drehmomentübertragung kann gemäß der Erfindung auch ein den Innenläufer mit dem Außenläufer verbindender Gelenkstab angeordnet werden.
Die zwischen dem Innenläufer und dem Außenläufer zu erfolgende Drehmomentübertragung kann gemäß der Erfindung auch dadurch erfolgen, dass ein Zapfen des einen Läufers in einen etwa radialen Schlitz oder in eine exzentrische Bohrung einer drehbaren Scheibe des anderen Läufers eingreift.
Die zwischen dem Innenläufer und dem Außenläufer zu erfolgende Drehmomentübertragung kann gemäß der Erfindung auch dadurch erfolgen, dass mehrere Zapfen des einen Läufers in Schlitze von drehbaren Scheiben des anderen Läufers eingreifen, wobei die Schlitze der drehbaren Scheiben durch eine Führungseinrichtung parallel zur Verstellachse gehalten werden.
Für die zwischen dem Innenläufer und dem Außenläufer zu erfolgende Drehmomentübertragung kann gemäß der Erfindung auch einer der Kolben drehfest mit dem Innenläufer verbunden sein, wobei der drehfeste Kolben des Innenläufers durch seinen Eingriff in eine Arbeitsraumwandung des Außenläufers die Drehmomentübertragung durchführt.
Weiterhin kann gemäß der Erfindung die zwischen dem Innenläufer und dem Außenläufer zu erfolgende Drehmomentübertragung auch durch in ihrer, Arbeitsräumen gerade geführte Kolben erfolgen, die mit dem Innenläufer über Schubgelenke verbunden sind, wobei die Gelenkbolzen in die Enden der Schlitze eingreife und hierdurch die Drehmomentübertragung durchführen.
Gemäß der Erfindung sind auch Drehmomentübertragungen zwischen dem Innenläufer und dem Außenläufer mittels eines Eingriffs von federbelasteten Druckstiften mit Kegelköpfen des einen Läufers in entsprechende Kegelbohrungen des anderen Läufers möglich, wobei die Kegelköpfe, wenn die Drehachsen des Innenläufers und des Außenläufers einen Abstand zueinander aufweisen, einen Kreiseingriff in den Kegelbohrungen durchführen.
Weiterhin sind gemäß der Erfindung auch Drehmomentübertragungen zwischen dem Innenläufer und dem Außenläufer mittels eines Eingriffs von Zylinderstiften des einen Läufers in entsprechende Bohrungen des anderen Läufers möglich, wobei die Zylinderstifte mit ihrem Außenumfang in entsprechende zylindrische Bohrungen eingreifen und die Zylinderstifte, wenn die Drehachsen des Innenläufers und des Außenläufers einen Abstand zueinander aufweisen, einen Kreiseingriff in den zylindrischen Bohrungen durchführen.
Für die zwischen dem Innenläufer und dem Außenläufer zu erfolgende Drehmomentübertragung können gemäß der Erfindung der Innenläufer und der Außenläufer über ein Gleichlaufgelenk, über eine Doppelkreuzgelenk-Kupplung oder auch nur über eine Kreuzgelenk-Kupplung miteinander verbunden sein, wobei bei einem Einsatz einer Kreuzgelenk-Kupplung, wenn die Drehachsen des Innenläufers und des Außenläufers einen Abstand zueinander aufweisen, zwischen. dem Innenläufer und dem Außenläufer eine ungleichförmige Drehbewegung hergestellt wird, wobei bei einem Einsatz eines Gleichlaufsgelenks oder einer Doppelkreuzgelenk-Kupplung zwischen dem Innenläufer und dem Außenläufer eine synchrone Drehbewegung vorhanden ist.
Bei der zwischen dem Innenläufer und dem Außenläufer zu erfolgenden Drehmomentübertragung mittels der durch die Formgebung der Kolben in den Arbeitsräumen erfolgenden Verkantungen, mittels des Eingriffs der Pleuelstangen in innerhalb von gerade geführten Kolben angeordneter Kontaktflächen, mittels durch Stützarme der Kolben oder Pleuel in den Außenumfang der Innenläufer erfolgender Eingriffe, mittels in ihren Arbeitsräumen gerade geführter Kolben, die mit dem Innenläufer über Schubgelenke verbunden sind, wobei die Gelenkbolzen in die Enden der Schlitze eingreifen und mittels des Eingriffs mehrerer Zylinderstifte des einen Läufers in entsprechende Bohrungen des anderen Läufers, wobei die Zylinderstifte mit ihrem Außenumfang in entsprechende zylindrische Bohrungen eingreifen, erfolgt der Antrieb zwischen dem Innenläufer und dem Außenläufer in allen Einstellpositionen mit einer synchronen Drehzahl, jedoch entsteht bei einem Drehrichtungswechsel. der bei den üblichen Arbeitsmaschinen wie Pumpen, Kompressoren und Kraftmaschinen wie Verbrennungskraftmaschinen nicht vorhanden ist, zwischen dem Innen- und dem Außenläufer ein Drehwechselspiel, dessen Größe bei der Einstellung der maximalen Förderleistung oder des höchsten Verdichtungsverhältnisse nur in dem Bereich der Fertigungstoleranzen der Arbeits- oder Kraftmaschine vorhanden ist. Das Drehwechselspiel vergrößert sich mit einer Annäherung der Drehachsen des Innenläufers und des Außenläufers, wobei hierdurch bei den Arbeitsmaschinen eine geringere Förderleistung oder bei den Verbrennungskraftmaschinen eine geringere Verdichtung eingestellt wird. Das größte Drehwechselspiel ergibt sich, wenn die Drehachsen des Innen- und des Außenläufers ineinander siegen, wobei die Arbeitsmaschinen auf eine 0-Förderung oder die Verbrennungskraftmaschinen auf die geringste Verdichtung eingestellt sind. Bei den Arbeits- und Kraftmaschinen, bei denen Drehrichtungswechsel in kurzen Zeitabständen erfolgen, können hier drehelastische Dämpfungselemente zwischen dem Innen- und dem Außenläufer angeordnet werden.
Bei der zwischen dem Innenläufer und dem Außenläufer zu erfolgenden Drehmomentübertragung mittels einer Kopplung beider Läufer durch einen Gelenkstab, mittels des Eingriffs eines Zapfens des einen Läufers in einen etwa radial verlaufenden Schlitz oder in eine exzentrische Bohrung einer drehbaren Scheibe des anderen Läufers sowie mittels einer Kreuzgelenk-Kupplung wird zwischen dem Innenläufer und dem Außenläufer ein synchroner Antrieb hergestellt, wenn die Drehachsen beider Läufer ineinander liegen, wobei jedoch, wenn der Abstand zwischen den Drehachsen beider Läufer vergrößert, eine sich vergrößernde ungleichförmige Drehbewegung zwischen dem Innenläufer und dem Außenläufer hergestellt wird. Bei einem Drehrichtungswechsel ist kein Drehwechselspiel vorhanden.
Bei der zwischen dem Innenläufer und dem Außenläufer zu erfolgenden Drehmomentübertragung mittels des Eingriffs mehrerer Zapfen des einen Läufers in Schlitze von drehbaren Scheiben des anderen Läufers, deren Schlitze durch eine Führungseinrichtung parallel zur Verstellachse gehalten werden, mittels des Eingriffs von federbelasteten Druckstiften mit einem Kegelkopf des einen Läufers in entsprechende Kegelbohrungen des anderen Läufers sowie mittels der Kopplung des Innenläufers mit dem Außenläufer durch ein Gleichlaufgelenk oder eine Doppelkreuzgelenk-Kupplung wird zwischen dem Innenläufer und dem Außenläufer ein synchroner Antrieb in allen Einstellpositionen hergestellt, wobei hier bei einem Drehrichtungswechsel kein Drehwechselspiel vorhanden ist.
Mittels zweier gemäß der Erfindung gestalteter, in ihrer Funktion umschaltbarer Erfindungsgegenstande können besonders für Fahrzeuge geeignete, stufenlos regelbare automatische Getriebe hergestellt werden, die keine Anfahrkupplung benötigen, wobei die Erfindungsgegenstände für die Herstellung eines Kreislaufes des Arbeitsmittels miteinander über Kanäle verbunden sind. Hierbei arbeitet ein Erfindungsgegenstand als Pumpe und der andere Erfindungsgegenstand als Motor. Durch eine gegensätzliche, stufenlos erfolgende Verstellung der Hublänge der Kolben des als Pumpe arbeitenden Erfindungsgegenstandes und des als Motor arbeitenden Erfindungsgegenstandes können beide Erfindungsgegenstände stufenlos variable Abtriebsdrehzahlen erzeugen. Wird nach einem Anfahrvorgang eine in ihrer Höhe einstellbare Abtriebsdrehzahl erreicht, können für eine Verbesserung des Wirkungsgrades der Erfindungsgegenstände beide Erfindungsgegenstände mittels einer Überbrückungskupplung kraftschlüssig geschaltet werden. Beim Abbremsen eines Fahrzeuges kann der bisher als Motor eingesetzte Erfindungsgegenstand als Pumpe und der bisher als Pumpe eingesetzte Erfindungsgegenstand als Motor arbeiten.
Größere Bremsleistungen können hierbei dadurch erzeugt werden, dass die Kolben der als Pumpe arbeitenden Erfindungsgegenstände auf einen großen Hub und die Kolben der als Motor arbeitenden Erfindungsgegenstände auf einen kleinen Hub eingestellt werden, wobei die beide Erfindungsgegenstände verbindenden Druckkanäle durch ein variables Drosselventil mit einer Kühleinrichtung geregelt sein können.
Weiterhin können für die Erzielung einer Bremswirkung auch beide Erfindungsgegenstände, als Pumpe geschaltet, das Fördermittel gegeneinander strömen lassen, wobei entsprechend umschaltbare Kanäle, die hier auch stufenlos regelbare Drosseln und Kühleinrichtungen aufweisen können, angeordnet werden können.
Bremswirkungen können auch erzielt werden, wenn die Drehachse des verstellbaren Innenläufers einer der beiden Efindungsgegenstände über die Drehachse des nicht verstellbaren Außenläufers hinweg gestellt wird, wodurch das Fördermittel in die umgekehrte Richtung gefördert wird und hierdurch das Fördermittel gegeneinander strömt.
Eine Umkehrung der Förderrichtung der Erfindungsgegenstände kann auch für die Rückwärtsfahrt bei Fahrzeugen eingesetzt werden.
Auch können nach diesen Prinzipien Retarder hergestellt werden, die bei Nutzfahrzeugen bisher überwiegend Turbokupplungen aufweisen.
Nach obigem Prinzip können durch die Efindungsgegenstände auch Schaltkupplungen hergestellt werden, die ein Getriebe in beide Drehrichtungen antreiben können, wodurch die für die Herstellung eines Rückwärtsganges benötigten Einrichtungen eines Getriebes entfallen und die Schaltkupplungen auch eine Bremswirkung herstellen können.
Während eines durch die Erfindungsgegenstände hergestellten Bremsvorganges kann das Fördermittel auch in Druckspeicher eingespeist werden, wodurch mittels einer Entnahme des Fördermittels aus den Druckspeichern Anfahrvorgänge mittels der Erfindungsgegenstände hergestellt werden können.
Während des Stillstandes oder eines antriebslosen Rollens eines Fahrzeuges kann der als Pumpe arbeitende Erfindungsgegenstand auf eine 0-Förderung und auch zusätzlich der als Motor arbeitende Erfindungsgegenstand auf einen 0-Antrieb eingestellt werden. Für ein ruckfreies Anfahren können die Kolben des als Pumpe arbeitenden Erfindungsgegenstandes in einem entsprechenden Zeitraum auf eine hierbei erforderliche Hublänge eingestellt werden, wodurch die Brennkraftmaschine, welche den als Pumpe arbeitenden Erfindungsgegenstandes antreibt, auch mit einer konstanten Drehzahl betrieben werden kann.
In einfacher Weise kann auch für die Herstellung eines stufenlosen automatischen Getriebes nur ein Erfindungsgegenstand mit einer variablen Hubverstellung eingesetzt werden, wobei der zweite als Pumpe oder Motor arbeitende Erfindungsgegenstand nicht verstellbar ausgeführt sein kann.
Weiterhin können die Erfindungsgegenstände als stufenlos drehmomentgeregelte Motoren ausgebildet werden, die mittels eines Treibmittels wie etwa Drucköl, Druckwasser, Druckluft oder Dampf angetrieben werden können.
Die Erfindungsgegenstände können als Verbrennungskraftmaschinen mit einer inneren Verbrennung dadurch ausgebildet werden, dass zwei Erfindungsgegenstände beiderseitig an einer eine Brennkammer aufweisenden Scheibe angeordnet sind, wobei die Brennkammer von der einen Seite durch den ersten, als Verdichterstufe arbeitenden Erfindungsgegenstand mit verdichtetem Kraftstoff-Luftgemisch oder nur mit Luft beschickt wird, wonach der zweite als Arbeitsstufe arbeitende Erfindungsgegenstand von der anderen Seite nach erfolgter Zündung des auch nach einer Kraftstoffeinspritzung erzeugten Kraftstoff-Luftgemisches eine Druckbeaufschlagung erfährt, eine Arbeit leistende Druckabsenkung durchführt und hierbei sowohl eine Abtriebswelle als auch die Verdichterstufe antreibt. Das Kraftstoff-Luftgemisch in der Brennkammer wird immer dann gezündet, wenn ein Arbeitsraum der Verdichterstufe gegenüber der Brennkammer in einfacher Weise mittels einer Schlitzsteuerung abgesperrt ist.
Eine Arbeitsleistung kann auch ohne eine Absperrung der Arbeitsräume der Verdichterstufe gegenüber der Brennkammer erzielt werden, wenn die Arbeitsstufe größere Arbeitsräume als die Verdichterstufe aufweist. Hierbei wird ein Drehmoment erzeugt, das größer ist als das für den Antrieb der Verdichterstufe erforderliche Drehmoment, wobei das hierbei aus der Druckbeaufschlagung der Verdichterstufe entstehende Drehmoment zu überwinden ist.
Weiterhin kann auch die Arbeitsstufe, um ein gegenüber der Verdichterstufe größeres Drehmoment zu erzeugen, mit einer höheren Drehzahl rotieren, wobei die Arbeitsstufe die Verdichterstufe über ein Übersetzungsgetriebe antreibt.
Es lassen sich Verbrennungskraftmaschinen auch in einer Einscheibenbauart mit oder ohne eine variable Verdichtung in einfacher Weise mittels einer Schlitzsteuerung herstellen, die nach dem Viertaktverfahren arbeiten. Hierzu werden axial oder radial sowie auch axial und radial angeordnete Schlitze für den Einlass- und Auslasskanal in einer feststehenden Gehäusewandung vorgesehen, wobei für den Ansaugtakt in dem ersten Viertelsektor der für die Schlitzsteuerung vorgesehenen Gehäusewandung ein Schlitz, in dem zweiten und dritten Viertelsektor dieser Gehäusewandung für den Kompressionstakt und den folgenden Expansionstakt kein Schlitz und in dem vierten Viertelsektor dieser Gehäusewandung für den Ausschubtakt ein Schlitz angeordnet werden. Für die Optimierung des Arbeitsverfahrens der Verbrennungskraftmaschine mittels Überschneidungen der Steuerung kann der Schlitz für den Ansaugtakt erst in dem zweiten Viertelsektor enden, während der für den Ausschubtakt vorgesehene Schlitz bereits in dem dritten Viertelsektor beginnen kann. Die Kolben sind durch Kurbel- oder Exzenterwellen angetrieben, wobei die Kolben für das Viertaktverfahren während einer Umdrehung des Innen- und des Außenläufers vier Hübe ausführen.
Die gemäß der Erfindung gestalteten Arbeits- und Kraftmaschinen können auch in Mehrscheibenbauarten hergestellt werden, wobei die Scheiben sowohl axial als auch in einer Ebene angeordnet sein können.
In 1–3 ist ein als Arbeitsmaschine oder Kraftmaschine ausgebildeter Erfindungsgegenstand mit einem radial verstellbaren Innenläufer dargestellt, an dem Kolben drehbar befestigt sind, die in etwa radial verlaufende Arbeitsräume eingreifen und mittels einer Schwenkbewegung eine Verkantung in den Arbeitsräumen herstellen und hierdurch den Innenläufer mit dem Außenläufer drehfest verbinden, wobei in 3 eine Verstelleinrichtung mit einer etwa durch einen Aktuator angetriebene Führungsleiste dargestellt ist, an der ein als Lagerung des Innenläufers dienender Achszapfen biegefest verbunden ist, wodurch der Innenläufer in radialer Richtung verstellt werden kann.
In 4–6 ist ein als Arbeitsmaschine oder Kraftmaschine ausgebildeter Erfindungsgegenstand mit einem radial verstellbaren Innenläufer dargestellt, an dem Kolben mit in beide Schwenkrichtungen weisenden Stützarmen drehbar befestigt sind, die in etwa radial verlaufende Arbeitsräume eingreifen und mittels einer Schwenkbewegung durch den Eingriff eines Stützarmes in den Außenumfang des Innenläufers eine Blockierung herstellen und hierdurch den Innenläufer mit dem Außenläufer drehfest verbinden, wobei in 6 ist eine Verstelleinrichtung mit einem Aktuator dargestellt ist, an dessen Zylindergehäuse ein als Lagerung des Innenläufers dienender Achszapfen biegefest befestigt ist, wodurch der Innenläufer in radialer Richtung verstellt werden kann.
In 7–12 ist ein als Arbeitsmaschine oder Kraftmaschine ausgebildeter Erfindungsgegenstand mit einem radial verstellbaren Innenläufer dargestellt, an dem Kolben drehbar befestigt sind, die in etwa radial verlaufende Arbeitsräume eingreifen, wobei der Innenläufer mit dem Außenläufer durch einen Gelenkstab drehfest miteinander verbunden sind.
In 9–11 ist eine Verstelleinrichtung mit einer etwa durch einen Aktuator angetriebenen, durch einen Sicherungsring in axialer Richtung gehaltenen Verstellwelle dargestellt, an der ein als Lagerung des Innenläufers dienender Achszapfen biegefest exzentrisch verbunden ist, wodurch der Innenläufer in einem Kreisbogen weitgehend parallel zur Verstellachse verstellt werden kann.
In 13–15 ist ein als Arbeitsmaschine oder Kraftmaschine ausgebildeter Erfindungsgegenstand mit einem radial verstellbaren Innenläufer dargestellt, an dem Kolben drehbar befestigt sind, die in etwa radial verlaufende Arbeitsräume eingreifen, wobei der Innenläufer mit dem Außenläufer dadurch drehfest miteinander verbunden sind, dass ein zu dem Gelenk eines Kolbens gehörender, an dem Innenläufer befestigter Achsstift in einen etwa radial verlaufenden Schlitz des Außenläufers eingreift.
In 16 ist ein werteres System einer drehfesten Verbindung zwischen dem Innen- und dem Außenläufer des gemäß 13–15 ausgebildeten Erfindungsgegenstandes dargestellt, wobei der Innenläufer mit dem Außenläufer dadurch drehfest miteinander verbunden sind, dass ein zu dem Gelenk eines Kolbens gehörender, an dem Innenläufer befestigter Achsstift in eine exzentrische Bohrung einer in dem Außenläufer drehbar gelagerten Führungsscheibe etwa in die Drehrichtung zu der Drehachse der Führungsscheibe eingreift.
In 17–19 ist ein als Arbeitsmaschine oder Kraftmaschine ausgebildeter Erfindungsgegenstand mit einem radial verstellbaren Innenläufer dargestellt, an dem drehbar Kolben befestigt sind, die in etwa radial verlaufende Arbeitsräume eingreifen, wobei der Innenläufer mit dem Außenläufer dadurch drehfest miteinander verbunden sind, dass mehrere zu dem Gelenk der Kolben gehörende, an dem Innenläufer befestigte Achsstifte in Schlitze von in dem Außenläufer gelagerten Drehscheiben eingreifen, wobei die Längsachsen der Schlitze während ihres Umlaufs durch eine Parallelführung parallel zu der Verstellachse des Innenläufers gehalten werden.
In 20 und 21 ist ein als Arbeitsmaschine oder Kraftmaschine ausgebildeter Erfindungsgegenstand mit einem radial verstellbaren Innenläufer dargestellt, an dem Kolben drehbar befestigt sind, die in etwa radial verlaufende Arbeitsräume eingreifen, wobei der Innenläufer mit dem Außenläufer dadurch drehfest miteinander verbunden sind, dass ein in einen Arbeitsraum des Außenläufers eingreifender Kolben drehfest an dem Innenläufer befestigt ist.
In 22 und 23 ist ein als Arbeitsmaschine oder Kraftmaschine ausgebildeter Erfindungsgegenstand mit einem radial verstellbaren Innenläufer dargestellt, der in der Drehrichtung verlaufende Gleitschlitze aufweist, in welche gerade geführte Kolben mittels Gleitschuhe in die Enden der Schlitze eingreifen.
In 24–28 ist ein als Kraftmaschine ausgebildeter, nach dem Viertaktverfahren arbeitender Erfindungsgegenstand mit einem radial verstellbaren und in der Drehrichtung mit einem Außenläufer verbundenen Innenläufer dargestellt, wobei in dem Innenläufer Exzenterwellen mit Hubzapfen angeordnet sind, auf denen Kolben drehbar gelagert sind, die in etwa radial verlaufende Arbeitsräume des Außensäufers eingreifen, die Exzenterwellen während ihres Umlaufs über Planetenräder durch das Kämmen mit einem Sonnenrad angetrieben werden und das Sonnenrad an dem Gehäuse drehfest und in der Verstellrichtung beweglich angeordnet ist. In 26 ist eine Verstelleinrichtung mit einer über einen Verstellhebel mittels eines Aktuators angetriebenen Verstellwelle dargestellt, an der ein als Lagerung des Innenläufers dienender Achszapfen biegefest exzentrisch verbunden ist, wobei die axiale Sicherung der Verstellwelle durch ihren Wellenabsatz und durch eine axial und radial gesicherte Drehscheibe erfolgt und der Innenläufer in einem Kreisbogen weitgehend in parallel zur Verstellachse verstellt werden kann.
In 27 ist eine zwischen dem Innenläufer und dem Außenläufer angeordnete Kopplungseinrichtung dargestellt, wobei in dem Innenläufer mehrere einen Kegelkopf aufweisende axial bewegliche Zylinderstifte angeordnet sind, die in Kegelbohrungen des Außenläufers eingreifen.
In 28 ist eine zwischen dem Innenläufer und dem Außenläufer angeordnete Kopplungseinrichtung dargestellt, die gegenüber der in 27 dargestellten Verstelleinrichtung eine vereinfachte Bauweise aufweist, wobei in dem Innenläufer Zylinderstifte angeordnet sind, die in Zylinderbohrungen des Außenläufers eingreifen, deren Durchmesser gegenüber dem Durchmesser der Zylinderstifte um mindestens der doppelten Länge des größtmöglichen Verstellweges vergrößert ist.
In 29 ist ein als Kraftmaschine ausgebildeter, nach dem Viertaktverfahren arbeitender Erfindungsgegenstand dargestellt, in dem der Innenläufer mit dem Außenläufer zu einem Rotor vereinigt ist, wobei in dem Rotor Exzenterwellen mit Hubzapfen angeordnet sind, auf denen Kolben drehbar gelagert sind, die in etwa radial verlaufende Arbeitsräume des Rotors eingreifen, die Exzenterwellen während ihres Umlaufs über Planetenräder durch das Kämmen mit einem Sonnenrad angetrieben werden und das Sonnenrad an dem Gehäuse drehfest und in der Verstellrichtung beweglich angeordnet ist.
In 30 weist der Rotor des Erfindungsgegenstandes der 29 ein agerschild auf, das über Abstandshalter mit dem Rotor verbunden ist, wodurch Kurbelwellen mit ihren Kolben umfasst werden, wobei die Kurbelwellen während ihres Umlaufs über Planetenräder durch das Kämmen mit einem Sonnenrad angetrieben werden und das Sonnenrad an dem Gehäuse drehfest befestigt ist.
In 31 ist ein eine Schwenkbewegung ausführender, über ein Gelenk mit einem Innenläufer verbundener Kolben mit einer in seiner Draufsicht kreisförmig ausgebildeten Oberfläche dargestellt, der durch seine Formgebung für die zwischen dem Innenläufer und dem Außenläufer erforderliche Drehmomentübertragung eine Verkantung in seinem Arbeitsraum des Außenläufers während seiner größten Schrägstellung herstellt.
In 32 ist ein in seinem Arbeitsraum des Außenläufers geradlinig geführter, mit dem Innenläufer über eine Pleuelstange verbundener Kolben dargestellt, wobei die Pleuelstange durch die Formgebung ihres Schaftes für die zwischen dem Innenläufer und dem Außenläufer erforderliche Drehmomentübertragung innerhalb des Kolbens eine Verkantung während ihrer größten Schrägstellung herstellt.
In 33 ist ein in seinem Arbeitsraum des Außenläufers geradlinig geführter, mit dem Innenläufer über eine Pleuelstange verbundener Kolben dargestellt, wobei die Pleuelstange durch über ihrem Gelenk im Kolben angeordnete, während ihrer größten Schrägstellung in den Kolbenboden eingreifende, nockenförmige Erhebungen für die zwischen dem Innenläufer und dem Außenläufer erforderliche Drehmomentübertragung eine Verkantung innerhalb des Kolbens herstellt.
In 34 ist ein eine Schwenkbewegung ausführender, über ein Gelenk mit einem Innenläufer verbundener Kolben dargestellt, der während seiner größten Schrägstellung mittels eines in Abhängigkeit von der Schwenkrichtung erfolgenden Eingriffs von jeweils einem Stütznocken von zwei nach außen, in beide Drehrichtungen gerichtete Stütznocken in den Außenumfang einer umlaufenden Nut des Innenläufers für die zwischen dem Innenläufer und dem Außenläufer erforderliche Drehmomentübertragung eine Blockierung herstellt.
In 35 ist ein eine Schwenkbewegung ausführender, über ein Gelenk mit einem Innenläufer verbundener Kolben dargestellt, der während seiner größten Schrägstellung mittels eines nach außen, in die Schwenkrichtung gerichteten Stütznockens eine für die zwischen dem Innenläufer und dem Außenläufer erforderliche Drehmomentübertragung eine Blockierung dadurch herstellt wird, dass in der einen Drehrichtung der Stützarm in den Außenumfang einer umlaufenden Nut des Innenläufers eingreift, wobei der Stütznocken in der anderen Schwenkrichtung in einen Kontaktstift des Innenläufers eingreift.
In 36 ist ein eine Schwenkbewegung ausführender, über ein Gelenk mit einem Innenläufer verbundener Kolben dargestellt, der während seiner größten Schrägstellung mittels eines nach außen, in die Schwenkrichtung gerichteten Stütznocken eine für die zwischen dem Innenläufer und dem Außenläufer erforderliche Drehmomentübertragung eine Blockierung dadurch herstellt wird, dass in der einen Drehrichtung der Stütznocken in den Außenumfang einer umlaufenden Nut des Innenläufers eingreift, wobei der Stützarm in der anderen Drehrichtung in einen Kontaktstift des Innenläufers eingreift.
In 37 ist ein eine Schwenkbewegung ausführender, über ein Gelenk mit einem Innenläufer verbundener Kolben dargestellt, der während seiner größten Schrägstellung mittels eines nach außen, in die Schwenkrichtung gerichteten Stützarms in der einen Schwenkrichtung in eine nach außen weisende Grundfläche einer Ausnehmung des Innenläufers eingreift und während der größten Schrägstellung der anderen Schwenkrichtung in einen die Ausnehmung 326 des Innenläufers überspannenden Kontaktarm eingreift.
In 38 und 39 ist eine Kolbenstange oder eine Pleuelstange in zwei Ansichten dargestellt, die mittels einer Gabel einen als Scheibe, ohne eine umlaufende Nut ausgebildeten Innenläufer umfassen. wobei die erforderliche Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer und dem Außenläufer durch den wechselseitigen Eingriff von beiderseitig an dem Kolben oder an der Pleuelstange angeordneten Stützarmen erfolgt.
In 40 ist eine Kolbenstange oder eine Pleuelstange dargestellt, die mittels einer Gabel einen als Scheibe, ohne eine umlaufende Nut ausgebildeten Innenläufer umfassen, wobei für die erforderliche Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer und dem Außenläufer durch einen seitlichen Eingriff der Gabelschenkel in Kontaktflächen von stirnseitigen Ausnehmungen des Innenläufers erfolgt.
In 41 ist eine Kolbenstange oder eine Pleuelstange dargestellt, die mittels einer Gabel einen als Scheibe, ohne eine umlaufende Nut ausgebildeten Innenläufer umfassen, wobei für die erforderliche Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer und dem Außenläufer die Gabelschenkel an ihren Enden eine gabelförmige Ausnehmung aufweisen, mit der die Gabel beiderseitig in einen in den Innenläufer eingesetzten Kontaktstift wechselseitig eingreift.
In 42 ist eine Kolbenstange oder eine Pleuelstange dargestellt, die mittels einer Gabel einen als Scheibe, ohne eine umlaufende Nut ausgebildeten Innenläufer umfassen, wobei für die erforderliche Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer und dem Außenläufer die Gabelschenkel an ihren Enden einen Zapfen aufweisen, die wechselseitig in zwei Kontaktstifte eingreifen, die beiderseitig von dem Zapfen in den Innenläufer eingesetzt sind.
In 43 ist eine Kolbenstange oder eine Pleuelstange dargestellt, an denen beiderseitig Lagerschilde befestigt sind, die einen als Scheibe, ohne eine umlaufende Nut ausgebildeten Innenläuferumfassen, wobei die erforderliche Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer und dem Außenläufer durch den wechselseitigen Eingriff von Kontaktstiften in den Außenumfang des Innenläufers erfolgt, welche die Lagerschilde verbinden.
In 44 und 45 ist ein in dem Arbeitsraum des Außenläufers gerade geführter Kolben in der 44 in einem Radialquerschnitt und in der 45 in einem Axialquerschnitt dargestellt, der zwei Lagerschilde aufweist, die einen als Scheibe, ohne eine umlaufende Nut ausgebildeten Innenläufer umfassen, wobei die Kopplung des Kolbens mit dem Innenläufer über Schubgelenke erfolgt und die erforderliche Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer und dem Außenläufer durch den wechselseitigen Eingriff von an dem Kolben drehbar gelagerten Gleitschuhen in die Enden von Gleitschlitzen des Innenläufers erfolgt.
In 46 ist ein in einem Arbeitsraum des Außenläufers eine Schwenkbewegung ausführender Kolben dargestellt, der für die erforderliche drehbare Verbindung mit dem Innenläufer einen zylinderförmigen Hammerkopf aufweist, der in einer zylindrischen Bohrung des Innenläufers gelagert ist, die v-förmig nach außen geöffnet ist, wobei die erforderliche Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer und dem Außenläufer durch den wechselseitigen Eingriff der Kolbenstange in die Kontaktflächen der v-förmigen Öffnung des Innenläufers erfolgt.
In 47 ist ein in einem Arbeitsraum eines Außenläufers geradlinig geführter Kolben dargestellt, der mittels einer eine Schwenkbewegung ausführenden Pleuelstange mit dem Innenläufer verbunden ist, die sowohl mit dem Kolben als auch mit dem Innenläufer über jeweils einen zylinderförmigen Hammerkopf drehbar verbunden ist, wobei die erforderliche Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer und dem Außenläufer durch den wechselseitigen Eingriff des Kolbenhalses in die Kontaktflächen einer v-förmigen Öffnung des Kolbens erfolgt.
In 48 ist ein insbesondere für Kompressoren vorgesehener, eine Schwenkbewegung ausführender Kolben mit zwei Gelenkarmen dargestellt, dessen beide Gelenkarme drehbar mit dem Innenläufer verbunden sind, wobei die erforderliche Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer und dem Außenläufer durch den wechselseitigen Eingriff eines Kontaktstifts des Innenläufers in die Winkelschenkel einer Nut eines die Gelenkarme mit dem Innenläufer verbindenden Achszapfens erfolgt.
In 49 ist der Kolben der 48 in seiner größten Schrägstellung dargestellt, wobei der Gelenkarm eine für eine Gewichtsverminderung eine Ausnehmung aufweist.
In 50 ist der Kontaktstift die 48 außermittig in einer Hülse des Innenläufers angeordnet, wobei der Kontaktstift in einen Winkelschenkel der Nut eingreift.
In 51 ist der Kontaktstift der 48 mittig in einer Hülse des Innenläufers angeordnet ist, wobei der Kontaktstift in einen Winkelschenkel der Nut 391 eingreift.
In 52 ist ein insbesondere für Kompressoren vorgesehener, eine Schwenkbewegung ausführender Kolben mit zwei Gelenkarmen dargestellt, dessen beide Gelenkarme drehbar mit dem Innenläufer verbunden sind, wobei die erforderliche Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer und dem Außenläufer durch den wechselseitigen Eingriff eines zylindrischen Zapfens einer Schraube des Innenläufers in die Kontaktflächen der Enden einer Nut eines die Gelenkarme mit dem Innenläufer verbindenden Achszapfens erfolgt.
In 53 greift der zylindrische Zapfen der Schraube während der größten Schrägstellung der Kolben in eine der an beiden Enden der Nut angeordnete Kontaktflächen ein.
In 54 ist ein eine Schwenkbewegung ausführenden Kolben dargestellt, der beiderseitig an seinen Seitenwänden angeformte Nocken aufweist, mit denen der Kolben wechselseitig in eine der beiden in der Arbeitsraumwandung eingesetzten Federeinrichtung eingreift.
In 55 ist ein eine Schwenkbewegung ausführender Kolben der mit seinen beiden, einander entgegengesetzt gerichteten Eingriffsarmen wechselseitig in Federeinrichtungen des Innenläufers eingreift.
In 58 ist ein eine Schwenkbewegung ausführender Kolben dargestellt, der mittels seiner Formgebung eine Blockierung in seinem Arbeitsraum herstellt und einen Federstab aufweist, der mit dem Kolben und dem Gelenk des Innenläufers biegefest verbunden ist.
In 57 ist ein eine Schwenkbewegung ausführender Kolben dargestellt, der eine an ihm befestigte Blattfeder aufweist, die einander entgegengesetzt, in die Drehrichtung weisende, als Eingriffsarme ausgebildete Kragarme aufweist.
In 58 ist ein eine Schwenkbewegung ausführender Kolben dargestellt, mit dem Gelenk des Innenläufers über einen Federstab verbunden ist, der in dem Kolben in einfacher Weise eingeschraubt ist, wobei der Kolben und der das Gelenk des Innenläufers bildende Schwenkbügel mit dem Federstab biegefest verbunden sind.
In 59 ist ein eine Schwenkbewegung ausführender Kolben dargestellt, der in den Bordscheiben eines Innenläufers drehbar gelagert ist und eine an ihm einseitig befestigte Blattfeder aufweist, die einen in eine der beiden Schwenkrichtungen weisenden, als Eingriffsarm ausgebildeten Kragarm aufweist.
In 1 sind der Innenläufer 1 und der Außenläufer 2 des Erfindungsgegenstandes in einem Radialquerschnitt in der Einstellung der maximalen Leistung dargestellt, wobei der Erfindungsgegenstand als Arbeitsmaschine oder als durch ein Treibmittel beaufschlagte Kraftmaschine ausgebildet ist.
In 2 ist ein Axialquerschnitt des Erfindungsgegenstandes der 1 dargestellt.
In 3 ist eine Ansicht auf die Verstelleinrichtung der Stirnwand 3 dargestellt.
In 1 und 2 ist der Außenläufer 2 mit einer Welle 4 zentrisch verbunden, die bei einem Einsatz des Erfindungsgegenstandes als Arbeitsmaschine für den Antrieb des Außenläufers 2 und bei einem Einsatz des Erfindungsgegenstandes als Kraftmaschine für den Abtrieb der auf den Außenläufer 2 übertragenen Arbeitsleistung dient. Der Außenläufer 2 weist fächerförmig nach außen gerichtete Arbeitsräume 5 und der Innenläufer 1 Gelenke 6 auf, an denen Kolben 7 mittels eines Achsstifts 8 drehbar befestigt sind, da die in die Arbeitsräume 5 des Außenläufers 2 eingreifenden Kolben 7 während ihres Umlaufs eine Schwenkbewegung ausführen. Die Achsstifte 8 sind beiderseitig von den Kolben 7 in kreisförmige Bordscheiben 9 des Innenläufers 1 eingesetzt, die durch eine als Freiraum für die Lagerung der Kolben 7 vorgesehene Ausnehmung 10 in dem zylindrischen Körper des Innenläufers 1 gebildet werden.
Die Arbeitsräume können einen rechteckigen Querschnitt, wie in 1 und 2 dargestellt, einen kreisförmigen oder ovalen Querschnitt aufweisen, wobei die Kolben eine entsprechende Formgebung aufweisen. Für eine Massenreduzierung können die Kolben Ausnehmungen aufweisen und hohl ausgeführt sein.
Die Welle 4 des Außenläufers 2 ist in einem feststehenden Gehäuse 11 drehbar gelagert, während der Innenläufer 2 auf einem parallel zu der Drehachse der Welle 4 des Außenläufers 2 verlaufenden Achszapfen 12 drehbar gelagert ist und der Achszapfen 12 mit dem Innenläufer 1 mittels einer in einer Geradführung 13 geführten Führungsleiste 14 senkrecht zu der Drehachse der Welle 4 verstellt werden kann. Die Verstellung des Achszapfens 12 erfolgt in der Verstellachse V.
Die gemeinsame Drehachse des Außenläufers 2 und seiner Welle 4 ist mit D1 bezeichnet, während die gemeinsame Drehachse des Innenläufers 1 und des Achszapfens 12 mit D2 bezeichnet ist. Der Abstand zwischen den Drehachsen D1 und D2 ist mit e bezeichnet. In 1, 2 und 3 weisen die Drehachsen D1 und D2 den maximal einzustellenden Abstand e_max auf.
In der Einstellung der maximalen Arbeitsleistung ist die Drehachse D2 des Innenläufers 1 in den maximalen Abstand e_max zu der Drehachse D1 des Außenläufers 2 gestellt, wobei die Kolben 7 die größte Hubbewegung ausführen, während bei einer 0-Arbeitsleistung die Drehachse D2 des Innenläufers 1 in die Drehachse D2 des Außenläufers 2 gestellt ist und die Kolben 7 hierbei keine Hubbewegung durchführen. Ein Verstellen der Drehachse D2 des Innenläufers 1 über die Drehachse D1 des Außenläufers 2 hinaus bewirkt bei Arbeitsmaschinen eine Umkehrung der Förderrichtung und bei Kraftmaschinen eine Umkehrung der Antriebsdrehrichtung.
Die Kolben 7 führen während einer Drehung des Innenläufers 1 und des Außenläufers 2 einen Doppelhub aus, wodurch bei Arbeitsmaschinen das Fördermittel bei einem nach innen gerichteten Hub durch die Kolben 7 über einen Einlasskanal 15 angesaugt und bei einem nach außen gerichteten Hub das durch die Kolben 7 mit Druck beaufschlagte Fördermittel in einen Auslasskanal 16 ausgestoßen wird, während bei den durch ein Treibmittel beaufschlagten Kraftmaschinen bei einem nach innen gerichteten Hub durch das über einem Einlasskanal 15 einströmende Treibmittel der Innenläufer 1 und der Außenläufer 2 durch die Kolben 7 in Drehung versetzt werden und bei einem nach außen gerichteten Hub das im Arbeitsraum 5 befindliche Treibmittel nach einer Absperrung des Einlasskanals 15 durch die Kolben 7 über einen Auslasskanal 16 ausgestoßen wird.
Befindet sich ein Kolben 7 hier oben mit seiner Mittellängsachse in der Verstellachse Q, in dem 0° – Punkt, besitzt der über dem Kolben 7 befindliche Arbeitsraum 5 das kleinste Volumen, während das größte Volumen des Arbeitsraums 5 über dem Kolben 7 vorhanden ist, wenn der Kolben 7 hier unten sich mit seiner Mittellängsachse in der Verstellachse V, in dem 180 °-Punkt befindet. Sind die Kolben 7 mit ihrer Mittellängsachse senkrecht zu der Verstellachse V, in den 90 ° – oder 270 ° – Punkt gestellt, besitzt der Arbeitsraum 5 über dem Kolben 7 etwa sein halbes Volumen.
Befinden sich die Kolben 7 in dem 0 ° – und 180 ° – Punkt, liegen die Mittellängsachsen der Kolben 7 in der Verstellachse V, wobei durch die hier nicht vorhandene Verschwenkung der Kolben 5 keine auf den Innenläufer 1 und den Außenläufer 2 einwirkende Antriebskraft vorhanden ist. Der größte Verschwenkungswinkel der Kolben 7 und hierdurch die größte auf den Innenläufer 1 und den Außenläufer 2 einwirkende Antriebskraft ist in dem 90 ° – oder 270 ° – Bereich vorhanden, wobei hier der Innenläufer 1 an seinem Gelenk 6 mit einer Antriebskraft F angetrieben wird, dessen Größe aus dem Produkt der Kraft F_K des Kolbens 7 und der eingestellten Exzentrizität e_vorh. gebildet wird: F = FK × evorh.
Gemäß der Erfindung werden der Innenläufer 1 und der Außenläufer 2 mittels einer durch die Formgebung der Kolben 7 erzielten Verkantung in den Arbeitsräumen 5 des Außenläufers 2 und über die durch die Gelenke 6 des Innenläufers 1 erfolgende Kraftübertragung in der Drehrichtung kraftschlüssig miteinander verbunden. Wird die Drehachse D2 des Innenläufers 1 für die Einstellung einer Arbeitsleistung hier nach oben über die Drehachse D1 des Außenläufers 2 gestellt, führen die Kolben 7 in den Arbeitsräumen 5 des Außenläufers 2 mit der Vergrößerung der Exzentrizität e neben ihrer sich vergrößernden Hubbewegung eine sich gleichfalls vergrößernde Schwenkbewegung aus. Bei jeder eingestellten Exzentrizität e ist die maximale Schrägstellung der Kolben 7 während ihrer Schwenkbewegung in dem 90 ° – und 270 ° Bereich vorhanden, wobei die Formgebung der Kolben 7 gemäß der Erfindung derart gestaltet ist, dass jeder Kolben 7 dann mittels seiner hier geradlinigen Kontaktfläche 17 des Kolbens 7 verkantet, wenn er in der Position der größten Schrägstellung seiner Schwenkbewegung ist. Hierfür verlaufen die Kontaktflächen 17 symmetrisch sich nach unten in dem Winkel ihrer der größten Schrägstellung zu der Mittellängsachse der Kolben 7 während ihrer Schwenkbewegung annähernd. Da bei den Arbeitsmaschinen der Außenläufer 2 den Innenläufer 2 antreibt, greift, wenn der Innenläufer 1 mit dem Außenläufer 2 im Uhrzeigersinn rotiert, die in dem 90 ° – Bereich entgegengesetzt zur Drehrichtung weisende geradlinige Kontaktfläche 17 des Kolbens 7 in die Wandung des Arbeitsraumes 5 ein, während bei den Kraftmaschinen der Innenläufer 1 den Außenläufer 2 antreibt, wobei, wenn der Innenläufer 1 mit dem Außenläufer 2 im Uhrzeigersinn rotiert, die in dem 270 ° – Bereich in die Drehrichtung weisende Kontaktfläche 17 des Kolbens 7 in die Wandung des Arbeitsraumes 5 eingreift. Durch den Eingriff der Kontaktflächen 17 der Kolben 7 in die Wandungen ihrer Arbeitsräume 5, durch den die Kolben 7 mit dem Außenläufer 2 verriegelt werden, werden über die Gelenke 6 der Innenläufer 1 und der Außenläufer 2 in der geforderten Drehrichtung drehfest miteinander verbunden.
Bei der Einstellung einer 0-Arbeitsleistung, bei der die Drehachse D2 des Innenläufers 1 in die Drehachse D1 des Außenläufers 2 gestellt ist, befinden sich alle Kolben 7 etwa in der Stellung ihrer halben Hubbewegung und führen keine Schwenkbewegung aus. Nach einer einander entgegengesetzten Verdrehung des Innenläufers 1 und des Außenläufers 2 besitzen alle Kolben 7 gleichgerichtet ihre größtmögliche Schrägstellung und verbinden hierdurch über die Kontaktflächen 17 der Kolben 7 und über die Gelenke 6 aller Kolben 7 gemeinsam den Innenläufer 1 mit dem Außenläufer 2 in der Drehrichtung kraftschlüssig.
Da die Kolben 7 neben der Herstellung einer Verkantung auch die Aufgabe besitzen, die Arbeitsräume 5 abzudichten, weisen die in ihrer Draufsicht rechteckig ausgebildeten Kolben 7 beiderseitig, parallel zu der Drehachse D1 des Außenläufers 2 und der Drehachse D2 des Innenläufers 2 verlaufende, zylindrisch nach außen gewölbte Eingriffsflächen 18 auf, die in die ebenen Wandungen ihres Arbeitsraumes 5 eingreifen. Der Radiusmittelpunkt der zylindrischen Eingriffsflächen 18 der Kolben 7 liegt in der Mittellängsachse der Kolben 7, wodurch sich für die Eingriffsflächen 18 eine Radiuslänge ergibt, die der halben Breite ihres Arbeitsraumes abzüglich einer erforderlichen Toleranz entspricht. Die Größe des Drehwinkels der zylindrischen Eingriffsflächen 18 muss mindestens den größten vorkommenden Drehwinkel des Eingriffs in die Wandung ihres Arbeitsraumes 5 während der Schwenkbewegung der Kolben 7 aufweisen. An jede der zylindrischen Eingriffsflächen 18 schließt sich eine für die Verkantung der Kolben 7 in den Arbeitsräumen 5 angeordnete, in dem doppelten Winkel der größten Schrägstellung der Kolben 7 sich nach unten symmetrisch annähernde, ebene Kontaktfläche 17 an, an die sich eine Kreisfläche 19 anschließt, die das Gelenk 6 für die drehbare Lagerung der Koben 1 auf den Achsstiften 8 des Innenläufers 1 umschließt. Die Kontaktflächen 17 können auch nach innen gewölbt sein und für die Verkantung der Kolben 7 in den Arbeitsräumen 5 in ihrem unteren Bereich nur eine schmale Eingriffsfläche aufweisen. Die beiderseitig senkrecht und rechtwinklig zu der Drehachse D1 des Außenläufers 2 und der Drehachse D2 des Innenläufers 1 verlaufenden Wandungen der Arbeitsräume 5 und die in die Arbeitsräume 5 eingreifenden Wandungen 20 der Kolben 7 sind eben. Für eine verbesserte Abdichtung können an den Kolben 7 oder in den Wandungen der Arbeitsräume 5 Dichtleisten angeordnet werden.
Sind in ihrer Draufsicht kreisförmig ausgebildete Kolben angeordnet, weisen diese eine rundum verlaufende, nach außen gewölbte, kugelförmige Eingriffsfläche auf, deren Radiusmittelpunkt in der Mittellängsachse der Kolben liegt, wodurch sich bei der kugelförmigen Eingriffsfläche eine Radiuslänge ergibt, die dem halben Durchmesser der Arbeitsräume abzüglich einer erforderlichen Toleranz entspricht. Die Größe des Drehwinkels der kugelförmigen Eingriffsflächen muss mindestens dem größten vorkommenden Drehwinkel ihres Eingriffs in die Wandung des Arbeitsraumes während der Schwenkbewegung der Kolben entsprechen. An die kugelförmige Eingriffsfläche der Kolben schließen sich nach unten zwei einander gegenüberliegende, für die Verkantung der Kolben in den Arbeitsräumen vorgesehene, in die Schwenkrichtung weisende Kontaktflächen an, die symmetrisch zu der Mittellängsachse der Kolben in dem doppelten Winkel der größten Schrägstellung der Kolben während ihrer Schwenkbewegung sich einander nach unten annähern und entsprechend der zylindrischen Wandung der Arbeitsräume nach außen gewölbt; zylindrisch ausgebildet sind. Unter diesen zylindrischen Kontaktflächen weisen die Kolben in einem ausreichenden Abstand eine kreisförmige Fläche auf, die das Gelenk 6 für die drehbare Lagerung der Kolben auf den Achsstiften 8 des Innenläufers 1 umschließt. Für eine verbesserte Abdichtung können an den Kolben oder in den Wandungen der Arbeitsräume Dichtringe angeordnet werden.
Das in 3 dargestellte Verstellsystem für die Veränderung der Hublänge der Kolben 7 in den Arbeitsräumen 5 des Erfindungsgegenstandes ist auf der den Einlasskanal 15 und den Auslasskanal 16 aufweisenden Stirnwand 3 des Gehäuses 11 angeordnet. Für das Verstellen der Drehachse des Achszapfens 12 und des Innenläufers 1 ist der Achszapfen mit einer Führungsleiste 14 biegefest verbunden, die in einer aus zwei, in einer Stirnwand 3 des Gehäuse befestigten, gegeneinander gerichteten Winkelprofilen 21 gebildeten Geradführung 13 spielarm, rechtwinklig zu der Drehachse D2 des Achszapfens 12 geführt ist. Als Geradführung können auch andere Einrichtungen wie auch eine Schwalbenschwanzführung eingesetzt werden. Die Geradführung 13 kann in die Stirnwand 3 integriert sein oder mittels Schrauben oder Niete sowie auch durch eine Schweißung mit der Stirnwand 3 verbunden sein.
Die Verstellung der Führungsleiste 14 erfolgt durch einen zweiarmigen Verstellhebel 23, der auf einem in der Stirnwand 3 des Gehäuses 11 befestigten Achsstift 24 drehbar gelagert ist und mittels eines exzentrisch zu der Drehachse des Achsstiftes 24 an dem Verstellhebel 23 befestigten Eingriffszapfens 25 in einen quer zu der Verstellachse V verlaufenden Führungsschlitz 26 der Führungsleiste 14 eingreift. Hierdurch wird eine Verstellung der Führungsleiste 14 in beide Verstellrichtungen ermöglicht. Der Achszapfen 12 des Innenläufers 1 ist rechtwinklig an der Führungsleiste 14 befestigt, wobei die Verstellachse V die Achsen D1 und D2 rechtwinklig schneidet. Der Verstellhebel 23 wird durch einen Aktuator 27 angetrieben, der als einfach mit einer Rückstellfeder wirkender oder doppelt wirkender Hydraulikzylinder und auch als Spindelhubelement ausgebildet sein kann, das elektrisch oder hydraulisch angetrieben ist. Weiterhin kann der Verstellhebel 23 von einem Hydraulik- oder Elektrogetriebemotor angetrieben werden. Als Rückstellfeder kann in einfacher Weise eine Blattfeder 28 hier unter der Führungsleiste 14 angeordnet werden, die als Rückstellfeder die Führungsleiste 14 mit einer hier nach oben gerichteten Kraft beaufschlagt. Weiterhin kann eine Drehfeder mit einem entsprechend gerichteten Drehmoment an dem Verstellhebel 23 angeordnet werden. Hierbei können auch andere Arten von Federelementen eingesetzt werden.
Bei den Arbeitsmaschinen oder Kraftmaschinen kann eine automatische Begrenzung der Arbeitsleistung der Erfindungsgegenstände durch ein Federelement, das wie in 3 dargestellt als Blattfeder 28 ausgebildet sein kann, über den Verstellhebel 23 erfolgen, wobei das Federelement durch sein Nachgeben bei einem erreichten vorgegebenen, durch das Arbeitsmittel erzeugten Druck den Abstand e zwischen der Drehachse D1 des Außenläufers 2 und der Drehachse D2 des Innenläufers 1 und hierdurch bei Arbeitsmaschinen die Förderleistung und bei Arbeitsmaschinen die Antriebsleistung vermindert.
Die Erfindungsgegenstände können auch durch die Verstellsysteme der 6, 9 und 26 geregelt werden.
In 4 sind der Innenläufer 29 und der Außenläufer 30 des Erfindungsgegenstandes in einem Radialquerschnitt in der Einstellung der maximalen Leistung dargestellt, wobei der Erfindungsgegenstand als Arbeitsmaschine oder als durch ein Treibmittel beaufschlagte Kraftmaschine ausgebildet sein kann.
In 5 ist ein Axialquerschnitt des Erfindungsgegenstandes der 4 dargestellt.
In 6 ist eine Ansicht auf die Verstelleinrichtung auf der Stirnwand 31 dargestellt.
In 4 und 5 ist der Außenläufer 30 mit einer Welle 32 zentrisch verbunden, die bei einem Einsatz des Erfindungsgegenstandes als Arbeitsmaschine für den Antrieb des Außenläufers 30 und bei einem Einsatz des Erfindungsgegenstandes als Kraftmaschine für den Abtrieb der auf den Außenläufer 30 übertragenen Arbeitsleistung dient. Der Außenläufer 30 weist fächerförmig nach außen gerichtete Arbeitsräume 33 und der Innenläufer 29 Gelenke 34 auf, an denen Kolben 35 mittels eines Achsstifts 36 drehbar befestigt sind, da die in die Arbeitsräume 33 des Außenläufers 30 eingreifenden Kolben 35 während ihres Umlaufs eine Schwenkbewegung ausführen. Die Achsstifte 36 sind beiderseitig von den Kolben 35 in kreisförmige Bordscheiben 37 des Innenläufers 29 eingesetzt, die durch eine als Freiraum für die Lagerung der Kolben 35 vorgesehene Ausnehmung 38 in dem zylindrischen Körper des Innenläufers 29 gebildet werden.
Die Arbeitsräume können einen rechteckigen Querschnitt, wie in 4 und 5 dargestellt, einen kreisförmigen oder ovalen Querschnitt aufweisen, wobei die Kolben eine entsprechende Formgebung aufweisen. Für eine Massenreduzierung können die Kolben Ausnehmungen aufweisen und hohl ausgeführt sein.
Die Welle 32 des Außenläufers 30 ist in einem feststehenden Gehäuse 39 drehbar gelagert, während der Innenläufer 29 auf einem parallel zu der Drehachse der Welle 32 des Außenläufers 30 verlaufenden Achszapfen 40 drehbar gelagert ist und mittels eines hydraulischen, vom Arbeitsmittel der Arbeits- oder Kraftmaschine angetriebenen Aktuators 41 senkrecht zu der Drehachse der Welle 32 verstellt werden kann. Die Verstellung des Achszapfens 40 erfolgt in der Verstellachse V.
Die gemeinsame Mittellängsachse des Außenläufers 30 und seiner Welle 32 ist mit D1 während die gemeinsame Drehachse des Innenläufer 29 und seines Achszapfens 40 mit D2 bezeichnet ist. Der Abstand zwischen den Drehachsen D1 und D2 ist mit e bezeichnet. in 4, 5 und 6 weisen die Drehachsen D1 und D2 den maximal einzustellenden Abstand e_max auf.
In der Einstellung der maximalen Arbeitsleistung ist die Drehachse D2 des Innenläufers 29 in den maximalen Abstand e_max zu der Drehachse D1 des Außenläufers 30 gestellt, wobei die Kolben 35 die größte Hubbewegung ausführen, während bei einer 0-Arbeitsleistung die Drehachse D2 des Innenläufers 29 in die Drehachse D2 des Außenläufers 30 gestellt ist und die Kolben 35 hierbei keine Hubbewegung durchführen. Ein Verstellen der Drehachse D2 des Innenläufers 29 über die Drehachse D1 des Außenläufers 30 hinaus bewirkt bei Arbeitsmaschinen eine Umkehrung der Förderrichtung und bei Kraftmaschinen eine Umkehrung der Antriebsdrehrichtung.
Die Kolben 35 führen während einer Drehung des Innenläufers 29 und des Außenläufers 30 einen Doppelhub aus, wodurch bei Arbeitsmaschinen das Fördermittel bei dem nach innen gerichteten Hub durch die Kolben 35 über einen Einlasskanal 42 angesaugt und bei dem nach außen gerichteten Hub das durch die Kolben 35 mit Druck beaufschlagte Fördermittel in einen Auslasskanal 43 ausgestoßen wird, während bei den durch ein Treibmittel beaufschlagten Kraftmaschinen bei dem nach innen gerichteten Hub durch das über einen Einlasskanal 42 einströmende Treibmittel der Innenläufer 29 und der Außenläufer 30 durch die Kolben 35 in Drehung versetzt werden und bei dem nach außen gerichteten Hub das im Arbeitsraum 33 befindliche Treibmittel nach einer Absperrung des Einlasskanals 42 durch die Kolben 35 über einen Auslasskanal 43 ausgestoßen wird.
Befindet sich ein Kolben 35 hier oben mit seiner Mittellängsachse in der Verstellachse A, in dem 0 ° -Punkt, besitzt der über dem Kolben 35 befindliche Arbeitsraum 33 das kleinste Volumen, während das größte Volumen des Arbeitsraums 33 über dem Kolben 35 vorhanden ist, wenn der Kolben 35 hier unten sich mit seiner Mittellängsachse in der Verstellachse V, in dem 180 °-Punkt befindet. Sind die Kolben 35 mit ihrer Mittellängsachse senkrecht zu der Verstellachse V, in den 90 ° – oder 270 ° – Punkt gestellt, besitzt der Arbeitsraum 33 über dem Kolben 35 etwa sein halbes Volumen.
Befinden sich die Kolben 35 in dem 0 ° – und 180 ° – Punkt, liegen die Mittellängsachsen der Kolben 35 in der Verstellachse V, wobei durch die hier nicht vorhandene Verschwenkung der Kolben 35 keine auf den Innenläufer 29 und den Außenläufer 30 einwirkende Antriebskraft vorhanden ist. Der größte Verschwenkungswinkel der Kolben 35 und hierdurch die größte auf den Innenläufer 29 und den Außenläufer 30 einwirkende Antriebskraft ist in dem 90 ° – oder 270 ° – Bereich vorhanden, wobei hier der Innenläufer 29 an seinem Gelenk 34 mit einer Antriebskraft F angetrieben wird, dessen Größe aus dem Produkt der Kraft F_K des Kolbens 35 und der eingestellten Exzentrizität e_vorh. gebildet wird: F = FK × evorh..
Gemäß der Erfindung werden der Innenläufer 29 und der Außenläufer 30 durch eine durch die Kolben 35 und deren Gelenke 34 erfolgende Blockierung dadurch in der Drehrichtung kraftschlüssig miteinander verbunden, dass die Kolben 35 nach außen gerichtete, in beide Schwenkrichtungen weisende Stützarme 44 besitzen, wobei jeder Kolben 35 in der Position der größten Schrägstellung seiner Schwenkbewegung mit einem Stützarm 44 beiderseitig in den Außenumfang der beiden, die Gelenke 34 aufweisenden Bordscheiben 37 des Innenläufers 29 eingreift und hierdurch auch mittels der Kraftübertragung des Gelenkes 34 eine weitergehende Schwenkbewegung der Kolben 35 verhindert. Wird die Drehachse D2 des Innenläufers 29 für die Einstellung einer Arbeitsleistung hier nach oben über die Drehachse D1 des Außenläufers 30 gestellt, führen die Kolben 35 in den Arbeitsräumen 33 des Außenläufers 30 mit der Vergrößerung der Exzentrizität e neben ihrer sich vergrößernden Hubbewegung eine sich gleichfalls vergrößernde Schwenkbewegung aus. Bei jeder eingestellten Exzentrizität e ist die maximale Schrägstellung der Kolben 35 während ihrer Schwenkbewegung in dem 90 ° – und 270 ° Bereich vorhanden. Da bei den Arbeitsmaschinen der Außenläufer 30 den Innenläufer 28 antreibt, greift, wenn der Innenläufer 29 mit dem Außenläufer 30 im Uhrzeigersinn rotiert, der in dem 90 ° – Bereich in die Drehrichtung weisende Stützarm 44 beiderseitig in den Außenumfang der beiden, die Gelenke 34 aufweisenden Bordscheiben 37 des Innenläufers 29 ein, während bei den Kraftmaschinen der Innenläufer 29 den Außenläufer 30 antreibt, wobei, wenn der Innenläufer 29 mit dem Außenläufer 30 im Uhrzeigersinn rotiert, der in dem 270 ° – Bereich entgegengesetzt zur Drehrichtung weisende Stützarm 44 in den Außenumfang der beiden, die Gelenke 34 aufweisenden Bordscheiben 37 des Innenläufers 29 eingreift. Durch den Eingriff der Stützarme 44 der Kolben 35 in den Außenumfang der beiden, die Gelenke 34 aufweisenden Bordscheiben 37 des Innenläufers 29 führen der Innenläufer 29 und der Außenläufer 30 eine synchrone Drehbewegung aus. Für den Eingriff der Stützarme 44 kann der Innenläufer 29 an dem Außenumfang seiner die Gelenke 34 aufweisenden Bordscheiben 37 nockenförmige Erhebungen oder Federeinrichtungen aufweisen.
Bei der Einstellung einer 0-Arbeitsleistung, bei der die Drehachse D2 des Innenläufers 29 in die Drehachse D1 des Außenläufers 30 gestellt ist, befinden sich alle Kolben 35 etwa in der Stellung ihrer halben Hubbewegung und führen keine Schwenkbewegung aus. Nach einer einander entgegengesetzten Verdrehung des Innenläufers 29 und des Außenläufers 30 besitzen alle Kolben 35 gleichgerichtet ihre größtmögliche Schrägstellung und verbinden hierdurch gemeinsam den Innenläufer 29 mit dem Außenläufer 30 in Abhängigkeit von der Drehrichtung über einen der beiden Stützarme 44 der Kolben 35 und über die Gelenke 35 kraftschlüssig.
Da die Kolben 35 neben der Herstellung einer Blockierung auch die Aufgabe besitzen, die Arbeitsräume 33 abzudichten, weisen die in ihrer Draufsicht rechteckig ausgebildeten Kolben 35 beiderseitig, parallel zu der Drehachse D1 des Außenläufers 30 und der Drehachse D2 des Innenläufers 29 verlaufende, zylindrisch nach außen gewölbte Eingriffsflächen 45 auf, die in die ebenen Wandungen ihres Arbeitsraumes 33 eingreifen. Der Radiusmittelpunkt der zylindrischen Eingriffsflächen 45 der Kolben 35 liegt in der Mittellängsachse der Kolben 35, wodurch sich für die Eingriffsflächen 45 eine Radiuslänge ergibt, die der halben Breite der Arbeitsräume 33 abzüglich einer erforderlichen Toleranz entspricht. Die Größe des Drehwinkels der zylindrischen Eingriffsflächen 45 muss mindestens den größten vorkommenden Drehwinkel ihres Eingriffs in die Wandung des Arbeitsraumes 33 während der Schwenkbewegung der Kolben 35 aufweisen. An jede der zylindrischen Eingriffsfläche 45 schließt sich eine symmetrisch nach innen gewölbte Fläche 46 an, an die sich eine Stützarmwandung 47 anschließt und in einer Verbreiterung die zwei Bordscheiben 37 des Innenläufers 29 überragt. Unter den von den Stützarmwandungen 47 umschlossenen Stützarmen 44 besitzen die Kolben 35 eine Kreisfläche 48, welche die Gelenke 34 für die drehbare Lagerung der Kolben 35 auf den Achsstiften 36 des Innenläufers 29 umschließt. Die beiderseitig senkrecht und rechtwinklig zu den Drehachsen des D1 Außenläufers 30 und D2 des Innenläufers 29 verlaufenden Wandungen der Arbeitsräume 33 und die in die Arbeitsräume 33 eingreifenden Wandungen 49 der Kolben 35 sind eben. Für eine Verbesserung der Abdichtung können an den Kolben 35 oder in den Wandungen der Arbeitsräume 33 Dichtleisten angeordnet werden.
Sind in ihrer Draufsicht kreisförmig ausgebildete Kolben angeordnet, weisen diese eine rundum verlaufende, nach außen gewölbte, kugelförmige Eingriffsfläche auf, deren Radiusmittelpunkt in der Mittellängsachse der Kolben liegt, wodurch sich für die kugelförmigen Eingriffsflächen eine Radiuslänge ergibt, die dem halben Durchmesser der Arbeitsräume abzüglich einer erforderlichen Toleranz entspricht. Die Größe des Drehwinkels der Eingriffsflächen muss mindestens den größten vorkommenden Drehwinkel des Eingriffs in die Wandung ihres Arbeitsraumes während der Schwenkbewegung der Kolben aufweisen. An die umlaufende kugelförmige Eingriffsfläche schließen sich zwei einander entgegengesetzt angeordnete, parallel zu der Drehachse D1 des Außenläufers 30 und der Drehachse D2 des Innenläufers 29 verlaufende Absätze an, an denen sich jeweils in einfacher Weise einander entgegengesetzt eine symmetrisch nach innen gewölbte, ebene Fläche anschließt, die in ihrer Fortsetzung jeweils einen die für die Herstellung einer Blockierung vorgesehenen Stützarm umschließt, wobei die Blockierung in Abhängigkeit der Drehrichtung durch den Eingriff eines der beiden Stützarme in den Außenumfang der beiden, die Gelenke 34 aufweisenden Bordscheiben 37 des Innenläufers 29 erfolgt. Unter den Stützarmen bilden die Kolben das Gelenk 34 für ihre drehbare Lagerung auf den Achsstiften 36 des Innenläufers 29. Für eine verbesserte Abdichtung können an den Kolben oder in den Wandungen der Arbeitsräume Dichtringe angeordnet werden.
Das in 6 dargestellte Verstellsystem für die Veränderung der Hublänge der Kolben 35 in den Arbeitsräumen 33 des Erfindungsgegenstandes ist hier auf der den Einlasskanal 42 und den Auslasskanal 43 aufweisenden Stirnwand 31 des Gehäuses 39 angeordnet. Hierbei ist der Achszapfen 40, auf der die Kolben 35 führende Innenläufer 29 drehbar gelagert ist, mit einer parallel zur Verstellachse V verstellbaren Zylinderbuchse 50 des Aktuators 41 biegefest verbunden, wobei die Verstellachse V rechtwinklig zur Drehachse D2 des Achszapfens 40 verläuft. Der Innenraum 51 der Zylinderbuchse 50 wird von einer Kolbenstange 52 mit einem an ihr befestigten und den Innenraum 51 in zwei Kammern 53 und 54 teilenden Kolbenelement 55 durchlaufen, wobei die Kolbenstange 52 durch Festpunkte 56 und 57 an der Stirnwand 31 des Gehäuses 39 befestigt ist. Die Zylinderbuchse 50 wird von der Kolbenstange 52 gerade geführt, wobei die Zylinderbuchse 50 für ihre Geradführung und für die Abdichtung ihrer Kammern 53 und 54 des Innenraums 51 von an beiden Enden der Zylinderbuchse 50 angeordneten Führungs- und Dichtungselemente 57 aufweisenden Abschlussdeckeln 58 und 59 umschlossen ist. Die Zylinderbuchse 50 weist für ihre Drehsicherung um ihre Längsachse beiderseitig angeordnete Führungsflügel 60 auf, die auf Planflächen der Stirnwand 31 des Gehäuses 39 während des Verstellvorgangs gleiten. Der Achszapfen 40 durchläuft mittels eines Führungsschlitzes 61 die Stirnwand 31 des Gehäuses 39, wobei der Führungsschlitz 61 als Drehsicherung der Zylinderbuchse 50 um ihre Längsachse der Zylinderbuchse 50 herangezogen werden kann und hierfür als Breite etwa den Durchmesser des Achszapfens 40 und in seiner parallel zur Verstellachse V verlaufenden Länge mindestens den Durchmesser des Achszapfens 40 unter Hinzufügung des Verstellweges e_max aufweist. Durch das Einströmen des Arbeitsmittels in die hier obere Kammer 53 des Innenraums 51 der Zylinderbuchse 50 bewegt sich die Zylinderbuchse 50 des Aktuators 41 nach oben, wodurch sich der Abstand e zwischen der Drehachse D1 des Außenläufers 30 und der Drehachse D2 des Achszapfens 40 und des Innenläufers 29 vergrößert, hierdurch eine größere Hubbewegung der Kolben 35 und somit eine größere Arbeitsleistung eingestellt wird. In der oberen Kammer 53 der Zylinderhülse 50 des Aktuators 41 ist ein sich gegen den oberen Abschlussdeckel 58 und das Kolbenelement 55 abstützendes hier als Zylinderfeder dargestelltes Federelement 62 als Rückstellfeder angeordnet, das bei einem Druckabfall im Arbeitsmittel die Zylinderbuchse 50 des Aktuators 41 mit dem Achszapfen 40 des Innenläufers 29 in die Position einer ausreichenden Arbeitsleistung stellt. Für eine automatische Begrenzung der Arbeitsleistung kann ein Federelement in der unteren Kammer 54 der Zylinderhülse 50 des Aktuators 41 eingesetzt sein, das sich gegen den unteren Abschlussdeckel 59 und gegen das Kolbenelement 55 abstützt. Die Begrenzung der Arbeitsleistung erfolgt durch ein Nachgeben des Federelementes bei einem erreichten, vorgegebenen Druck des Drucköls, wobei der Abstand e zwischen der Drehachse D1 des Außenläufers 30 und der Drehachse D2 des Innenläufers 29 verkleinert und hierdurch bei Arbeitsmaschinen die Förderleistung und bei Arbeitsmaschinen die Antriebsleistung auf einen vorgegebenen Wert vermindert wird.
Mittels der zwei im Innenraum 51 der Zylinderhülse 50 des Aktuators 41 gebildeten Kammern 53 und 54 kann der Aktuator 41 mit einem als Rückstellfeder dienenden Federelement 62 einfach wirkend oder mit sowie auch ohne ein als Rückstellfeder dienendes Federelement 62 doppelt wirkend eingesetzt werden.
Die Kolbenstange 52 weist für die Speisung der Kammern 53 und 54 in der Zylinderhülse 50 Ölkanäle auf; wobei bei einem Einwegbetrieb des Aktuators 41 ein Festpunkt 58 und bei einem Zweiwegbetrieb des Aktuators 41 beide Festpunkte 56 und 57 das Drucköl von in der Stirnwand 31 des Gehäuses 39 eingelassenen Ölkanälen durchleiten.
Die Erfindungsgegenstände können auch durch die Verstellsysteme der 3, 9 und 26 geregelt werden.
In 7 sind der Innenläufer 64 und der Außenläufer 65 des Erfindungsgegenstandes in einem Radialquerschnitt in der Einstellung der maximalen Leistung dargestellt, wobei der Erfindungsgegenstand als Arbeitsmaschine oder als durch ein Treibmittel beaufschlagte Kraftmaschine ausgebildet sein kann.
In 8 ist ein Axialquerschnitt des Erfindungsgegenstandes der 7 dargestellt.
In 9 ist eine Ansicht auf die Verstelleinrichtung auf der Stirnwand 66 dargestellt.
In 10 ist das System der Kopplung zwischen dem Innenläufer 64 und dem Außenläufer 65 in einer Perspektivdarstellung dargestellt.
In 11 und 12 ist ein System einer axialen Halterung dargestellt.
In 7 und 8 ist der Außenläufer 65 mit einer Welle 67 zentrisch verbunden, die bei einem Einsatz des Erfindungsgegenstandes als Arbeitsmaschine für den Antrieb des Außenläufers 65 und bei einem Einsatz des Erfindungsgegenstandes als Kraftmaschine für den Abtrieb der auf den Außenläufer 65 übertragenen Arbeitsleistung dient. Der Außenläufer 65 weist fächerförmig nach außen gerichtete Arbeitsräume 68 und der Innenläufer 64 Gelenke 69 auf, an denen Kolben 70 mittels eines Achsstifts 71 drehbar befestigt sind, da die in die Arbeitsräume 68 des Außenläufers 65 eingreifenden Kolben 70 während ihres Umlaufs eine Schwenkbewegung ausführen. Die Achsstifte 71 sind beiderseitig von den Kolben 70 in kreisförmige Bordscheiben 72 des Innenläufers 64 eingesetzt, die durch eine als Freiraum für die Lagerung der Kolben 70 vorgesehene, umlaufende Ausnehmung 73 in dem zylindrischen Körper des Innenläufers 64 gebildet werden.
Die Arbeitsräume können einen rechteckigen Querschnitt, wie in 7, 8 und 10 dargestellt, einen kreisförmigen oder ovalen Querschnitt aufweisen, wobei die Kolben eine entsprechende Formgebung aufweisen. Für eine Massenreduzierung können die Kolben Ausnehmungen aufweisen und hohl ausgeführt sein.
Die Welle 67 des Außenläufers 65 ist in einem feststehenden Gehäuse 74 drehbar gelagert, während der Innenläufer 64 auf einem parallel zu der Drehachse der Welle 66 des Außenläufers 64 verlaufenden Achszapfen 75 drehbar gelagert ist, wobei der Achszapfen 75 mit dem Innenläufer 64 senkrecht zu der Drehachse der Welle 66 verstellt werden kann. Die Verstellung des Achszapfens 75 kann hier in der Verstellachse V oder in einem Kreisbogen weitgehend parallel zu der Verstellachse V erfolgen.
Die gemeinsame Drehachse des Außenläufers 65 und seiner Welle 67 ist mit D1 bezeichnet, während die gemeinsame Drehachse des Innenläufers 64 und des Achszapfens 75 mit D2 bezeichnet ist. Der Abstand zwischen den Drehachsen D1 und D2 ist mit e bezeichnet. In 7, 8, 9 und 10 weisen die Drehachsen D1 und D2 den maximal einzustellenden Abstand e_max auf.
In der Einstellung der maximalen Arbeitsleistung ist die Drehachse D2 des Innenläufers 64 in den maximalen Abstand e_max zu der Drehachse D1 des Außenläufers 65 gestellt, wobei die Kolben 70 die größte Hubbewegung ausführen, während bei einer 0-Arbeitsleistung die Drehachse D2 des Innenläufers 64 in die Drehachse D2 des Außenläufers 65 gestellt ist und die Kolben 70 hierbei keine Hubbewegung durchführen. Ein Verstellen der Drehachse D2 des Innenläufers 64 über die Drehachse D1 des Außenläufers 64 hinaus bewirkt bei Arbeitsmaschinen eine Umkehrung der Förderrichtung und bei Kraftmaschinen eine Umkehrung der Antriebsdrehrichtung.
Die Kolben 70 führen während einer Drehung des Innenläufers 63 und des Außenläufers 64 einen Doppelhub aus, wodurch bei Arbeitsmaschinen das Fördermittel bei dem nach innen gerichteten Hub durch die Kolben 70 über einen Einlasskanal 76 angesaugt und bei dem nach außen gerichteten Hub das durch die Kolben 70 mit Druck beaufschlagte Fördermittel in einen Auslasskanal 77 ausgestoßen wird, während bei den durch ein Treibmittel beaufschlagten Kraftmaschinen in dem nach innen gerichteten Hub durch das über einen Einlasskanal 76 einströmende Treibmittel der Innenläufer 64 und der Außenläufer 65 durch die Kolben 70 in Drehung versetzt werden und bei dem nach außen gerichteten Hub das im Arbeitsraum 68 befindliche Treibmittel nach einer Absperrung des Einlasskanals 76 durch die Kolben 70 über einen Auslasskanal 77 ausgestoßen wird.
Befindet sich ein Kolben 70 hier oben mit seiner Mitellängsachse in der Verstellachse V, in dem 0 ° -Punkt, besitzt der über dem Kolben 70 befindliche Arbeitsraum 68 das kleinste Volumen, während das größte Volumen des Arbeitsraums 68 über dem Kolben 70 vorhanden ist, wenn der Kolben 70 hier unten sich mit seiner Mittellängsachse in der Verstellachse V, in dem 180 °-Punkt befindet. Sind die Kolben 70 mit ihrer Mittellängsachse senkrecht zu der Verstellachse V, in den 90 ° – oder 270 ° – Punkt gestellt, besitzt der Arbeitsraum 68 etwa sein halbes Volumen.
Gemäß der Erfindung sind der Innenläufer 64 und der Außenläufer 65 durch einen Gelenkstab 78 etwa in der Drehrichtung kraftschlüssig miteinander verbunden, wobei bei den Arbeitsmaschinen der Innenläufer 64 von dem Außenläufer 65 angetrieben wird, während bei den Kraftmaschinen der Außenläufer 65 von dem Innenläufer 63 angetrieben wird. Hierbei ist der Gelenkstab 78 mit einer Bohrung auf einem die Kolben 70 mit dem Innenläufer 64 verbindenden Achsstift 71 und mit der anderen Bohrung auf einem an dem Außenläufer 65 befestigten Gelenkzapfen 79 drehbar gelagert.
Die Kolben 70 weisen hierbei keine zusätzlichen Kontaktflachen oder Stützarme für die Herstellung einer in den Arbeitsräumen 68 erfolgenden kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem Innenläufer 64 und der Außenläufer 65 auf.
Bei dem durch den Gelenkstab 78 erfolgenden Antrieb entsteht in Abhängigkeit von der Größe des Abstands e der Drehachse D2 des Innenläufers 64 zu der Drehachse D1 des Außenläufers 65 zwischen dem Innenläufer 64 und dem Außenläufer 65 eine geringe, ungleichförmige Drehbewegung, wobei sich die ungleichmäßige Drehbewegung mit einer Vergrößerung des Abstandes zwischen den Bohrungen des Achsstifts 71 und des Gelenkzapfens 79 verringert. Eine synchrone Drehbewegung zwischen dem Innenläufer 64 und dem Außenläufer 65 ist vorhanden, wenn die Drehachse D2 des Innenläufers 64 in die Drehachse D1 des Außenläufers 65 gestellt ist.
Um die ungleichmäßige Drehbewegung zwischen dem Innenläufer 64 und dem Außenläufer 65 auszugleichen, kann gemäß der Erfindung der den Innenläufer 64 mit dem Außenläufer 65 verbindende Gelenkstab 78 als Teleskopstab ausgebildet sein, der durch Federelemente in seiner Mittellage gehalten wird und auch Schwingungsdämpfer aufweisen kann.
Weiterhin kann, um die ungleichmäßige Drehbewegung zwischen dem Innenläufer 64 und dem Außenläufer 65 auszugleichen, zwischen dem Innenläufer 64 und dem Außenläufer 65 eine drehelastische Kupplung gegebenenfalls mit Schwingungsdämpfern angeordnet werden.
Wird die Drehachse D2 des Innenläufers 64 für die Einstellung einer Arbeitsleistung hier nach oben über die Drehachse D1 des Außenläufers 65 gestellt, führen die Kolben 70 in den Arbeitsräumen 68 des Außenläufers 65 mit der Vergrößerung der Exzentrizität e neben ihrer sich vergrößernden Hubbewegung eine sich gleichfalls vergrößernde Schwenkbewegung aus. Die Drehwinkelbereiche, in denen die Kolben 70 den größten Drehwinkel ihrer Schwenkbewegung aufweisen, sind von der Drehwinkelstellung des Gelenkstabs 78 abhängig.
Da die Kolben 70 die Aufgabe besitzen, die Arbeitsräume 68 abzudichten, weisen die in ihrer Draufsicht rechteckig ausgebildeten Kolben 70 beiderseitig, parallel zu der Drehachse D1 des Außenläufers 65 und der Drehachse D2 des Innenläufers 64 verlaufende, zylindrisch nach außen gewölbte Eingriffsflächen 80 auf, die in die ebenen Wandungen ihres Arbeitsraumes 68 eingreifen. Der Radiusmittelpunkt der zylindrischen Eingriffsflächen 80 der Kolben 70 liegt in der Mittellängsachse der Kolben 70, wodurch sich für die Eingriffsflächen 80 eine Radiuslänge ergibt, die der halben Breite der Arbeitsräume 68 abzüglich einer erforderlichen Toleranz entspricht. Die Größe des Drehwinkels der zylindrischen Eingriffsflächen 79 muss mindestens den größten vorkommenden Drehwinkel ihres Eingriffs in die Wandung des Arbeitsraumes 68 während der Schwenkbewegung der Kolben 70 aufweisen. An jede zylindrische Eingriffsfläche 80 schließt sich eine symmetrisch nach innen gewölbte Fläche 81 an, an die sich eine Kreisfläche 82 anschließt, die das Gelenk 69 für die drehbare Lagerung der Kolben 70 auf den Achsstiften 71 des Innenläufers 64 umschließt. Die beiderseitig senkrecht und rechtwinklig zu der Drehachse D1 des Außenläufers 65 und der Drehachse D2 des Innenläufers 64 verlaufenden Wandungen 83 der Arbeitsräume 68 und die in die Arbeitsräume 68 eingreifenden Wandungen der Kolben 70 sind eben. Für eine Verbesserung der Abdichtung können an den Kolben 70 oder in den Wandungen der Arbeitsräume 68 Dichtleisten angeordnet werden.
Sind in ihrer Draufsicht kreisförmig ausgebildete Kolben angeordnet, weisen diese eine rundum verlaufende, nach außen gewölbte, kugelförmige Eingriffsfläche auf, deren Radiusmittelpunkt in der Mittellängsachse der Kolben liegt, wodurch sich für die kugelförmige Eingriffsfläche eine Radiuslänge ergibt, die dem halben Durchmesser der Arbeitsräume abzüglich einer erforderlichen Toleranz entspricht. Die Größe des Drehwinkels der Eingriffsflächen muss mindestens den größten vorkommenden Drehwinkel ihres Eingriffs in die Wandung des Arbeitsraumes während der Schwenkbewegung der Kolben aufweisen. An die umlaufende kugelförmige Eingriffsfläche schließen sich zwei einander entgegengesetzt angeordnete, parallel zu der Drehachse D1 des Außenläufers 65 und der Drehachse D2 des Innenläufers 64 verlaufende Absätze an, an denen sich jeweils in einfacher Weise, einander entgegengesetzt, eine symmetrisch nach innen gewölbte, ebene Fläche anschließt, die in ihrer Fortsetzung sich an eine kreisförmige Fläche anschließt, welche das Gelenk für die drehbare Lagerung der Kolben auf den Achsstiften 71 des Innenläufers 64 umschließt. Für eine verbesserte Abdichtung können an den Kolben oder in den Wandungen der Arbeitsräume Dichtringe angeordnet werden.
Das in 9 dargestellte Verstellsystem für die Veränderung der Hublänge der Kolben 70 in den Arbeitsräumen 68 des Erfindungsgegenstandes ist hier auf der den Einlasskanal 76 und den Auslasskanal 77 aufweisenden Stirnwand 66 des Gehäuses 74 angeordnet. Für eine Verstellung des Achszapfens 75 mit dem Innenläufer 64 ist in einer zylindrischen Umfassung 84 der Stirnwand 66 eine Verstellwelle 85 drehbar gelagert, auf deren Stirnseite der Achszapfen 75 exzentrisch angeordnet und mit ihr biegefest verbunden ist, wobei die Verstellwelle 85 durch eine Verstelleinrichtung 86 angetrieben wird. Die Exzentrizität r der Drehachse des Achszapfens 75 zu der Drehachse der Verstellwelle 85 besitzt eine Größe, durch die der Innenläufer 64 eine Verstellbewegung in einem ausreichend großen Kreisbogen aufweist, um den Innenläufer 64 weitgehend parallel zu der Verstellachse V zu verstellen. Ein exakt geradliniger Verstellweg des Innenläufers 64 ist bei den Erfindungsgegenständen nicht erforderlich.
Da die Verstellung des Achszapfens 66 in einem Radius erfolgt, wird durch die hierbei erfolgende Abweichung der Verstellbewegung von der Verstellachse V eine Phasenverschiebung der Steuerzeiten hergestellt, wobei eine Vergrößerung der Phasenverschiebung der Steuerzeiten durch eine Verkleinerung der Exzentrizität r hergestellt werden kann.
Gemäß 11 und 12 erfolgt die axiale Sicherung der Verstellwelle 85 durch einen Sicherungsring 87, der in zwei einander parallel und beiderseitig verlaufende Schlitze 88 der zylindrischen Umfassung 84 der Stirnwand 66 eingesetzt ist und durch den beiderseitigen Eingriff in die an den Enden der Schlitze 88 vorhandenen Wandungen 89 drehfest gehalten ist. Der Sicherungsring 87 greift mittels seiner Innenkante durch die Schlitze 88 der zylindrischen Umfassung 84 hindurch in eine umlaufende Nut 90 der Verstellwelle 85, wodurch die axiale Sicherung der Verstellwelle 85 hergestellt und die Drehbewegung der Verstellwelle 85 ermöglicht wird. Zwischen den Enden der Schlitze 88 weist die zylindrische Umfassung 84 an ihrer Außenwandung eine kreisförmige Ausnehmung 91 auf, in die der Sicherungsring 76 für seine Abstandshalterung und eine zusätzliche Drehsicherung mit einem entsprechenden kreisförmigen Lappen 92 eingreift.
Die Verstellwelle 85 kann direkt oder über ein Zahnrad von einer Verstelleinrichtung 86 angetrieben werden, wobei das Zahnrad, in vorteilhafter Weise als Schneckenrad ausgebildet ist und von einem eine Schnecke aufweisenden hydraulischen oder elektrischen Motor der Verstelleinrichtung 86 angetrieben wird. Weiterhin kann die Verstellwelle 85 über einen Verstellhebel angetrieben werden, wobei der Verstellhebel von einem Aktuator angetrieben wird, der als einfach oder doppelt wirkender Hydraulikzylinder oder als Spindelhubelement ausgebildet sein kann.
Um bei einem Ausfall der Verstelleinrichtung oder des Aktuators eine Arbeits- oder Antriebsleistung sicherzustellen, kann für den Antrieb der Verstellwelle (85) in einfacher Weise als Rückstellfeder ein Federelement in der Verstelleinrichtung 86, oder in dem Aktuator angeordnet werden, wobei auch als Drehfedern ausgebildete Federelemente an dem Verstellhebel angeordnet werden können, wobei die Exzentrizität e zwischen dem Innenläufer 64 und dem Außenläufer 65 auf einen vorgegebenen Wert eingestellt und durch die hierbei erfolgende Einstellung der Hublänge der Kolben die Arbeitsleistung entsprechend eingestellt wird.
Um bei einer zu hohen Arbeits- oder Antriebsleistung automatisch die Arbeits- oder Antriebsleistung auf einen vorgegebenen Wert einstellen zu können, kann in einfacher Weise ein Federelement in der Verstelleinrichtung 86, in dem Aktuator oder an dem Verstellhebel angeordnet werden, das durch sein Nachgeben die Arbeits- oder Antriebsleistung entsprechend vermindert, wobei die Exzentrizität e zwischen dem Innenläufer 64 und dem Außenläufer 65 verkleinert und durch die hierbei erfolgende Verminderung der Hublänge der Kolben die Arbeitsleistung vermindert wird.
Als Verstellsystem für die Verstellung des Achszapfens 75 mit dem Innenläufer 64 können auch die Verstellsysteme der 3, 6 und 26 eingesetzt werden.
In 13 sind der Innenläufer 93 und der Außenläufer 94 des Erfindungsgegenstandes in einem Radialquerschnitt in der Einstellung der maximalen Leistung dargestellt, wobei der Erfindungsgegenstand als Arbeitsmaschine oder als durch ein Treibmittel beaufschlagte Kraftmaschine ausgebildet sein kann.
In 14 ist ein Axialquerschnitt des Erfindungsgegenstandes der 13 dargestellt.
In 15 ist das System der Kopplung zwischen dem Innenläufer 93 und dem Außenläufer 94 in einer Perspektivdarstellung dargestellt.
In 16 ist die Kopplung zwischen dem Innenläufer 93 und dem Außenläufer 94 mittels eines veränderten Systems dargestellt.
In 13 und 14 ist der Außenläufer 94 mit einer Welle 95 zentrisch verbunden, die bei einem Einsatz des Erfindungsgegenstandes als Arbeitsmaschine für den Antrieb des Außenläufers 94 und bei einem Einsatz des Erfindungsgegenstandes als Kraftmaschine für den Abtrieb der auf den Außenläufer 94 übertragenen Arbeitsleistung dient. Der Außenläufer 94 weist fächerförmig nach außen gerichtete Arbeitsräume 96 und der Innenläufer 93 Gelenke 97 auf, an denen Kolben 98 mittels eines Achsstifts 99 drehbar befestigt sind, da die in die Arbeitsräume 96 des Außenläufers 94 eingreifenden Kolben 98 während ihres Umlaufs eine Schwenkbewegung ausführen. Die Achsstifte 99 sind beiderseitig von den Kolben 98 in kreisförmige Bordscheiben 100 des Innenläufers 93 eingesetzt, die durch eine als Freiraum für die Lagerung der Kolben 98 vorgesehene, umlaufende Ausnehmung 101 in dem zylindrischen Körper des Innenläufers 93 gebildet werden.
Die Arbeitsräume können einen rechteckigen Querschnitt, wie in 13 und 15 dargestellt, einen kreisförmigen oder ovalen Querschnitt aufweisen, wobei die Kolben eine entsprechende Formgebung aufweisen. Für eine Massenreduzierung können die Kolben Ausnehmungen aufweisen und hohl ausgeführt sein.
Die Welle 95 des Außenläufers 94 ist in einem feststehenden Gehäuse 102 drehbar gelagert, während der Innenläufer 93 auf einem parallel zu der Drehachse der Welle 95 des Außenläufers 94 verlaufenden Achszapfen 103 drehbar gelagert ist und der Achszapfen 103 mit dem Innenläufer 93 senkrecht zu der Drehachse der Welle 95 verstellt werden kann. Die Verstellung des Achszapfens 103 kann hier in der Verstellachse V oder in einem Kreisbogen weitgehend parallel zu der Verstellachse V durch eine entsprechende Verstelleinrichtung 104 erfolgen.
Die gemeinsame Drehsachse des Außenläufers 94 und seiner Welle 95 ist mit D1 bezeichnet, während die gemeinsame Drehachse des Innenläufers 93 und des Achszapfens 103 mit D2 bezeichnet ist. Der Abstand zwischen den Drehachsen D1 und D2 ist mit e bezeichnet. In 13, 14 und 15 weisen die Drehachsen D1 und D2 den maximal einzustellenden Abstand e_max auf.
In der Einstellung der maximalen Arbeitsleistung ist die Drehachse D2 des Innenläufers 93 in den maximalen Abstand e_max zu der Drehachse D1 des Außenläufers 94 gestellt, wobei die Kolben 98 die größte Hubbewegung ausführen, während bei einer 0-Arbeitsleistung die Drehachse D2 des Innenläufers 93 in die Drehachse D2 des Außenläufers 94 gestellt ist und die Kolben 98 hierbei keine Hubbewegung durchführen. Ein Verstellen der Drehachse D2 des Innenläufers 93 über die Drehachse D1 des Außenläufers 94 hinaus bewirkt bei Arbeitsmaschinen eine Umkehrung der Förderrichtung und bei Kraftmaschinen eine Umkehrung der Antriebsdrehrichtung.
Die Kolben 98 führen während einer Drehung des Innenläufers 93 und des Außenläufers 94 einen Doppelhub aus, wodurch bei Arbeitsmaschinen das Fördermittel bei dem nach innen gerichteten Hub durch die Kolben 98 über einen Einlasskanal 105 angesaugt und bei dem nach außen gerichteten Hub das durch die Kolben 98 mit Druck beaufschlagte Fördermittel in einen Auslasskanal 106 ausgestoßen wird, während bei den durch ein Treibmittel beaufschlagten Kraftmaschinen in dem nach innen gerichteten Hub durch das über einen Einlasskanal 105 einströmende Treibmittel der Innenläufer 93 und der Außenläufer 94 durch die Kolben 98 in Drehung versetzt werden und bei dem nach außen gerichteten Hub das im Arbeitsraum 96 befindliche Treibmittel nach einer Absperrung des Einlasskanals 105 durch die Kolben 98 über einen Auslasskanal 106 ausgestoßen wird.
Befindet sich ein Kolben 98 hier oben mit seiner Mittellängsachse in der Verstellachse A, in dem 0 ° -Punkt, besitzt der über dem Kolben 98 befindliche Arbeitsraum 96 das kleinste Volumen, während das größte Volumen des Arbeitsraums 96 über dem Kolben 98 vorhanden ist, wenn der Kolben 98 hier unten sich mit seiner Mittellängsachse in der Verstellachse V, in dem 180 °-Punkt befindet. Sind die Kolben 98 mit ihrer Mittellängsachse senkrecht zu der Verstellachse V, in den 90 ° – oder 270 ° – Punkt gestellt, besitzt der Arbeitsraum 96 etwa sein halbes Volumen.
Gemäß der Erfindung sind der Innenläufer 93 und der Außenläufer 94 durch den Eingriff eines die Kolben 98 mit dem Innenläufer 93 verbindenden Achsstifts 99 in einen radial verlaufenden Führungsschlitz 107 des Außenläufers 94 in der Drehrichtung kraftschlüssig verbunden, wobei bei den Arbeitsmaschinen der Innenläufer 93 von dem Außenläufer 94 angetrieben wird, während bei den Kraftmaschinen der Außenläufer 94 von dem Innenläufer 93 angetrieben wird. Hierbei kann der Achsstift 99 auch mit einem Gleitschuh in den Führungsschlitz 107 eingreifen. Der Führungsschlitz 107 kann auch in einem Winkel zu einer radialen Linie oder s-förmig verlaufen.
Die Kolben 98 weisen hierbei keine zusätzlichen Kontaktflachen für die Herstellung einer Verkantung in den Arbeitsräumen 96 oder Stützarme für den Eingriff in den Außenumfang des Innenläufers 93 auf.
Bei dem durch den Eingriff des Achsstifts 99 in einen Führungsschlitz 107 des Außenläufers 94 erfolgenden Antrieb entsteht in Abhängigkeit von dem Abstand der Drehachse D2 des Innenläufers 93 zu der Drehachse D1 des Außenläufers 94 zwischen dem Innenläufer 93 und dem Außenläufer 94 eine geringe, ungleichförmige Drehbewegung, wobei eine synchrone Drehbewegung zwischen dem Innenläufer 93 und dem Außenläufer 94 vorhanden ist, wenn die Drehachse D2 in die Drehachse D1 gestellt ist.
Um die ungleichmäßige Drehbewegung zwischen dem Innenläufer 93 und dem Außenläufer 94 auszugleichen, kann zwischen dem Innenläufer 93 und dem Außenläufer 94 eine drehelastische Kupplung gegebenenfalls mit Schwingungsdämpfern angeordnet werden.
Wird die Drehachse D2 des Innenläufers 93 für die Einstellung einer Arbeitsleistung hier nach oben über die Drehachse D1 des Außenläufers 94 gestellt, führen die Kolben 98 in den Arbeitsräumen 96 des Außenläufers 94 mit der Vergrößerung der Exzentrizität e neben ihrer sich vergrößernden Hubbewegung eine sich gleichfalls vergrößernde Schwenkbewegung aus. Die Drehwinkelbereiche, in denen die Kolben 98 den größten Drehwinkel ihrer Schwenkbewegung aufweisen, sind von der Drehwinkelstellung des Führungsschlitzes 107 abhängig.
Da die Kolben 98 die Aufgabe besitzen, die Arbeitsräume 96 abzudichten, weisen die in ihrer Draufsicht rechteckig ausgebildeten Kolben 98 beiderseitig, parallel zu der Drehachse D1 des Außenläufers 94 und der Drehachse D2 des Innenläufers 93 verlaufende, zylindrisch nach außen gewölbte Eingriffsflächen 108 auf, die in ebene Wandungen ihres Arbeitsraumes 96 eingreifen. Der Radiusmittelpunkt der zylindrischen Eingriffsflächen 108 der Kolben 98 liegt in der Mittellängsachse der Kolben 98, wodurch sich für die Eingriffsflächen 108 eine Radiuslänge ergibt, die der halben Breite der Arbeitsräume 96 abzüglich einer erforderlichen Toleranz entspricht. Die Größe des Drehwinkels der zylindrischen Eingriffsflächen 108 muss mindestens den größten vorkommenden Drehwinkel ihres Eingriffs in die Wandung des Arbeitsraumes 96 während der Schwenkbewegung der Kolben 98 aufweisen. An jede zylindrische Eingriffsfläche 108 schließt sich eine symmetrisch nach innen gewölbte Fläche 109 an, an die sich eine Kreisfläche anschließt, die das Gelenk 97 für die drehbare Lagerung der Kolben 98 auf den Achsstiften 99 des Innenläufers 93 umschließt. Die beiderseitig senkrecht und rechtwinklig zu der Drehachse D1 des Außenläufers 94 und der Drehachse D2 des Innenläufers 93 verlaufenden Wandungen 111 der Arbeitsräume 96 und die in die Arbeitsräume 68 eingreifenden Wandungen der Kolben 98 sind eben. Für eine Verbesserung der Abdichtung können an den Kolben 98 oder in den Wandungen der Arbeitsräume 96 Dichtleisten angeordnet werden.
Sind in ihrer Draufsicht kreisförmig ausgebildete Kolben angeordnet, weisen diese eine rundum verlaufende, nach außen gewölbte, kugelförmige Eingriffsfläche auf, deren Radiusmittelpunkt in der Mittellängsachse der Kolben liegt, wodurch sich für die kugelförmige Eingriffsfläche eine Radiuslänge ergibt, die dem halben Durchmesser der Arbeitsräume abzüglich einer erforderlichen Toleranz entspricht. Die Größe des Drehwinkels der Eingriffsflächen muss mindestens den größten vorkommenden Drehwinkel ihres Eingriffs in die Wandung des Arbeitsraumes während der Schwenkbewegung der Kolben aufweisen. An die umlaufende kugelförmige Eingriffsfläche schließen sich zwei einander entgegengesetzt angeordnete, parallel zu der Drehachse D1 des Außenläufers 94 und der Drehachse D2 des Innenläufers 93 verlaufende Absätze an, an denen sich jeweils in einfacher Weise, einander entgegengesetzt, eine symmetrisch nach innen gewölbte, ebene Fläche anschließt, die in ihrer Fortsetzung sich an eine kreisförmige Fläche anschließt, welche das Gelenk für die drehbare Lagerung der Kolben auf den Achsstiften 99 des Innenläufers 93 umschließt. Für eine verbesserte Abdichtung können an den Kolben oder in den Wandungen der Arbeitsräume Dichtringe angeordnet werden.
In 16 ist ein System der Kopplung des Innenläufers 93 mit dem Außenläufer 94 dargestellt, durch das der Innenläufer 93 und der Außenläufer 94 mittels einer Führungsscheibe 112 etwa in der Drehrichtung kraftschlüssig miteinander verbunden sind, wobei bei den Arbeitsmaschinen der Innenläufer 93 von dem Außenläufer 94 angetrieben wird, während bei den Kraftmaschinen der Außenläufer 94 von dem Innenläufer 93 angetrieben wird. Hierbei ist in dem Außenläufer 94 eine Führungsscheibe 112 drehbar angeordnet, wobei gemäß der Erfindung ein in dem Innenläufer 93 gelagerter, zu den Gelenken 97 der Kolben 98 gehörender Achsstift 99 in eine exzentrische Bohrung der Führungsscheibe 112 eingreift.
Die Führungsscheibe 112 kann auch drehbar in dem Innenläufer 93 gelagert sein, wobei hierbei der Außenläufer 94 mit einem Zapfen in eine exzentrische Bohrung der Führungsscheibe 112 eingreift.
Die Kolben 98 weisen hierbei keine zusätzlichen Kontaktflachen oder Stützarme für die Herstellung einer in den Arbeitsräumen 96 erfolgenden kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem Innenläufer 93 und der Außenläufer 94 auf.
Bei dem durch die Führungsscheibe 112 erfolgenden Antrieb entsteht in Abhängigkeit von der Größe des Abstands e der Drehachse D2 des Innenläufers 93 zu der Drehachse D1 des Außenläufers 94 zwischen dem Innenläufer 93 und dem Außenläufer 94 eine geringe, ungleichförmige Drehbewegung, wobei sich die ungleichmäßige Drehbewegung mit einer Vergrößerung des Abstandes zwischen der für den Achsstift 99 vorgesehenen, exzentrischen Bohrung und der Drehachse der Führungsscheibe 112 verringert. Eine synchrone Drehbewegung zwischen dem Innenläufer 93 und dem Außenläufer 94 ist vorhanden, wenn die Drehachse D2 des Innenläufers 93 in die Drehachse D1 des Außenläufers 94 gestellt ist.
Um die ungleichmäßige Drehbewegung zwischen dem Innenläufer 93 und dem Außenläufer 94 auszugleichen, kann zwischen dem Innenläufer 93 und dem Außenläufer 94 eine drehelastische Kupplung gegebenenfalls mit Schwingungsdämpfern angeordnet werden.
Als Verstellsystem für die Verstellung des Achszapfens 103 mit dem Innenläufer 93 können die Verstellsysteme der 3, 6 und 9 eingesetzt werden.
In 17 sind der Innenläufer 113 und der Außenläufer 114 des Erfindungsgegenstandes in einem Radialquerschnitt in der Einstellung der maximalen Leistung dargestellt, wobei der Erfindungsgegenstand als Arbeitsmaschine oder als durch ein Treibmittel beaufschlagte Kraftmaschine ausgebildet sein kann.
In 18 ist ein Axialquerschnitt des Erfindungsgegenstandes der 17 dargestellt.
In 19 ist das System der Kopplung zwischen dem Innenläufer 113 und dem Außenläufer 114 in einer Perspektivdarstellung dargestellt.
In 17 und 18 ist der Außenläufer 114 mit einer Welle 115 zentrisch verbunden, die bei einem Einsatz des Erfindungsgegenstandes als Arbeitsmaschine für den Antrieb des Außenläufers 114 und bei einem Einsatz des Erfindungsgegenstandes als Kraftmaschine für den Abtrieb der auf den Außenläufer 114 übertragenen Arbeitsleistung dient. Der Außenläufer 114 weist fächerförmig nach außen gerichtete Arbeitsräume 116 und der Innenläufer 113 Gelenke 117 auf, an denen Kolben 118 mittels eines Achsstifts 119 drehbar befestigt sind, da die in die Arbeitsräume 116 des Außenläufers 114 eingreifenden Kolben 118 während ihres Umlaufs eine Schwenkbewegung ausführen. Die Achsstifte 119 sind beiderseitig in kreisförmige Bordscheiben 120 des Innenläufers 113 eingesetzt, die durch eine als Freiraum für die Lagerung der Kolben 118 vorgesehene, umlaufende Ausnehmung 121 in dem zylindrischen Körper des Innenläufers 113 gebildet werden.
Die Arbeitsräume können einen rechteckigen Querschnitt, wie in 17 und 18 dargestellt, einen kreisförmigen oder ovalen Querschnitt aufweisen, wobei die Kolben eine entsprechende Formgebung aufweisen. Für eine Massenreduzierung können die Kolben Ausnehmungen aufweisen und hohl ausgeführt sein.
Die Welle 115 des Außenläufers 114 ist in einem feststehenden Gehäuse 122 drehbar gelagert, während der Innenläufer 113 auf einem parallel zu der Drehachse der Welle 115 des Außenläufers 114 verlaufenden Achszapfen 123 drehbar gelagert ist, wobei der Achszapfen 123 mit dem Innenläufer 113 senkrecht zu der Drehachse der Welle 115 verstellt wird. Die Verstellung des Achszapfens 123 kann hier in der Verstellachse V oder in einem Kreisbogen weitgehend parallel zu der Verstellachse V durch eine entsprechende Verstelleinrichtung 124 erfolgen.
Die gemeinsame Drehachse des Außenläufers 114 und seiner Welle 115 ist mit D1 bezeichnet, während die gemeinsame Drehachse des Innenläufers 113 und des Achszapfens 123 mit D2 bezeichnet ist. Der Abstand zwischen den Drehachsen D1 und D2 ist mit e bezeichnet. In 17, 18 und 19 weisen die Drehachsen D1 und D2 den maximal einzustellenden Abstand e_max auf.
In der Einstellung der maximalen Arbeitsleistung ist die Drehachse D2 des Innenläufers 113 in den maximalen Abstand e_max zu der Drehachse D1 des Außenläufers 114 gestellt, wobei die Kolben 118 die größte Hubbewegung ausführen, während bei einer 0-Arbeitsleistung die Drehachse D2 des Innenläufers 113 in die Drehachse D1 des Außenläufers 114 gestellt ist und die Kolben 118 hierbei keine Hubbewegung durchführen. Ein Verstellen der Drehachse D2 des Innenläufers 113 über die Drehachse D1 des Außenläufers 114 hinaus bewirkt bei Arbeitsmaschinen eine Umkehrung der Förderrichtung und bei Kraftmaschinen eine Umkehrung der Antriebsdrehrichtung.
Die Kolben 118 führen während einer Drehung des Innenläufers 113 und des Außenläufers 114 einen Doppelhub aus, wodurch bei Arbeitsmaschinen das Fördermittel bei dem nach innen gerichteten Hub durch die Kolben 118 über einen Einlasskanal 125 angesaugt und bei dem nach außen gerichteten Hub das durch die Kolben 118 mit Druck beaufschlagte Fördermittel in einen Auslasskanal 126 ausgestoßen wird, während bei den durch ein Treibmittel beaufschlagten Kraftmaschinen in dem nach innen gerichteten Hub durch das über einen Einlasskanal 125 einströmende Treibmittel der Innenläufer 113 und der Außenläufer 116 durch die Kolben 118 in Drehung versetzt werden und bei dem nach außen gerichteten Hub das im Arbeitsraum 116 befindliche Treibmittel nach einer Absperrung des Einlasskanals 125 durch die Kolben 118 über einen Auslasskanal 126 ausgestoßen wird.
Befindet sich ein Kolben 118 hier oben mit seiner Mittellängsachse in der Verstellachse V, in dem 0 ° -Punkt, besitzt der über dem Kolben 118 befindliche Arbeitsraum 116 das kleinste Volumen, während das größte Volumen des Arbeitsraums 116 über dem Kolben 118 vorhanden ist, wenn der Kolben 118 hier unten sich mit seiner Mittellängsachse in der Verstellachse V, in dem 180 °-Punkt befindet. Sind die Kolben 118 mit ihrer Mittellängsachse senkrecht zu der Verstellachse V, in den 90 ° – oder 270 ° – Punkt gestellt, besitzt der Arbeitsraum 116 etwa sein halbes Volumen.
Befinden sich die Kolben 118 in dem 0 ° – und 180 ° – Punkt, liegen die Mittellängsachsen der Kolben 118 in der Verstellachse V, wobei durch die nicht vorhandene Verschwenkung der Kolben 118 keine auf den Innenläufer 113 und den Außenläufer 116 einwirkende Antriebskraft vorhanden ist. Der größte Verschwenkungswinkel der Kolben 118 und hierdurch die größte auf den Innenläufer 113 und den Außenläufer 114 einwirkende Antriebskraft ist in dem 90 ° – oder 270 ° – Bereich vorhanden, wobei hier der Innenläufer 113 an seinem Gelenk 117 mit einer Antriebskraft F angetrieben wird, dessen Größe aus dem Produkt der Kraft F_K des Kolbens 118 und der eingestellten Exzentrizität e_vorh. gebildet wird: F = FK × evorh..
Gemäß der Erfindung sind der Innenläufer 113 und der Außenläufer 114 über einen synchronen Antrieb miteinander verbunden. Hierbei wird bei den Arbeitsmaschinen der Innenläufer 113 von dem Außenläufer 114 in allen Einstellungen der Hubgröße synchron angetrieben, während bei den Kraftmaschinen der Außenläufer 114 von dem Innenläufer 113 in allen Einstellungen der Hubgröße synchron angetrieben wird. Der synchrone Antrieb kann durch mindestens zwei die Kolben 118 mit dem Innenläufer 113 verbindende Achsstifte 119 der Gelenke 117 hergestellt werden, die in einem Drehwinkelabstand von 90 °/270 ° angeordnet sind, oder durch drei die Kolben 118 mit dem Innenläufer 113 verbindende Achsstifte 119 der Gelenke 117 hergestellt werden, die in einem Drehwinkelabstand von 3 × 120 ° angeordnet sind. Hierbei greifen die Achsstifte 119 in Führungsschlitze 127 von entsprechend in dem Außenläufer 114 angeordneten, mit dem Außenläufer 114 umlaufenden Drehscheiben 128 ein, wobei die Führungsschlitze 127 der Drehscheiben 128 mit ihren Längsachsen parallel zu der Verstellachse V geführt werden. Hierbei können die Achsstifte 119 auch mit einem Gleitschuh in die Führungsschlitze 127 der Drehscheiben 128 eingreifen. Für die Parallelführung der Führungsschlitze 127 in den Drehscheiben 128 des Außenläufers 114 weisen die Drehscheiben 128 einen exzentrisch angeordneten Führungszapfen 129 auf, der in jeweils eine Bohrung eines Führungsrings 130 eingreift. Die Drehachse des Führungsrings 130 ist mit D3 bezeichnet und besitzt eine Exzentrizität e₁ zu der Drehachse D1 des Außenläufers 114, die gleich der Exzentrizität der Führungszapfen 129 zu der Drehachse ihrer Drehscheiben 128 ist. Der Führungsring 130 ist an seinem Außenumfang in der hier rechten Stirnwand drehbar gelagert.
Die durch den Führungsring 130 erfolgende Parallelführung ist in Anlehnung an die in der Offenlegungsschrift mit dem Aktenzeichen DE 10 2004 001 817 A1 aufgeführten Parallelführung gestaltet, wobei hier der Eingriff in die Führungsschlitze 127 der Drehscheiben 128 gemäß der vorliegenden Erfindung in einfacher Weise durch die für die Halterung der Kolben 118 vorgesehenen Achsstifte 119 erfolgt.
Die Parallelführung der Längsachse der Führungsschlitze 127 in den Drehscheiben 128 zu der Verstellachse V kann auch durch einen Antrieb der Drehscheiben 128 mittels eines Zahnradtriebs erfolgen.
Die Kolben 118 weisen hierbei keine zusätzlichen Kontaktflachen für die Herstellung einer Verkantung in den Arbeitsräumen 116 oder Stützarme für den Eingriff in den Außenumfang des Innenläufers 113 auf.
Wird die Drehachse D2 des Innenläufers 113 für die Einstellung einer Arbeitsleistung hier nach oben über die Drehachse D1 des Außenläufers 114 gestellt, führen die Kolben 118 in den Arbeitsräumen 116 des Außenläufers 114 mit der Vergrößerung der Exzentrizität e neben ihrer sich vergrößernden Hubbewegung eine sich gleichfalls vergrößernde Schwenkbewegung aus. Bei jeder eingestellten Exzentrizität e ist die maximale Schrägstellung der Kolben 118 während ihrer Schwenkbewegung in dem 90 ° – und 270 ° Bereich vorhanden.
Bei der Einstellung einer 0-Arbeitsleistung, bei der die Drehachse D2 des Innenläufers 113 in die Drehachse D1 des Außenläufers 114 gestellt ist, befinden sich alle Kolben 118 etwa in der Stellung ihrer halben Hubbewegung und führen keine Schwenkbewegung aus. Die Mittellängsachsen der Kolben 118 durchlaufen hierbei auch während der Umlaufbewegung der Kolben 118 die Drehachsen D1 und D2. Der Innenläufer 113 wird mit dem Außenläufer 114 in der Drehrichtung durch den Eingriff der Achsstifte 119 in die Führungsschlitze 127 der in dem Innenläufer 113 angeordneten und mit dem Innenläufer 114 umlaufenden Drehscheiben 128 kraftschlüssig verbunden.
Da die Kolben 118 die Aufgabe besitzen, die Arbeitsräume 116 abzudichten, weisen die in ihrer Draufsicht rechteckig ausgebildeten Kolben 118 beiderseitig, parallel zu der Drehachse D1 des Außenläufers 114 und der Drehachse D2 des Innenläufers 113 verlaufende, zylindrisch nach außen gewölbte Eingriffsflächen 131 auf, die in ebene Wandungen ihres Arbeitsraumes 116 eingreifen. Der Radiusmittelpunkt der nach außen gewölbten, zylindrischen Eingriffsflächen 131 der Kolben 118 liegt in der Mittellängsachse der Kolben 118, wodurch sich für die Eingriffsflächen 131 eine Radiuslänge ergibt, die der halben Breite der Arbeitsräume 116 abzüglich einer erforderlichen Toleranz entspricht. Die Große des Drehwinkels der zylindrischen Eingriffsflächen 131 muss mindestens den größten vorkommenden Drehwinkel ihres Eingriffs in die Wandung des Arbeitsraumes 116 während der Schwenkbewegung der Kolben 118 aufweisen. An jede zylindrische Eingriffsfläche 131 schließt sich eine symmetrisch nach innen gewölbte Fläche 132 an, an die sich eine Kreisfläche 133 anschließt und das Gelenk 117 für die drehbare Halterung der Kolben 118 auf den Achsstiften 119 des Innenläufers 113 umschließt. Die beiderseitig senkrecht und rechtwinklig zu der Drehachse D1 des Außenläufers 114 und der Drehachse D2 des Innenläufers 113 verlaufenden Wandungen 134 der Arbeitsräume 116 und die in die Arbeitsräume 116 eingreifenden Wandungen der Kolben 118 sind eben. Für eine Verbesserung der Abdichtung können an den Kolben 118 oder in den Arbeitsräumen 116 Dichtleisten angeordnet werden.
Sind in ihrer Draufsicht kreisförmig ausgebildete Kolben angeordnet, weisen diese eine rundum verlaufende, nach außen gewölbte, kugelförmige Eingriffsfläche auf, deren Radiusmittelpunkt in der Mittellängsachse der Kolben liegt, wodurch sich für die kugelförmige Eingriffsfläche eine Radiuslänge ergibt, die dem halben Durchmesser der Arbeitsräume abzüglich einer erforderlichen Toleranz entspricht. Die Größe des Drehwinkels der Eingriffsflächen muss mindestens den größten vorkommenden Drehwinkel ihres Eingriffs in die Wandung des Arbeitsraumes während der Schwenkbewegung der Kolben aufweisen. An die umlaufende kugelförmige Eingriffsfläche schließen sich zwei einander entgegengesetzt angeordnete, parallel zu der Drehachse D1 des Außenläufers 114 und der Drehachse D2 des Innenläufers 113 verlaufende Absätze an, an denen sich jeweils in einfacher Weise, einander entgegengesetzt, eine symmetrisch nach innen gewölbte, ebene Fläche anschließt, die in ihrer Fortsetzung sich an eine kreisförmige Fläche anschließt, welche das Gelenk für die drehbare Lagerung der Kolben auf den Achsstiften 119 des Innenläufers 113 umschließt. Für eine verbesserte Abdichtung können an den Kolben oder in den Wandungen der Arbeitsräume Dichtringe angeordnet werden.
Das Verstellsystem für die Veränderung der Hublänge der Kolben 118 in den Arbeitsräumen 116 erfordert hier eine geradlinige Verstellung, sodass der Achszapfen 123 mit dem Innenläufer 113 senkrecht zu der Drehachse D1 der Welle 115 und parallel zu den Führungsschlitzen 127 verstellt werden muss. Hierfür kann ein Verstellsystem eingesetzt werden, das in Anlehnung an das in 3 oder 6 dargestellte Verstellsystem ausgebildet ist, wobei das Verstellsystem auf der hier links den Einlasskanal 125 und den Auslasskanal 126 aufweisenden Stirnwand 135 oder auf der hier rechts angeordneten Stirnwand 136 des Gehäuses 122 angeordnet sein kann.
In 20 sind der Innenläufer 137 und der Außenläufer 138 des Erfindungsgegenstandes in einem Radialquerschnitt in der Einstellung der maximalen Leistung dargestellt, wobei der Erfindungsgegenstand als Arbeitsmaschine oder als durch ein Treibmittel beaufschlagte Kraftmaschine ausgebildet sein kann.
In 21 ist ein Axialquerschnitt des Erfindungsgegenstandes der 20 dargestellt.
In 20 und 21 ist der Außenläufer 138 mit einer Antriebswelle 139 zentrisch verbunden, die bei einem Einsatz des Erfindungsgegenstandes als Arbeitsmaschine für den Antrieb des Außenläufers 138 und bei einem Einsatz des Erfindungsgegenstandes als Kraftmaschine für den Abtrieb der auf den Außenläufer 138 übertragenen Arbeitsleistung dient. Der Außenläufer 138 weist fächerförmig nach außen gerichtete Arbeitsräume 140 auf, in die Kolben 141 und 142 eingreifen. Gemäß der Erfindung ist ein Kolben 141 in den Innenläufer 137 integriert oder drehfest an dem Innenläufer 137 befestigt, wodurch der Innenläufer 137 und der Außenläufer 138 durch den Eingriff dieses nicht verschwenkbaren Kolbens 141 in die Wandungen eines Arbeitsraums 140 des Außenläufers 138 in beiden Drehrichtungen kraftschlüssig verbunden sind. Hierbei wird bei den Arbeitsmaschinen der Innenläufer 137 von dem Außenläufer 138 angetrieben, während bei den Kraftmaschinen der Außenläufer 138 von dem Innenläufer 137 angetrieben wird. Die übrigen Kolben 142 sind mit dem Innenläufer 137 über Gelenke 143 verbunden, da diese Kolben 142 während ihres Umlaufs eine Schenkbewegung ausführen. Diese Kolben 142 sind hierfür auf einem Achsstift 144 drehbar gelagert, wobei die Achsstifte 144 beiderseitig von ihren Kolben 142 in kreisförmige Bordscheiben 145 des Innenläufers 137 eingesetzt sind. Die Bordscheiben 145 werden durch eine als Freiraum für die Lagerung der Kolben 142 vorgesehene, umlaufende Ausnehmung 146 in dem zylindrischen Körper des Innenläufers 137 gebildet.
Die Kolben 141 und 142 weisen hierbei keine zusätzlichen Kontaktflachen für die Herstellung einer Verkantung in den Arbeitsräumen 140 oder Stützarme für den Eingriff in den Außenumfang des Innenläufers 137 auf.
Die Arbeitsräume können einen rechteckigen Querschnitt, wie in 20 und 21 dargestellt, einen kreisförmigen oder ovalen Querschnitt aufweisen, wobei alle Kolben eine entsprechende Formgebung aufweisen. Für eine Massenreduzierung können alle Kolben Ausnehmungen aufweisen und hohl ausgeführt sein.
Die Antriebswelle 139 des Außenläufers 138 ist in einem feststehenden Gehäuse 147 drehbar gelagert, während der Innenläufer 137 auf einem parallel zu der Drehachse der Welle 139 des Außenläufers 138 verlaufenden Achszapfen 148 drehbar gelagert ist, wobei der Achszapfen 148 mit dem Innenläufer 137 senkrecht zu der Drehachse der Welle 139 verstellt werden kann. Die Verstellung des Achszapfens 148 erfolgt in der Verstellachse V oder in einem Kreisbogen weitgehend parallel zu der Verstellachse V durch eine entsprechende Verstelleinrichtung 149.
Die gemeinsame Drehachse des Außenläufers 138 und seiner Welle 139 ist mit D1 bezeichnet, während die gemeinsame Drehachse des Innenläufers 137 und des Achszapfens 148 mit D2 bezeichnet ist. Der Abstand zwischen den Drehachsen D1 und D2 ist mit e bezeichnet. In 20 und 21 weisen die Drehachsen D1 und D2 den maximal einzustellenden Abstand e_max auf.
In der Einstellung der maximalen Arbeitsleistung ist die Drehachse D2 des Innenläufers 137 in den maximalen Abstand e_max zu der Drehachse D1 des Außenläufers 138 gestellt, wobei die Kolben 141 und 142 die größte Hubbewegung durchführen, während bei einer 0-Arbeitsleistung die Drehachse D2 des Innenläufers 137 in die Drehachse D2 des Außenläufers 138 gestellt ist und die Kolben 141 und 142 hierbei keine Hubbewegung durchführen. Ein Verstellen der Drehachse D2 des Innenläufers 137 über die Drehachse D1 des Außenläufers 138 hinaus bewirkt bei Arbeitsmaschinen eine Umkehrung der Förderrichtung und bei Kraftmaschinen eine Umkehrung der Antriebsdrehrichtung.
Die Kolben 141 und 142 führen während einer Drehung des Innenläufers 137 und des Außenläufers 138 einen Doppelhub aus, wodurch bei Arbeitsmaschinen das Fördermittel bei dem nach innen gerichteten Hub durch die Kolben 141 und 142 über einen Einlasskanal 150 angesaugt und bei dem nach außen gerichteten Hub das durch die Kolben 141 und 142 mit Druck beaufschlagte Fördermittel in einen Auslasskanal 151 ausgestoßen wird, während bei den durch ein Treibmittel beaufschlagten Kraftmaschinen in dem nach innen gerichteten Hub durch das über einen Einlasskanal 150 einströmende Treibmittel der Innenläufer 137 und der Außenläufer 138 durch die Kolben 141 und 142 in Drehung versetzt werden und bei dem nach außen gerichteten Hub das im Arbeitsraum 140 befindliche Treibmittel nach einer Absperrung des Einlasskanals 150 durch die Kolben 141 und 142 über einen Auslasskanal 151 ausgestoßen wird.
Befindet sich ein Kolben 141 oder 142 hier oben mit seiner Mittellängsachse in der Verstellachse V, in dem 0 ° -Punkt, besitzt der über dem Kolben 141 oder 142 befindliche Arbeitsraum 140 das kleinste Volumen, während das größte Volumen des Arbeitsraums 140 über dem Kolben 141 oder 142 vorhanden ist, wenn der Kolben 141 oder 142 hier unten sich mit seiner Mittellängsachse in der Verstellachse V, in dem 180 °-Punkt befindet. Sind die Kolben 141 oder 142 mit ihrer Mittellängsachse senkrecht zu der Verstellachse V, in den 90 ° – oder 270 ° – Punkt gestellt, besitzt der Arbeitsraum 140 etwa sein halbes Volumen.
Bei der gemäß der Erfindung erfolgenden Kopplung des Innenläufers 137 mit dem Außenläufer 138, die durch den Eingriff des drehfest mit dem Innenläufer 137 verbundenen Kolbens 141 in die Wandung eines Arbeitsraumes 140 des Außenläufers 138 erfolgt, entsteht in Abhängigkeit von dem Abstand der Drehachse D2 des Innenläufers 137 zu der Drehachse D1 des Außenläufers 138 zwischen dem Innenläufer 137 und dem Außenläufer 138 eine geringe, ungleichförmige Drehbewegung, wobei eine synchrone Drehbewegung zwischen dem Innenläufer 137 und dem Außenläufer 138 vorhanden ist, wenn die Drehachse D2 in die Drehachse D1 gestellt ist.
Um die ungleichmäßige Drehbewegung zwischen dem Innenläufer 137 und dem Außenläufer 138 auszugleichen, kann zwischen dem Innenläufer 137 und dem Außenläufer 138 eine drehelastische Kupplung gegebenenfalls mit Schwingungsdämpfern angeordnet werden.
Wird die Drehachse D2 des Innenläufers 137 für die Einstellung einer Arbeitsleistung hier nach oben über die Drehachse D1 des Außenläufers 138 gestellt, führen die über ein Gelenk 143 mit dem Innenläufer 137 verbundenen Kolben 142 in den Arbeitsräumen 140 des Außenläufers 138 mit der Vergrößerung der Exzentrizität e neben ihrer sich vergrößernden Hubbewegung eine sich gleichfalls vergrößernde Schwenkbewegung aus. Die Drehwinkelbereiche, in denen die gelenkig mit dem Innenläufer 137 verbundenen Kolben 142 den größten Drehwinkel ihrer Schwenkbewegung aufweisen, sind von der Drehwinkelstellung des mit dem Innenläufer 137 drehfest verbundenen Kolbens 141 abhängig.
Da die Kolben 141 und 142 die Aufgabe besitzen, die Arbeitsräume 140 abzudichten, weisen die in ihrer Draufsicht rechteckig ausgebildeten Kolben 141 und 142 beiderseitig, parallel zu der Drehachse D1 des Außenläufers 138 und der Drehachse D2 des Innenläufers 137 verlaufende, zylindrisch nach außen gewölbte Eingriffsflächen 152 auf, die in ebene Wandungen ihres Arbeitsraums 140 eingreifen. Der Radiusmittelpunkt der zylindrischen Eingriffsflächen 152 der Kolben 141 und 142 liegt in der Mittellängsachse der Kolben 141 und 142, wodurch sich für die Eingriffsflächen 152 eine Radiuslänge ergibt, die der halben Breite der Arbeitsräume 140 abzüglich einer erforderlichen Toleranz entspricht. Die Größe des Drehwinkels der Eingriffsflächen 152 muss mindestens den größten vorkommenden Drehwinkel ihres Eingriffs in die Wandung des Arbeitsraumes 140 während der Schwenkbewegung der Kolben 141 und 142 aufweisen. An jede nach außen gewölbte Eingriffsfläche 152 schließt sich eine symmetrisch nach innen gewölbte Fläche 153 an, die bei dem drehfest mit dem Innenläufer 137 verbundenen Kolben 141 in den Außenumfang des Innenläufers 137 einfließt, während sich bei den gelenkig mit dem Innenläufer 137 verbundenen Kolben 142 an die nach innen gewölbte Fläche 153 eine Kreisfläche 154 anschließt, die das Gelenk 143 für die drehbare Halterung der Kolben 142 auf dem Achsstiften 144 des Innenläufers 137 umschließt. Die beiderseitig senkrecht und rechtwinklig zu der Drehachse D1 des Außenläufers 138 und der Drehachse D2 des Innenläufers 137 verlaufenden Wandungen 155 der Arbeitsräume 140 und die in die Arbeitsräume 140 eingreifenden Wandungen der Kolben 141 und 142 sind eben. Für eine Verbesserung der Abdichtung können an den Kolben 141 und 142 oder in den Wandungen der Arbeitsräume 140 Dichtleisten angeordnet werden.
Sind in ihrer Draufsicht kreisförmig ausgebildete Kolben angeordnet, weisen diese eine rundum verlaufende, nach außen gewölbte, kugelförmige Eingriffsfläche auf, deren Radiusmittelpunkt in der Mittellängsachse der Kolben liegt, wodurch sich für die kugelförmige Eingriffsfläche eine Radiuslänge ergibt, die dem halben Durchmesser der Arbeitsräume abzüglich einer erforderlichen Toleranz entspricht. Die Größe des Drehwinkels der Eingriffsflächen muss mindestens den größten vorkommenden Drehwinkel ihres Eingriffs in die Wandung des Arbeitsraumes während der Schwenkbewegung der Kolben aufweisen. An die umlaufende kugelförmige Eingriffsfläche schließen sich zwei einander entgegengesetzt angeordnete, parallel zu der Drehachse D1 des Außenläufers 138 und der Drehachse D2 des Innenläufers 137 verlaufende Absätze an, an denen sich jeweils in einfacher Weise, einander entgegengesetzt, eine symmetrisch nach innen gewölbte, ebene Fläche anschließt, die in ihrer Fortsetzung bei dem mit dem Innenläufer 137 drehfest verbundenen Kolben 141 in den Außenumfang des Innenläufers 137 einfließt, während sich bei den gelenkig mit dem Innenläufer 137 verbundenen Kolben 142 die symmetrisch nach innen gewölbten, ebenen Flächen sich an eine kreisförmige Fläche anschließen, die das Gelenk 143 für die drehbare Halterung der Kolben auf den Achsstiften 144 des Innenläufers 133 umschließt. Für eine verbesserte Abdichtung können an den Kolben oder in den Wandungen der Arbeitsräume Dichtringe angeordnet werden.
Als Verstellsystem für die Verstellung des Achszapfens 143 mit dem Innenläufer 132 können die Verstellsysteme der 3, 6 und 9 eingesetzt werden.
In 22 sind der Innenläufer 156 und der Außenläufer 157 des Erfindungsgegenstandes in einem Radialquerschnitt in der Einstellung der maximalen Leistung dargestellt, wobei der Erfindungsgegenstand als Arbeitsmaschine oder als durch ein Treibmittel beaufschlagte Kraftmaschine ausgebildet sein kann.
In 23 ist ein Axialquerschnitt des Erfindungsgegenstandes der 22 dargestellt.
In 22 und 23 ist der Außenläufer 157 mit einer Welle 158 drehfest verbunden, wobei der Außenläufer 157 nach innen gerichtete Arbeitsräume 159 und der Innenläufer 156 beiderseitig kreisförmige Bordscheiben 160 aufweist, die durch eine als Freiraum für die Anordnung der Kolben 161 vorgesehene, umlaufende Ausnehmung 162 in dem zylindrischen Körper des Innenläufers 156 gebildet werden. In den Bordscheiben 160 sind für die Herstellung von Schubgelenken Gleitschlitze 163 angeordnet, in welche die Kolben 161 mittels beiderseitig an ihnen drehbar befestigter Gleitschuhe 164 eingreifen, wobei die Gleitschuhe 164 auf einem in den Kolben 161 befestigten Achsbolzen 165 angeordnet sind und die Kolben 161 durch ihre prismatische Formgebung in ihren Arbeitsräumen 159 gerade geführt sind.
Die Arbeitsräume können einen rechteckigen Querschnitt, wie in 22 und 23 dargestellt, einen kreisförmigen oder ovalen Querschnitt aufweisen, wobei die Kolben eine entsprechende Formgebung aufweisen. Für eine Massenreduzierung können die Kolben Ausnehmungen aufweisen und hohl ausgeführt sein.
Die Welle 158 des Außenläufers 157 ist in einem feststehenden Gehäuse 166 drehbar gelagert, während der Innenläufer 156 auf einem parallel zu der Drehachse der Welle 158 des Außenläufers 157 verlaufenden Achszapfen 167 drehbar gelagert ist. Hierbei kann der Achszapfen 1fi7 mit dem Innenläufer 156 senkrecht zu der Drehachse der Welle 158 verstellt werden. Die Verstellung des Achszapfens 167 erfolgt in der Verstellachse V oder in einem an die Verstellachse V angenäherten Kreisbogen durch eine entsprechende Verstelleinrichtung 168.
Die gemeinsame Drehachse des Außenläufers 157 und seiner Welle 158 ist mit D1 bezeichnet, während die gemeinsame Drehachse des Innenläufers 156 und des Achszapfens 167 mit D2 bezeichnet ist. Der Abstand zwischen den Drehachsen D1 und D2 ist mit e bezeichnet. In 22 und 23 weisen die Drehachsen D1 und D2 den maximal einzustellenden Abstand e_max auf.
In der Einstellung der maximalen Arbeitsleistung ist die Drehachse D2 des Innenläufers 156 in den maximalen Abstand e_max zu der Drehachse D1 des Außenläufers 157 gestellt, wobei die Kolben 161 die größte Hubbewegung ausführen, während bei einer 0-Förderleistung die Drehachse D2 des Innenläufers 156 in die Drehachse D2 des Außenläufers 157 gestellt ist. Ein Verstellen der Drehachse D2 des Innenläufers 158 über die Drehachse D1 des Außenläufers 157 hinaus bewirkt bei Arbeitsmaschinen eine Umkehrung der Förderrichtung und bei Kraftmaschinen eine Umkehrung der Antriebsdrehrichtung.
Die Kolben 161 führen während einer Drehung des Innenläufers 156 und des Außenläufers 157 einen Doppelhub aus, wodurch bei Arbeitsmaschinen das Fördermittel bei dem nach innen gerichteten Hub durch die Kolben 161 über einen Einlasskanal 169 angesaugt und bei dem nach außen gerichteten Hub das durch die Kolben 181 mit Druck beaufschlagte Fördermittel in einen Auslasskanal 170 ausgestoßen wird, während bei den durch ein Treibmittel beaufschlagten Kraftmaschinen bei dem nach innen gerichteten Hub durch das über einem Einlasskanal 169 einströmende Treibmittel der Innenläufer 156 und der Außenläufer 157 durch die Kolben 161 in Drehung versetzt werden und bei dem nach außen gerichteten Hub das im Arbeitsraum 159 befindliche Treibmitel nach einer Absperrung des Einlasskanals 169 durch die Kolben 761 über einen Auslasskanal 170 ausgestoßen wird.
Befindet sich ein Kolben 161 hier oben mit seiner Mittellängsachse in der Verstellachse A, in dem 0 ° – Punkt, besitzt der über dem Kolben 161 befindliche Arbeitsraum 159 das kleinste Volumen, während das größte Volumen des Arbeitsraums 159 über dem Kolben 161 vorhanden ist, wenn der Kolben 161 hier unten sich mit seiner Mittellängsachse in der Verstellachse V, in dem 180 °-Punkt befindet. Sind die Kolben 161 mit ihrer Mittellängsachse senkrecht zu der Verstellachse A, in den 90 ° – oder 270 ° – Punkt gestellt, besitzt der Arbeitsraum 159 etwa sein halbes Volumen.
Befinden sich die Kolben 161 in dem 0 ° – und 180 ° – Punkt, liegen die Mittellängsachsen der Kolben 161 in der Verstellachse V, wobei die Achsbolzen 165 der Kolben 161 mit ihren Gleitschuhen 164 in der Mitte ihrer Gleitschlitze 163 stehen. In dem 90 ° – oder 270 ° – Bereich greifen die Gleitschuhe 163 in ein Ende ihrer Gleitschlitze 163 ein, wodurch der Innenläufer 156 mit einer Antriebskraft F angetrieben wird, dessen Größe aus dem Produkt der Kraft F_K des Kolbens 161 und der eingestellten Exzentrizität e_vorh. gebildet wird: F = FK × evorh..
Gemäß der Erfindung werden der Innenläufer 156 und der Außenläufer 157 mittels eines Eingriffs der auf den Achsbolzen 165 der Kolben 161 drehbar gelagerten Gleitschuhe 164 in die Enden der Gleitschlitze 163 in der Drehrichtung kraftschlüssig miteinander verbunden. Wird die Drehachse D2 des Innenläufers 156 für die Einstellung einer Arbeitsleistung hier nach oben über die Drehachse D1 des Außenläufers 157 gestellt, führen die Kolben 161 in den Arbeitsräumen 159 des Außenläufers 157 mit der Vergrößerung der Exzentrizität e neben ihrer sich vergrößernden Hubbewegung eine sich gleichfalls vergrößernde Längsbewegung ihrer Gleitschuhe 164 in den Gleitschlitzen 163 des Innenläufers 156 aus. Bei jeder eingestellten Exzentrizität e_vorh. sind der Innenläufer 156 und der Außenläufer 157 durch den Eingriff der Gleitschuhe 164 in die Enden der Gleitschlitze 163 und über die nicht verschwenkbaren Kolben 161 in dem 90 ° – oder 270 ° Bereich kraftschlüssig verbunden. Da bei den Arbeitsmaschinen der Außenläufer 157 den Innenläufer 156 antreibt, greift, wenn der Innenläufer 156 mit dem Außenläufer 157 im Uhrzeigersinn rotiert, der Gleitschuh 164 in dem 90 ° – Bereich in das entgegengesetzt zur Drehrichtung weisende Ende des Gleitschlitzes 163 ein, während bei den Kraftmaschinen der Innenläufer 156 den Außenläufer 157 antreibt, wobei, wenn der Innenläufer 156 mit dem Außenläufer 157 im Uhrzeigersinn rotiert, der Gleitschuh 164 in dem 270 ° – Bereich in das in die Drehrichtung weisende Ende des Gleitschlitzes 163 eingreift. Durch den Eingriff der Gleischuhe 164 der Kolben 161 in die Enden der Gleitschlitze 163 des Innenläufers 156 führen der Innenläufer 156 und der Außenläufer 157 nach einer erfolgten Einstellung eine synchrone Drehbewegung aus.
Bei der Einstellung einer 0-Arbeitsleistung, bei der die Drehachse D2 des Innenläufers 156 in die Drehachse D1 des Außenläufers 157 gestellt ist, befinden sich alle Kolben 161 etwa in der Stellung ihrer halben Hubbewegung. Nach einer einander entgegengesetzten Verdrehung des Innenläufers 156 und des Außenläufers 157 greifen alle Gleitschuhe 164 gleichgerichtet in die Enden ihrer Gleitschlitze 163 ein und verbinden hierdurch über die nicht verschwenkbaren Kolben 161 gemeinsam den Innenläufer 156 mit dem Außenläufer 157 kraftschlüssig.
Befinden sich die Kolben mit ihrer Mittellängsachse in dem 0 ° Grad- oder 180 ° – Punkt verlaufen die Längsachsen der geradlinigen Gleitschlitze 163 rechtwinklig zu den Mittellängsachsen ihrer Kolben 161. Die Gleitschlitze 163 können auch nach außen oder nach innen gekrümmt sowie s-förmig verlaufen.
Die in ihrer Draufsicht rechteckig ausgebildeten Kolben 161 weisen beiderseitig, parallel zu den Wandungen der Arbeitsräume 159 verlaufende und in diese eingreifende Wandungen auf, um eine Geradführung für ihre Achsbolzen 165 herzustellen, auf denen die Gleitschuhe 164 für ihre drehbare Lagerung und für den Eingriff in die Gleitschlitze 163 des Innenläufers 156 angeordnet sind. Die beiderseitig senkrecht und rechtwinklig zu der Drehachse D1 des Außenläufers 157 und der Drehachse D2 des Innenläufers 156 verlaufenden Wandungen der Arbeitsräume 159 und die in die Arbeitsräume 159 eingreifenden Wandungen der Kolben 161 sind eben. Für eine Verbesserung der Abdichtung können an den Kolben 161 oder in den Wandungen der Arbeitsräume 159 Dichtleisten angeordnet werden.
Die in ihrer Draufsicht kreisförmig ausgebildeten Kolben weisen eine zylindrische Mantelfläche auf, wodurch die Kolben nicht verschwenkbar sind und hierdurch eine Geradführung für den Achsbolzen 165 herstellen, auf dem die Gfeitschuhe 164 für ihre drehbare Lagerung und für den Eingriff in die Gleitschlitze 163 des Innenläufers 156 angeordnet sind. Für eine verbesserte Abdichtung können an den Kolben oder in den Wandungen der Arbeitsräume Dichtringe angeordnet werden.
In einer anderen Bauweise können die rechteckig oder kreisförmig ausgebildeten Kolben an Stelle der Achsbolzen 165 Gleitschlitze 163 aufweisen, wobei die Achsbolzen 165 mit den auf ihnen drehbar gelagerten Gleitschuhen 164 in den Bordscheiben 160 des Innenläufers 156 angeordnet sind.
In einer vereinfachten Bauweise können die Achsbolzen 165 ohne Gleitschuhe 164 in die Gleitschlitze 163 eingreifen.
Als Verstellsystem für die Verstellung des Achszapfens 167 mit dem Innenläufer 156 können die Verstellsysteme der 3, 6 und 9 eingesetzt werden.
In 24 ist der Erfindungsgegenstand als eine nach dem Viertaktverfahren arbeitende Verbrennungskraftmaschine mit einer variablen Verdichtung und einer Schlitzsteuerung in einem Radialquerschnitt dargestellt, wobei sich der Innenläufer 171 zu dem Außenläufer 172 in der Einstellung der maximalen Verdichtung befindet. Der Erfindungsgegenstand kann auch als durch ein Treibmittel beaufschlagter Motor oder als Pumpe eingesetzt werden.
In 25 ist ein Axialquerschnitt des Erfindungsgegenstandes der 24 dargestellt.
In 26 ist eine Ansicht auf die Antriebs- und Verstelleinrichtung dargestellt, die auf einer Stirnwand 173 angeordnet sind.
In 27 und 28 sind Kopplungseinrichtungen für die Kopplung des Innenläufers 171 mit dem Außenläufer 172 in allen Einstellpositionen dargestellt.
Der Erfindungsgegenstand gemäß 24 und 25 weist einen direkt auf einer Abtriebswelle 174 drehfest angeordneten Außenläufer 172 und einen Innenläufer 171 auf, der auf einem verstellbaren Achszapfen 175 drehbar gelagert ist. Während die Abtriebswelle 174 des Außenläufers 172 in einem feststehenden Gehäuse 176 drehbar gelagert ist, kann der Achszapfen 175 des Innenläufers 171 mittels einer Verstelleinrichtung weitgehend parallel zu einer Verstellachse V verstellt werden, in der das Kraftstoffluftgemisch am höchsten verdichtet ist.
Die hier dargestellte Verstelleinrichtung weist eine Verstellwelle 177 auf, an deren hier rechten, nach innen weisenden Stirnseite der Achszapfen 175 exzentrisch und biegefest befestigt ist, wobei die Verstellwelle 177 in der den Einlasskanal 178 und den Auslasskanal 179 aufweisenden Stirnwand 173 des Gehäuses 176 gelagert ist. Hierbei verlaufen die Drehachse D2 des Achszapfens 175 und die Drehachse D1 der Verstellwelle 177 parallel zu der Drehachse der Abtriebswelle 174. Die Verstellwelle 177 weist für ihre axiale Sicherung einen Wellenbund 177.1 auf, der mit seiner nach innen gerichteten Stirnseite in die Stirnfläche einer Ausnehmung der Stirnwand 173 des Gehäuses 176 eingreift und mit seiner nach außen gerichteten Stirnseite durch eine Antriebsscheibe 180 gehalten ist, die axial und radial durch einen mit der Stirnwand 173 des Gehäuses 176 verschraubten Umfassungsring 180.1 gesichert und für den Antrieb der Verstellwelle 177 etwa mittels einer Verschraubung drehfest mit der Verstellwelle 177 verbunden ist. Die Verstellwelle 177 wird hier über die Antriebsscheibe 180 mittels eines von einem Aktuator 181.2 beaufschlagten Verstellhebels 181.3 verdreht, wobei die Antriebsscheibe 188 in den Verstellhebel 181.3 integriert sein kann.
In dem Innenläufer 171 sind auf einem zu der Drehachse D2 des Innenläufers 171 konzentrischen Kreis angeordnete Bohrungen eingebracht, in denen Exzenterwellen 182 mit einem drehfest an ihnen befestigten Planetenrad 183 drehfest angeordnet sind.
Die Planetenräder 183 der Exzenterwellen 182 kämmen mit einem Sonnenrad 184, das bei einem den Achszapfen 175 des Innenläufers 171 etwa in einem Kreisbogen zu der Verstellachse V führenden Verstellsystem, um während des Verstellvorgangs Phasenverschiebungen der Steuerzeiten gering zu halten, drehbar auf dem Achszapfen 175 angeordnet ist, wobei in einer Stirnwand 173 des Gehäuses 176 ein Zapfen 185 eingesetzt ist, durch den das Sonnenrad 184 mittels seines weitgehend radial verlaufenden, in den Zapfen 185 eingreifenden Schlitzes 186 in der Verstellachse V drehfest geführt wird. Hierbei kann auch der Zapfen 185 in dem Sonnenrad 184 und der zugehörige, in der Verstellachse V verlaufende Schlitz 186 in einer Stirnwand 173 des Gehäuses 176 angeordnet sein.
Als Drehsicherungseinrichtung für das Sonnenrades 184 kann auch ein Gelenkstab angeordnet werden, der das Sonnenrad 184 mit der Stirnwand 173 des Gehäuses 176 in die Drehrichtung des Sonnenrades 184 sichert, wobei der Gelenkstab auf einem Achsstift des Sonnenrades 184 und der Stirnwand 173 gelagert sein kann.
Bei einem den Achszapfen 175 des Innenläufers 171 geradlinig führenden Verstellsystem kann das Sonnenrad 184 auf dem Achszapfen 175 drehfest angeordnet sein, wobei hier die Steuerzeiten während des Verstellvorgangs unverändert bleiben.
Auf den hier rechten Stirnseiten der Exzenterwellen 182 ist jeweils ein Hubzapfen 187 exzentrisch angeordnet, auf dem jeweils ein Kolben 188 drehbar gelagert ist, wobei die Kolben 188 in nach innen gerichtete Arbeitsräume 189 des Außenläufers 172 eingreifen. Für die Erzielung einer einfachen und Raum sparenden Bauart sind die Kolben 188 ohne die Anordnung von Pleuelstangen auf den Hubzapfen 187 fliegend drehbar gelagert, wodurch die Kolben 188 während einer gemeinsamen Umdrehung des Innenläufers 171 und des Außenläufers 172 neben Hubbewegungen auch Schwenkbewegungen ausführen.
Die gemeinsame Drehachse des Außenläufers 172 und seiner Abtriebswelle 174 ist mit D1 bezeichnet, während die gemeinsame Drehachse des Innenläufers 171 und des Achszapfens 175 mit D2 bezeichnet ist. Der Abstand zwischen den Drehachsen D1 und D2 ist mit e bezeichnet. In 24, 25 und 26 weisen die Drehachsen D1 und D2 den maximal einzustellenden Abstand e_max auf.
Da der Erfindungsgegenstand mittels einer Schlitzsteuerung nach dem Viertaktverfahren arbeitet, führt jeder Kolben 188 während einer gemeinsamen Umdrehung des Innenläufers 171 und des Außenläufers 172 vier Hübe aus, sodass zwischen den Planetenrädern 183 und dem Sonnenrad 184 ein Übersetzungsverhältnis von 1:2 angeordnet ist. Hierbei kann die Schlitzsteuerung axial oder radial sowie axial und radial angeordnet werden. Während bei einer axialen Schlitzsteuerung eine Stirnseite des Außenläufers 172 auf der Stirnwand 173 des Gehäuses 176 einander gleiten, gleitet bei einer radialen Schlitzsteuerung der Außenläufer 172 in einer zylindrischen Ausnehmung des Gehäuses 176, wobei hier in der zylindrischen Ausnehmung des Gehäuse 176 für eine Lagerung des Außenläufers 172 eine Gleitlagerbuchse eingesetzt werden kann, welche die entsprechenden Schlitze aufweist.
Bei dem mittels einer Schlitzsteuerung nach dem Viertaktverfahren arbeitenden Erfindungsgegenstand, können die Kolben 188 während einer Umdrehung des Innenläufers 171 und des Außenläufers 172 auch mehrere Hübe wie acht, zwölf, sechzehn, zwanzig oder vierundzwanzig Hübe ausführen, sodass zwischen den Planetenrädern 183 und dem Sonnenrad 184 ein entsprechendes Übersetzungsverhältnis von 1:4, 1:6, 1:8, 1:10 oder 1:12 und eine entsprechend angepasste Schlitzsteuerung anzuordnen ist.
Bei den Erfindungsgegenständen, die mittels einer Schlitzsteuerung als durch ein Treibmittel beaufschlagter Motor oder als Pumpe eingesetzt sind, wobei hier eine Arbeitsweise im Zweitakt vorhanden ist, führt hierfür jeder Kolben 188 während einer Umdrehung des Innenläufers 171 und des Außenläufers 172 mindestens einen Doppelhub aus, sodass zwischen den Planetenrädern 183 und dem Sonnenrad 184 hier ein Übersetzungsverhältnis von 1:1 anzuordnen ist. Hierbei können die Kolben 188 während einer Umdrehung des Innenläufers 171 und des Außenläufers 172 auch mehrere Doppelhübe ausführen, wobei hier entsprechend der Anzahl der Doppelhübe bei zwei, drei, vier, fünf oder sechs Doppelhüben ein entsprechendes Übersetzungsverhältnis von 1:2, 1:3, 1:4, 1:5 oder 1:6 und eine entsprechend angepasste Schlitzsteuerung anzuordnen ist.
Die Anordnung eines Hohlrades anstelle des Sonnenrades 184 für den Antrieb der Planetenräder 183 ist bei einem Übersetzungsverhältnis von 1:1 nur durch eine Anordnung zusätzlicher, rotierender Zahnräder zu ermöglichen, während bei einem Übersetzungsverhältnis von 1:2 die Planetenräder 183 miteinander kämmen und sich hierbei blockieren, wobei hier, um eine Blockierung des Antriebs der Exzenterwellen 182 zu vermeiden, die Planetenräder 183 gegeneinander axial versetzt werden müssen und das Hohlrad entsprechend zu verbreitern ist.
Auf den Hubzapfen 187 der Exenterwellen 182 können auch Pleuelstangen gelagert sein, die mit einem Kolben 188 verbunden sind oder es können gerade geführte Kolben 188 mit den Hubzapfen 187 über ein Schubgelenk verbunden sein, wobei hier die Kolben 188 den Gleitschlitz aufweisen und die Hubzapfen 187 als Gelenkbolzen ausgeführt sind, die auch einen Gleitstein aufweisen können.
Die Arbeitsräume 189 können einen rechteckigen, kreisförmigen oder ovalen Querschnitt aufweisen, wobei die Arbeitsräume mit einem rechteckigen Querschnitt gerundete Ecken oder deren Enden halbkreisförmig ausgeführt sein können. Hierbei weisen die Kolben 188 auch im Hinblick auf ihre Schwenkbewegung eine entsprechende Formgebung auf.
Für eine Massenreduzierung können die Kolben Ausnehmungen aufweisen und hohl ausgeführt sein.
Da die Kolben 188 die Aufgabe besitzen, die Arbeitsräume 189 abzudichten, weisen die in ihrer Draufsicht rechteckig ausgebildeten, eine Schwenkbewegung ausführenden Kolben 188 beiderseitig, parallel zu der Drehachse D1 des Außenläufers 172 und der Drehachse D2 des Innenläufers 171 verlaufende, zylindrisch nach außen gewölbte Eingriffsflächen 190 auf, die in die ebenen Wandungen ihres Arbeitsraumes 189 eingreifen. Der Radiusmittelpunkt der zylindrischen Eingriffsflächen 190 der Kolben 188 liegt in der Mittellängsachse der Kolben 188, wodurch sich für die Eingriffsflächen 190 eine Radiuslänge ergibt, die der halben Breite der Arbeitsräume 189 abzüglich einer erforderlichen Toleranz entspricht. Die Größe des Drehwinkels der zylindrischen Eingriffsflächen 190 muss mindestens den größten vorkommenden Drehwinkel ihres Eingriffs in die Wandung des Arbeitsraumes 189 während der Schwenkbewegung der Kolben 188 aufweisen. An jede zylindrische Eingriffsfläche 190 schließt sich eine symmetrisch nach innen gewölbte Fläche 191 an, an die sich eine Kreisfläche 192 anschließt, die den Hubzapfen 187 mittels einer Lagereinrichtung umschließt. Die beiderseitig senkrecht und rechtwinklig zu der Drehachse D1 des Außenläufers 171 und der Drehachse D2 des Innenläufers 171 verlaufenden Wandungen 193 der Arbeitsräume 189 und die in die Arbeitsräume 189 eingreifenden Wandungen der Kolben 188 sind eben. Für eine Verbesserung der Abdichtung können an den Kolben 188 oder in den Wandungen 193 der Arbeitsräume 188 Dichtleisten angeordnet werden.
Die in ihrer Draufsicht kreisförmig ausgebildeten, eine Schwenkbewegung ausführenden Kolben weisen eine rundum verlaufende nach außen gewölbte, kugelförmige Eingriffsfläche auf, deren Radiusmittelpunkt in der Mittellängsachse der Kolben liegt, wodurch sich für die kugelförmige Eingriffsfläche eine Radiuslänge ergibt, die dem halben Durchmesser der Arbeitsräume abzüglich einer erforderlichen Toleranz entspricht. Die Größe des Drehwinkels der Eingriffsflächen muss mindestens den größten vorkommenden Drehwinkel ihres Eingriffs in die Wandung des Arbeitsraumes während der Schwenkbewegung der Kolben aufweisen. An die umlaufende kugelförmige Eingriffsfläche schließen sich zwei einander entgegengesetzt angeordnete, parallel zu der Drehachse D1 des Außenläufers 172 und der Drehachse D2 des Innenläufers 171 verlaufende Absätze an, an denen sich jeweils in einfacher Weise, einander entgegengesetzt, eine symmetrisch nach innen gewölbte, ebene Fläche anschließt, die in ihrer Fortsetzung sich an eine kreisförmige Fläche anschließt, welche den Hubzapfen 187 mittels einer Lagereinrichtung umschließt. Für eine Verbesserung der Abdichtung können an den Kolben oder in den Wandungen der Arbeitsräume Dichtringe angeordnet werden.
Alle während des Betriebes auftretenden Zentrifugalkräfte heben sich gegenseitig auf, sodass auf die Anordnung von Ausgleichsmassen verzichtet werden kann.
Bei der Gestaltung des Erfindungsgegenstandes als Verbrennungskraftmaschine lassen sich sehr hohe Verdichtungsverhältnisse herstellen, sodass hierdurch der Erfindungsgegenstand auch nach dem Dieselverfahren betrieben werden kann. Hierfür können in den Böden der Kolben 188 etwa halbkugelförmige Verbrennungsräume 194 eingebracht sein, wobei diese auch in der Wandung des Außenumfangs des Außenläufers 172 eingebracht sein können. Um für die Verbrennung optimale Verbrennungsräume 194 herzustellen, können auch gleichzeitig halbkugelförmige Verbrennungsräume 194 sowohl in den Böden der Kolben 188 als auch gegenüberliegend in den Wandungen des Außenumfangs des Außenläufers 172 angeordnet sein, wodurch kugelförmige Verbrennungsräume 194 gebildet werden, wenn die Kolben 188 sich in ihrem oberen Totpunkt befinden. Weiterhin können die Verbrennungsräume 228 auch kugelförmig in dem Außenumfang des Außenläufers 172 oder in dem Kolben 188 angeordnet sein, wobei die Verbrennungsräume 194 über eine Öffnung mit den Arbeitsräumen 189 verbunden sind.
Bei Ottomotoren und Dieselmotoren wird der maximale Wirkungsgrad bei einem Verdichtungsverhältnis von etwa 14.5:1 erzielt, wobei bei den heute überwiegend eingesetzten Ottomotoren für die Erzielung des maximalen Wirkungsgrads das Verdichtungsverhältnis zu erhöhen und bei den heute überwiegend eingesetzten Dieselmotoren für die Erzielung des maximalen Wirkungsgrads das Verdichtungsverhältnis der heute eingesetzten Dieselmotoren zu vermindern ist.
Ein dauerhafter Betrieb der Ottomotoren in einem hohen Verdichtungsverhältnis ist von der Klopffestigkeit (Oktanzahl) des Kraftstoffs und von dem Leistungsbereich des Ottomotors abhängig, da bei Kraftstoffen mit einer zu geringen Klopffestigkeit ein für die Lagerungen des Ottomotors schädliches, durch Selbstzündungen des Kraftstoffs verursachtes Kraftstoffklopfen und Überhitzungen eintreten können. Für einen Betrieb der Ottomotoren in einem hohen Leistungsbereich bei einem Verdichtungsverhältnis von etwa 14,5:1 steht gegenwärtig aus Kosten- und auch aus Umweltgründen kein geeigneter Kraftstoff mit einer entsprechenden Klopffestigkeit in den Tankstellennetzen zur Verfügung. Ottomotoren sind gegenwärtig überwiegend mit einer konstanten Verdichtung eingesetzt, wobei das Verdichtungsverhältnis dieser Ottomotoren derart festgelegt ist, dass in seinem höchsten Leistungsbereich mit einem für ihn vorgesehenen Kraftstoff kein Kraftstoffklopfen erzeugt wird. Da bei Ottomotoren mit einer Verringerung ihrer Leistungsabgabe gleichzeitig die Gefahr eines Kraftstoffklopfens sinkt, können Ottomotoren, um den Wirkungsgrad bei Ottomotoren während ihres Betriebes in einem mittleren und unteren Leistungsbereich zu erhöhen, bei einer mittlerem und unteren Leistungsabgabe in einem höheren Verdichtungsverhältnis betrieben werden, als dieses in einem hohen Leistungsbereich möglich ist. Aus diesem Grunde kann der Gesamtwirkungsgrad eines Ottomotors durch eine variable Verdichtung erheblich gesteigert werden, da Ottomotoren insbesondere in Fahrzeugen überwiegend in mittleren und unteren Leistungsbereichen betrieben werden.
Bei einer Absenkung des Verdichtungsverhältnisses bei den gegenwärtig überwiegend eingesetzten Dieselmotoren auf etwa 14,5:1 werden neben der Erzielung des höchstmöglichen Wirkungsgrads auch die Geräuscherzeugung vermindert und die mechanische Belastung der Kraftmaschine verringert. Bei den gegenwärtig überwiegend mit einer konstanten Verdichtung eingesetzten Dieselmotoren würden sich durch die Absenkung ihres Verdichtungsverhältnisses auf einen Wert von etwa 14,5:1 wesentlich erschwerte oder nicht durchzuführende Kaltstartvorgänge ergeben. Sichere Kaltstartvorgänge können ohne den Einsatz in ihrer Leistung verstärkter Glühkerzen hierbei durch den Einsatz einer variablen Verdichtung erzielt werden, wobei für einen Startvorgang die Verdichtung kurzzeitig erhöht wird.
Durch den Einsatz einer variablen Verdichtung können bei Ottomotoren und Dieselmotoren auch Bremsvorgänge durch eine hierbei erfolgende Erhöhung der Verdichtung unterstützt werden.
Für die Einstellung einer höheren Verdichtung wird die gemeinsame Drehachse D2 des Achszapfens 175 und des Innenläufers 171 über die gemeinsame Drehachse D1 der Abtriebswelle 174 und des Außenläufers 172 gestellt. Wird bei einer Erhöhung der Leistungsabgabe die Klopfgrenze erreicht, wird die Verdichtung dadurch vermindert, dass die gemeinsame Drehachse D2 des Achszapfens 175 und des Innenläufers 171 hier in die Richtung der gemeinsamen Drehachse D1 der Abtriebswelle 174 und des Außenläufers 172 gestellt wird. Diese automatisch zu erfolgende Verstellung kann durch den Einsatz von Klopfsensoren gesteuerten Verstelleinrichtungen erfolgen.
Während für den Verbrennungsprozess des Kraftstoffs die kleinste Arbeitsraumgröße für die Verdichtung des Kraftstoff-Luftgemisches hier in dem 0 ° – Punkt vorhanden ist, ist die kleinste Arbeitsraumgröße für den Gaswechsel am Ende des Ausschubtaktes und zum Beginn des Ansaugtaktes hier in dem 180 ° – Punkt vorhanden. Ist die gemeinsame Drehachse D2 des Achszapfens 175 und des Innenläufers 171 in die gemeinsame Drehachse D1 der Abtriebswelle 174 und des Außenläufers 172 gestellt, weisen beide Arbeitsräume 189 die gleiche Größe auf. Nach der Einstellung einer höheren Verdichtung, bei der die gemeinsame Drehachse D2 des Achszapfens 175 und des Innenläufers 171 über die gemeinsame Drehachse D1 der Abtriebswelle 174 und des Außenläufers 172 gestellt ist, erfolgt bei beiden in dem 0 ° – Punkt und in dem 180 ° – Punkt befindlichen Arbeitsräumen eine einander gegensätzliche Volumenveränderung, die sich aus dem Produkt der Querschnittsfläche der Kolben 188 und der Länge des Verstellweges e ergibt, wobei sich der in dem 0 ° – Punkt befindliche Arbeitsraum 189 sich verkleinert und der in dem 180 ° – Punkt befindliche Arbeitsraum 189 sich vergrößert hat. Durch die Vergrößerung des in dem 180 ° – Punkt befindlichen Arbeitsraum 189 kann während des Gaswechsels am Ende des Ausschubtaktes und zum Beginn des Ansaugtaktes in diesem Arbeitsraum 189 in für die Abgasrückführung vorteilhafter Weise eine größere Menge Abgas verbleiben.
Die Erzeugung der Drehbewegung des Außenläufers 172 und somit der Abtriebswelle 174 erfolgt durch den Eingriff der Kolben 188 in die Hubzapfen 187 der Exzenterwellen 182 während des Arbeitstaktes, wodurch die Planetenräder 183 über die Exzenterwellen 182 in Drehung versetzt werden, die Planetenräder 183 sich hierdurch auf dem im Stillstand gehaltenen Sonnenrad 184 abrollen und den Innenläufer 171 mittels der auf die Exzenterwelle 182 übertragenen Radialkräfte in Drehung versetzen.
Die Übertragung der Drehbewegungen des auf einem verstellbaren Achszapfen 175 drehbar gelagerten Innenläufers 171 mit den Drehbewegungen des auf der nicht verstellbaren Abtriebswelle drehfest gelagerten Außenläufers 172 in allen Einstellpositionen erfolgt mittels gemäß der Erfindung gestalteter Kopplungseinrichtungen 195 und 196, wobei die Kopplungseinrichtungen 195 und 196 in vier in einem Drehwinkelabstand von 4 × 90 °, zwischen den Exzenterwellen 182 angeordneten Bohrungen des Innenläufers 171 angeordnet sind und eine kraftschlüssige Verbindung mit dem Außenläufer 172 herstellen.
Die in 27 dargestellten Kopplungseinrichtungen 195 weisen in Bohrungen des Innenläufers 171 angeordnete, durch Federelemente 197 beaufschlagte, axial bewegliche Druckstifte 198 auf, die einen in der Bohrung des Innenläufers 171 geführten Zylinderkopf 199 aufweisen, an den sich ein Kegelkopf 200 anschließt. Die Federelemente 197 besitzen ein Widerlager, das durch eine in die Gewindebohrung des Innenläufers 171 eingesetzte Verschlussschraube 201 gebildet wird, wobei die Verschlussschraube 201 einen nach innen gerichteten, zentrischen Führungszapfen 202 aufweist, auf dem der Druckstift 198 mittels einer entsprechenden Bohrung axial und radial geführt ist. Der Kegelkopf 200 des Druckstiftes 198 greift federbelastet in eine Kegelbohrung 203 einer Zylinderbuchse 204 ein, die in den nach innen weisenden, keilförmigen, die Arbeitsräume 189 bildenden Zungen 205 des Außenläufers 172 drehbar gelagert und axial gesichert ist. Die Kegelbohrung 203 ist in der Zylinderbuchse 204 konzentrisch eingelassen und wird von einer Zylinderbohrung 206 umfasst, um durch einen in die Wandung der Zylinderbohrung 206 erfolgenden Eingriff des Zylinderkopfes 199 den Verstellweg zu begrenzen.
Um in dem gesamten Verstellbereich eine Kraftübertragung zwischen dem Innenläufer 171 und dem Außenläufer 172 mittels der Druckstifte 198 herstellen zu können, ist der Innendurchmesser der Kegelbohrung 203 und der Zylinderbohrung 206 gegenüber dem Außendurchmesser des Kegelkopfs 200 und des Zylinderkopfs 199 um die doppelte Länge des vorhandenen Verstellwegs e_max vergrößert. Um Gleitreibungen zu vermindern, sind die die Kegelbohrung 203 und die Zylinderbohrung 206 aufweisenden Zylinderbuchsen 204 in dem Außenläufer 172 drehbar gelagert. Liegt die Drehachse D2 des Innenläufers 171 in der Drehachse D1 des Außenläufers 172 greifen die Kegelköpfe 200 der Druckstifte 198 zentrisch in die Kegelbohrungen 203 ein, während die Zylinderköpfe 199 keinen Kontakt mit der Wandung der Zylinderbohrung 206 aufweisen. Vergrößert sich der Abstand zwischen der Drehachse D2 des Innenläufers 171 und der Drehachse D1 des Außenläufers 172 in die Richtung einer höheren Verdichtung vergrößert sich die Exzentrizität e des Eingriffs der Kegelköpfe 200 der Zylinderstifte 198, wodurch die Federelemente 197 der Zylinderstifte 198 weiter vorgespannt werden. Für die Herstellung einer spielfreien Kraftübertragung muss der durch die Federelemente 197 erzeugte Anpressdruck der Kegelköpfe 200 in die Kegelbohrung 203 sowie der Kegelwinkel β der Kegelköpfe 200 und der Kegelbohrung 203 so gewählt werden, dass die zwischen dem Innenläufer 171 und dem Außenläufer 172 auftretenden Drehmomente übertragen werden, wobei während der Verstellung des Innenläufers 171 in die Richtung einer höheren Verdichtung das Federelement 197 in Hinblick auf das sich hierbei vergrößernde zu übertragende Drehmoment in vorteilhafter Weise gleichzeitig mit einer sich vergrößernden Vorspannung beaufschlagt wird. Ist die größtmögliche Verdichtung eingestellt, bei der die Drehachse D2 in dem größtmöglichen Abstand e_max zu der Drehachse D1 gestellt ist, greifen die Zylinderköpfe 199 in die Wandung der Zylinderbohrungen 206 ein.
Die Kegelbohrungen mit den Zylinderbohrungen können auch direkt in dem Außenläufer eingebracht sein, wobei der Zylinderkopf 199 mit dem Kegelkopf 200 drehbar auf den Druckstiften 198 angeordnet oder der Druckstift 198 selbst drehbar in der Bohrungen des Innenläufers 171 gelagert ist.
Weiterhin können die Druckstifte 198 in dem Außenläufer 172 angeordnet sein, wobei die Zylinderbuchsen 204 oder die direkt eingebrachten Kegelbohrungen 203 mit den Zylinderbohrungen 206 in dem Innenläufer 171 angeordnet sind.
Die in 28 dargestellten Kopplungseinrichtungen 196 weisen gegenüber den Kopplungseinrichtungen 195 der 27 eine vereinfachte Bauweise auf. Für die Kopplung des Innenläufers 171 mit dem Außenläufer 172 sind Zylinderstifte 207 in zwischen den Exzenterwellen 182 angeordneten Bohrungen des Innenläufers 171 fest oder drehbar gelagert eingesetzt, die direkt oder mit einem eingearbeiteten oder drehbar aufgesetzten Zylinderkopf mit ihrem Außenumfang in die Wandungen von Zylinderbohrungen 208 eingreifen und in den nach innen weisenden, keilförmigen, die Arbeitsräume 189 bildenden Zungen 205 des Außenläufers 172 angeordnet sind. Hierbei ist der Innendurchmesser der Zylinderbohrungen 208 gegenüber dem Außendurchmesser des hier eingreifenden Zylinderstifts 207 oder des drehbaren Zylinderkopfs um die doppelte Länge des vorhandenen Verstellwegs = 2 × e_max vergrößert. Um Gleitbewegungen zu vermindern, sind in den Zungen 205 des Außenläufers 172 Laufbuchsen 209 eingesetzt, welche die Zylinderbohrung 208 aufweisen. Der Einsatz der Laufbuchsen 209 kann entfallen, wenn die Zylinderstifte 207 in ihrer Bohrung oder die Zylinderköpfe auf den Zylinderstiften 207 drehbar gelagert sind. Während in der Einstellung des höchsten Verdichtungsverhältnisses hierbei ein nur von den Fertigungstoleranzen abhängiges, spielarmes Drehwechselspiel vorhanden ist, vergrößert sich das Drehwechselspiel mit der Verringerung des Abstandes der Drehachse D2 zu der Drehachse D1.
Um Drehwechselbewegungen zwischen dem Innenläufer 171 und dem Außenläufer 172 zu dämpfen, kann zwischen dem Innenläufer 171 und dem Außenläufer 172 eine drehelastische Kupplung gegebenenfalls mit Schwingungsdämpfern angeordnet werden.
Die Kopplungseinrichtungen 195 und 196 können auch in dem Außenläufer 172 angeordnet werden, wobei dann die Kegelbohrungen 203 und die Zylinderbohrungen 204 in den Innenläufer 171 eingebracht sind.
Die Kopplungseinrichtungen 195 und 196 können auch in einem Drehwinkelabstand von 90 ° +270 °, 3 × 120 ° oder weiteren einander gleichen Drehwinkeln auf dem Innenläufer 171 und dem Außenläufer 172 angeordnet Kopplungseinrichtungen 195 und 196 angeordnet werden, wobei bei einer Anordnung der Kopplungseinrichtungen 195 und 196 in einander gleichen Drehwinkelabständen ein Massenausgleich unter den Kopplungseinrichtungen 195 und 196 hergestellt wird.
Die Kopplung des Innenläufers 171 und des Außenläufers 172 in allen Einstellpositionen kann auch gemäß 1 und 4 durch eine durch die Formgebung der Kolben 188 erfolgende Verkantung oder Blockierung in den Arbeitsräumen 183, gemäß 7 durch eine Kopplung des Innenläufers 171 und des Außenläufers 172 mittels eines Führungsstabs, gemäß 13 durch eine Kopplung des Innenläufers 171 und des Außenläufers 172 mittels eines Schlitzeingriffs, gemäß 17 durch eine Kopplung des Innenläufers 171 und des Außenläufers 172 mittels eines Eingriffs in parallel geführte Schlitze, gemäß 20 durch eine Kopplung des Innenläufers 171 und des Außenläufers 172 mittel eines fest mit dem Innenläufer 171 verbundenen Kolbens 188 und gemäß 22 mittels Koben, die mittels der Enden ihrer Führungsschlitze der Kolben 188 in die Hubzapfen 187 der Exzenterwellen 182 eingreifen.
Die Kopplung des Innenläufers 171 und des Außenläufers 172 für die zwischen ihnen in allen Einstellpositionen zu erfolgende Drehmomentübertragung kann durch ein Gleichlaufgelenk, eine Doppelkreuzgelenk-Kupplung oder auch nur durch eine Kreuzgelenk-Kupplung erfolgen, wobei hier eine Einrichtung für die Ermöglichung einer geringen Längsverschiebung innerhalb des Gleichlaufgelenks, der Doppelkreuzgelenk-Kupplung oder der Kreuzgelenk-Kupplung vorzusehen ist. Bei dem Einsatz eines Gleichlaufsgelenks und einer Doppelkreuzgelenk-Kupplung erfolgt in allen Einstellpositionen eine spielarme Kraftübertragung mit einer zwischen dem Innenläufer 171 und dem Außenläufer 172 vorhandenen synchronen Drehbewegung. Bei dem Einsatz einer Kreuzgelenk-Kupplung erfolgt in allen Einstellpositionen auch eine spielarme Kraftübertragung, wenn jedoch die Drehachsen des Innenläufers und des Außenläufers einen Abstand zueinander aufweisen, entsteht zwischen dem Innenläufer 171 und dem Außenläufer 172 eine ungleichförmige Drehbewegung.
Die Verstelleinrichtung ist auf der den Einlasskanal 178 und den Auslasskanal 179 aufweisenden Stirnwand 173 des Gehäuses 176 angeordnet und kann neben einer Veränderung des Verdichtungsverhältnisses auch gleichzeitig eine Phasenverstellung der Steuerzeiten durchführen. Die Veränderung der Verdichtungshöhe und die gleichzeitige Phasenverstellung der Steuerzeiten wird durch die exzentrische Befestigung des für die Lagerung des Innenläufers 171 und des Sonnenrades 184 vorgesehenen Achszapfens 175 auf der in ihrem Drehwinkel verstellbaren Verstellwelle 177 ermöglicht, die selbst exzentrisch zu der Drehachse der Abtriebswelle 174 in der Stirnwand 173 des Gehäuses 176 drehbar gelagert ist. Wird die Verstellwelle 177 etwa durch den Verstellhebel 181 in Drehung versetzt, erfolgt zum einen für die Veränderung der Verdichtungshöhe eine Bewegung parallel zu der Verstellachse V und zum anderen für die Phasenverstellung der Steuerzeiten eine Bewegung etwa rechtwinklig zu der Verstellachse V.
Der den Verstellhebel 181 antreibende Aktuator 180 kann als einfach oder doppelt wirkender Hydraulikzylinder und auch als elektrisch oder hydraulisch angetriebenes Spindelhubelement ausgebildet sein. Weiterhin kann die Verstellwelle 177 von einem Hydraulik- oder Elektromotor direkt angetrieben werden.
In einfacher Weise können weitergehende Phasenverstellungen der Steuerzeiten auch dadurch hergestellt werden, dass das Sonnenrad 184 etwa über einen von einem Aktuator angetriebenen Verstellhebel oder über einen Zahnradtrieb mittels einer Antriebsvorrichtung verdreht wird, wobei hier das Sonnenrad 184 drehbar auf dem Achszapfen 175 gelagert ist.
Eine Phasenverstellung der Steuerzeiten kann auch dadurch erfolgen, dass das drehbar gelagerte Sonnenrad 184 für seine Verstellung mittels eines Achszapfens mit einem als doppelt wirkenden hydraulischen Zylinder ausgebildeten Gelenkstab verbunden wird, der für seine Speisung über eine Drehverbindung mit der Hydraulikleitung einer Gehäusewandung verbunden ist, wobei der Gelenkstab auch als einfach wirkender Zylinder mit einer Rückstellfeder ausgebildet sein kann.
Die Verstellung der Steuerzeiten kann auch dadurch erfolgen, dass das Sonnenrad 184 auf dem Achszapfen 175 drehfest angeordnet ist. Für die Erzielung einer vorteilhaften Phasenverschiebung der Steuerzeiten muss zum einen die Exzentrizität des Achszapfens 175 auf der Verstellwelle 177 und zum anderen die Drehrichtung der Verstellwelle 177 für einen beabsichtigten Verstellvorgang entsprechend gewählt werden.
Für eine einfache Regelung des Erfindungsgegenstandes kann die Verstellung auch nur durch ein Federelement durchgeführt werden, das bei einem vorgegebenen Druck etwa bei einer durch ein Kraftstoffklopfen verursachten Druckerhöhung durch sein Nachgeben mittels der exzentrischen Anordnung des Achszapfens 175 und mittels der ebenfalls exzentrischen Anordnung der Verstellwelle 177 zum einen den Abstand der Drehachsen D1 und D2 zueinander und zum anderen den Drehwinkel des Innenläufers 171 und des Außenläufers 172 zu den Drehwinkeln der durch den Einlasskanal 178 und den Auslasskanal 179 gebildeten Schlitzsteuerung verstellt, um eine Verminderung einer überhöhten Druckbelastung herbeizuführen.
Als Rückstellfeder kann in einfacher Weise eine Drehfeder 205 an dem Verstellhebel 181 oder in einer Verstelleinrichtung angeordnet werden. Hierbei können auch andere Arten von Federeinrichtungen eingesetzt werden.
Als Verstellsystem für die Veränderung des Verdichtungsverhältnisses können hier auch die in3 und 6 aufgeführten Verstellsysteme angeordnet werden, wobei hier der Verstellweg geradlinig verläuft.
Gemäß der Erfindung weist der Außenläufer 172 an seinem Außenumfang oder an seinen äußeren Stirnflächen elektrische Einrichtungen wie Magnete, Spulen, Schleifringe und gegeneinander isolierte Dynamobleche auf oder der Außenumfang des Innenläufers 172 ist als Käfigläufer ausgebildet, wobei das feststehende Gehäuse 176 an seinem Innenumfang oder an seinen inneren Stirnflächen entsprechend kommunizierende elektrische Einrichtungen aufweist, um Strom für den Energiebedarf etwa eines Fahrzeugs und insbesondere um Strom während eines Bremsvorganges für eine Speicherung des Bremsstroms in Batterien oder in Kondensatoren zu erzeugen. Hierbei kann der Strom aus den Batterien oder Kondensatoren mittels der elektrischen Einrichtungen des Außenläufers 172 und des Gehäuses 176 Kraftstoff einsparend für einen Anfahr- oder Beschleunigungsvorgang sowie auch für eine Antriebsunterstützung bei einer weitgehend konstanten Drehzahl der Rotatronskolbenmaschine eingesetzt werden. Weiterhin können durch die elektrischen Einrichtungen des Außenläufers 172 und des Gehäuses 176 Startvorgänge für die Rotationskolbenmaschinen durchgeführt werden.
Als Schmierung der Rotationskolbenmaschine ist eine Trockensumpfschmierung besonders geeignet. Hierbei wir mittels Öl aus einer Kammer des Gehäuses 176 oder aus einem separaten Tank durch eine Sprühvorrichtung ein Ölnebel im Kurbelgehäuse erzeugt, wodurch auch die Arbeitsraumwandungen benetzt werden, wonach das wieder verflüssigte Öl zurück in die Ölkammer des Gehäuses 176 oder den Tank gefördert wird.
Bei dem Einsatz der Rotationskolbenmaschine etwa als tragbarer Motor einer Arbeitsmaschine oder als Flugmotor, wobei die Rotationskolbenmaschine auch über Kopf betrieben wird, ist eine Gemischschmierung vorteilhaft, wobei hier in einfacher Weise durch die sich im Ansaugtakt befindlichen Kolben 188 das Kraftstoffluftgemisch über einen Einlasskanal in das Kurbelgehäuse und weiter über den das Kurbelgehäuse mit den Arbeitsräumen 189 verbindenden Einlasskanal 178 aus dem Kurbelgehäuse in die Arbeitsräume 189 gesaugt wird.
In 29 ist ein Erfindungsgegenstand mit einem Rotor 210 in einem Axialquerschnitt dargestellt, der als eine nach dem Viertaktverfahren arbeitende Verbrennungskraftmaschine ausgebildet ist, die jedoch keine variable Verdichtung, jedoch eine Verstelleinrichtung für die Phasenverstellung der Steuerzeiten aufweist. Der Erfindungsgegenstand kann auch als durch ein Treibmittel beaufschlagter Motor oder als Pumpe eingesetzt werden.
Der Rotor 210 weist nach innen gerichtete Arbeitsräume 211 auf und ist auf einer Abtriebswelle 212 drehfest angeordnet, die hier links in einer den Einlasskanal 213 und den Auslasskanal 214 aufweisenden Stirnwand 215 und rechts in dem zugehörigen Gehäuse 216 gelagert ist. In dem Rotor 210 sind axial auf einem zu der gemeinsamen Drehachse des Rotors 210 und der Abtriebswelle 212 konzentrische Bohrungen eingebracht, in denen Exzenterwellen 217 mit drehfest an ihnen befestigten Planetenrädern 218 angeordnet sind, die während ihres Umlaufs mit einem Sonnenrad 219 kämmen, das für eine Phasenverstellung der Steuerzeiten drehbar auf der Abtriebswelle 212 gelagert ist und für eine Phasenverstellung der Steuerzeiten über eine Verstelleinrichtung verdreht wird. Neben einem möglichen Antrieb der Sonnenrades 219 über einen von einen Stellhebel, über ein Schneckengetriebe oder Kegelradgetriebe wird hier das Sonnenrad 219 über ein konzentrisch mit dem Sonnenrad 219 verbundenes, als Stirnrad ausgeführtes Verstellrad 220 angetrieben, das in das Sonnenrad 219 integriert sein kann und für eine einfache Herstellung die Verzahnung des Sonnenrades 219 aufweist. Das Stirnrad 220 kämmt mit einem Stirnradritzel 221, das von einem Stellmotor angetrieben wird. Die Exzenterwellen 217 des Rotors 210 weisen Hubzapfen 222 auf, auf denen in die Arbeitsräume 211 eingreifende Kolben 223 fliegend drehbar gelagert sind.
Eine Phasenverstellung der Steuerzeiten kann auch dadurch erfolgen, dass das drehbar gelagerte Sonnenrad 219 für seine Verstellung mittels eines Achszapfens mit einem als doppelt wirkenden hydraulischen Zylinder ausgebildeten Gelenkstab verbunden wird, der für seine Speisung über eine Drehverbindung mit der Hydraulikleitung einer Gehäusewandung verbunden ist, wobei der Gelenkstab auch als einfach wirkender Zylinder mit einer Rückstellfeder ausgebildet sein kann.
Bei dem nach dem Viertaktverfahren mittels einer Schlitzsteuerung arbeitenden Erfindungsgegenstand, führt jeder Kolben 223 während einer Umdrehung des Rotors 210 vier Hübe aus, sodass zwischen den Planetenrädern 218 und dem Sonnenrad 219 ein Übersetzungsverhältnis von 1:2 angeordnet ist.
Bei dem mittels einer Schlitzsteuerung nach dem Viertaktverfahren arbeitenden Erfindungsgegenstand, können die Kolben 223 während einer Umdrehung des Rotors 210 auch mehrere Hübe wie acht, zwölf, sechzehn, zwanzig oder vierundzwanzig Hübe ausführen, sodass zwischen den Planetenrädern 218 und dem Sonnenrad 219 ein entsprechendes Übersetzungsverhältnis von 1:4, 1:6, 1:8, 1:10 oder 1:12 und eine entsprechend angepasste Schlitzsteuerung anzuordnen ist.
Bei den Erfindungsgegenständen, die mittels einer Schlitzsteuerung als durch ein Treibmittel beaufschlagter Motor oder als Pumpe eingesetzt sind, wobei hier eine Arbeitsweise im Zweitakt vorhanden ist, führt hierfür jeder Kolben 223 während einer Umdrehung des Rotors 210 mindestens einen Doppelhub aus, sodass zwischen den Planetenrädern 218 und dem Sonnenrad 219 hier ein Übersetzungsverhältnis von 1:1 anzuordnen ist. Hierbei können die Kolben 223 während einer Umdrehung des Rotors 210 auch mehrere Doppelhübe ausführen, wobei hier entsprechend der Anzahl der Doppelhübe bei zwei, drei, vier, fünf oder sechs Doppelhüben ein entsprechendes Übersetzungsverhältnis von 1:2, 1:3, 1:4, 1:5 oder 1:6 und eine entsprechend angepasste Schlitzsteuerung anzuordnen ist.
Die Anordnung eines Hohlrades anstelle des Sonnenrades 219 für den Antrieb der Planetenräder 218 ist bei einem Übersetzungsverhältnis von 1:1 nur durch eine Anordnung zusätzlicher, rotierender Zahnräder zu ermöglichen, während bei einem Übersetzungsverhältnis von 1:2 die Planetenräder 220 miteinander kämmen und sich hierbei blockieren, wobei hier, um eine Blockierung des Antriebs der Exzenterwellen 217 zu vermeiden, die Planetenräder 220 gegeneinander axial versetzt werden müssen und das Hohlrad entsprechend zu verbreitern ist.
Auf den Hubzapfen 222 der Exenterwellen 217 können auch Pleuelstangen gelagert sein, die mit einem Kolben 223 verbunden sind oder es können gerade geführte Kolben 223 mit den Hubzapfen 222 über ein Schubgelenk verbunden sein, wobei hier die Kolben 223 den Gleitschlitz aufweisen und die Hubzapfen 222 als Gelenkbolzen ausgeführt sind, die auch einen Gleitstein aufweisen können.
Die Arbeitsräume können einen rechteckigen Querschnitt oder auch einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, wobei die Kolben hierdurch und auch in Hinblick auf ihre Schwenkbewegung eine entsprechende Formgebung aufweisen.
Für eine Massenreduzierung können die Kolben Ausnehmungen aufweisen und hohl ausgeführt sein.
Da für die Erzielung einer Raum sparenden Bauart hier die Kolben 217 direkt, ohne die Anordnung von Pleuelstangen auf den Hubzapfen 222 drehbar gelagert sind, führen die Kolben 223 während eines Doppelhubes auch eine hin- und hergehende Schwenkbewegung aus.
Die Arbeitsräume 211 können einen rechteckigen, kreisförmigen oder ovalen Querschnitt aufweisen, wobei die Arbeitsräume mit einem rechteckigen Querschnitt gerundete Ecken oder deren Enden halbkreisförmig ausgeführt sein können. Hierbei weisen die Kolben 223 auch im Hinblick auf ihre Schwenkbewegung eine entsprechende Formgebung auf.
Für eine Massenreduzierung können die Kolben 223 Ausnehmungen aufweisen und hohl ausgeführt sein.
Da die Kolben 223 die Aufgabe besitzen, die Arbeitsräume 211 abzudichten, weisen die in ihrer Draufsicht rechteckig ausgebildeten Kolben 223 beiderseitig, parallel zu der Drehachse des Rotors 210 verlaufende, zylindrisch nach außen gewölbte Eingriffsflächen 224 auf, die in die ebenen Wandungen ihres Arbeitsraumes 211 eingreifen. Der Radiusmittelpunkt der zylindrischen Eingriffsflächen 224 der Kolben 223 liegt in der Mittellängsachse der Kolben 223, wodurch sich für die Eingriffsflächen 224 eine Radiuslänge ergibt, die der halben Breite der Arbeitsräume 211 abzüglich einer erforderlichen Toleranz entspricht. Die Größe des Drehwinkels der zylindrischen Eingriffsflächen 224 muss mindestens den größten vorkommenden Drehwinkel ihres Eingriffs in die Wandung des Arbeitsraums 211 während der Schwenkbewegung der Kolben 223 aufweisen. An jede zylindrische Eingriffsfläche 224 schließt sich eine symmetrisch nach innen gewölbte Fläche 225 an, an die sich eine Kreisfläche 226 anschließt, die den Hubzapfen 222 mittels einer Lagereinrichtung umschließt. Die beiderseitig senkrecht und rechtwinklig zu der Drehachse des Rotors 210 verlaufenden Wandungen 227 der Arbeitsräume 211 und die in die Arbeitsräume 211 eingreifenden Wandungen der Kolben 223 sind eben. Für eine Verbesserung der Abdichtung können an den Kolben 223 oder in den Wandungen 227 der Arbeitsräume 211 Dichtleisten angeordnet werden.
Die in ihrer Draufsicht kreisförmig ausgebildeten Kolben weisen eine rundum verlaufende nach außen gewölbte, kugelförmige Eingriffsfläche auf, deren Radiusmittelpunkt in der Mittellängsachse der Kolben liegt, wodurch sich für die kugelförmige Eingriffsfläche eine Radiuslänge ergibt, die dem halben Durchmesser der Arbeitsräume abzüglich einer erforderlichen Toleranz entspricht. Die Größe des Drehwinkels der Eingriffsflächen muss mindestens den größten vorkommenden Drehwinkel ihres Eingriffs in die Wandung des Arbeitsraumes während der Schwenkbewegung der Kolben aufweisen. An die umlaufende kugelförmige Eingriffsfläche schließen sich zwei einander entgegengesetzt angeordnete, parallel zu der Drehachse des Rotors 210 verlaufende Absätze an, an denen sich jeweils in einfacher Weise, einander entgegengesetzt, eine symmetrisch nach innen gewölbte, ebene Fläche anschließt, die in ihrer Fortsetzung sich an eine kreisförmige Fläche anschließt, welche die Lagereinrichtung des Hubzapfens 222 umschließt. Für eine verbesserte Abdichtung können an den Kolben oder in den Wandungen der Arbeitsräume Dichtringe angeordnet werden.
Bei der Gestaltung des Erfindungsgegenstandes als Verbrennungskraftmaschine lassen sich sehr hohe Verdichtungsverhältnisse herstellen, sodass hierdurch der Erfindungsgegenstand auch nach dem Dieselverfahren betrieben werden kann. Hierfür können in den Böden der Kolben 223 etwa halbkugelförmige Verbrennungsräume 228 eingebracht sein, wobei diese auch in der Wandung des Außenumfangs des Rotors 210 eingebracht sein können. Um für die Verbrennung optimale Verbrennungsräume 228 herzustellen, können auch gleichzeitig halbkugelförmige Verbrennungsräume 228 sowohl in den Böden der Kolben 223 als auch gegenüberliegend in der Wandung des Außenumfangs der Rotors 210 angeordnet sein, wodurch kugelförmige Verbrennungsräume gebildet werden, wenn die Kolben 223 sich in ihrem oberen Totpunkt befinden. Weiterhin können die Verbrennungsräume 228 auch kugelförmig in dem Außenumfang des Rotors 210 oder in den Koben 223 angeordnet sein, wobei die Verbrennungsräume 218 über eine Öffnung mit den Arbeitsräumen 211 verbunden sind.
Alle während des Betriebes auftretenden Zentrifugalkräfte heben sich gegenseitig auf, sodass auf die Anordnung entsprechender Ausgleichsmassen verzichtet werden kann.
Gemäß der Erfindung weist der Rotor 210 an seinem Außenumfang oder an seinen äußeren Stirnflächen elektrische Einrichtungen wie Magnete, Spulen, Schleifringe und gegeneinander isolierte Dynamobleche auf oder der Außenumfang des Rotors 210 ist als Käfigläufer ausgebildet, wobei das feststehende Gehäuse 216 an seinem Innenumfang oder an seinen inneren Stirnflächen entsprechend kommunizierende elektrische Einrichtungen aufweist, um Strom für den Energiebedarf etwa eines Fahrzeugs und insbesondere Strom während eines Bremsvorganges für eine Speicherung des Bremsstroms in Batterien oder in Kondensatoren zu erzeugen. Hierbei kann der Strom aus den Batterien oder Kondensatoren mittels der elektrischen Einrichtungen des Rotors 210 und des Gehäuses 216 Kraftstoff einsparend für einen Anfahr- oder Beschleunigungsvorgang sowie auch für eine Antriebsunterstützung bei einer weitgehend konstanten Drehzahl der Rotationskolbenmaschine eingesetzt werden. Weiterhin können durch die elektrischen Einrichtungen des Rotors 210 und des Gehäuses 216 Startvorgänge für die Rotationskobenmaschinen durchgeführt werden.
Hierbei kann der Strom aus den Batterien oder Kondensatoren mittels der elektrischen Einrichtungen des Außenläufers 172 und des Gehäuses 176 Kraftstoff einsparend für einen Anfahr- oder Beschleunigungsvorgang sowie auch für eine Antriebsunterstützung bei einer weitgehend konstanten Drehzahl der Rotationskolbenmaschine eingesetzt werden. Weiterhin können durch die elektrischen Einrichtungen des Außenläufers 172 und des Gehäuses 176 Startvorgänge für die Rotationskobenmaschinen durchgeführt werden.
Als Schmierung der Rotationskolbenmaschine ist eine Trockensumpfschmierung besonders geeignet. Bei dem Einsatz der Rotationskolbenmaschine etwa als tragbarer Motor einer Arbeitsmaschine oder als Flugmotor, wobei die Rotationskolbenmaschine auch über Kopf betrieben werden, ist eine Gemischschmierung vorteilhaft, wobei hier in einfacher Weise das Kraftstoffluftgemisch mit einem durch eine Sprühvorrichtung erzeugten Ölnebel oder das Kraftstoff-Luft-Ölgemisch durch das Kurbelgehäuse mit oder ohne eine Ventilsteuerung geleitet wird und aus dem Kurbelgehäuse über einen oder mehrere, auch schaltbare oder regelbare Einlasskanäle 213 in die Arbeitsräume 211 gesaugt wird.
Die 30 bezieht sich auf einen Rotor 229 mit einem Lagerschild 230, um die Anordnung von beidseitig gelagerten Kurbelwellen 231 zu ermöglichen, wobei der Rotor 229 mit dem Lagerschild 230 für den Erfindungsgegenstand der 29 vorgesehen werden kann und auch der Rotor 229 mit dem Lagerschild 230 auch auf dem Achszapfen 175 des Erfindungsgegenstandes der 24–28 angeordnet werden kann. Der Rotor 229 weist in den Freiräumen zwischen den Kurbelwellen 231 Abstandshalter 232 auf, an deren Enden das Lagerschild 230 befestigt ist, wodurch die Kurbelwellen 231 von dem Rotor 229 und dem Lagerschild 230 umschlossen sind. Die Kurbelwellen 231 sind hierbei sowohl in dem Rotor 229 als auch in dem Lagerschild 230 gelagert, wobei sowohl der Rotor 229 als auch das Lagerschild 230 drehfest mit der Abtriebswelle 233 verbunden sind. Das Lagerschild 230 ist an den Abstandshaltern 232 mittels Passschrauben 234 befestigt, um eine schlupffreie Verbindung des Lagerschilds 230 mit dem Rotor 229 herzustellen. Hierbei kann das Lagerschild 230 ohne einen oder auch mit einem Führungsflansch des Lagerschildes 230 mit den Abstandshaltern 232 verbunden sein. Es können die Abstandshalter 232 an ihren Enden auch entsprechende Absätze aufweisen, in welche die Lagerschilde 230 mit einem Führungsflansch eingreifen. Weiterhin können die Enden der Abstandshalter 232 an ihren Stirnseiten Bohrungen aufweisen, in die Passstifte des Lagerschilds 230 eingreifen. Wie die Exzenterwellen der 29 werden die Kurbelwellen 231 während ihres Umlaufs durch ein in ein feststehendes Sonnenrad 235 eingreifendes Planetenrad 236 angetrieben werden. Bei einteiligen Kurbelwellen 231 müssen die Gelenke 239 auf den Hubzapfen 237 gelagerten Kolben 238 geteilt ausgeführt sein, während die Kolben 238 geschlossene Gelenke 239 aufweisen können, wenn die Hubzapfen 237 mit den aufsetzten Gelenken 239 der Kolben 238 in die Kurbelwangen 240 eingepresst, eingeschraubt, genietet oder eingeschweißt sind.
Auf den Hubzapfen 237 der Kurbelwellen 231 können auch Pleuelstangen gelagert sein, die mit einem Kolben 238 verbunden sind oder es können gerade geführte Kolben 238 mit den Hubzapfen 237 über ein Schubgelenk verbunden sein, wobei hier die Kolben 238 den Gleitschlitz aufweisen und die Hubzapfen 237 als Gelenkbolzen ausgeführt sind, die auch einen Gleitstein aufweisen können. Bei einteiligen Kurbelwellen 231 müssen die Kolben 238 geteilte Schlitze aufweisen.
Die in der 29 für eine Phasenverstellung der Steuerzeiten aufgeführte Einrichtung ist auch für die in 24–25 und 30 aufgeführte Rotationskolbenmaschine einsetzbar, wobei hier das Sonnenrad 184, 235 mittels einer Verstelleinrichtung angetrieben wird.
In 31 ist ein in einem zylindrischen Arbeitsraum 241 eines Außenläufers 242 Schwenkbewegungen ausführender, in seiner Draufsicht kreisförmig ausgebildeter Kolben 243 dargestellt, der über ein Gelenk 244 mit einem Innenläufer 245 verbunden ist. Der Kolben 243 weist eine rundum, rechtwinklig zur Längsachse des Kolbens 243 verlaufende, kugelförmige Eingriffsfläche 246 auf, deren Radiuslänge dem halben Durchmesser des Arbeitsraums 241 abzüglich einer erforderlichen Toleranz entspricht und deren Radiusmittelpunkt in der Mittellängsachse des Kolbens 243 liegt, wobei die Linie der größten, senkrecht zur Mittellängsachse des Kolbens 243 verlaufenden Querschnittsfläche A in der Winkelhalbierenden des Eingriffswinkels α der kugelförmigen Eingriffsfläche 246 liegt. Der Eingriffswinkel α der kugelförmigen Eingriffsfläche 246 weist die doppelte Größe des auf die Mittellängsachse des Arbeitsraumes 241 bezogenen Schwenkwinkels β auf.
Die zwischen dem Außenläufer 242 und dem Innenläufer 245 zu erfolgende Drehmomentübertragung wird durch eine Verkantung der Kolben 243 in ihren Arbeitsräumen 241 während der größten Schrägstellung der Kolben 243 erzielt, wobei die Verkantung jedes Kolbens 243 in seinem Arbeitsraum 241 durch den Eingriff zweier mit einem ausreichenden Versatz S einander entgegengerichteter, in die zylindrische Arbeitsraumwandung 247 des Kolbens 243 eingreifender Widerlager erzielt wird. Hierdurch wird mittels der in den Arbeitsräumen 241 des Außenläufers 242 drehfest gehaltenen Kolben 243 über den mit dem Innenläufer 245 und dem Gelenk 244 des Kolbens 243 verbundenen Achsbolzen 248 eine gegenseitige Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer 245 und dem Außenläufer 242 in eine einander gleiche Drehrichtung hergestellt.
Die für die Herstellung einer Verkantung erforderlichen, einander entgegengesetzt gerichteten, in einem ausreichenden Abstand zueinander angeordneten Widerlager werden gemäß der Erfindung derart gebildet, dass als ein Widerlager Wo die kugelförmige Eingriffsfläche 246 des Kolbens 243 herangezogen wird, wobei in 31 die rechte kugelförmige Eingriffsfläche 246 des Kolbens 243 als Widerlager Wo in die zylindrische Arbeitsraumwandung 247 eingreift. Für die Herstellung des erforderlichen zweiten Widerlagers werden zwei in dem Abstand S unter der kugelförmigen Eingriffsfläche 246 des Kolbens 243 in beide Schwenkrichtungen des Kolbens 243 weisende Widerlager Wu mit zylindrische Eingriffsflächen 249 vorgesehen, die sich nach unten, in die Richtung des Gelenks 244, symmetrisch zu der Mittellängsachse des Kolbens 243 in dem doppelten, auf die Mittellängsachse des Arbeitsraums 241 bezogenen Schwenkwinkel β einander annähern und für den Eingriff in die zylindrische Arbeitsraumwandung 247 entsprechend kreisförmig nach außen gewölbt sind, wobei in 31 die in die linke Schwenkrichtung weisende, zylindrische Eingriffsflächefläche 249 des Kolbens 243 während der größten Schrägstellung des Kolbens 243 in die zylindrische Arbeitsraumwandung 247 eingreift. Um Zwängungen zu vermeiden, dürfen die zylindrischen Eingriffsflächen 249 des Kolbens 243 während der Schwenkbewegung der Kolben 243 die in der Mittellängsachse des Arbeitsraums 241, parallel zu den Drehachsen des Innenläufers 245 und des Außenläufers 242 verlaufende Ebene nicht überschreiten.
Unter seinen zylindrischen Eingriffsflächen 249 weist der Kolben 243 in einem ausreichenden Abstand eine kreisförmige Fläche 250 auf, die das Gelenk 244 mit dem Achsbolzens 248 für die drehbare Lagerung des Kolbens 243 in dem Innenläufer 245 und für die Übertragung der Drehbewegung zwischen dem Innenläufer 245 und dem Außenläufer 242 umschließt.
Hierbei können auch Kolben 243 mit einem ovalen, rechteckigen mit gerundeten Ecken oder rechteckig mit halbkreisförmigen Enden versehenen Querschnitt angeordnet werden, deren Arbeitsräume entsprechend angepasst sind.
Die kreisförmig, oval, rechteckig mit gerundeten Ecken oder rechteckig mit halbkreisförmigen Enden umlaufenden Eingriffsflächen 246 müssen in ihrer Breite entsprechend ihres während des größten Schwenkausschlags erfolgenden Eingriffs angepasst verändert werden, wobei die Eingriffsflächen 246 im Bereich der Drehachse der Schwenkbewegung nur auf eine konstruktive Breite abgemindert sind, um scharte Kanten zu vermeiden.
Für eine verbesserte Abdichtung können an den Kolben 243 oder in den Arbeitsraumwandungen 247 Dichtringe angeordnet werden.
In 32 ist ein in einem Arbeitsraum 251 eines Außenläufers 252 durch seine prismatische Formgebung geradlinig geführter Kolben 253 mit einem zylindrischen, ovalen oder rechteckigen etwa mit gerundeten Ecken versehenen Querschnitt 251 dargestellt, wobei der Kolben 253 mit dem Innenläufer 254 mittels einer Schwenkbewegungen ausführenden Pleuelstange 255 verbunden ist, die in dem Innenraum des Kolbens 253 mittels eines Kolbenbolzens 256 drehbar gelagert ist und mit dem Innenläufer 254 über ein einen Achsbolzen 257 aufweisendes Gelenk 258 mit dem Innenläufer 254 verbunden ist.
Die zwischen dem Außenläufer 252 und dem Innenläufer 254 zu erfolgende Drehmomentübertragung wird durch eine Verkantung der Pleuelstangen 255 in ihren Kolben 253 während der größten Schrägstellung der Pleuelstangen 255 erzielt, wobei die Verkantung jeder Pleuelstange 255 in ihrem Kolben 253 durch den Eingriff zweier mit einem ausreichenden Versatz S einander entgegengerichtet gerichteter, in dem Innenraum des Kolbens 253 angeordneter Widerlager erzielt wird. Hierdurch wird mittels der in den Arbeitsräumen 251 des Außenläufers 242 drehfest gehaltenen Kolben 243 und mittels der in den Kolben 253 drehfest gehaltenen Pleuelstangen 255 über den mit dem Innenläufer 245 und dem Gelenk 258 der Pleuelstange 255 verbundenen Achsbolzen 257 eine gegenseitige Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer 2S4 und dem Außenläufer 252 in eine einander gleiche Drehrichtung hergestellt.
Die Einrichtung der einander entgegengesetzt gerichteten, in einem ausreichenden Abstand zueinander angeordneten Widerlager für eine Verkantung der Pleuelstange 255 innerhalb ihres Kolbens 252 erfolgt gemäß der Erfindung derart, dass für die Herstellung des einen der zwei erforderlichen Widerlager Wz der von dem Pleuelstangenauge 259 umschlossene Kolbenbolzen 258 herangezogen wird, wobei der Kolbenbolzen 258 in beide Drehrichtungen Kräfte überträgt, während für die Herstellung des anderen Widerlagers Ws an der Pleuelstange 255 zwei einander gegenüberliegende, in jeweils eine der beiden Schwenkrichtungen der Pleuelstange 255 weisende Eingnffsflächen 260 für den Eingriff in innerhalb des Kolbens 253 angeordneter Stege 261 vorgesehen sind, die unter dem den Kolbenbolzen 256 umschließenden Pleuelstangenauge 259 angeordnet sind. Die Eingriffsflächen 260 der Pleuelstange 255 nähern sich symmetrisch zu der Mittellängsachse der Kolben 253 in dem doppelten, auf die Mittellängsachse des Arbeitsraumes 251 bezogenen Schwenkwinkel β einander nach unten an und sind in einfacher Weise, wie die Kontaktflächen der Stege 281 der Kolben 253, eben ausgebildet, wobei in der 32 die in die Schwenkrichtung weisende linke Eingriffsfläche 260 der Pleuelstange 255 während der größten Schrägstellung des Kolbens 253 in die linke der beiden Kontaktflächen der innerhalb des Kolbens 253 angeordneter Stege 261 eingreift.
Für eine verbesserte Abdichtung können an dem Kolben 253 oder in den Arbeitsraumwandungen 262 Dichtringe 263 angeordnet werden.
In 33 ist ein in einem Arbeitsraum 264 eines Außenläufers 265 geradlinig geführter, prismatischer Kolben 288 mit einem zylindrischen, ovalen oder rechteckigen Querschnitt dargestellt, wobei der Kolben 288 mit dem Innenläufer 267 mittels einer Schwenkbewegungen ausführenden Pleuelstange 288 verbunden ist, die in dem Innenraum des Kolbens 288 mittels eines Kolbenbolzens 289 drehbar gelagert ist und mit dem Innenläufer 267 über ein einen Achsbolzen 270 aufweisendes Gelenk 271 mit dem Innenläufer 267 verbunden ist.
Die zwischen dem Innenläufer 267 und dem Außenläufer 265 zu erfolgende Drehmomentübertragung wird durch eine Verkantung der Pleuelstangen 268 in ihren Kolben 266 während der größten Schrägstellung der Pleuelstangen 268 erzielt, wobei die Verkantung jeder Pleuelstange 268 in ihrem Kolben 266 durch den Eingriff zweier mit einem ausreichenden Versatz S einander entgegengerichtet gerichteter, in dem Innenraum des Kolbens 266 angeordneter Widerlager erzielt wird. Hierdurch wird mittels der in den Arbeitsräumen 264 des Außenläufers 265 geradlinig geführten Kolben 266 und mittels der in den Kolben 266 in ihrer Schwenkrichtung blockierten Pleuelstangen 268 über den die Pleuelstange 268 mit dem Innenläufer 267 verbindenden Achsbolzen 270 des Gelenks 271 eine gegenseitige Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer 267 und dem Außenläufer 265 in eine einander gleiche Drehrichtung hergestellt.
Die einander entgegengerichteten, in dem Versatz S zueinander angeordneten Widerlager werden gemäß der Erfindung dadurch gebildet, dass für die Herstellung des einen der zwei erforderlichen Widerlager Ws zwei an der Pleuelstange 268 beiderseitig von dem Pleuelstangenauge 272 angeordnete Stütznocken 273 mit einer in ihre Schwenkrichtung weisenden Eingriffsfläche 274 angeordnet sind, die während der größten Schrägstellungen der Pleuelstange 268 wechselseitig direkt in den Kolbenboden 275 oder in unter dem Kolbenboden 275 angeordnete, nockenförmige Erhebungen 276 eingreifen, wobei in der 33 die in die linke Richtung weisende Eingriffsfläche 274 des Stütznockens 273 der Pleuelstange 268 in die linke nockenförmige Erhebung 276 des Kolbenbodens 275 eingreift. Für die Herstellung des anderen Widerlagers Wz wird der von dem Peuelstangenauge 272 umschlossene Kolbenbolzen 269 herangezogen, der in beide Schwenkrichtungen Kräfte überträgt.
Für eine verbesserte Abdichtung können an dem Kolben 266 oder in den Arbeitsraumwandungen 277 Dichtringe 278 oder Dichtleisten angeordnet werden.
In 34 ist ein in einem Arbeitsraum 279 des Außenläufers 280 Schwenkbewegungen ausführender Kolben 281 mit einem rechteckigem Querschnitt dargestellt, der über ein Gelenk 282 mit einem Innenläufer 283 verbunden ist. Hierbei weist der Kolben 281 in beide Schwenkrichtungen weisende, nach außen gewölbte, zylindrische Eingriffsflächen 284 auf, deren Radiusmittelpunkt in der Mittellängsachse des Kolbens 281 liegt, wodurch sich bei den zylindrischen Eingriffsflächen 284 eine Radiuslänge ergibt, die dem halben Durchmesser des Arbeitsraums 279 abzüglich einer erforderlichen Toleranz entspricht. Es können hier auch in zylindrischen Arbeitsräumen Schwenkbewegungen ausführende Kolben mit einem kreisförmigen Querschnitt eingesetzt werden, die eine kugelförmige Eingriffsfläche aufweisen. Weiterhin können auch in ihrem Arbeitsraum geradlinig geführte Kolben eingesetzt werden, die über eine Pleuelstange mit einem Innenläufer verbunden sind, wobei hier die Pleuelstange eine Schwenkbewegung ausführt.
Die zwischen dem Innenläufer 283 und dem Außenläufer 280 zu erfolgende Drehmomentübertragung wird durch eine Blockierung der Schwenkbewegung der Kolben 281 oder der Pleuelstangen mittels zweier, einander entgegengesetzter, mit einem ausreichenden Versatz S angeordneter Widerlager hergestellt, wobei als ein der zwei erforderlichen Widerlager Wz der den Außenläufer 280 mit dem Innenläufer 283 verbindende Achsbolzen 285 eingesetzt ist, der für beide Schwenkrichtungen herangezogen werden kann. Für die Herstellung des anderen Widerlagers Ws weist das Gelenk 282 des Kolbens 281 oder der Pleuelstange zwei nach unten, in ihre Schwenkrichtung weisende Stütznocken 286 auf, wobei der jeweils in seine Schwenkrichtung weisende Stütznocken 286 während der größten Schrägstellungen des Kolbens 281 oder der Pleuelstange mittels einer seiner Eingriffsflächen 287 in den Außenumfang 288 einer umlaufenden Nut 289 des Innenläufers 283 eingreift. Mittels der hierbei erfolgenden Blockierung der Kolben 281 oder der Pleuelstangen erfolgt eine Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer 283 und dem Außenläufer 280 durch den Eingriff der Kolben 281 in ihre Arbeitsraumwandung 290, während die blockierten Pleuelstangen über ihren Kolbenbolzen eine Drehmomentübertragung zwischen dem Außenläufer 280 und dem Innenläufer 283 durch den Eingriff der Kolben 281 in ihre Arbeitsraumwandung 290 erzielen. In der 34 greift der rechte Stütznocken 286 während der größten Schrägstellung des Kolbens 281 in den Außenumfang 288 der umlaufenden Nut 289 des Innenläufers 283 ein.
Für eine verbesserte Abdichtung können in den Arbeitsraumwandungen 290 oder an dem Kolben 281 Dichtleisten 291 angeordnet werden.
In 35 ist ein in einem Arbeitsraum 292 des Außenläufers 293 Schwenkbewegungen ausführender Kolben 294 mit einem rechteckigem Querschnitt dargestellt, der über ein Gelenk 295 mit einem Innenläufer 296 verbunden ist. Hierbei weist der Kolben 294 in beide Schwenkrichtungen weisende, nach außen gewölbte, zylindrische Eingriffsflächen 297 auf, deren Radiusmittelpunkt in der Mittellängsachse des Kolbens 294 liegt, wodurch sich bei den zylindrischen Eingriffsflächen 297 eine Radiuslänge ergibt, die dem halben Durchmesser des Arbeitsraums 292 abzüglich einer erforderlichen Toleranz entspricht. Es können auch in den Arbeitsräumen eine Schwenkbewegung ausführende Kolben mit einem kreisförmigen Querschnitt eingesetzt werden, die eine kugelförmige Eingriffsfläche aufweisen. Weiterhin können auch in ihrem Arbeitsraum geradlinig geführte Kolben eingesetzt werden, die über eine Pleuelstange mit einem Innenläufer verbunden sind, wobei die Pleuelstange Schwenkbewegungen ausführt.
Die zwischen dem Innenläufer 296 und dem Außenläufer 293 zu erfolgende Drehmomentübertragung wird durch eine Blockierung der Schwenkbewegung der Kolben 294 oder der Pleuelstangen mittels zweier, einander entgegengesetzter, mit einem ausreichenden Versatz S angeordneter Widerlager hergestellt, wobei hier ein zentrales Widerlager Wz angeordnet ist, das durch den den Außenläufer 293 mit dem Innenläufer 296 verbindenden Achsbolzen 298 gebildet wird, der von dem Gelenk 295 des Kolbens 294 oder dem Gelenk der Pleuelstange umschlossen wird, wobei der Achsbolzen 298 für beide Schwenkrichtungen als Widerlager herangezogen wird. Für die Herstellung des erforderlichen zweiten Widerlagers werden zwei beiderseitig von dem Widerlager Wz angeordnete Widerlager Ws vorgesehen, die in einfacher Weise mittels zweier eine Nut 299 des Innenläufers 296 überspannender Kontaktstifte 300 gebildet werden, in die an dem Gelenk 295 des Kolbens 294 angeordnete Stütznocken 301 während der größten Schrägstellungen des Kolbens 294 oder der Pleuelstange wechselseitig mit ihrer Eingriffsfläche 302 eingreifen. Mittels der hierbei erfolgenden Blockierung der Kolben 294 oder der Pleuelstangen erfolgt eine Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer 296 und dem Außenläufer 293 durch den Eingriff der Kolben 294 in ihre Arbeitsraumwandung 303, während die blockierten Pleuelstangen über ihren Kolbenbolzen eine Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer 296 und dem Außenläufer 293 durch den Eingriff der Kolben in ihre Arbeitsraumwandung 303 erzielen. In der 35 greift eine nach links gerichtete Eingriffsfläche 302 des entsprechenden Stütznockens 301 während der größten Schrägstellung des Kolbens 294 in den die Nut 299 des Innenläufers 296 überspannenden Kontaktstift 302 ein.
Für eine verbesserte Abdichtung können an dem Kolben 294 oder in den Arbeitsraumwandungen 303 Dichtleisten angeordnet werden.
In 36 ist ein in einem Arbeitsraum 304 des Außenläufers 305 Schwenkbewegungen ausführender Kolben 306 mit einem rechteckigem Querschnitt dargestellt, der über ein Gelenk 307 mit einem Innenläufer 308 verbunden ist. Hierbei weist der Kolben 306 in beide Schwenkrichtungen weisende, nach außen gewölbte, zylindrische Eingnffsflächen 309 auf, deren Radiusmittelpunkt in der Mittellängsachse des Kolbens 306 liegt, wodurch sich bei den zylindrischen Eingriffsflächen 309 eine Radiuslänge ergibt, die dem halben Durchmesser des Arbeitsraums 304 abzüglich einer erforderlichen Toleranz entspricht. Es können auch in den Arbeitsräumen eine Schwenkbewegung ausführende Kolben mit einem kreisförmigen Querschnitt eingesetzt werden, die eine kugelförmige Eingriffsfläche aufweisen. Weiterhin können auch in ihrem Arbeitsraum geradlinig geführte Kolben eingesetzt werden, die über eine Pleuelstange mit einem Innenläufer verbunden sind, wobei die Pleuelstange eine Schwenkbewegung ausführt.
Die zwischen dem Innenläufer 308 und dem Außenläufer 305 zu erfolgende Drehmomentübertragung wird durch eine Blockierung der Schwenkbewegung der Kolben 306 oder der Pleuelstangen mittels zweier, einander entgegengesetzter, mit einem ausreichenden Versatz S angeordneter Widerlager hergestellt, wobei hier ein zentrales Widerlager Wz angeordnet ist, das durch den den Innenläufer 308 mit dem Außenläufer 305 verbindenden Achsbolzen 310 gebildet wird, der von dem Gelenk 307 des Kolbens 306 oder dem Gelenk der Pleuelstange umschlossen wird, wobei der Achsbolzen 310 für beide Schwenkrichtungen als Widerlager herangezogen wird. Für die Herstellung des erforderlichen zweiten Widerlagers Ws wird ein an dem Gelenk 307 des Kolbens 306 seitlich angeordneter Stütznocken 311 vorgesehen, der während der größten Schrägstellungen des Kolbens 306 oder der Pleuelstange in einer Schwenkrichtung mit einer seiner beiden Kontaktflächen 312 in den Außenumfang 313 einer umlaufenden Nut 314 des Innenläufers 308 eingreift und während der größten Schrägstellung der anderen Schwenkrichtung des Kolbens 294 oder der Pleuelstange in einen die Nut 314 des Innenläufers 308 überspannenden Kontaktstift 315 eingreift. Mittels der hierbei erfolgenden Blockierung der Kolben 306 oder der Pleuelstangen erfolgt eine Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer 308 und dem Außenläufer 305 durch den Eingriff der Kolben 306 in ihre Arbeitsraumwandung 316, während die blockierten Pleuelstangen über ihren Kolbenbolzen eine Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer 308 und dem Außenläufer 305 durch den Eingriff der Kolben 306 in ihre Arbeitsraumwandung 316 erzielen. In der 35 greift ein nach rechts gerichteter Stütznocken 311 während der größten Schrägstellung des Kolbens 306 in den Außenumfang 313 der umlaufenden Nut 314 des Innenläufers 308 ein.
Für eine verbesserte Abdichtung können an dem Kolben 306 oder in den Arbeitsraumwandungen 316 Dichtleisten angeordnet werden.
In 37 ist ein in einem Arbeitsraum 317 des Außenläufers 318 Schwenkbewegungen ausführender Kolben 319 mit einem rechteckigem Querschnitt dargestellt, der über ein Gelenk 320 mit einem Innenläufer 321 verbunden ist. Hierbei weist der Kolben 319 in beide Schwenkrichtungen weisende, nach außen gewölbte, zylindrische Eingriffsflächen 322 auf, deren Radiusmittelpunkt in der Mittellängsachse des Kolbens 319 liegt, wodurch sich bei den zylindrischen Eingriffsflächen 322 eine Radiuslänge ergibt, die dem halben Durchmesser des Arbeitsraums 317 abzüglich einer erforderlichen Toleranz entspricht. Es können auch in den Arbeitsräumen eine Schwenkbewegung ausführende Kolben mit einem kreisförmigen Querschnitt eingesetzt werden, die eine kugelförmige Eingriffsfläche aufweisen. Weiterhin können auch in ihrem Arbeitsraum geradlinig geführte Kolben eingesetzt werden, die über eine Pleuelstange mit einem Innenläufer verbunden sind, wobei die Pleuelstange Schwenkbewegungen ausführt.
Die zwischen dem Innenläufer 321 und dem Außenläufer 318 zu erfolgende Drehmomentübertragung wird durch eine Blockierung der Schwenkbewegung der Kolben 319 oder der Pleuelstangen mittels zweier, einander entgegengesetzter, mit einem ausreichenden Versatz S angeordneter Widerlager hergestellt, wobei hier ein zentrales Widerlager Wz angeordnet ist, das durch den den Außenläufer 318 mit dem Innenläufer 321 verbindenden Achsbolzen 323 gebildet wird, wobei der Achsbolzen 323 von dem Gelenk 320 des Kolbens 319 oder dem Gelenk der Pleuelstange umschlossen wird und in beide Schwenkrichtungen als Widerlager herangezogen wird. Für die Herstellung des erforderlichen zweiten Widerlagers Ws ist ein an dem Gelenk 320 des Kolbens 319 oder der Pleuelstange seitlich angeordneter Stützarm 324 vorgesehen, der während der größten Schrägstellung der einen Schwenkrichtung des Kolbens 319 oder der Pleuelstange in eine nach außen weisende Grundfläche 325 einer Ausnehmung 326 des Innenläufers 321 eingreift und während der größten Schrägstellung der anderen Schwenkrichtung des Kolbens 319 oder der Pleuelstange in einen die Ausnehmung 326 des Innenläufers 321 überspannenden Kontaktarm 327 eingreift. Mittels der hierbei erfolgenden Blockierung der Kolben 319 oder der Pleuelstangen erfolgt eine Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer 321 und dem Außenläufer 318 durch den Eingriff der Kolben 319 in ihre Arbeitsraumwandung 328 des Außenläufers 318, während die blockierten Pleuelstangen über ihren Kolbenbolzen eine Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer 321 und dem Außenläufer 221 durch den Eingriff der Kolben 319 in ihre Arbeitsraumwandung 328 des Außenläufers 318 erzielen. In der 35 greift ein nach rechts gerichteter Stützarm 324 während der größten Schrägstellung des Kolbens 319 in die Grundfläche 325 der Ausnehmung 326 des Innenläufers 318 ein.
Für eine verbesserte Abdichtung können an dem Kolben 319 oder in den Arbeitsraumwandungen 328 Dichtleisten angeordnet werden.
In 38 und 39 ist eine Schwenkbewegungen ausführende Kolbenstange 329 oder eine Pleuelstange in zwei Ansichten dargestellt, die mittels einer Gabel 330 einen als Scheibe ausgebildeten Innenläufer 331 umfasst und mittels eines in den Gabelschenkeln 332 sowie in einer Bohrung des Innenläufers 331 gelagerten Gelenkbolzens 333 mit dem Innenläufer 331 verbunden ist. Durch das hier eingesetzte System der Kopplung der Stange 329 des Kolbens oder der Pleuelstange mit dem Innenläufer 331 kann auf eine umlaufende Nut im Innenläufer 331 verzichtet werden. Um eine Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer 331 und dem Außenläufer herzustellen, weisen die Stange 329 des Kolbens oder die Pleuelstange für die Bildung eines der zwei erforderlichen Widerlager an der Stange 329 des Kolbens oder an der Pleuelstange zwei in beide Schwenkrichtungen weisende Stützarme 334 auf, die durch den wechselseitigen Eingriff ihrer Kontaktflächen 335 in den Außenumfang 336 des Innenläufers 331 eine Blockierung der Schwenkbewegung der Stange 329 des Kolbens oder der Pleuelstange während ihrer größten Schrägstellung herstellen, wobei als anderes Widerlager der Gelenkbolzen 333 herangezogen wird, der für beide Schwenkrichtungen eingesetzt ist.
Hierbei kann die Stange 329 des Kolbens oder die Pleuelstange auch durch einen Gelenkbolzen 333 drehbar gelagert sein, der in Bohrungen von auf dem Außenumfang 336 des Innenläufers 331 angeordneten Achshaltern eingesetzt ist. Weiterhin kann die an der Stange 329 des Kolbens oder an der Pleuelstange befestigten Stützarme 334 mit ihren Kontaktflächen 335 wechselseitig in den Außenumfang 336 des Innenläufers 331 oder in auf dem Außenumfang 338 des Innenläufers 331 angeordnete Nocken eingreifen.
In 40 ist eine Schwenkbewegungen ausführende Kolbenstange oder eine Pleuelstange 337 dargestellt, die mittels einer Gabel 338 einen als Scheibe ausgebildeten Innenläufer 339 umfassen und mittels eines in den Gabelschenkeln 340 sowie in einer Bohrung des Innenläufers 339 gelagerten Gelenkbolzens 341 drehbar mit dem Innenläufer 339 verbunden sind. Durch das hier eingesetzte System der Kopplung der Stange des Kolbens oder der Pleuelstange 337 mit dem Innenläufer 339 kann auf eine umlaufende Nut im Innenläufer 339 verzichtet werden. Um zwischen dem Innenläufer 339 und dem Außenläufer eine Drehmomentübertragung herzustellen, sind für die Bildung des einen der zwei erforderlichen Widerlager die Gabelschenkel 340 der Stange des Kolbens oder der Pleuelstange 337 über die Bohrung des Gelenkbolzens 341 hinaus verlängert und in ein- oder beiderseitig angeordneten Ausnehmungen 342 in der Stirnwand des Innenläufers 339 eingesetzt. Die stirnseitigen Ausnehmungen 342 des Innenläufers 339 weisen für die Herstellung des Widerlagers an ihren Rändern Eingriffsflächen 343 auf, in welche die Eingriffsflächen 344 der Gabelschenkel 340 eingreifen, wobei eine Blockierung der Schwenkbewegung der Kolbenstange oder der Pleuelstange 337 während ihrer größten Schrägstellung durch ihren wechselseitigen Eingriff in die Eingriffsflächen 343 der Ausnehmungen 342 des Innenläufers 339 erfolgt. Als anderes Widerlager ist der Gelenkbolzen 341 vorgesehen ist, der für beide Schwenkrichtungen eingesetzt ist.
In 41 ist eine Schwenkbewegungen ausführende Kolbenstange oder eine Pleuelstange 345 dargestellt, die mittels einer Gabel 346 einen als Scheibe ausgebildeten Innenläufer 347 umfasst und mittels eines in den Gabelschenkeln 348 sowie in einer Bohrung des Innenläufers 347 gelagerten Gelenkbolzens 349 drehbar mit dem Innenläufer 347 verbunden ist. Durch das hier eingesetzte System der Kopplung der Stange des Kolbens oder der Pleuelstange 345 mit dem Innenläufer 347 kann auf eine umlaufende Nut im Innenläufer 347 verzichtet werden. Um eine Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer 347 und dem Außenläufer herzustellen, sind für die Bildung des einen der zwei erforderlichen Widerlager die beiden Gabelschenkel 348 der Stange des Kolbens oder der Pleuelstange 345 über den Gelenkbolzen 349 hinaus verlängert und weisen an ihren Enden eine gabelförmige Ausnehmung 350 auf, die einen in den Innenläufer 347 eingesetzten Kontaktstift 351 umfasst, wobei eine Blockierung der Schwenkbewegung der Kolbenstange oder der Pleuelstange 345 während ihrer größten Schrägstellungen durch den wechselseitigen Eingriff der beiderseitig angeordneten Kontaktflächen 352 der gabelförmigen Ausnehmung 350 in den in dem Innenläufer 347 eingesetzten Kontaktstift 351 hergestellt wird. Als anderes Widerlager wird der Gelenkbolzen 349 herangezogen, der für beide Schwenkrichtungen eingesetzt ist.
Hierbei kann der Kontaktstift 351 auch von einem Schlitz des Gabelschenkels 348 umschlossen sein.
In 42 ist eine Schwenkbewegungen ausführende Kolbenstange oder eine Pleuelstange 353 dargestellt, die mittels einer Gabel 354 einen als Scheibe ausgebildeten Innenläufer 355 umfasst und mittels eines in den Gabelschenkeln 356 sowie in einer Bohrung des Innenläufers 355 gelagerten Gelenkbolzens 357 drehbar mit dem Innenläufer 355 verbunden ist. Durch das hier eingesetzte System der Kopplung der Stange des Kolbens oder der Pleuelstange 353 mit dem Innenläufer 355 kann auf eine umlaufende Nut im Innenläufer 355 verzichtet werden. Um eine Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer 355 und dem Außenläufer herzustellen, sind für die Bildung des einen der zwei erforderlichen Widerlager die beiden Gabelschenkel 356 der Kolbenstange oder der Pleuelstange 353 über den Gelenkbolzen 357 hinaus verlängert und bilden an ihren beiden Enden einen Zapfen 358 mit beiderseitigen Kontaktflächen 359, wobei der Zapfen 358 zwischen zwei in dem Innenläufer 355 eingesetzten Kontaktstiften 360 angeordnet ist. Eine Blockierung der Schwenkbewegung der Kolbenstange oder der Pleuelstange 353 erfolgt während ihrer größten Schrägstellung, wobei die Kontaktflächen 359 des Zapfens 358 in die in dem Innenläufer 355 eingesetzten Kontaktstifte 360 wechselseitig eingreifen. Als anderes Widerlager wird der Gelenkbolzen 357 herangezogen, der hierbei für beide Schwenkrichtungen als Widerlager eingesetzt ist.
In 43 ist eine Schwenkbewegungen ausführende Kolbenstange oder eine Pleuelstange 361 dargestellt, an der beiderseitig Lagerschilde 362 befestigt sind, die einen als Scheibe ausgebildeten Innenläufer 363 umfassen und mittels eines in den Lagerschilden 362 und in einer Bohrung des Innenläufers 363 gelagerten Gelenkbolzens 364 drehbar mit dem Innenläufer 363 verbunden sind. Durch das hier eingesetzte System der Kopplung der Stange des Kolbens oder der Pleuelstange 361 mit dem Innenläufer 363 kann auf eine umlaufende Nut im Innenläufer 363 verzichtet werden. Um zwischen dem Innenläufer 363 und dem Außenläufer eine Drehmomentübertragung herzustellen, weisen die Lagerschilde 362 der Kolbenstange oder der Pleuelstange 361 für die Bildung eines der zwei erforderlichen Widerlager Kontaktstifte 365 auf, die beide Lagerschilde 362 verbinden und eine Blockierung der Schwenkbewegung der Kolbenstange oder der Pleuelstange 353 während ihrer größten Schrägstellungen durch ihren wechselseitigen Eingriff in den Außenumfang 366 des Innenläufers 363 herstellen, wobei als anderes Widerlager der Gelenkbolzen 364 herangezogen wird, der für beide Schwenkrichtungen eingesetzt ist.
In 44 und 45 ist ein prismatischer, in seinem Arbeitsraum 367 des Außenläufers 368 gerade geführter, hier zylindrischer Kolben 369 in der 43 in einem Radialquerschnitt und in der 44 in einem Axialquerschnitt dargestellt, an dem zwei Lagerschilde 370 befestigt sind, die einen als Scheibe ausgebildeten Innenläufer 371 umfassen, wobei durch das hier eingesetzte System der Kopplung der Kolben 369 mit dem Innenläufer 371 auf eine umlaufende Nut im Innenläufer 371 verzichtet werden kann. Die Kopplung des Kolbens 369 mit dem Innenläufer 371 erfolgt über Schubgelenke, wofür in dem Innenläufer 371 Gleitschlitze 372 angeordnet sind, in die Gleitschuhe 373 eingreifen, die auf einem die Lagerschilde 370 durchlaufenden Achsbolzen 374 drehbar gelagert sind, wobei die Lagerschilde 370 in den Kolben 369 integriert sind. Die erforderliche Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer 371 und dem Außenläufer 368 erfolgt durch den wechselseitigen Eingriff der Gleitschuhe 373 in die Kontaktfläche 375 eines der beiden Enden der Gleitschlitze 372 während der größten außermittigen Stellung der Gleitschuhe 373.
Die Kopplung des Kolbens 369 mit dem Innenläufer 371 kann auch dadurch erfolgen, das die Lagerschilde 370 Gleitschlitze 372 aufweisen, in die Gleitschuhe 373 eingreifen, die drehbar auf einem in einer Bohrung des Innenläufers 371 gelagerten Achsbolzen 374 angeordnet sind.
Weiterhin können die Achsbolzen 374 auch ohne Gleitschuhe 373 in die Gleitschlitze 372 eingesetzt sein.
In 46 ist ein in einem Arbeitsraum 376 des Außenläufers 377 Schwenkbewegungen ausführender Kolben 378 mit einem rechteckigen Querschnitt dargestellt, wobei der Kolben 378 in beide Schwenkrichtungen weisende, nach außen gewölbte, zylindrische Eingnffsflächen 379 aufweist. Hierbei können auch in ihren Arbeitsraum Schwenkbewegungen ausführende Kolben mit einem ovalen oder kreisförmigen Querschnitt eingesetzt werden.
Die Kolbenstangen 380 der Kolben 378 weisen gemäß der Erfindung für die erforderliche drehbare Verbindung mit dem Innenläufer 380 einen zylinderförmigen Hammerkopf 381 auf, dessen Längsachse zu den Drehachsen des Innenläufers 382 und des Außenläufers 377 parallel verläuft. Der zylinderförmige Hammerkopf 381 des Kolbens 378 ist in einer zylindrischen Bohrung 383 des Innenläufers 382 gelagert, die v-förmig nach außen geöffnet ist.
Die erforderliche Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer 382 und dem Außenläufer 377 erfolgt durch eine Blockierung der Schwenkbewegung der Kolbenstange 380 des Kolbens 378; die durch den wechselseitigen Eingriff der Kolbenstange 380 in jeweils eine der beiden Kontaktflächen 384 der v-förmigen Öffnung der zylindrischen Bohrung 383 des Innenläufers 382 erzeugt wird.
Wird für die Kolben 378 eine rechtwinklige Querschnittsfläche vorgesehen, können der Innenläufer 382, der Außenläufer 377 und die Kolben 378 mit ihren Hammerköpfe 381 aufweisenden Kolbenstangen 380 derart gestaltet werden, dass diese abdichtend an den Stirnwänden des Gehäuses gleiten, wobei die Hammerköpfe 381 auch in den zylindrischen Bohrungen 383 des Innenläufers 382 abdichtend gelagert sind, wodurch zwischen dem Innenläufer 382, dem Außenläufer 377; den Kolben 378 mit ihren Hammerköpfe 381 aufweisenden Kolbenstangen 380 gegeneinander abgedichtete, sich in ihrem Volumen gegenläufig zu dem Volumen ihrer Arbeitsräume 376 verändernde Kammern 385 gebildet werden, die für eine Arbeitsleistung herangezogen werden können, wobei diese Kammern 385 bei Kraftmaschinen mit einer nach dem Zweitaktverfahren erfolgenden Arbeitsweise als Ladepumpe oder Kompressor eingesetzt werden können und hierfür die Kammern 365 mit ihren Arbeitsräumen 376 über Spülkanäle verbunden sein können.
In 47 ist ein in einem Arbeitsraum 386 eines Außenläufers 387 geradlinig geführter, prismatischer Kolben 388 hier mit einem zylindrischen Querschnitt dargestellt, wobei der Kolben 388 durch eine Schwenkbewegungen ausführende Pleuelstange 389 mit dem Innenläufer 390 verbunden ist. Die Pleuelstange ist sowohl mit dem Kolben 388 als auch in vorteilhafter Weise ohne den Einsatz eines Gelenkbolzens mit dem Innenläufer 390 über jeweils einen zylinderförmigen Hammerkopf 391 drehbar verbunden, wobei die Längsachsen der Hammerköpfe 391 parallel zu den Drehachsen des Innenläufers 390 und des Außenläufers 387 verlaufen und die Pleuelstange 389 sowohl in einer Bohrung 392 des Kolbens 388 als auch in einer Bohrung 393 des Innenläufers 390 drehbar gelagert ist, die v-förmig geöffnet sind.
Die zwischen dem Innenläufer 390 und dem Außenläufer 387 erforderliche Drehmomentübertragung erfolgt durch eine Blockierung der Schwenkbewegung der Pleuelstangen 389, die innerhalb der Kolben 388 und auch in dem Innenläufer 390 hergestellt werden kann, wobei die Pleuelstange 389 wechselseitig sowohl in eine der beiden Kontaktflächen 394 der v-förmigen Öffnung der Bohrung 392 des Kolbens 388 als auch in eine der beiden Kontaktflächen 395 der v-förmigen Öffnung der Bohrung 393 des Innenläufers 390 eingreift, oder wechselseitig nur in eine der beiden Kontaktflächen 394 der v-förmigen Öffnung der Bohrung 392 des Kolbens 388 oder in eine der beiden Kontaktflächen 395 der v-förmigen Öffnung der Bohrung 393 des Innenläufers 390 des eingreift.
Wird für die Kolben 388 eine rechtwinklige Querschnittsfläche vorgesehen, können der Innenläufer 390, der Außenläufer 387, die Kolben 388 und die Pleuelstangen 389 mit ihren Hammerköpfen 391 derart gestattet werden, dass diese abdichtend an den Stirnwänden des Gehäuses gleiten, wobei die Hammerköpfe 391 auch in den zylindrischen Bohrungen 392 des Kolbens 388 und in den zylindrischen Bohrungen 393 des Innenläufers 390 abdichtend gelagert sind. Hierdurch werden zwischen dem Innenläufer 390, dem Außenläufer 387, den Kolben 388 und den Pleuelstangen 389 mit ihren Hammerköpfen 391 gegeneinander abgedichtete, sich in ihrem Volumen gegenläufig zu dem Volumen ihrer Arbeitsräume 386 verändernde Kammern 396 gebildet, die für eine Arbeitsleistung herangezogen werden können, wobei diese Kammern 396 bei Kraftmaschinen mit einer nach dem Zweitaktverfahren erfolgenden Arbeitsweise als Ladepumpe oder Kompressor eingesetzt werden können und hierfür die Kammern 396 mit ihren Arbeitsräumen 386 über Spülkanäle verbunden sein können.
In 48–51 ist eine Rotationskolbenmaschine mit einem einen rechteckigen Querschnitt aufweisenden und Schwenkbewegungen ausführenden Kolben 397 dargestellt, die zwei Kolbenstangen 398 aufweisen. Durch die Anordnung zweier Kolbenstangen 398 an den Kolben 397 wird der Einsatz von Kolben 397 mit großen Längen ermöglicht, die insbesondere für die Herstellung von Kompressoren erforderlich sind. Die beiden Kolbenstangen 398 des Kolbens 397 sind drehfest mit einem Achszapfen 399 verbunden sind, der in den beiden Enden einer mit dem Innenläufer 400 verbundenen Hülse 401 drehbar gelagert ist, deren Längsachse parallel zu den Drehachsen des Innenläufers 400 und des Außenläufers 402 verläuft. Um eine Montage und Demontage der Kolben 397 mit ihrer Kolbenstange 398 zu ermöglichen ist der Achszapfen 399 mit der Kolbenstange 398 mittels einer lösbaren Welle-Nabe-Verbindung verbunden, wobei der Durchmesser des Achszapfens 399 im Bereich der Kolbenstange 398 größer ist, als der Durchmesser des Achszapfens 399 im Lagerungsbereich der Hülse 401. Die zwischen dem Innenläufer 400 und dem Außenläufer 402 erforderliche Drehmomentübertragung erfolgt durch eine Blockierung der Schwenkbewegung der Kolbenstange 398 im Lagerungsbereich der Hülse 401. Hierbei wird die Blockierung der Kolbenstange 398 des Kolbens 397 mittels einer in den Achszapfen 399 angeordneten, quer verlaufenden, symmetrisch abgewinkelten Nut 403 hergestellt, wobei während der beiden größten Schrägstellungen der Kolbenstange 398 des Kolbens 397, einander abwechselnd, jeweils einer der beiden Winkelschenkel der Nut 403 in einen in der Hülse 401 befestigten und die Hülse 401 entsprechend außermittig durchlaufenden Kontaktstift 404 eingreift.
In der Rotationskolbenmaschine können auch durch ihre prismatische Formgebung in ihren Arbeitsräumen geradlinig geführte Kolben angeordnet werden, die eine kreisförmige, ovale und rechteckige Querschnittsfläche aufweisen und beiderseitig über zwei Pleuelstangen mit den Achszapfen von an dem Innenläufer befestigten Hülsen drehbar verbunden sind, wobei die Schwenkbewegung der Pleuelstange für die zwischen dem Innenläufer 400 und dem Außenläufer 402 erforderliche Drehmomentübertragung blockiert wird.
Die Kolben können auch eine rechteckige Querschnittsfläche mit gerundeten Ecken oder mit halbkreisförmigen Enden aufweisen.
Auch können hier zwei Kolben angeordnet werden, die mittels einer Kolbenstange oder einer Pleuelstange beiderseitig mit einem Innenläufer verbunden sind.
In 49 ist der Kolben 397 der 48 in seiner größten Schrägstellung dargestellt, wobei die Kolbenstange 398 eine für eine Gewichtsverminderung vorgesehene Ausnehmung 405 aufweist.
In50 ist der Kontaktstift 404 der 48 außermittig in der Hülse 401 des Innenläufers 400 angeordnet, wobei der Kontaktstift 404 während der beiden größten Schrägstellungen der Kolbenstangen 398 der Kolben 397 oder der Pleuelstangen hier abwechselnd in einen der beiden Winkelschenkel der Nut 403 des Achszapfens 399 eingreift.
In 51 ist ein Kontaktstift 406 der 48 mittig in der Hülse 401 des Innenläufers 400 angeordnet, wobei der Kontaktstift 406 während der beiden größten Schrägstellungen der Kolbenstangen 398 der Kolben 397 oder der Pleuelstangen abwechselnd gleichzeitig in jeweils zwei Winkelschenkel einer x-förmigen Ausnehmung 407 des Achszapfens 399 eingreift.
In 52 und 53 ist eine Rotationskolbenmaschine mit zwei, in einer Reihe angeordneten, einen rechteckigen Querschnitt aufweisenden und Schwenkbewegungen ausführenden Kolben 408 dargestellt, die jeweils eine Kolbenstange 409 aufweisen wobei die Kolbenstangen 409 drehfest mit jeweils einem Achszapfen 410 verbunden sind, die in den beiden Enden einer mit dem Innenläufer 411 symmetrisch verbundenen Hülse 412 drehbar gelagert sind. Die Längsachse der Hülse 412 verläuft parallel zu den Drehachsen des Innenläufers 411 und des Außenläufers 413. Eine Montage der Kolben 408 ist hier auch bei einem in die Kolbenstange 409 integrierten Achszapfen 410 möglich. Die zwischen dem Innenläufer 411 und dem Außenläufer 413 erforderliche Drehmomentübertragung erfolgt durch eine Blockierung der Schwenkbewegung der Kolbenstange 409 im Lagerungsbereich der Hülse 412. Hierbei wird die Blockierung der Kolbenstange 409 des Kolbens 408 mittels einer in den Achszapfen 410 angeordneten, quer und kreisförmig verlaufenden, entsprechend in ihrem Drehwinkel begrenzten Nut 414 hergestellt, wobei jeweils eine radial in die Hülse 412 des Innenläufers 411 eingesetzte Schraube 415 mit ihrem zylindrischen Zapfen 416 wechselseitig in an den Enden der Nut 414 angeordnete Kontaktflächen 417 eingreift.
Weiterhin können auch durch ihre prismatische Formgebung in ihren Arbeitsräumen geradlinig geführte Kolben angeordnet werden, die eine kreisförmige, ovale und rechteckige Querschnittsfläche aufweisen und über eine Pleuelstange mit Achszapfen von an dem Innenläufer befestigten Hülsen drehbar verbunden sind, wobei die Schwenkbewegung der Pleuelstange für die zwischen dem Innenläufer 411 und dem Außenläufer 413 erforderliche Drehmomentübertragung blockiert wird.
Die Kolben können auch eine rechteckige Querschnittsfläche mit gerundeten Ecken oder mit halbkreisförmigen Enden aufweisen.
Auch können hier Kolben angeordnet werden, die mittels zweier Gelenkarme oder Pleuelstangen beiderseitig die Hülse eines Innenläufers umfassen.
Die zwischen dem Innenläufer 411 und dem Außenläufer 413 zu erfolgende Drehmomentübertragung wird durch eine Blockierung der Kolbenstangen 409 der Kolben 408 oder der Pleuelstangen
In 53 greift der zylindrische Zapfen 416 der Schraube 415 während der größten Schrägstellung der Kolbenstange 409 der Kolben 408 oder der Pleuelstange in eine der an beiden Enden der Nut 414 angeordnete Kontaktflächen 417 ein.
Anstelle der an den Innenläufern 400, 411 angeordneten Hülsen 401, 412, in denen die Kolbenstangen 398, 409 der Kolben 397, 408 oder die Pleuelstangen von geradlinig geführten Kolben vorgesehenen Achszapfen 399, 410 drehbar gelagert sind, kann der Innenläufer 400, 411 einen entsprechenden Außenring aufweisen oder zylindrisch ausgeführt sein, wobei hier die Bohrungen für die drehbare Lagerung der Achszapfen 399, 410 in dem Außenring oder direkt in dem zylindrischen Innenläufer 400, 411 angeordnet sind. Bei einer Anordnung eines Außenrings an dem Innenläufer 400, 411 oder insbesondere bei einer zylindrischen Formgebung des Innenläufers 400, 411 erhöht sich gegenüber einer Anordnung von Hülsen 401, 412 das Gewicht des Innenläufers 400, 411 erheblich, wobei sich auch die Schwungmasse des Innenläufers 400, 411 erheblich erhöht.
Die Blockierung der Kolbenstangen 398, 409 der Kolben 397, 408 oder der Pleuelstangen kann gemäß 50, 51 und 53 erfolgen.
In 54–59 sind Ausführungsbeispiele der Erfindungsgegenstände dargestellt, die Federeinrichtungen aufweisen, um eine Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer und Außenläufer auch dann herzustellen, wenn keine Verkantung oder Blockierung zwischen dem Innenläufer und dem Außenläufer vorhanden ist. Bei höheren Drehzahlen wird jedoch dieser Zustand durch die vorhandenen Schwungmassen überbrückt. Weiterhin wird durch den Einsatz der Federeinrichtungen eine Geräuschminderung herbeigeführt.
In 54 ist eine Rotationskolbenmaschine mit Schwenkbewegungen ausführenden Kolben 418 dargestellt, die einen rechteckigen, ovalen oder kreisförmigen Querschnitt aufweisenden können, wobei die Koben 418 über ein Gelenk mit dem Innenläufer 419 verbunden sind und die Kolben 418 für die Herstellung der erforderlichen Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer 419 und dem Außenläufer 420 vor dem Erreichen ihrer größten Schrägstellung mittels eines der beiderseitig an seinen Seitenwänden 421 angeformten Nocken 422 wechselseitig in eine der beiden in den Arbeitsraumwandungen 423 eingesetzten Federeinrichtungen 424 eingreifen.
Die Kolben 418 können auch Nocken 422 mit Federeinrichtungen 424 aufweisen, die wechselseitig in eine der beiden Arbeitsraumwandungen 423 eingreifen. Weiterhin können die Kolben 418 Stifte aufweisen, die wechselseitig in eine der beiden in den Arbeitsraumwandungen 423 angeordneten Federeinrichtungen 424 eingreifen.
Die Kolben 418 können auch an ihren beiden, in die Schwenkrichtung weisenden Wandungen längsbewegliche Stifte mit Federeinrichtungen 424 für den Eingriff in die Arbeitsraumwandungen 423 aufweisen.
Die Kolben 418 können durch ihre Lagerung, wie dargestellt, in Bordscheiben des Innenläufers 419, oder durch ihre Lagerung in auf dem Innenläufer 419 aufgesetzten Achshaltern, mittels ihrer in den Innenläufer 419 eingesetzten Hammerköpfe und mittels den Innenläufer 419 umfassender Gabeln mit dem Innenläufer 419 drehbar verbunden sein.
In 55 ist eine Rotationskolbenmaschine mit Schwenkbewegungen ausführenden Kolben 425 dargestellt, die einen rechteckigen, ovalen oder kreisförmigen Querschnitt aufweisenden können, wobei hier auch Schwenkbewegungen ausführende Pleuelstangen angeordnet sein können. Die Kolben 425 oder Pleuelstangen sind hier in den Bordscheiben 426 eines Innenläufers 427 drehbar gelagert, wobei der Kolben 425 oder die Pleuelstange für die Herstellung der erforderlichen Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer 427 und dem Außenläufer 428 bereits vor dem Erreichen ihrer größten Schrägstellung mittels ihrer beiderseitig, einander entgegengesetzt in die Schwenkrichtung weisenden Stützarme 429 wechselseitig in Federeinrichtungen 430 eingreifen, die in der Grundfläche 431 einer umlaufenden, in den Innenläufer 427 eingearbeiteten Nut 432 oder auf dem Außenumfang des Innenläufers 427 eingesetzt sind, wobei der Innenläufer 427 auch Nocken für den Eingriff der Stützarme 429 aufweisen kann.
Weiterhin können die Federeinrichtungen 430 in Nocken eingesetzt sein, die in der Grundfläche 431 der umlaufenden, in den Innenläufer 427 eingearbeiteten Nut 432 oder auf dem Außenumfang des Innenläufers 427 angeordnet sind.
Die Stützarme 429 der Kolben 425 oder Pleuelstangen können auch die Federeinrichtungen 430 aufweisen, mit denen die Stützarme 429 vor dem Erreichen der größten Schrägstellung der Kolben 425 wechselseitig in auf dem Innenläufer aufgesetzte Nocken oder direkt in den Innenläufer 427 eingreifen.
Die Kolben 425 oder Pleuelstangen können auch durch ihre Lagerung in auf dem Innenläufer 427 aufgesetzten Achshaltern, mittels ihrer in den Innenläufer 427 eingesetzten Hammerköpfe oder mittels den Innenläufer 427 umfassender Gabeln mit dem Innenläufer 434 drehbar verbunden sein.
In 56 ist eine Rotationskolbenmaschine mit Schwenkbewegungen ausführenden Kolben 433 dargestellt, die einen rechteckigen, ovalen oder kreisförmigen Querschnitt aufweisenden können, wobei die Kolben 433 für die Herstellung der erforderlichen Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer 434 und dem Außenläufer 435 in ihrem Arbeitsraum 436 Verkantungen herstellen. Die Kolben 433 sind mit einem biegefest an ihnen befestigten Federstab 437 verbunden, der selbst biegefest mit einem Achshalter 438 der drehbaren Verbindung des Innenläufers 434 verbunden ist und durch die Formgebung der Kolben 433 bereits vor dem Erreichen der geometrisch größten Verkantung des Kolbens 433 mittels seiner Verformung eine für die Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer 434 und dem Außenläufer 435 ausreichende Vorspannung aufweist, wobei der Federstab 437 solange in einer ausreichenden Vorspannung verbleibt, bis der Federstab 437 des nachfolgenden Kolbens 433 selbst eine ausreichende Vorspannung aufweist, um die Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer 434 und dem Außenläufer 435 herzustellen, sodass die Kolben 433 kontinuierlich über die drehbare Verbindung des Innenläufers 434 die Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer 434 und dem Außenläufer 435 herstellen.
Bei einem gerade geführten Kolben kann der Federstab 437 sowohl biegefest mit dem Kolben als auch mit dem Innenläufer 434 verbunden sein, wobei der Federstab 437 auch nur entweder mit dem Kolben oder mit dem Innenläufer 434 eine Gelenkverbindung aufweisen kann.
Hierbei können auch Kolben 433 über ihren Federstab 437 mit einem Achshalter 438 verbunden sein, der Stützarme aufweist, durch die eine Blockierung der Schwenkbewegung der Kolben 433 hergestellt wird, wobei bereits vor dem Erreichen der geometrisch größten Schrägstellung des Kolbens 433 durch die hier erfolgende Blockierung der Schwenkbewegung des Kolbens 433 der Federstab 437 seine Verformung einleitet und hiernach solange eine für die zwischen dem Innenläufer 434 und Außenläufer 435 zu erfolgende Drehmomentübertragung ausreichende Vorspannung aufweist, bis der Federstab 437 des nachfolgenden Kolbens 433 eine hierzu ausreichende Vorspannung aufweist. Hierbei kann auf einen Kolben 433 verzichtet werden, der in seinem Arbeitsraum 436 eine Verkantung herstellt.
Die Kolben 433 können über ihren Federstab 437 durch ihre Lagerung, wie dargestellt, in Bordscheiben des Innenläufers 434, oder durch ihre Lagerung in auf dem Innenläufer 434 aufgesetzten Achshaltern, mittels ihrer in den Innenläufer 434 eingesetzten Hammerköpfe und mittels den Innenläufer 434 umfassender Gabeln mit dem Innenläufer 434 drehbar verbunden sein.
In 57 ist eine Rotationskolbenmaschine mit Schwenkbewegungen ausführenden Kolben 439 dargestellt, die einen rechteckigen, ovalen oder kreisförmigen Querschnitt aufweisenden können, wobei hier auch Schwenkbewegungen ausführende Pleuelstangen angeordnet sein können. Die Kolben 439 oder Pleuelstangen sind in den Bordscheiben 440 eines Innenläufers 441 drehbar gelagert und weisen eine an ihnen befestigte, quer zu ihrer Längsachse verlaufende Blattfeder 442 auf, die einander entgegengesetzt, in die Schwenkrichtung weisende, als Stützarme ausgebildete Kragarme 443 aufweist. Um die erforderliche Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer 441 und dem Außenläufer 444 herzustellen, greift, bevor der Kolben 439 seine geometrisch größte Schrägstellung erreicht, ein Kragarm 443 der an dem Kolben 439 oder an der Pleuelstange befestigten Blattfeder 442 in die Grundfläche 445 einer umlaufenden, in den Innenläufer 441 eingearbeiteten Nut 446 oder in den Außenumfang des Innenläufers 441 ein, wobei sich die Blattfeder 442 verformt und solange in einer für die zwischen dem Innenläufer 441 und dem Außenläufer 444 zu erfolgende Drehmomentübertragung ausreichenden Vorspannung verbleibt, bis der nachfolgende Kolben 439 mit den Kragarm 443 seiner Blattfeder 442 mit einer für die zwischen dem Innenläufer 441 und dem Außenläufer 444 zu erfolgende Drehmomentübertragung ausreichenden Vorspannung in die Grundfläche 445 der umlaufenden Nut 446 des Innenläufers 441 oder in den Außenumfang des Innenläufers 441 eingreift.
Hierbei können auch Nocken auf der in den Innenläufer 441 eingearbeiteten Nut 446 oder auf dem Außenumfang des Innenläufers 441 für den Eingriff der Kragarme 443 der Blattfedern 442 vorgesehen werden.
Hierbei können auch Schwenkbewegungen ausführende Kolben 439 in ihren Arbeitsräumen oder Schwenkbewegungen ausführende Pleuelstangen in ihren Kolben für die zwischen dem Innenläufer 441 und dem Außenläufer 444 zu erforderliche Drehmomentübertragung eine Blockierung herstellen, die nach dem Eingriff eines Kragarms 443 der Blattfeder 442 in die in den Innenläufer 441 eingearbeiteten Nut 446 oder in den Außenumfang des Innenläufers 441 erfolgt.
Die Kolben 439 oder Pleuelstangen können auch in auf dem Innenläufer 441 aufgesetzten Achshaltern, mittels ihrer in den Innenläufer 441 eingesetzten Hammerköpfe und mittels den Innenläufer 441 umfassender Gabeln mit dem Innenläufer 441 drehbar verbunden sein.
In 58 ist eine Rotationskolbenmaschine mit Schwenkbewegungen ausführenden Kolben 447 dargestellt, die einen rechteckigen, ovalen oder kreisförmigen Querschnitt aufweisenden können, wobei in dem Kolben 4d7 ein Federstab 448 mittels eines Klemmgewindes biegefest eingeschraubt ist, der biegefest mit einem als Gelenkverbindung mit dem Innenläufer 449 dienenden Schwenkbügel 450 verbunden ist. Um die erforderliche Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer 449 und dem Außenläufer 451 herzustellen, verschwenkt der Kolben 447, bevor er seine geometrisch größte Schrägstellung erreicht hat, über seinen Federstab 448 den Schwenkbügel 450, der mittels eines seiner beiderseitig von dem Federstab 448 in der Schwenkrichtung in ihm angeordneter Kontaktstifte 452 in einfacher Weise in den Außenumfang des Innenläufers 449 wechselseitig eingreift, oder der ohne Kontaktstifte 452 direkt in die Grundfläche der umlaufenden Nut des Innenläufers 449 eingreift, wobei sich der Federstab 448 verformt und für die Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer 449 und dem Außenläufer 451 solange in einer ausreichenden Vorspannung verbleibt, bis der Federstab 448 des nachfolgenden Kolbens 447 eine für die zwischen dem Innenläufer 449 und dem Außenläufer 457 zu erfolgende Drehmomentübertragung ausreichende Vorspannung aufweist. Hierbei können auch Nocken auf dem Außenumfang des Innenläufers 449 für den Eingriff der Kontaktstifte 452 des Schwenkbügels 450 vorgesehen werden.
Hierbei sind auch Kolben 447 einsetzbar, die eine Blockierung bereits vor ihrer geometrisch größten Schrägstellung durch einen Eingriff in ihre Arbeitsraumwandung herstellen und hierbei den Federstab 448 für die erforderliche Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer 449 und dem Außenläufer 451 über den das Gelenk des Innenläufers 449 bildenden Schwenkbügel 450 vorspannen.
Die Kolben 447 können auch über ihren Federstab 448 mit einem Schwenkbügel 450 verbunden sein, der Stützarme aufweist, durch die eine Blockierung der Schwenkbewegung der Kolben 447 hergestellt wird, wobei bereits vor dem Erreichen der geometrisch größten Schrägstellung des Kolbens 447 durch die hier erfolgende Blockierung der Schwenkbewegung des Kolbens 447 der Federstab 448 seine Verformung einleitet und hiernach solange eine für die zwischen dem Innenläufer 449 und Außenläufer 451 zu erfolgende Drehmomentübertragung ausreichende Vorspannung aufweist, bis der Federstab 448 des nachfolgenden Kolbens 447 eine hierzu ausreichende Vorspannung aufweist. Hierbei kann auf einen Kolben 447 verzichtet werden, der in seinem Arbeitsraum eine Verkantung herstellt.
Bei einem gerade geführten Kolben kann der Federstab 448 sowohl biegefest mit dem Kolben als auch mit dem das Gelenk des Innenläufers 449 bildenden Schwenkbügel 450 verbunden sein, wobei der Federstab 448 auch nur entweder mit dem Kolben oder mit dem das Gelenk des Innenläufers 449 bildenden Schwenkbügel 450 eine Gelenkverbindung aufweisen kann.
Die Schwenkbügel 450, mit denen die Kolben 447 über einen Federstab 448 verbunden sind, können in Achshaltern drehbar gelagert sein, die auf dem Außenumfang des Innenläufers 449 aufgesetzt sind. Für die zwischen dem Innenläufer 449 und dem Außenläufer 451 zu erfolgende Drehmomentübertragung greifen die Schwenkbügel 450 mittels eines ihrer beiden, einander entgegengesetzt in beide Schwenkrichtungen weisenden Kontaktstifte 452 wechselseitig in Kontaktflächen von Ausnehmungen des Achshalters vor dem Erreichen der geometrisch größten Schrägstellung der Kolben 447 ein, wobei sich der Federstab 448 verformt und für die Drehmomentübertragung solange in einer ausreichenden Vorspannung verbleibt, bis der Federstab 448 des nachfolgenden Kolbens 447 für die zwischen dem Innenläufer 449 und dem Außenläufer 451 zu erfolgende Drehmomentübertragung eine ausreichende Vorspannung aufweist.
93. Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 86, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstifte (452), oder Stützarme aufweisenden, die Gelenkpunkte des Innenläufers (449) bildenden Schwenkbügel (450) sowie die auf dem Außenumfang des Innenläufers (449) in Achshaltern gelagerten, die Gelenkpunkte des Innenläufers (449) bildenden Schwenkbügel (450) für Schwenkbewegungen ausführende Pleuelstangen eingesetzt sind, die elastisch verformbar sind.
Der die Schwenkbügel 450 mit den Kontaktstiften 452 oder mit den Stützarmen aufweisende Gelenkpunkt des Innenläufers 449 sowie der Gelenkpunkt des Innenläufers 449, der die die auf dem Außenumfang des Innenläufers 449 in Achshaltern gelagerten Schwenkbügel aufweist, kann auch für Schwenkbewegungen ausführende Pleuelstangen eingesetzt werden, die elastisch verformbar sind.
Die Kolben 447 können über ihren Federstab 448 durch ihre Lagerung in Bordscheiben des Innenläufers 449, wie dargestellt, mittels ihrer in den Innenläufer 449 eingesetzten Hammerköpfe oder mittels den Innenläufer 449 umfassender Gabeln mit dem Innenläufer 449 drehbar verbunden sein.
In 59 ist eine Rotationskolbenmaschine mit Schwenkbewegungen ausführenden Kolben 453 dargestellt, die einen rechteckigen, ovalen oder kreisförmigen Querschnitt aufweisenden können, wobei hier auch Schwenkbewegungen ausführende Pleuelstangen angeordnet sein können. Die Kolben 453 oder Pleuelstangen sind in den Bordscheiben 454 eines Innenläufers 455 drehbar gelagert und weisen eine an ihnen befestigte, quer zu ihrer Längsachse verlaufende Blattfeder 456 auf, die einen in eine Schwenkrichtung weisenden, als Stützarm ausgebildeten Kragarm 457 aufweist. Um die erforderliche Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer 455 und dem Außenläufer 458 herzustellen, greift, bevor der Kolben 453 oder die Pleuelstange ihre geometrisch größte Schrägstellung erreicht haben, der Kragarm 457 der an dem Kolben 453 oder an der Pleuelstange befestigten Blattfeder 456 in der einen Schwenkrichtung in Nocken der Grundfläche 459 oder direkt in die Grundfläche 459 einer umlaufenden, in den Innenläufer 455 eingearbeiteten Nut 460 ein, wobei hier auch ein Eingriff in Nocken im Außenumfang oder direkt in den Außenumfang des Innenläufers 455 erfolgen kann, während der Kragarm 457 der Blattfeder 456, bevor der Kolben 453 oder die Pleuelstangen ihre geometrisch größte Schrägstellung erreicht haben, in der anderen Schwenkrichtung in einen in Bohrungen der Bordscheiben 454 eingesetzten, die Nut 460 des Innenläufers 455 überspannenden Kontaktstift 461 eingreift. In beiden Schwenkrichtungen verformt sich die Blattfeder 456 und erhält hierdurch für die zwischen dem Innenläufer 455 und dem Außenläufer 458 zu erfolgende Drehmomentübertragung eine ausreichende Vorspannung und verbleibt solange in ihrer Vorspannung, bis die Blattfeder 456 des nachfolgenden Kolbens 453 eine für die zwischen dem Innenläufer 455 und dem Außenläufer 458 zu erfolgende Drehmomentübertragung ausreichende Vorspannung aufweist.
Die Kolben 453 oder Pleuelstangen können auch drehbar zwischen auf dem Außenumfang des Innenläufers 455 angeordneten Achshaltern gelagert sein, wobei die Blattfeder 456 für die Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer 455 und dem Außenläufer 458, bevor die Kolben 453 oder Pleuelstangen ihre geometrisch größte Schrägstellung erreicht haben, in der einen Schwenkrichtung mit ihrem Kragarm 457 in Nocken des Außenumfangs oder direkt in den Außenumfang des Innenläufers 455 eingreift und die Blattfeder 456 in der anderen Schwenkrichtung, bevor die Kolben 453 oder Pleuelstangen ihre geometrisch größte Schrägstellung erreicht haben, mit ihrem Kragarm 457 in einen in Bohrungen des Achshalters, die Achshalter überspannenden Kontaktstift 461 eingreift, die Blattfeder 456 sich hierbei in beiden Schwenkrichtungen verformt und eine für die Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer 455 und dem Außenläufer 458 ausreichende Vorspannung erhält und solange in ihrer Vorspannung verbleibt, bis die Blattfeder 456 des nachfolgenden Kolbens 453 eine für die Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer 455 und dem Außenläufer 458 ausreichende Vorspannung aufweist.
Hierbei sind auch Schwenkbewegungen ausführende Kolben 453 oder Pleuelstangen einsetzbar, wobei die Kolben 453 in ihren Arbeitsräumen oder die Pleuelstangen in ihren Kolben für die zwischen dem Innenläufer 455 und dem Außenläufer 458 zu erforderliche Drehmomentübertragung eine Blockierung herstellen, die nach dem Eingriff des Kragarms 457 der Blattfeder 456 in die in den Innenläufer 441 eingearbeiteten Nut 446, in den Außenumfang des Innenläufers 441 oder in den Kontaktstift 461 erfolgt.
Die Kolben 453 können auch mittels Hammerköpfen oder mittels den Innenläufer 455 umfassender Gabeln drehbar mit dem Innenläufer 455 verbunden sein.
Die Außenläufer der Rotationskolbenmaschinen mit einem rechtwinkligen Querschnitt können derartig gestaltet sein, dass die Kolben in dem Bereich ihrer Arbeitsräume an ihren Stirnseiten offen in dem Außenläufer gelagert sind, wodurch die Kolben mit ihren beiden Stirnseiten auf den Stirnwänden des Gehäuses gleiten, hierdurch eine sichere Kühlung der Kolben erzielt werden kann und auf die Antriebs- oder Abtriebswelle wirkende Axialkräfte vermieden werden, wie diese etwa bei der Anordnung einer einseitig angeordneten Stirnwand im Außenläufer entstehen können.
Die Außenläufer der Erfindungsgegenstände können auch an ihrem Außenumfang gelagert sein, wobei der Außenumfang auch als Innenring von einem Wälzlager ausgebildet sein kann.
99. Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1–3, 5–7, 10, 12–14, 17, 38, 40–47, 49–53, 55, 57, 60, 63, 71, 72, 75, 82, 86, 95, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenläufer der Rotationskolbenmaschinen mit Kolben, die einen rechtwinkligen Querschnitt aufweisen, in dem Bereich ihrer Arbeitsräume an ihren Stirnseiten offen in dem Außenläufer gelagert sind, wodurch die Kolben mit ihren beiden Stirnseiten auf den Stirnwänden des Gehäuses gleiten, hierdurch eine sichere Kühlung der Kolben erzielt werden kann und auf die Antriebs- oder Abtriebswelle wirkende Axialkraft vermieden werden, wie diese etwa bei der Anordnung einer einseitig angeordneten Stirnwand im Außenläufer entstehen kann.
Weiterhin kann der Außenläufer der Rotationskolbenmaschinen an ihrem Außenumfang drehbar gelagert sind, wobei der Außenläufer für eine Verstellung in einer in dem Gehäuse verstellbaren Lagerbuchse angeordnet sein kann.
In vorteilhafter Weise kann der Außenumfang des Außenläufers sowie der für die Lagerung des Innenrings vorgesehene Achszapfen der Rotationskolbenmaschinen als Innenring eines Wälzlagers ausgebildet sein.

Claims

Innenachsige Rotationskolbenmaschine mit einer stufenlos variablen Hubverstellung, die Schwenkbewegungen ausführende Kolben aufweist, wobei die Kolben in Arbeiträumen eines Außenläufers angeordnet sind und über ein Gelenk mit einem Innenläufer direkt verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass für die Übertragung der Drehbewegungen zwischen dem auf einem verstellbaren Achszapfen (12) drehbar gelagerten Innenläufer (1) und dem auf einer nicht verstellbaren Antriebswelle (4) angeordneten Außenläufer (2) durch die Formgebung der Kolben (7) in allen Einstellpositionen in den Arbeitsräumen (5) eine Begrenzung der Schwenkbewegungen der Kolben (7) hergestellt wird, wobei durch die hierdurch erfolgende Blockierung der Schwenkbewegungen der Kolben (7) der Innenläufer (1) mit dem Außenläufer (2) über die Gelenke (6) drehfest verbunden ist und die Kolben (7) die Arbeitsräume (5) abdichten.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine mit einer stufenlos variablen Hubverstellung, die Schwenkbewegungen ausführende Kolben aufweist, wobei die Kolben in Arbeiträumen eines Außenläufers angeordnet sind und über ein Gelenk mit einem Innenläufer direkt verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass für die Übertragung der Drehbewegungen zwischen dem auf einem für eine Hubverstellung verstellbaren Achszapfen (40) drehbar gelagerten Innenläufer (29) und dem auf einer nicht verstellbaren Antriebswelle (32) angeordneten Außenläufer (30) die Kolben (35) in beide Schwenkrichtungen weisende Stützarme (44) aufweisen, die durch ihren Eingriff in Nocken des Innenläufers (29) oder direkt in den Außenumfang des Innenläufers (29) in allen Einstellpositionen eine Begrenzung der Schwenkbewegungen der Kolben (35) herstellen, wobei durch die hierbei erfolgende Blockierung der Schwenkbewegungen der Kolben (35) der Innenläufer (29) mit dem Außenläufer (30) über die Gelenke (34) drehfest verbunden ist und die Kolben (7) die Arbeitsräume (5) abdichten.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine mit einer stufenlos variablen Hubverstellung, die Schwenkbewegungen ausführende Kolben aufweist, wobei die Kolben in Arbeiträumen eines Außenläufers angeordnet sind und über ein Gelenk mit einem Innenläufer direkt verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass für die Übertragung der Drehbewegungen zwischen dem auf einem für eine Hubverstellung verstellbaren Achszapfen (75) drehbar gelagerten Innenläufer (64) und dem auf einer nicht verstellbaren Antriebswelle (67) angeordneten Außenläufer (65) der Innenläufer (64) mit dem Außenläufer (65) in allen Einstellpositionen durch einen Gelenkstab (78) drehfest verbunden ist, wobei der Gelenkstab (78) mit seiner einen Bohrung auf einem verlängerten, die Kolben (70) mit dem Innenläufer (64) verbindenden Achsstift (71) und mit der anderen Bohrung auf einem an dem Außenläufer (65) befestigten Gelenkzapfen (79) drehbar gelagert ist.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine mit einer stufenlos variablen Hubverstellung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der den Innenläufer (64) mit dem Außenläufer (65) verbindende Gelenkstab (78) als Teleskopstab ausgebildet ist, der durch Federelemente in seiner Mittellage gehalten wird und Schwingungsdämpfer aufweisen kann.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine mit einer stufenlos variablen Hubverstellung, die Schwenkbewegungen ausführende Kolben aufweist, wobei die Kolben in Arbeiträumen eines Außenläufers angeordnet sind und über ein Gelenk mit einem Innenläufer direkt verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass für die Übertragung der Drehbewegungen zwischen dem auf einem für eine Hubverstellung verstellbaren Achszapfen (103) drehbar gelagerten Innenläufer (93) und dem auf einer nicht verstellbaren Antriebswelle (95) angeordneten Außenläufer (94) der Innenläufer (93) mit dem Außenläufer (94) in allen Einstellpositionen durch den Eingriff eines verlängerten, die Kolben (98) mit dem Innenläufer (93) verbindenden Achsstifts (99) in einen weitgehend radial verlaufenden Führungsschlitz (107) des Außenläufers (94) drehfest verbunden ist, wobei der Achsstift (99) auch mittels eines Gleitschuhs in einen Führungsschlitz (107) eingreifen kann und der Führungsschlitz (107) auch in einem Winkel zu einer radialen Linie oder s-förmig verlaufen kann.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine mit einer stufenlos variablen Hubverstellung, die Schwenkbewegungen ausführende Kolben aufweist, wobei die Kolben in Arbeiträumen eines Außenläufers angeordnet sind und über ein Gelenk mit einem Innenläufer direkt verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass für die Übertragung der Drehbewegungen zwischen dem auf einem für eine Hubverstellung verstellbaren Achszapfen (103) drehbar gelagerten Innenläufer (93) und dem auf einer nicht verstellbaren Antriebswelle (95) angeordneten Außenläufer (94) der Innenläufer (93) mit dem Außenläufer (94) in allen Einstellpositionen durch den exzentrischen Eingriff eines verlängerten, die Kolben (98) mit dem Innenläufer (93) verbindenden Achsstifts (99) in die Bohrung einer in dem Außenläufer (94) drehbar gelagerten Führungsscheibe (112) drehfest verbunden ist, wobei die Führungsscheibe (112) auch in dem Innenläufer (94) drehbar angeordnet sein kann und hierbei der Außenläufer (94) mit einem Zapfen in eine exzentrische Bohrung der Führungsscheibe (112) eingreift.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine mit einer stufenlos variablen Hubverstellung, die Schwenkbewegungen ausführende Kolben aufweist, wobei die Kolben in Arbeiträumen eines Außenläufers angeordnet sind und über ein Gelenk mit einem Innenläufer direkt verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass für die Übertragung der Drehbewegungen zwischen dem auf einem für eine Hubverstellung verstellbaren Achszapfen (123) drehbar gelagerten Innenläufer (113) und dem auf einer nicht verstellbaren Antriebswelle (115) angeordneten Außenläufer (114) der Innenläufer (113) in allen Einstellpositionen mit dem Außenläufer (114) durch den Eingriff von mindestens zwei in einem Drehwinkelabstand von 90 °/270 ° oder drei in einem Drehwinkelabstand von 3 × 120 ° angeordneten, die Kolben (118) mit dem Innenläufer (114) verbindenden Achsstiften (119) in Führungsschlitze (127) von in dem Außenläufer (114) angeordneten Drehscheiben (128) drehfest verbunden ist, wobei die Führungsschlitze (127) der Drehscheiben (128) durch eine Parallelführung mit ihrer Längsachse parallel zu einer Verstellachse (V) geführt werden.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Parallelführung der Führungsschlitze (127) in den Drehscheiben (128) durch den Eingriff von exzentrisch auf den Führungsscheiben (127) angeordneten Führungszapfen (129) hergestellt wird, die in jeweils eine Bohrung eines Führungsrings (130) eingreifen, wobei die Drehachse (D3) des Führungsrings (130) eine Exzentrizität zu der Drehachse (D1) des Außenläufers (114) besitzt, die gleich der Exzentrizität der Führungszapfen (129) zu der Drehachse ihrer Drehscheiben (128) ist.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Parallelführung der Führungsschlitze (127) in den Drehscheiben (128) durch einen Antrieb der Drehscheiben (128) mittels eines Zahnradtriebs erfolgt.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine mit einer stufenlos variablen Hubverstellung, die Schwenkbewegungen ausführende Kolben aufweist, wobei die Kolben in Arbeiträumen eines Außenläufers angeordnet sind und über ein Gelenk mit einem Innenläufer direkt verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass für die Übertragung der Drehbewegungen zwischen dem auf einem für eine Hubverstellung verstellbaren Achszapfen (148) drehbar gelagerten Innenläufer (137) und dem auf einer nicht verstellbaren Antriebswelle (139) angeordneten Außenläufer (138) der Innenläufer (137) in allen Einstellpositionen mit dem Außenläufer (138) durch den Eingriff eines drehfest an dem Innenläufer (137) angeordneten Kolbens (141) drehfest verbunden ist, der mittels seiner Kontaktflächen in einen Arbeitsraum (140) des Außenläufers (138) eingreift, wobei der drehfeste Kolben (141) in den Innenläufer (137) integriert oder durch zwei oder mehrere Stifte mit dem Innenläufer (137) verbunden ist und der Kolben seinen Arbeitsraum (140) abdichtet.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 3, 5, 6 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Innenläufer (64, 93, 137) und dem Außenläufer (65, 94, 138) eine drehelastische Kupplung gegebenenfalls mit Schwingungsdämpfern angeordnet ist, um ungleichmäßige Drehbewegungen zwischen dem Innenläufer (64, 93, 137) und dem Außenläufer (65, 94, 138) auszugleichen.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine mit einer stufenlos variablen Hubverstellung, die geradlinig geführte Kolben aufweist, wobei die Kolben in Arbeiträumen eines Außenläufers angeordnet sind und über ein Gelenk mit einem Innenläufer direkt verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass für die Übertragung der Drehbewegungen zwischen dem auf einem für eine Hubverstellung verstellbaren Achszapfen (167) drehbar gelagerten Innenläufer (156) und dem auf einer nicht verstellbaren Antriebswelle (158) angeordneten Außenläufer (157) der Innenläufer (156) in allen Einstellpositionen mit dem Außenläufer (157) durch den Eingriff der Achsbolzen (165) von in den Arbeitsräumen (159) geradlinig geführten Kolben (161) in etwa kreisförmig, s-förmig oder geradlinig um die Drehachse des Innenläufers (156) verlaufende Gleitschlitze (163) mit oder ohne einen drehbar gelagerten Gleitschuh (164) dadurch drehfest verbunden ist, dass die Achsbolzen (165) der Kolben (165) nach dem Erreichen ihres maximalen Achsversatzes in die Enden der Gleitschlitze (163) des Innenläufers (156) wechselseitig eingreifen.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine mit einer stufenlos variablen Hubverstellung, die geradlinig geführte Kolben aufweist, wobei die Kolben in Arbeiträumen eines Außenläufers angeordnet sind und über ein Gelenk mit einem Innenläufer direkt verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass für die Übertragung der Drehbewegungen zwischen dem auf einem für eine Hubverstellung verstellbaren Achszapfen (167) drehbar gelagerten Innenläufer (156) und dem auf einer nicht verstellbaren Antriebswelle (158) angeordneten Außenläufer (157) der Innenläufer (158) in allen Einstellpositionen mit dem Außenläufer (157) durch den Eingriff der Achsbolzen (165) des Innenläufers (156) in die Enden der etwa kreisförmig, s-förmig oder geradlinig um die Drehachse des Innenläufers (156) verlaufenden Gleitschlitze (163) der Kolben (161), die in den Arbeitsräumen (159) geradlinig geführt sind, mit oder ohne einen drehbar gelagerten Gleitschuh (164) drehfest verbunden ist, wobei die Achsbolzen (165) des Innenläufers (156) nach dem Erreichen ihres maximalen Achsversatzes in die Enden der Gleitschlitze (163) der Kolben (161) wechselseitig eingreifen.
Innenachsige, nach dem Viertaktverfahren arbeitende Rotationskolbenmaschine mit einer stufenlos variablen Hubverstellung, die Schwenkbewegungen ausführende Kolben aufweist, wobei die Kolben in Arbeiträumen eines Außenläufers angeordnet sind und auf in einem Innenläufer angeordneten Exzenterwellen drehbar gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass in den nach innen gerichteten Arbeitsräumen (189) eines direkt auf einer nicht verstellbaren Abtriebswelle (174) angeordneten Außenläufers (172) Kolben (188) angeordnet sind, die auf Hubzapfen (187) von in einem auf einem verstellbaren Achszapfen (175) drehbar gelagerten Innenläufer (171) konzentrisch zu seiner Drehachse (D2) angeordneten Exzenterwellen (182) drehbar gelagert sind, die Exzenterwellen (182) mittels ihrer drehfest mit ihnen verbundenen Planetenrädern (183) mit einem Sonnenrad (184) in einem Übersetzungsverhältnis von 1:2 kämmen, um die für das Viertaktverfahren erforderlichen vier Hübe der Kolben (188) während einer Umdrehung des Innenläufers (171) und des Außenläufers (172) auszuführen, wobei, um Phasenverschiebungen der Steuerzeiten während eines Verstellvorgangs gering zu halten, das Sonnenrad (184) bei einem den Achszapfen (175) etwa in einem Kreisbogen zu der Verstellachse (V) führenden Verstellsystem auf dem Achszapfen (175) des Innenläufers (171) drehbar gelagert und mittels einer Drehsicherungseinrichtung an einer Stirnwand (173) des Gehäuses (176) drehfest gehalten ist, und das Sonnenrad (184) bei einem den Achszapfen (175) geradlinig führenden Verstellsystem drehfest auf dem Achszapfen (175) angeordnet ist, ohne hierdurch Phasenverschiebungen der Steuerzeiten herzustellen.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Drehsicherungseinrichtung für das Sonnenrad (184) in einer Stirnwand (173) des Gehäuses (176) ein Zapfen (185) eingesetzt ist, der in einen in dem Sonnenrad (184) annähernd radial eingelassenen, nach der Montage des Sonnenrades (184) in der Verstellachse (V) oder etwa parallel zu der Verstellachse (V) verlaufenden Schlitz (186) eingreift, wobei auch der Zapfen (185) in dem Sonnenrad (184) und Schlitz (186) in einer Stirnwand (173) des Gehäuses (176) angeordnet sein kann.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Drehsicherungseinrichtung für das Sonnenrad (184) ein Gelenkstab angeordnet ist, der das Sonnenrad (184) mit der Stirnwand (173) des Gehäuses (176) in die Drehrichtung des Sonnenrades (184) sichert, wobei der Gelenkstab auf einem Achsstift des Sonnenrades (184) und der Stirnwand (173) gelagert ist.
Innenachsige, nach dem Viertaktverfahren arbeitende Rotationskolbenmaschine mit einer Phasenverstellung der Steuerzeiten, die Schwenkbewegungen ausführende Kolben aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in den nach innen gerichteten Arbeitsräumen (211) eines direkt auf einer nicht verstellbaren Abtriebswelle (212) drehfest angeordneten Rotors (210) auf Hubzapfen (222) von konzentrisch zu der Drehachse der Abtriebswelle (212) in dem Rotor (210) angeordneten Exzenterwellen (217) drehbar gelagerte Kolben (223) angeordnet sind, wobei die Exzenterwellen (217) mit einem Planetenrad (218) drehfest verbunden sind und die Planetenräder (218) der Exzenterwellen (217) mit einem konzentrisch und drehbar auf der Abtriebswelle (212) des Rotors (210) gelagerten, durch eine Verstelleinrichtung mit einer Drehbewegung beaufschlagten Sonnenrad (219) kämmen und zwischen den Planetenrädern (218) und dem Sonnenrad (219) ein Übersetzungsverhältnis von 1:2 besteht, damit während einer Umdrehung des Rotors (210) die Kolben (223) die für das Viertaktverfahren erforderlichen vier Hübe ausführen.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 14 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass für die Herstellung einer Phasenverschiebung der Steuerzeiten das Sonnenrad (184, 219) durch einen Stellhebel, über ein Schneckengetriebe oder Kegelradgetriebe von einer Verstelleinrichtung angetrieben wird, oder das Sonnenrad (184, 219) über ein konzentrisch mit dem Sonnenrad (184, 219) drehfest verbundenes Zahnrad (220) angetrieben wird, das selbst von einer Verstelleinrichtung angetrieben wird.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 14 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationskolbenmaschinen eine Phasenverstellung der Steuerzeiten aufweisen, bei der das Sonnenrad (184, 219) für seine Verstellung mittels eines Achszapfens mit einem als doppelt wirkenden hydraulischen Zylinder ausgebildeten Gelenkstab verbunden ist, der für seine Speisung über eine Drehverbindung mit der Hydraulikleitung einer Gehäusewandung verbunden ist, wobei der Gelenkstab auch als einfach wirkender Zylinder mit einer Rückstellfeder ausgebildet sein kann,
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Rotor (229) beiderseitig gelagerte Kurbelwellen (231) angeordnet sind, wobei für die beiderseitige Lagerung und für die ermöglichte Montage der Kurbelwellen (231) an dem Rotor (229) ein demontierbares Lagerschild (230) befestigt ist, in dem die auf der einen Seite befindlichen Lagerungen der Kurbelwellen (231) angeordnet sind, während die auf der anderen Seite befindlichen Lagerungen der Kurbelwellen (231) direkt in Lagerungen des Rotors (229) angeordnet sind.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 14, dass die Kolben (188) in dem Innenläufer (171) beiderseitig gelagerte Kurbelwellen aufweisen, wobei für die beiderseitige Lagerung und ermöglichte Montage der Kurbelwellen an dem Innenläufer (171) ein demontierbares Lagerschild befestigt ist, in dem die auf der einen Seite befindlichen Lagerungen der Kurbelwellen angeordnet sind, während die auf der anderen Seite befindlichen Lagerungen der Kurbelwellen direkt in Lagerungen des Innenläufers (171) angeordnet sind.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 14 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass das an dem Rotor (229) oder an dem Innenläufer (171) angeordnete Lagerschild (230) an mit dem Rotor (229) oder Innenläufer (171) verbundenen Abstandshaltern (232) befestigt ist und das Lagerschild (230) über Passschrauben (234) ohne einen oder auch mit einem Führungsflansch mit den Abstandshaltern (232) verbunden ist.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 14 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Hubzapfen (187, 222) der Exenterwellen (182, 217) oder auf den Hubzapfen (237) der Kurbelwellen (231) Pleuelstangen angeordnet sind, die mit gerade geführten Kolben (188, 223, 238) verbunden sind.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 14 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass gerade geführte Kolben (188, 223, 238) mit den Exzenterwellen (182, 217) oder mit den Hubzapfen (237) der Kurbelwellen (231) über Schubgelenke verbunden sind, wobei die Kolben (188, 223, 238) Gleitschlitze aufweisen, die bei einteiligen Kurbelwellen (231) geteilt ausgeführt sind, und wobei die Hubzapfen (187, 222, 237) als Gelenkbolzen ausgebildet sind, die auch einen Gleitschuh aufweisen können.
Innenachsige, nach dem Viertaktverfahren arbeitende Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 14 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (188, 223, 238) während einer Umdrehung Innenläufers (171) und des Außenläufers (172) sowie des Rotors (210, 229) bei einem zwischen den Planetenrädern (183, 218, 236) und dem Sonnenrad (184, 219, 235) vorhandenen Übersetzungsverhältnis von 1:4, 1:6, 1:8, 1:10 oder 1:12 entsprechend acht, zwölf, sechzehn zwanzig oder vierundzwanzig Hübe ausführen.
Innenachsige, nach dem Zweitaktverfahren arbeitende Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 14 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationskolbenmaschine als Zweitaktverbrennungsmotor, als durch ein Treibmittel beaufschlagter Motor oder als Pumpe eingesetzt werden kann und hierbei die Kolben (188, 223, 238) während einer Umdrehung des Innenläufers (171) und des Außenläufers (172) sowie des Rotors (210, 229) bei einem zwischen den Planetenrädern (183, 218, 236) und dem Sonnenrad (184, 219, 235) vorhandenen Übersetzungsverhältnis von 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5 oder 1:6 entsprechend zwei, vier, sechs, acht, zehn oder zwölf Hübe ausführen.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 14 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Gaswechsel mittels axial oder radial angeordneten oder auch mittels einer axial und radial angeordneten Schlitzsteuerung erfolgt, wobei bei einer axialen Schlitzsteuerung eine Stirnseite des Außenläufers (172) auf der Stirnwand (173) des Gehäuses (176) gleitet, während bei einer radialen Schlitzsteuerung der Außenumfang des Außenläufers (172) in einer zylindrischen Ausnehmung des Gehäuses (176) gleitet, wobei hier in der zylindrischen Ausnehmung des Gehäuse (176) für eine Lagerung des Außenläufers (172) eine Gleitlagerbuchse mit den entsprechenden Schlitzen eingesetzt werden kann.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 14 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung des Außenumfangs des Innenläufers (171) oder des Rotors (210) sowie die Böden der Kolben (188, 223, 238) jeweils eine Ausnehmung in Form einer Halbkugel aufweisen, sodass in dem oberen Totpunkt der Kolben (188, 223, 238) ein für die Verbrennung günstiger kugelförmiger Verbrennungsraum (194, 228) vorhanden ist, wobei auch die Verbrennungsräume (194, 228) auch einseitig nur in der die Wandung des Außenumfangs des Innenläufers (171), des Rotors (210) oder in den Böden der Kolben (188, 223, 238) angeordnet sein können.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 14 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass kugelförmige Verbrennungsräume (194, 228) in der Wandung des Außenumfangs des Außenläufers (172) und des Rotors (210) oder in den Böden der Kolben (188, 223, 238) angeordnet sind, wobei die Verbrennungsräume (194, 228) über eine Öffnung mit den Arbeitsräumen (189, 211) verbunden sind.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 14 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenläufer (172) oder Rotor (210, 229) an seinem Außenumfang oder an seinen äußeren Stirnflächen elektrische Einrichtungen wie Magnete, Spulen, Schleifringe und gegeneinander isolierte Dynamobleche aufweist oder der Außenläufer (172) oder Rotor (210, 229) ist als Käfigläufer ausgebildet, wobei das feststehende Gehäuse (176, 216) an seinem Innenumfang oder an seinen inneren Stirnflächen entsprechend kommunizierende elektrische Einrichtungen aufweist, um Strom für den Energiebedarf etwa eines Fahrzeugs und insbesondere um den Strom, der während eines Bremsvorganges erzeugt wird, in Batterien oder Kondensatoren zu speichern, wobei auch mittels der elektrischen Einrichtungen der Rotationskolbenmaschine der Strom aus den Batterien oder Kondensatoren Kraftstoff einsparend für einen Anfahr- oder Beschleunigungsvorgang sowie auch für eine Antriebsunterstützung bei einer weitgehend konstanten Drehzahl der Rotationskolbenmaschine eingesetzt werden können und wobei auch mittels der elektrischen Einrichtungen der Rotationskolbenmaschine Startvorgänge für die Rotationskobenmaschine durchgeführt werden können.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 14 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationskolbenmaschine eine Trockensumpfschmierung aufweist, bei der das aus einer Kammer des Gehäuses (176) oder aus einem separaten Tank geförderte ÖL durch eine Sprühvorrichtung als Ölnebel in das Kurbelgehäuse geblasen wird, wonach das wieder verflüssigte Öl in die Ölkammer des Gehäuses (176) oder in den Tank zurück gefördert wird.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 14 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationskolbenmaschine eine Kraftstoffluftgemisch-Schmierung aufweist, bei der durch die sich im Ansaugtakt befindlichen Kolben (788) das Kraftstoffluftgemisch über einen Einlasskanal in das Kurbelgehäuse und weiter über den das Kurbelgehäuse mit den Arbeitsräumen (189) verbindenden Einlasskanal (178) aus dem Kurbelgehäuse in die Arbeitsräume (189) gesaugt wird.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 14 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationskolbenmaschine eine Gemischschmierung aufweist, bei der das Kraftstoffluftgemisch und der durch eine Sprühvorrichtung erzeugte Ölnebel oder das Kraftstoff-Luft-Ölgemisch durch das Kurbelgehäuse mit oder ohne eine Ventilsteuerung geleitet wird und aus dem Kurbelgehäuse über einen oder mehrere, auch schaltbare oder regelbare Einlasskanäle (178, 213) in die Arbeitsräume (189, 211) angesaugt wird.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1–3, 5–7, 10, 14 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Anordnung von zylindrischen Arbeitsräumen (241) die in den Arbeitsräumen (241) der Rotationskolbenmaschinen in ihrer Draufsicht kreisförmig ausgebildeten Kolben (243) Eingriffsflächen (246) für die Ermöglichung einer Schwenkbewegung und für eine hierbei erfolgende Abdichtung aufweisen, die rundum verlaufend, kugelförmig ausgebildet sind, wobei die größte, rechtwinklig zur Mittellängsachse der Kolben (243) verlaufende Querschnittsfläche etwa dem Radius der zylindrischen Arbeitsraumwandung (247) entspricht, der Mittelpunkt des Radius in der Mittellängsachse des Kolbens (243) liegt und die Linie der Seitenansicht der größten, rechtwinklig zur Mittellängsachse der Kolben (243) verlaufende Querschnittsfläche in der Winkelhalbierenden des Eingriffswinkels (α) liegt, dessen Größe mindestens die Größe des Schwenkwinkels (β) aufweist, der sich bei dem größten Schwenkausschlag des Kolbens (243) ergibt.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche der Kolben (243) oval, rechteckig mit gerundeten Ecken oder rechteckig mit halbkreisförmigen Enden ausgebildet ist und die Kolben (243) für die Ermöglichung einer Schwenkbewegung und für eine hierbei erfolgende Abdichtung rundum verlaufende, entsprechend nach außen gewölbte oder entsprechend ebene Eingriffsflächen (246) aufweisen.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die kreisförmig, oval, rechteckig mit gerundeten Ecken oder rechteckig mit halbkreisförmigen Enden umlaufenden Eingriffsflächen (246) in ihrer Breite entsprechend ihres während des größten Schwenkausschlags erfolgenden Eingriffs angepasst verändert sind, wobei die Eingriffsflächen (246) im Bereich der Drehachse der Schwenkbewegung nur auf eine konstruktive Breite abgemindert sind, um scharte Kanten zu vermeiden.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1, 14 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass die bei einer Anordnung von zylindrisch, oval, rechteckig mit gerundeten Ecken oder rechteckig mit halbkreisförmigen Enden ausgeführten Arbeitsräumen (241) in den Arbeitsräumen (241) der Rotatianskolbenmaschinen in ihrer Draufsicht entsprechend ausgebildeten Kolben (243), um für die zu erfolgende Drehmomentübertragung zwischen dem Außenläufer (242) und dem Innenläufer (245) eine Verkantung der Kolben (243) in ihren Arbeitsräumen (241) herzustellen, die Kolben (243) als oberes Widerlager (Wo) eine kreisförmige, entsprechend nach außen gewölbte oder entsprechend ebene Eingriffsfläche (246) aufweisen und als unteres Widerlager (Wu) unter dem oberen Widerlager (Wo) in einem ausreichenden Abstand (S) zu dem oberen Widerlager (Wo) für den während der größten Schrägstellungen des Kolbens (243) wechselseitig erfolgenden Eingriff in die Arbeitsraumwandung (247), in beide Schwenkrichtungen des Kolbens (243) weisende, kreisförmige, entsprechend nach außen gewölbte oder entsprechend ebene Eingriffsflächen (249) aufweisen, die sich nach unten, in die Richtung des Gelenks (244), symmetrisch zu der Mittellängsachse des Kolbens (243) in dem doppelten, auf die Mittellängsachse des Kolbens (243) bezogenen Winkel (β) der größten Schrägstellung des Kolbens (243) einander annähern.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine mit einer stufenlos variablen Hubverstellung, die geradlinig geführte Kolben mit Schwenkbewegungen ausführenden Pleuelstangen aufweist, die über ein Gelenk mit einem Innenläufer direkt verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Anordnung von durch ihre prismatische Formgebung geradlinig geführten Kolben (253) mit zylindrisch, oval, rechteckig, auch mit gerundeten Ecken oder mit halbkreisförmigen Enden ausgebildeten Querschnitten in den entsprechend ausgebildeten Arbeitsräumen (251) der Rotationskolbenmaschine die zugehörige, eine Schwenkbewegung ausführende Pleuelstange (255) mit dem Innenläufer (254) gelenkig verbunden ist, wobei die mittels eines Kolbenbolzens (256) in dem Innenraum des Kolbens (253) drehbar gelagerte Pleuelstange (255) für die zwischen dem Innenläufer (254) und dem Außenläufer (252) zu erfolgende Drehmomentübertragung eine Verkantung in ihren Kolben (253) herstellt.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass für die zwischen dem Innenläufer (254) und dem Außenläufer (252) zu erfolgende Drehmomentübertragung in den Kolben (253) als ein der erforderlichen zwei Widerlager (Wz) der von dem Pleuelstangenauge (259) umschlossene Kolbenbolzen (256) herangezogen wird, wobei der Kolbenbolzen (256) in beide Schwenkrichtungen Kräfte überträgt, während für die Herstellung des in einem ausreichenden Abstand (S) zu dem durch den Kolbenbolzen (256) gebildeten Widerlager (Wz) angeordneten anderen Widerlagers (Ws) an der Pleuelstange (255) zwei einander gegenüberliegende, in jeweils eine der beiden Schwenkrichtungen der Pleuelstange (255) weisende Eingriffsflächen (260) für den Eingriff in innerhalb des Kolbens (253) vorgesehener Stege (261) angeordnet sind, die unter dem den Kolbenbolzen (256) umschließenden Pleuelstangenauge (259) angeordnet sind, hierbei sich die Eingriffsflächen (260) der Pleuelstange (255) symmetrisch zu der Mittellängsachse der Kolben (253) in dem doppelten, auf die Mittellängsachse des Arbeitsraums 251 bezogenen Winkel (β) der größten Schrägstellung der Pleuelstange (255) einander nach unten annähern und die Eingriffsflächen (260) der Pleuelstange (255) in einfacher Weise wie die Kontaktflächen der Stege (261) des Kolbens (253) eben ausgebildet sind.
Innenachsige Rotatianskolbenmaschine mit einer stufenlos variablen Hubverstellung, die geradlinig geführte Kolben mit Schwenkbewegungen ausführenden Pleuelstangen aufweist, wobei die Pleuelstangen über ein Gelenk mit einem Innenläufer direkt verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass für die zwischen dem Innenläufer (267) und dem Außenläufer (265) zu erfolgende Drehmomentübertragung in den Kolben (266) als ein der zwei erforderlichen Widerlager (Wz) der von dem Pleuelstangenauge (268) umschlossene Kolbenbolzen (269) herangezogen wird, wobei der Kolbenbolzen (269) in beide Drehrichtungen Kräfte überträgt, während für die Herstellung des in einem ausreichenden Abstand (S) zu dem durch den Kolbenbolzen (269) gebildeten Widerlager (Wz) angeordneten anderen Widerlagers (Wo) zwei an der Pleuelstange (268) beiderseitig von dem Pleuelstangenauge (272) angeordnete Stütznocken (273) mit einer in ihre Schwenkrichtung weisenden Eingriffsfläche (274) angeordnet sind, die direkt in den Kolbenboden (275) oder in unter dem Kolbenboden (275) angeordnete, nockenförmige Erhebungen (276) während der größten Schrägstellung der Pleuelstange (268) eingreifen.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine mit einer stufenlos variablen Hubverstellung, die Schwenkbewegungen ausführende Kolben oder Pleuelstangen aufweist, wobei die Kolben oder die Pleuelstangen über ein Gelenk mit einem Innenläufer direkt verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Anordnung von eine Schwenkbewegung ausführenden Kolben (281) oder Pleuelstangen für die zwischen dem Innenläufer (283) und dem Außenläufer (280) zu erfolgende Drehmomentübertragung an den Kolben (281) als ein der zwei erforderlichen Widerlager (Wz) der den Innenläufer (283) mit dem Außenläufer (280) verbindende Achsbolzen (285) herangezogen wird, der von dem Gelenk (282) des Kolbens (281) oder der Pleuelstange umschlossen wird und für beide Schwenkrichtungen als Widerlager herangezogen wird, während für die Herstellung des in einem ausreichenden Abstand (S) zu dem durch den Achsbolzen (285) gebildeten Widerlager (Wz) angeordneten anderen Widerlagers (Ws) an dem Gelenk (282) des Kolbens (281) oder der Pleuelstange zwei nach unten, in ihre Schwenkrichtung weisende Stütznocken (286) angeordnet sind, wobei einander abwechselnd, der jeweils in die Schwenkrichtung weisende Stütznocken (286) während der größten Schrägstellung des Kolbens (281) oder der Pleuelstange mit einer seiner Eingriffsflächen (287) in den Außenumfang (288) einer umlaufenden Nut (289) des Innenläufers (283) eingreift.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine mit einer stufenlos variablen Hubverstellung, die Schwenkbewegungen ausführende Kolben oder Pleuelstangen aufweist, wobei die Kolben oder Pleuelstangen über ein Gelenk mit einem Innenläufer direkt verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Anordnung von Schwenkbewegungen ausführenden Kolben (294) oder Pleuelstangen für die zwischen dem Innenläufer (296) und dem Außenläufer (293) zu erfolgende Drehmomentübertragung an den Kolben (294) als ein der zwei erforderlichen Widerlager ein zentrales Widerlager (Wz) angeordnet ist, das durch den den Innenläufer (296) mit dem Außenläufer (293) verbindenden Achsbolzen (298) gebildet wird, der von dem Gelenk (295) des Kolbens (294) oder der Pleuelstange umschlossen wird und für beide Schwenkrichtungen als Widerlager herangezogen wird, während für die Herstellung des in einem ausreichenden Abstand (S) zu dem durch den Achsbolzen (298) gebildeten Widerlager (Wz) angeordneten anderen Widerlagers (Ws) zwei beiderseitig angeordnete Widerlager (Ws) vorgesehen sind, die durch die Nut (299) des Innenläufers (296) überspannende Kontaktstifte (300) gebildet werden, in die einer der beiden an dem Gelenk (295) des Kolbens (294) angeordneten Stütznocken (301) während der größten Schrägstellung des Kolbens (294) oder der Pleuelstange mit einer seiner beiden Eingnffsflächen (302) eingreift.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine mit einer stufenlos variablen Hubverstellung, die Schwenkbewegungen ausführende Kolben oder Pleuelstangen aufweist, wobei die Kolben oder Pleuelstangen über ein Gelenk mit einem Innenläufer direkt verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Anordnung von eine Schwenkbewegung ausführenden Kolben (306) oder Pleuelstangen für die zwischen dem Innenläufer (308) und dem Außenläufer (305) zu erfolgende Drehmomentübertragung an den Kolben (306) ein zentrales Widerlager (Wz) angeordnet ist, das durch den den Innenläufer (308) mit dem Außenläufer (305) verbindenden Achsbolzen (310) gebildet wird, der von dem Gelenk (307) des Kolbens (306) oder der Pleuelstange umschlossen wird und für beide Schwenkrichtungen als Widerlager herangezogen wird, während für die Herstellung des anderen, der zwei erforderlichen Widerlager (Ws) ein seitliches Widerlagers in einem ausreichenden Abstand (S) zu dem durch den Achsbolzen (310) gebildeten Widerlager (Wz) angeordnet ist, das durch einen an dem Gelenk (307) des Kolbens (306) oder der Pleuelstange nach außen, in eine der beiden Schwenkrichtungen weisenden Stütznocken (311) gebildet ist, der abwechselnd während der größten Schrägstellung der einen Schwenkrichtung des Kolbens (306) oder der Pleuelstange mit einer seiner beiden Kontaktflächen (312) in den Außenumfang (313) einer Nut (314) des Innenläufers (308) eingreift und während der größten Schrägstellung der anderen Schwenkrichtung des Kolbens (306) oder der Pleuelstange mit der anderen seiner beiden Kontaktflächen (312) in einen die Nut (314) des Innenläufers (308) überspannenden Kontaktstift (315) eingreift.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine mit einer stufenlos variablen Hubverstellung, die Schwenkbewegungen ausführende Kolben oder Pleuelstangen aufweist, die über ein Gelenk mit einem Innenläufer direkt verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Anordnung von Schwenkbewegungen ausführenden Kolben (319) oder Pleuelstangen für die zwischen dem Innenläufer (321) und dem Außenläufer (318) zu erfolgende Drehmomentübertragung an den Kolben (319) als ein der zwei erforderlichen Widerlager, ein zentrales Widerlager (Wz) angeordnet ist, das durch den den Innenläufer (321) mit dem Innenläufer (318) verbindenden Achsbolzen (323) gebildet wird, der von dem Gelenk (320) des Kolbens (319) oder der Pleuelstange umschlossen wird und für beide Schwenkrichtungen als Widerlager herangezogen wird, während für die Herstellung des anderen Widerlagers ein seitliches Widerlager vorgesehen ist, das durch einen in eine der beiden Schwenkrichtungen weisenden, an dem Gelenk (320) des Kolbens (319) oder der Pleuelstange angeordneten Stützarm (324) gebildet wird, wobei der Stützarm (324) während der größten Schrägstellung der einen Schwenkrichtung des Kolbens (319) oder der Pleuelstange in eine nach außen weisende Grundfläche (325) einer Ausnehmung (326) des Innenläufers (321) eingreift und während der größten Schrägstellung der anderen Schwenkrichtung des Kolbens (319) oder der Pleuelstange in einen die Ausnehmung (326) des Innenläufers (321) überspannenden Kontaktarm (327) eingreift.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine mit Kolben oder Pleuelstangen, die eine Schwenkbewegung ausführen, dadurch gekennzeichnet, dass die Stangen der Kolben oder die Pleuelstangen (329) mittels einer Gabel (330) einen als Scheibe ausgebildeten Innenläufer (331) umfassen, mittels eines in die Bohrungen der Gabelschenkel (332) sowie in eine Bohrung des Innenläufers (331) eingesetzten Gelenkbolzens (333) mit dem Innenläufer (331) drehbar verbunden sind, wobei der Gelenkbolzen (333) auch in Bohrungen von auf dem Außenumfang (336) des Innenläufers (331) angeordneten Achshaltern eingesetzt sein kann, und die Stangen der Kolben oder die Pleuelstangen (329) für die erforderliche Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer (331) und dem Außenläufer als ein der zwei erforderlichen Widerlager (Ws) in beide Schwenkrichtungen gerichtete Stützarme (334) aufweisen, die eine Blockierung der Schwenkbewegung der Stangen der Kolben oder der Pleuelstangen (318) während ihrer größten Schrägstellung durch ihren wechselseitigen, direkten Eingriff ihrer Eingriffsflächen (335) in den Außenumfang (336) des Innenläufers (331) oder durch den wechselseitigen Eingriff in auf dem Außenumfang (336) des Innenläufers (331) angeordnete Nocken herstellen, wobei als anderes Widerlager (Wz) der die Stangen der Kolben oder die Pleuelstangen (329) mit dem Innenläufer (331) verbindende Gelenkbolzen (333) herangezogen wird, der für beide Schwenkrichtungen eingesetzt ist.
Rotationskolbenmaschine mit Kolben oder Pleuelstangen, die eine Schwenkbewegung ausführen, dadurch gekennzeichnet, dass die Stangen der Kolben oder die Pleuelstangen (337) mittels einer Gabel (338) einen als Scheibe ausgebildeten Innenläufer (339) umfassen, mittels eines in die Bohrungen der Gabelschenkel (340) sowie in eine Bohrung des Innenläufers (339) eingesetzten Gelenkbolzens (341) mit dem Innenläufer (339) drehbar verbunden sind und für die erforderliche Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer (339) und dem Außenläufer sowie für die Herstellung eines der zwei erforderlichen Widerlager die Gabelschenkel (340) über ihre für den Gelenkbolzen (341) vorgesehene Bohrung hinaus verlängert sind und in ein- oder beiderseitig angeordneten Ausnehmungen (342) in den Stirnwänden des Innenläufers (339) eingesetzt sind, wobei die in den Stirnwänden des Innenläufers (339) eingebrachten Ausnehmungen (342) an ihren Rändern Eingriffsflächen (343) aufweisen, in welche die Eingriffsflächen (344) der Gabelschenkel (340) für eine Blockierung der Schwenkbewegung der Stangen der Kolben oder der Pleuelstangen (337) während ihrer größten Schrägstellung wechselseitig eingreifen und als anderes Widerlager der die Stangen der Kolben oder die Pleuelstangen (337) mit dem Innenläufer (339) verbindende Gelenkbolzen (341) vorgesehen ist, der für beide Schwenkrichtungen eingesetzt ist.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine mit Kolben oder Pleuelstangen, die eine Schwenkbewegung ausführen, dadurch gekennzeichnet, dass die Stangen der Kolben oder die Pleuelstangen (345) mittels einer Gabel (346) einen als Scheibe ausgebildeten Innenläufer (347) umfassen und mittels eines in die Bohrungen der Gabelschenkel (348) sowie in eine Bohrung des Innenläufers (347) eingesetzten Gelenkbolzens (349) mit dem Innenläufer (347) drehbar verbunden sind, für die erforderliche Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer (347) und dem Außenläufer sowie für die Herstellung eines der zwei erforderlichen zwei Widerlager die Gabelschenkel (348) über ihre für den Gelenkbolzen (349) vorgesehene Bohrung hinaus verlängert sind und an ihren Enden eine gabelförmige Ausnehmung (350) aufweisen, die einen in den Innenläufer (347) eingesetzten Kontaktstift (351) umfasst, wobei eine Blockierung der Schwenkbewegung der Kolbenstange oder der Pleuelstange (345) während ihrer größten Schrägstellung durch den wechselseitigen Eingriff der beiderseitig angeordneten Kontaktflächen (352) der gabelförmigen Ausnehmung (350) in den in dem Innenläufer (347) eingesetzten Kontaktstift (351) hergestellt wird und als anderes Widerlager der die Stangen der Kolben oder die Pleuelstangen (345) mit dem Innenläufer (347) verbindende Gelenkbolzen (349) vorgesehen ist, der für beide Schwenkrichtungen eingesetzt ist.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine, nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktstift (351) im Innenläufer (347) von einem Schlitz des Gabelschenkels (348) umschlossen ist.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine mit Kolben oder Pleuelstangen, die eine Schwenkbewegung ausführen, dadurch gekennzeichnet, dass die Stangen der Kolben oder die Pleuelstangen (353) mittels einer Gabel (354) einen als Scheibe ausgebildeten Innenläufer (355) umfassen und mittels eines in die Bohrungen der Gabelschenkel (356) sowie in eine Bohrung des Innenläufers (355) eingesetzten Gelenkbolzens (357) mit dem Innenläufer (355) drehbar verbunden sind, für die erforderliche Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer (355) und dem Außenläufer sowie für die Herstellung eines der zwei erforderlichen zwei Widerlager die Gabelschenkel (356) über ihre für den Gelenkbolzen (357) vorgesehene Bohrung hinaus verlängert sind und an ihren beiden Enden einen Zapfen (358) mit beiderseitigen Kontaktflächen (359) aufweisen, wobei der Zapfen (358) zwischen zwei in dem Innenläufer (355) eingesetzten Kontaktstiften (360) angeordnet ist, eine Blockierung der Schwenkbewegung der Kolbenstange oder der Pleuelstange (353) während ihrer größten Schrägstellung durch den wechselseitigen Eingriff der Kontaktflächen (359) des Zapfens (358) in die in dem Innenläufer (355) eingesetzten Kontaktstifte (360) wechselseitig erfolgt und als anderes Widerlager der die Stangen der Kolben oder die Pleuelstangen (353) mit dem Innenläufer (355) verbindende Gelenkbolzen (357) vorgesehen ist, der in beiden Drehrichtungen als Widerlager eingesetzt ist.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine mit Kolben oder Pleuelstangen, die eine Schwenkbewegung ausführen, dadurch gekennzeichnet, dass an den Stangen der Kolben oder die Pleuelstangen (361) beiderseitig angeordnete Lagerschilde (362) befestigt sind, die einen als Scheibe ausgebildeten Innenläufer (363) umfassen und mittels eines in einer Bohrungen der Lagerschilde (362) sowie in einer Bohrung des Innenläufers (363) eingesetzten Gelenkbolzens (364) mit dem Innenläufer (363) drehbar verbunden sind, die Lagerschilde (362) für die erforderliche Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer (363) und dem Außenläufer sowie für die Herstellung eines der zwei erforderlichen Widerlager die Lagerschilde (362) in beide Schwenkrichtungen weisende, die Lagerschilde (362) verbindende Kontaktstifte (365) aufweisen, die eine Blockierung der Schwenkbewegung der Kolbenstange oder der Pleuelstange (361) während der größten Schrägstellung der Kolbenstange oder der Pleuelstange (361) durch ihren wechselseitigen Eingriff in den Außenumfang (366) des Innenläufers (363) herstellen, wobei als anderes Widerlager der Gelenkbolzen (364) eingesetzt ist, der für beide Drehrichtungen eingesetzt ist.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine mit Kolben, die durch ihre prismatische Formgebung in ihren Arbeitsräumen gerade geführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplung der Kolben (369) mit dem Innenläufer (371) durch in den Kolben (369) integrierte, den Innenläufer (371) umfassende Lagerschilde (370) erfolgt, in deren Bohrungen ein Achsbolzen (374) mit auf ihm drehbar gelagerten Gleitschuhen (373) eingesetzt ist, der mit seinen Gleitschuhen (373) in Gleitschlitze (372) des Innenläufers (371) eingreift und die erforderliche Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer (371) und dem Außenläufer (368) durch den wechselseitigen Eingriff der Gleitschuhe (373) in die Kontaktfläche (375) eines der beiden Enden der Gleitschlitze (372) während der größten außermittigen Stellung der Gleitschuhe (373) erfolgt, wobei die Achsbolzen (374) auch ohne Gleitschuhe (373) in die Gleitschlitze (372) eingesetzt sein können.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine mit Kolben, die durch ihre prismatische Formgebung in ihren Arbeitsräumen gerade geführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplung der Kolben (369) mit den Innenläufer (371) über in den Kolben (369) integrierte, den Innenläufer (371) umfassende Lagerschilde (370) erfolgt, die Gleitschlitze (372) aufweisen, in denen ein Achsbolzen (374) mit einem drehbar auf ihm gelagerten Gleitschuh (373) eingesetzt ist, der mit seinen Gleitschuhen (373) in die Gleitschlitze (372) der Lagerschilde (370) des Innenläufers (371) eingreift und die erforderliche Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer (371) und dem Außenläufer (368) durch den wechselseitigen Eingriff der Gleitschuhe (373) in die Kontaktfläche (375) eines der beiden Enden der Gleitschlitze (372) während der größten außermittigen Stellung der Gleitschuhe (373) erfolgt, wobei die Achsbolzen (374) auch ohne Gleitschuhe (373) in die Gleitschlitze (372) eingesetzt sein können.
Innenachsige Ratationskolbenmaschine mit Kolben Schwenkbewegungen ausführenden Kolben, die eine rechtwinklige, ovale oder kreisförmige Guerschnittsfläche aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstangen (380) der Kolben (378) für die erforderliche drehbare Verbindung mit dem Innenläufer (382) einen zylinderförmigen Hammerkopf (381) aufweisen, dessen Längsachse parallel zu den Drehachsen des Innenläufers (382) und des Außenläufers (377) verläuft, wobei der zylinderförmige Hammerkopf (381) der Kolbenstange (380) des Kolbens (378) in einer zylindrischen Bohrung (383) des Innenläufers (382) gelagert ist, die v-förmig nach außen geöffnet ist und die erforderliche Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer (382) und dem Außenläufer (377) durch eine Blockierung der Schwenkbewegung der Kolbenstange (380) des Kolbens (378) erfolgt; die durch den wechselseitigen Eingriff der Kolbenstange (380) in jeweils eine der beiden Kontaktflächen (384) der v-förmigen Öffnung der zylindrischen Bohrung (383) des Innenläufers (382) erzeugt wird.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, dass Kolben (378) mit einer rechtwinkligen Querschnittsfläche mit ihrer Kolbenstange (380) und ihrem Hammerkopf (381), der Innenläufer (382) und der Außenläufer (377) mit ihren Stirnseiten abdichtend an den Stirnwänden des Gehäuses gleiten, wobei die Hammerköpfe (380) auch in den zylindrischen Bohrungen (383) des Innenläufers (382) abdichtend gelagert sind, wodurch die hierdurch zwischen dem Innenläufer (382), dem Außenläufer (377) und den Kolben (378) mit ihren Kolbenstangen (380) und Hammerköpfen (381) entstehenden, gegeneinander abgedichteten, sich in ihrem Volumen gegenläufig zu dem Volumen ihrer Arbeitsräume 376 verändernden Kammern 385 für eine Arbeitsleistung herangezogen werden, wobei diese Kammern 385 bei Kraftmaschinen mit einer nach dem Zweitaktverfahren erfolgenden Arbeitsweise als Ladepumpe oder Kompressor eingesetzt sind und die Kammern (385) hierfür über Spülkanäle mit den entsprechenden Arbeitsräumen (376) verbunden sind.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine mit Kolben, die durch ihre prismatische Formgebung in ihren Arbeitsräumen gerade geführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass für die erforderliche drehbare Verbindung mit dem Innenläufer (390) die Schwenkbewegungen ausführenden Pleuelstangen (389) der Kolben (388) mit den Kolben (388) und auch in vorteilhafter Weise ohne den Einsatz eines Gelenkbolzens mit dem Innenläufer (390) durch zylinderförmige Hammerköpfe (391) verbunden sind, deren Längsachse parallel zu den Drehachsen des Innenläufers (390) und des Außenläufers (387) verläuft, wobei die erforderliche Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer (390) und dem Außenläufer (387) durch eine Blockierung der Schwenkbewegung der Pleuelstangen 389 erfolgt, die sowohl innerhalb der Kolben (388) als auch in dem Innenläufer (390) hergestellt werden kann, wobei die Pleuelstange (389) wechselseitig sowohl in eine der beiden Kontaktflächen (394) der v-förmigen Öffnung der Bohrung (392) des Kolbens (388) als auch in eine der beiden Kontaktflächen (395) der v-förmigen Öffnung der Bohrung (393) des Innenläufers (390) eingreift oder wechselseitig nur in eine der beiden Kontaktflächen (394) der v-förmigen Öffnung der Bohrung (392) im Kolben (388) oder in eine der beiden Kontaktflächen (395) der v-förmigen Öffnung der Bohrung (393) im Innenläufer (390) eingreift.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, dass Kolben mit einer rechtwinkligen Querschnittsfläche mit ihren Hammerköpfe (391) aufweisenden Pleuelstangen (389), der Innenläufer (390), der Außenläufer (387) und Kolben (388), mit ihren Pleuelstangen (381) abdichtend an den Stirnwänden eines Gehäuses gleiten, wobei die Hammerköpfe (391) auch in den zylindrischen Bohrungen (392) des Kolbens (388) und in den zylindrischen Bohrungen (393) des Innenläufers (390) abdichtend gelagert sind, wodurch die hierdurch zwischen dem Innenläufer (390), dem Außenläufer (387); den Kolben (388) und den die Hammerköpfe (391) aufweisenden Pleuelstangen (389) entstehenden, gegeneinander abgedichteten, sich in ihrem Volumen gegenläufig zu dem Volumen ihrer Arbeitsräume (386) verändernden Kammern (396) für eine Arbeitsleistung herangezogen werden und diese Kammern bei Kraftmaschinen mit einer nach dem Zweitaktverfahren erfolgenden Arbeitsweise als Ladepumpe oder Kompressor eingesetzt werden und die Kammern (386) hierfür über Spülkanäle mit den entsprechenden Arbeitsräumen (386) verbunden sind.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine mit Kolben oder Pleuelstangen, die Schwenkbewegungen ausführen, dadurch gekennzeichnet, dass Schwenkbewegungen ausführende Kolben (397) für die mit dem Innenläufer (400) erforderliche drehbare Verbindung zwei drehfest mit ihnen verbundene Kolbenstangen (398) aufweisen oder in geradlinig geführten Kolben zwei Pleuelstangen drehbar angeordnet sind, wobei die Kolbenstangen (398) und die Pleuelstangen drehfest mit einem Achszapfen (399) verbunden sind, die Achszapfen (399) in jeweils einem der beiden Enden einer mit dem Innenläufer (400) verbundenen Hülse (401) drehbar gelagert sind, deren Längsachse parallel zu den Drehachsen des Innenläufers (400) und des Außenläufers (402) verläuft, und die zwischen dem Innenläufer (400) und dem Außenläufer (402) erforderliche Drehmomentübertragung mittels einer Blockierung der Schwenkbewegung der Kolbenstangen (398) oder der Pleuelstangen erfolgt, die während ihrer beiden größten Schrägstellungen durch einen einander abwechselnden Eingriff eines der beiden Winkelschenkel einer in dem Achszapfen (399) angeordneten, quer und symmetrisch abgewinkelt verlaufenden Nut (403) in einen in der Hülse (401) befestigten und die Hülse (401) entsprechend außermittig durchlaufenden Kontaktstift (406) hergestellt wird.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktstift (406) mittig in der Hülse (401) des Innenläufers (400) angeordnet ist, wobei der Kontaktstift (406) während der beiden größten Schrägstellungen der Kolbenstangen (398) der Kolben (397) oder der Pleuelstangen abwechselnd gleichzeitig in jeweils zwei Winkelschenkel einer x-förmigen Ausnehmung (407) des Achszapfens (399) eingreift.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Kolben (397) mittels jeweils einer Kolbenstange (398) oder zwei gerade geführte Kolben mittels einer Pleuelstange den Innenläufer (400) umfassen.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine mit Kolben oder Pleuelstangen, die Schwenkbewegungen ausführen, dadurch gekennzeichnet dass Schwenkbewegungen ausführende Kolben (408) für die mit dem Innenläufer (411) erforderliche drehbare Verbindung eine drehfest mit ihnen verbundene Kolbenstange (409) aufweisen oder in geradlinig geführten Kolben eine Pleuelstange drehbar angeordnet ist, wobei die Kolbenstange (409) und die Pleuelstange drehfest mit einem Achszapfen (410) verbunden sind, die Achszapfen (410) in jeweils einem der beiden Enden einer mit dem Innenläufer (411) verbundenen Hülse (412) drehbar gelagert sind, deren Längsachse parallel zu den Drehachsen des Innenläufers (411) und des Außenläufers (413) verläuft, und die zwischen dem Innenläufer (411) und dem Außenläufer (413) erforderliche Drehmomentübertragung mittels einer Blockierung der Schwenkbewegung der Kolbenstangen (409) der Kolben (408) oder der Pleuelstangen erfolgt, die während der beiden größten Schrägstellungen der Kolbenstangen (409) der Kolben (408) oder der Pleuelstangen durch einen wechselseitigen Eingriff einer radial in die Hülse (312) des Innenläufers (411) eingesetzten Schraube (415) mit ihrem zylindrischen Zapfen (416) in die Kontaktflächen (417) der Enden einer in dem Achszapfen (410) angeordneten, quer und kreisförmig verlaufenden, in ihrem Drehwinkel begrenzten Nut (414) hergestellt wird.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 60, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (408) mittels zweier Kolbenstangen (409) oder gerade geführte Kolben mit zwei Pleuelstangen den Innenläufer (411) umfassen.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 57 und 60, dadurch gekennzeichnet, dass die für die Führung der Kolbenstangen (398, 409) der Kolben (397, 408) oder der Pleuelstangen von geradlinig geführten Kolben vorgesehenen Achszapfen (399, 410) für ihre drehbare Lagerung in Bohrungen eines Außenrings des Innenläufers (400, 411) oder direkt in einem zylindrischen Innenläufer (400, 411) angeordnet sind.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine mit Kolben, die Schwenkbewegungen ausführen, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (418) mit einem rechtwinkligen, ovalen oder kreisförmigen Querschnitt an ihren beiden in die Schwenkrichtung weisenden Wandungen angeformten Nocken (422) aufweisen, die für die Herstellung der erforderlichen Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer (419) und dem Außenläufer (420) vor dem Erreichen ihrer geometrisch größten Schrägstellung mittels eines der beiderseitig an ihren Seitenwänden (421) angeformten Nocken (422) wechselseitig in eine der beiden in den Arbeitsraumwandungen (423) eingesetzten Federeinrichtungen (424) eingreifen und hierdurch über ihre drehbare Verbindung mit dem Innenläufer (419) die Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer (419) und dem Außenläufer (420) herstellen.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (418) an ihren beiden, in die Schwenkrichtung weisenden Wandungen angeformten Nocken (422) besitzen, die Federeinrichtungen aufweisen.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet, dass in die Kolben (418) an ihren beiden, in die Schwenkrichtung weisenden Wandungen Stifte für den Eingriff in die in der Arbeitsraumwandung (423) angeordneten Federeinrichtungen eingesetzt sind.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet, dass in die Kolben (418) an ihren beiden, in die Schwenkrichtung weisenden Wandungen längsbewegliche Stifte mit Federeinrichtungen für den Eingriff in die Arbeitsraumwandungen (423) eingesetzt sind.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (418) in zwischen den Bordscheiben des Innenläufers (419) angeordneten Gelenkpunkten gelagert sind.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (418) in Achshaltern drehbar gelagert sind, die auf dem Außenumfang des Innenläufers (419) angeordnet sind.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (418) mittels Hammerköpfen im Innenläufer (419) drehbar gelagert sind.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (418) den Innenläufer (419) gelenkig mittels Gabeln umfassen.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine mit Kolben oder Pleuelstangen, die Schwenkbewegungen ausführen, wobei die Kolben einen rechtwinkligen, ovalen oder kreisförmigen Querschnitt aufweisen können, dadurch gekennzeichnet, dass ein Innenläufer (427) für die erforderliche Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer (427) und dem Außenläufer (428) in Nocken der Grundfläche (431) oder direkt in die Grundfläche seiner umlaufenden Nut (432) oder in auf seinem Außenumfang angeordnete Nocken oder direkt in seinen Außenumfang eingesetzte Federeinrichtungen (430) aufweist, in die wechselseitig, vor den Erreichen der geometrisch größten Schrägstellung der Kolben (425) oder der Pleuelstangen an den Kolben (425) oder Pleuelstangen befestigte, in beide Schwenkrichtungen weisende Stützarme (428) eingreifen, wobei die Kolben oder Pleuelstangen (425) zwischen den Bordscheiben (426) des Innenläufers (427) oder in auf dem Außenumfang des Innenläufers (427) aufgesetzten Achshaltern drehbar gelagert sind.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine mit Kolben oder Pleuelstangen, die Schwenkbewegungen ausführen, wobei die Kolben einen rechtwinkligen, ovalen oder kreisförmigen Querschnitt aufweisen können, dadurch gekennzeichnet, dass für die erforderliche Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer (427) und dem Außenläufer (428) an den Kolben (425) oder Pleuelstangen in beide Schwenkrichtungen weisende Stützarme (429) mit Federeinrichtungen (430) wechselseitig, vor den Erreichen der geometrisch größten Schrägstellung der Kolben (425) oder der Pleuelstangen in Nocken der Grundfläche (431) oder direkt in die Grundfläche (431) einer umlaufenden Nut (432) des Innenläufers (427) oder in auf dem Außenumfang des Innenläufers (427) angeordnete Nocken oder direkt in den Außenumfang des Innenläufers (427) eingreifen, wobei die Kolben (425) oder Pleuelstangen zwischen den Bordscheiben (426) des Innenläufers (427) oder in auf dem Außenumfang des Innenläufers (427) aufgesetzten Achshaltern drehbar gelagert sind.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 71 und 72, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (425) mittels Hammerköpfen drehbar im Innenläufer (427) gelagert sind.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 71 und 72, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (425) den Innenläufer (427) gelenkig mittels Gabeln umfassen.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine mit Kolben, die Schwenkbewegungen ausführen, wobei die Kolben einen rechtwinkligen, ovalen oder kreisförmigen Querschnitt aufweisen können, dadurch gekennzeichnet, dass für die Herstellung der erforderlichen Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer (434) und dem Außenläufer (435) in ihren Arbeitsräumen (436) Verkantungen herstellende Kolben (433) angeordnet sind, die mit einem biegefest an ihnen befestigten Federstab (437) verbunden sind, der selbst biegefest mit einem Achshalter (438) der drehbaren Verbindung des Innenläufers (434) verbunden ist, wobei durch die mittels der Formgebung der Kolben (433) bereits vor dem Erreichen ihrer geometrisch möglichen Schrägstellung erfolgenden Verkantung des Kolbens (433) der Federstab (437) mittels seiner Verformung über seine mit dem Innenläufer (434) vorhandene, drehbare Verbindung eine für die Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer (434) und dem Außenläufer (435) ausreichende Vorspannung aufweist und solange in einer ausreichenden Vorspannung verbleibt, bis der Federstab (437) des nachfolgenden Kolbens (433) selbst eine ausreichende Vorspannung aufweist, um die Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer (434) und dem Außenläufer (435) herzustellen.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 75, dadurch gekennzeichnet, dass der Achshalter (438) der drehbaren Verbindung des Innenläufers (434) Stützarme aufweist, wobei der Kolben (433) keine Verkantung in seinem Arbeitsraum (436) herzustellen hat.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 75, dadurch gekennzeichnet, dass der Federstab (437) an einem gerade geführten Kolben biegefest mit dem Kolben und dem Innenläufer (434) verbunden ist, wobei der Federstab (437) auch entweder mit dem Kolben oder mit dem Innenläufer (434) eine Gelenkverbindung aufweisen kann.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 75, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (433) in zwischen den Bordscheiben des Innenläufers (434) angeordneten Gelenkpunkten gelagert sind.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 75, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (433) über ihren Federstab (437) in Achshaltern drehbar gelagert sind, die auf dem Außenumfang des Innenläufers (434) angeordnet sind.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 75, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (433) über ihren Federstab (437) drehbar mittels Hammerköpfen im Innenläufer (434) gelagert sind.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 75, dadurch gekennzeichnet, dass in die Kolben (433) über ihren Federstab (437) den Innenläufer (434) gelenkig mittels Gabeln umfassen.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine mit Kolben oder Pleuelstangen, die Schwenkbewegungen ausführen, wobei die Kolben einen rechtwinkligen, ovalen oder kreisförmigen Querschnitt aufweisen können, dadurch gekennzeichnet, dass für die Herstellung der erforderlichen Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer (441) und dem Außenläufer (444) Kolben (439) oder Pleuelstangen angeordnet sind, die an ihren für die drehbare Verbindung mit dem Innenläufer (441) vorgesehenen Gelenkpunkt mit einer Kragarme (443) bildenden Blattfeder (442) verbunden sind, durch die eine Blockierung der Schwenkbewegung der Kolben (439) oder der Pleuelstange hergestellt wird, wobei mittels des bereits vor dem Erreichen der geometrisch größten Schrägstellung des Kolbens (439) oder der Pleuelstange in die Grundfläche (445) einer umlaufenden, in den Innenläufer (441) eingearbeiteten Nut (446) oder in den Außenumfang des Innenläufers (44i) erfolgenden Eingriffs der Kragarme (443) der Blattfeder (422) die Blattfeder (422) durch die hier erfolgende Blockierung der Schwenkbewegung der Kolben (425) oder Pleuelstangen ihre Verformung einleitet und hiernach solange eine für die zwischen dem Innenläufer (441) und dem Außenläufer (444) zu erfolgende Drehmomentübertragung ausreichende Vorspannung aufweist, bis die Blattfeder (442) des nachfolgenden Kolbens (439) durch ihre Verformung eine ausreichende Vorspannung aufweist, um weiterhin über die mit dem Innenläufer (441) vorhandene drehbare Verbindung des Kolbens (439) oder der Pleuelstange die Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer (441) und dem Außenläufer (444) herzustellen.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 82 dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (439) oder die Pleuelstange mit der Kragarmen (443) ihrer Blattfedern (442) in Nocken eingreifen, die auf der Grundfläche (445) einer umlaufenden, in den Innenläufer (441) eingearbeiteten Nut (446) oder auf dem Außenumfang des Innenläufers (441) angeordnet sind.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 82, dadurch gekennzeichnet, dass Schwenkbewegungen ausführende Kolben (439) in ihren Arbeitsräumen oder Schwenkbewegungen ausführende Pleuelstangen in ihren Kolben für die zwischen dem Innenläufer (441) und dem Außenläufer (444) erforderliche Drehmomentübertragung eine Blockierung herstellen, die nach dem Eingriff eines Kragarms (443) der Blattfeder (442) in die in den Innenläufer (441) eingearbeiteten Nut (446) oder in den Außenumfang des Innenläufers (441) erfolgt.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 82, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (439) oder Pleuelstangen zwischen den Bordscheiben des Innenläufers (441), in auf dem Innenläufer (441) aufgesetzten Achshaltern, mittels ihrer in den Innenläufer (441) eingesetzten Hammerköpfe und mittels den Innenläufer (441) umfassender Gabeln mit dem Innenläufer (441) drehbar verbunden sind.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine mit Kolben, die Schwenkbewegungen ausführen, wobei die Kolben einen rechtwinkligen, ovalen oder kreisförmigen Querschnitt aufweisen können, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kolben (447) ein Federstab (448) mittels eines Klemmgewindes biegefest eingeschraubt ist, der biegefest mit einem als Gelenkverbindung mit dem Innenläufer (449) dienenden Schwenkbügel (450) verbunden ist, wobei für die Herstellung der erforderlichen Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer (449) und dem Außenläufer (451), die Schwenkbewegung des Kolbens (447), bevor der Kolben (447) seine geometrisch größte Schrägstellung erreicht hat, durch den Eingriff eines der beiden in dem Schwenkbügel (450) angeordneten Kontaktstifte (452) in den Außenumfang des Innenläufers (449) wechselseitig blockiert wird, wobei sich der Federstab (448) verformt und für die Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer (449) und dem Außenläufer (451) solange in einer ausreichenden Vorspannung verbleibt, bis der Federstab (448) des nachfolgenden Kolbens (447) eine für die zwischen dem Innenläufer (449) und dem Außenläufer (451) zu erfolgende Drehmomentübertragung ausreichende Vorspannung aufweist.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 86, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkbügel (450) durch seinen direkten Eingriff in die Grundfläche der umlaufenden Nut des Innenläufers (449) für die Herstellung der erforderlichen Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer (449) und dem Außenläufer (451) die Schwenkbewegung des Kolbens (447), bevor er seine geometrisch größte Schrägstellung erreicht hat, wechselseitig blockiert, wobei sich der Federstab (448) verformt und für die Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer (449) und dem Außenläufer (451) solange in einer ausreichenden Vorspannung verbleibt, bis der Federstab (448) des nachfolgenden Kolbens (447) eine für die zwischen dem Innenläufer (449) und dem Außenläufer (451) zu erfolgende Drehmomentübertragung ausreichende Vorspannung aufweist.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 86, dadurch gekennzeichnet, dass der wechselseitige Eingriff der Kontaktstifte (452) des Schwenkbügels (450) in auf dem Außenumfang des Innenläufers (449) aufgesetzten Nocken oder ein direkter Eingriff des Schwenkbügels (450) in auf der Grundfläche der umlaufenden Nut des Innenläufers (449) aufgesetzte Nocken erfolgt.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 86, dadurch gekennzeichnet, dass Kolben (447) angeordnet sind, die vor ihrer geometrisch größten Schrägstellung eine Blockierung durch einen Eingriff in ihre Arbeitsraumwandung herstellen und hierbei den Federstab (448) über den Schwenkbügel (450) für die erforderliche Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer (449) und dem Außenläufer (451) vorspannen.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 86, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (447) über ihren Federstab (448) mit einem Schwenkbügel (450) verbunden sind, der Stützarme aufweist, durch die eine Blockierung der Schwenkbewegung der Kolben (447) bereits vor dem Erreichen der geometrisch größten Schrägstellung des Kolbens (447) erzielt wird, wodurch der Federstab (448) seine Verformung einleitet und hiernach solange eine für die zwischen dem Innenläufer (449) und Außenläufer (451) zu erfolgende Drehmomentübertragung ausreichende Vorspannung aufweist, bis der Federstab (448) des nachfolgenden Kolbens (447) eine hierzu ausreichende Vorspannung aufweist.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 86, dadurch gekennzeichnet, dass ein Federstab (448) sowohl mit einem gerade geführten Kolben als auch mit dem durch den Schwenkbügel (450) gebildeten Gelenk des Innenläufers (449) biegefest verbunden ist, wobei der Federstab (448) auch nur entweder mit dem Kolben oder mit dem durch den Schwenkbügel (450) gebildeten Gelenk des Innenläufers (449) eine Gelenkverbindung aufweisen kann.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 86, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (447) über ihren Federstab (448) mit einem Schwenkbügel (450) verbunden sind, der in auf dem Außenumfang des Innenläufers (449) aufgesetzten Achshaltern drehbar gelagert ist, wobei die Schwenkbügel (459) mittels eines ihrer beiden, einander entgegengesetzt in beide Schwenkrichtungen weisenden Kontaktstifte (452) für die zwischen dem Innenläufer (449) und dem Außenläufer (451) erforderliche Drehmomentübertragung vor dem Erreichen der geometrisch größten Schrägstellung der Kolben (447) wechselseitig in Kontaktflächen von Ausnehmungen des Achshalters eingreifen, hierbei den Federstab (448) verformen und den Federstab (448) für die zwischen dem Innenläufer (449) und dem Außenläufer (451) zu erfolgende Drehmomentübertragung solange in einer ausreichenden Vorspannung halten, bis der Federstab (448) des nachfolgenden Kolbens (447) für die zwischen dem Innenläufer (449) und dem Außenläufer (451) zu erfolgende Drehmomentübertragung eine ausreichende Vorspannung aufweist.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 86, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstifte (452) oder Stützarme aufweisenden, die Gelenkpunkte des Innenläufers (449) bildenden Schwenkbügel (450) sowie die auf dem Außenumfang des Innenläufers (449) in Achshaltern gelagerten, die Gelenkpunkte des Innenläufers (449) bildenden Schwenkbügel (450) für Schwenkbewegungen ausführende Pleuelstangen eingesetzt sind, die elastisch verformbar sind.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 86, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (447) über ihren Federstab 448 durch ihre Lagerung in Bordscheiben des Innenläufers (449), mittels ihrer in den Innenläufer (449) eingesetzten Hammerköpfe oder mittels den Innenläufer (449) umfassender Gabeln mit dem Innenläufer (449) drehbar verbunden sind.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine mit Kolben oder Pleuelstangen, die Schwenkbewegungen ausführen, wobei die Kolben einen rechtwinkligen, ovalen oder kreisförmigen Querschnitt aufweisen können, dadurch gekennzeichnet, dass für die Herstellung der erforderlichen Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer (455) und dem Außenläufer (458) Kolben (453) oder Pleuelstangen angeordnet sind, die an ihren für die drehbare Verbindung mit dem Innenläufer (455) vorgesehenen Gelenkpunkt eine an ihnen befestigte Blattfeder (456) mit einem in eine der beiden Drehrichtungen geritchteten Kragarm (457) aufweisen, wobei die Blattfeder (456) für die Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer (455) und dem Außenläufer (458), bevor die Kolben (453) oder Pleuelstangen ihre geometrisch größte Schrägstellung erreicht haben, in der einen Schwenkrichtung bei der in den Bordscheiben des Innenläufers (455) erfolgenden Lagerung der Kolben (453) oder Pleuelstangen mit ihrem Kragarm (457) in Nocken der Grundfläche (459), direkt in die Grundfläche (459) einer umlaufenden, in den Innenläufer (455) eingearbeiteten Nut (460) und in Nocken des Außenumfangs sowie auch direkt in den Außenumfang des Innenläufers (455) eingreifen kann, während die Blattfeder (456) in der anderen Schwenkrichtung, bevor die Kolben (453) oder Pleuelstangen ihre geometrisch größte Schrägstellung erreicht haben, mit ihrem Kragarm (457) in einen in Bohrungen der Bordscheiben (454) eingesetzten, die Nut (460) des Innenläufers (455) überspannenden Kontaktstift (461) eingreift, die Blattfeder (456) sich hierbei in beiden Schwenkrichtungen verformt und eine für die Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer (455) und dem Außenläufer (458) ausreichende Vorspannung erhält und solange in ihrer Vorspannung verbleibt, bis die Blattfeder (456) des nachfolgenden Kolbens (453) eine für die Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer (455) und dem Außenläufer (458) ausreichende Vorspannung aufweist.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 95, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (453) oder Pleuelstangen drehbar zwischen auf dem Außenumfang des Innenläufers (455) angeordneten Achshaltern gelagert sind, wobei die Blattfeder (456) für die Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer (455) und dem Außenläufer (458), bevor die Kolben (453) oder Pleuelstangen ihre geometrisch größte Schrägstellung erreicht haben, in der einen Schwenkrichtung mit ihrem Kragarm (457) in Nocken des Außenumfangs oder direkt in den Außenumfang des Innenläufers (455) eingreift und die Blattfeder (456) in der anderen Schwenkrichtung, bevor die Kolben (453) oder Pleuelstangen ihre geometrisch größte Schrägstellung erreicht haben, mit ihrem Kragarm (457) in einen in Bohrungen des Achshalters, die Achshalter überspannenden Kontaktstift (461) eingreift, die Blattfeder (456) sich hierbei in beiden Schwenkrichtungen verformt und eine für die Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer (455) und dem Außenläufer (458) ausreichende Vorspannung erhält und solange in ihrer Vorspannung verbleibt, bis die Blattfeder (456) des nachfolgenden Kolbens (453) eine für die Drehmomentübertragung zwischen dem Innenläufer (455) und dem Außenläufer (458) ausreichende Vorspannung aufweist.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 95, dadurch gekennzeichnet, dass Schwenkbewegungen ausführende Kolben (453) in ihren Arbeitsräumen oder Schwenkbewegungen ausführende Pleuelstangen in ihren Kolben für die zwischen dem Innenläufer (455) und dem Außenläufer (458) erforderliche Drehmomentübertragung eine Blockierung herstellen, die nach dem Eingriff eines Kragarms (457) der Blattfeder (456) in die in den Innenläufer (455) eingearbeiteten Nut (460) oder in den Außenumfang des Innenläufers (450) erfolgt.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 95, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (453) oder Pleuelstangen mittels ihrer in den Innenläufer (455) eingesetzten Hammerköpfe und mittels den Innenläufer (455) umfassender Gabeln mit dem Innenläufer (455) drehbar verbunden sind.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1–3, 5–7, 10, 12–14, 17, 38, 40–47, 49–53, 55, 57, 60, 63, 71, 72, 75, 82, 86, 95, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenläufer der Rotationskolbenmaschinen mit Kolben, die einen rechtwinkligen Querschnitt aufweisen, in dem Bereich ihrer Arbeitsräume an ihren Stirnseiten offen in dem Außenläufer gelagert sind, wodurch die Kolben mit ihren beiden Stirnseiten auf den Stirnwänden des Gehäuses gleiten, hierdurch eine sichere Kühlung der Kolben erzielt werden kann und auf die Antriebs- oder Abtriebswelle wirkende Axialkräfte vermieden werden, wie diese etwa bei der Anordnung einer einseitig angeordneten Stirnwand im Außenläufer entstehen können.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1–3, 5–7, 10, 12–14, 17, 38, 40–47, 49–53, 55, 57, 60, 63, 71, 72, 75, 82, 86, 95, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenläufer der Rotationskolbenmaschinen an ihrem Außenumfang drehbar gelagert sind, wobei der Außenläufer für eine Verstellung in einer in dem Gehäuse verstellbaren Lagerbuchse angeordnet sein kann.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 100, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenumfang des Außenläufers der Rotationskolbenmaschinen als Innenring eines Wälzlagers ausgebildet ist.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1–3, 5–7, 10, 12–14, 17, 38, 40–47, 49–53, 55, 57, 60, 63, 71, 72, 75, 82, 86, 95, dadurch gekennzeichnet, dass der für die Lagerung des Innenläufers vorgesehene Achszapfen als Innenring eines Wälzlagers ausgebildet ist.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1, 3, 5–7, 10, 12, 13, 14 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass für die Veränderung der Hublänge der Kolben (7) in den Arbeitsräumen (5) der als Antrieb für die Kolben (7) dienende Innenläufer (1) auf einem Achszapfen (12) drehbar gelagert ist, der mit einer Führungsleiste (14) biegefest verbunden ist, die in einer aus zwei, an einer Stirnwand (3) des Gehäuse befestigten, gegeneinander gerichteten Winkelprofilen (21) gebildeten Geradführung (13) spielarm, rechtwinklig zu der Drehachse (D2) des Achszapfens (12) parallel zur Verstellachse (V) geführt ist.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 103, dadurch gekennzeichnet, dass die Geradführung der Führungsleiste (14) in eine Wandung des Gehäuses integriert ist und hierdurch die Führungsleiste (14) spielarm in einer Schwalbenschwanzführung oder in einer Längsnut geführt ist.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 103 dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung der Führungsleiste (14) durch einen zweiarmigen Verstellhebel (23) erfolgt, der auf einem auf einer Wandung des Gehäuses (11) befestigten Achsstift (24) drehbar gelagert ist und mittels eines exzentrisch zu der Drehachse des Achsstiftes (24) an dem Verstellhebel (23) befestigten Eingriffszapfens (25) in einen quer zu der Verstellachse (V) verlaufenden Führungsschlitz (26) der Führungsleiste (14) eingreift, wobei der Verstellhebel (23) durch einen Aktuator (27) angetrieben wird, der als einfach mit einer Rückstellfeder wirkender oder doppelt wirkender Hydraulikzylinder sowie als Spindelhubelement ausgebildet sein kann.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1, 3, 5–7, 10, 12, 13, 14 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass für die Veränderung der Hublänge der Kolben (35) in den Arbeitsräumen (33) der als Antrieb für die Kolben (35) dienende Innenläufer (29) auf einem Achszapfen (40) drehbar gelagert ist, der mit einer Zylinderbuchse (50) eines Aktuators (41) rechtwinklig, biegefest verbunden ist, wobei der Innenraum (51) der Zylinderbuchse (50) von einer parallel zur Verstellachse (V) verlaufenden, an ihren beiden Enden an der Wandung des Gehäuses (39) befestigten Kolbenstange (52) durchlaufen wird, die ein an ihr befestigtes, den Innenraum (51) der Zylinderbuchse (50) in zwei Kammern (53 und 54) teilendes Kolbenelement (55) aufweist und die Zylinderbuchse (50) durch Führungs- und Dichtungselemente (57) aufweisende Abschlussdeckel (58 und 59) umschlossen ist, durch die zum einen die Zylinderbuchse (50) durch die Kolbenstange (52) geführt wird und zum anderen die Kammern (53 und 54) der Zylinderbuchse (50) nach außen abgedichtet werden.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 106, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderbuchse (50) für ihre Drehsicherung um ihre Längsachse beiderseitig angeordnete Führungsflügel (60) aufweist, die auf Planflächen der Stirnwand (31) des Gehäuses (39) während des Verstellvorgangs gleiten.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 106, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehsicherung der Zylinderbuchse (50) um ihre Längsachse durch den in der Wandung des Gehäuses (39) angeordneten, von dem Achszapfen (40) durchlaufenden Führungsschlitz (61) hergestellt wird.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 106, dadurch gekennzeichnet, dass in der in die Verstellrichtung auf eine Hubvergrößerung der Kolben (35) weisenden Kammer (53) der Zylinderbuchse (50) des Aktuators (41) ein sich gegen seinen Abschlussdeckel (58) und das Kolbenelement (55) abstützendes Federelement (62) als Rückstellfeder angeordnet ist, das bei einem Druckabfall im Arbeitsmittel die Zylinderbuchse (50) des Aktuators (41) mit dem Achszapfen (40) des Innenläufers (29) in die Position einer ausreichenden Arbeitsleistung stellt.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 106, dadurch gekennzeichnet, dass in der in die Verstellrichtung auf eine Hubverkleinerung der Kolben (35) weisenden, der Kammer (53) entgegengesetzten Kammer (54) der Zylinderbuchse (50) des Aktuators (41) ein sich gegen seinen Abschlussdeckel (59) und das Kolbenelement (55) abstützendes Federelement (62) für eine automatische Begrenzung der Arbeitsleistung eingesetzt ist.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 106, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der zwei im Innenraum (51) der Zylinderhülse (50) des Aktuators (41) gebildeten Kammern (53 und 54) der Aktuator (41) mit einem als Rückstellfeder dienenden Federelement (62) einfach wirkend oder mit sowie auch ohne ein als Rückstellfeder dienendes Federelement (62) doppelt wirkend eingesetzt wird.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 106, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (52) für die Speisung der Kammern (53 und 54) in der Zylinderbuchse (50) Ölkanäle aufweist, wobei bei einem Einwegbetrieb des Aktuators (41) ein Festpunkt (56) und bei einem Zweiwegbetrieb des Aktuators (41) beide Festpunkte (56 und 57) das Drucköl von in der Stirnwand (31) des Gehäuses (39) eingelassenen Ölkanälen durchleiten.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1, 3, 5–7, 10, 12, 13, 14 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass für die Veränderung der Hublänge der Kolben (70) in den Arbeitsräumen (68) der als Antrieb für die Kolben (70) dienende Innenläufer (64) auf einem Achszapfen (75) drehbar gelagert ist, wobei der Achszapfen (75) auf der Stirnseite der Verstellwelle (85) exzentrisch angeordnet und mit ihr biegefest verbunden ist, die Verstellwelle (85) durch eine Verstelleinrichtung (86) angetrieben und hierbei die Verstellwelle (85) mit dem Innenläufer (64) in einem ausreichend großen Kreisbogen, weitgehend parallel zu der Verstellachse (V) verstellt wird.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 113, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Sicherung der Verstellwelle (85) durch einen in zwei einander parallel und beiderseitig verlaufende Schlitze (88) der zylindrischen Umfassung (84) der Stirnwand (66) eingesetzten Sicherungsring (87) erfolgt, der durch den beiderseitigen Eingriff in die an den Enden der Schlitze (88) vorhandenen Wandungen (89) drehfest gehalten ist und für die axiale Sicherung und Ermöglichung einer Drehbewegung der Verstellwelle (85) mittels seiner Innenkante durch die Schlitze (88) der zylindrischen Umfassung (84) hindurch in eine umlaufende Nut (90) der Verstellwelle (85) eingreift.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 113, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Umfassung (84) der Stirnwand (66) zwischen den Enden der Schlitze (88) eine kreisförmige Ausnehmung (91) aufweist, in die der Sicherungsring (76) für seine Abstandshalterung und seine zusätzliche Drehsicherung mit einem entsprechenden kreisförmigen Lappen (92) eingreift.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 113, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellwelle (177) für ihre axiale Sicherung einen Wellenbund (177.1) aufweist, der mit seiner einen Stirnseite in die Stirnfläche einer Ausnehmung einer Stirnwand (173) des Gehäuses (176) eingreift und mit seiner anderen Stirnseite durch eine Antriebsscheibe (180) gehalten ist, die selbst axial und radial mittels eines mit einer Stirnwand (173) des Gehäuses (176) verschraubten Umfassungsrings (180.1) gehalten ist, wobei die Antriebsscheibe (180) für den Antrieb der Verstellwelle (177) mit der Verstellwelle (177) etwa durch eine Verschraubung drehfest verbunden ist und in einen Verstellhebel (181.3) integriert sein kann.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 113, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellwelle (85) direkt oder über ein Zahnrad von einer Verstelleinrichtung (86) angetrieben wird, wobei das Zahnrad, in vorteilhafter Weise als Schneckenrad ausgebildet ist und von einem eine Schnecke aufweisenden hydraulischen oder elektrischen Motor der Verstelleinrichtung (86) angetrieben wird.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 113, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellwelle (85) über einen Verstellhebel angetrieben wird, wobei der Verstellhebel von einem Aktuator angetrieben wird, der als einfach oder doppelt wirkender Hydraulikzylinder oder als Spindelhubelement ausgebildet sein kann, wobei das Spindelhubelement elektrisch oder hydraulisch angetrieben sein kann.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 113, dadurch gekennzeichnet, dass in der die Verstellwelle (85) antreibenden Verstelleinrichtung (86) ein Federelement als Rückstellfeder angeordnet ist, um bei einem Ausfall der Verstelleinrichtung eine Arbeits- oder Antriebsleistung sicherzustellen.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 113, dadurch gekennzeichnet, dass der die Verstellwelle (85) antreibende Verstellhebel oder der Aktuator ein Federelement als Rückstellfeder aufweist, um bei einem Ausfall der Antriebsvorrichtung eine Arbeits- oder Antriebsleistung sicherzustellen
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 113, dadurch gekennzeichnet, dass in der die Verstellwelle (85) antreibenden Verstelleinrichtung (86) ein Federelement angeordnet ist, das bei einer zu hohen Arbeits- oder Antriebsleistung durch sein Nachgeben die Arbeits- oder Antriebsleistung auf einen vorgegebenen Wert einstellt.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 113, dadurch gekennzeichnet, dass der die Verstellwelle (85) antreibende Verstellhebel oder der Aktuator ein Federelement aufweist, das bei einer zu hohen Arbeits- oder Antriebsleistung durch sein Nachgeben die Arbeits- oder Antriebsleistung auf einen vorgegebenen Wert einstellt.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenläufer (171) mit dem Außenläufer (172) für die zwischen ihnen zu erfolgende Drehmomentübertragung durch Kopplungseinrichtungen miteinander verbunden sind, die in Bohrungen des Innenläufers (171) angeordnete mittels ihres Zylinderkopfs (199) axial geführte, durch Federelemente (197) beaufschlagte Druckstifte (198) aufweisen, wobei die Druckstifte (198) mittels eines sich an ihren Zylinderkopf (199) anschließenden Kegelkopfs (200) in Kegelbohrungen (203) von in Bohrungen des Außenläufers (172) drehbar und axial gesichert gelagerten Zylinderbuchsen (204) eingreifen.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 123, dadurch gekennzeichnet, dass die Kegelbohrungen (203) der in den Bohrungen des Außenläufers (172) eingesetzten Zylinderbuchsen (204) von Zylinderbohrungen (206) umfasst werden, wodurch in der Einstellung des höchsten Verdichtungsverhältnisses mittels des durch den Zylinderkopf (199) des Druckstifts (198) in die Zylinderbohrungen (206) erfolgenden Eingriffs für eine Begrenzung des Verstellwegs erfolgt.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 123, dadurch gekennzeichnet, dass die Kegelbohrungen (203) mit den Zylinderbohrungen (206) direkt in dem Außenläufer (172) eingebracht sind, wobei der Zylinderkopf (199) mit dem Kegelkopf (200) drehbar auf den Druckstiften (198) angeordnet oder der Druckstift (198) selbst drehbar in den Bohrungen des Innenläufers (171) gelagert ist.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 123, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser der Kegelbohrungen (203) der in den Bohrungen des Außenläufers (172) eingesetzten Zylinderbuchsen (204) und der Innendurchmesser der die Kegelbohrungen (203) umfassenden Zylinderbohrungen (206) sowie der Innendurchmesser der direkt in den Außenläufer (172) eingebrachten Kegelbohrungen (203) und der Innendurchmesser der diese Kegelbohrungen (203) umfassenden Zylinderbohrungen (206) gegenüber dem Außendurchmesser der Kegelköpfe (200) und der Zylinderköpfe (199) der Druckstifte (198) um die doppelte Länge des Verstellwegs vergrößert ist.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 123, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (197) der Druckstifte (198) Widerlager aufweisen, die durch in Gewindebohrungen des Innenläufers (171) eingesetzte Verschlussschrauben (201) gebildet werden, wobei die Verschlussschrauben (201) einen nach innen gerichteten, zentrischen Führungszapfen (202) aufweisen, auf dem die Druckstifte (198) mittels einer entsprechenden Bohrung axial und radial geführt sind.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 123, dadurch gekennzeichnet, dass die die Kegelbohrung (203) und die die Zylinderbohrung (206) aufweisenden Zylinderbuchsen (204) oder die direkt in den Außenläufer (172) eingebrachten Kegelbohrungen (203) und Zylinderbohrungen (204) in den keilförmig nach innen weisenden, die Arbeitsräume (189) bildenden Zungen (205) des Außenläufers (172) angeordnet sind.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 123, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenläufer (171) mit dem Außenläufer (172) für die zwischen ihnen zu erfolgende Drehmomentübertragung durch Kopplungseinrichtungen miteinander verbunden sind, die in Bohrungen des Innenläufers (171) fest eingesetzt oder drehbar gelagert angeordnete Zylinderstifte (207) aufweisen, die direkt oder mit einem eingearbeiteten oder drehbar aufgesetzten Zylinderkopf in die Wandungen der Zylinderbohrungen (208) des Außenläufers (172) eingreifen, wobei auch in dem Außenläufers (172) Laufbuchsen (209) eingesetzt sein können, welche die Zylinderbohrungen (208) aufweisen.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 123, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser der Zylinderbohrungen (208) in dem Außenläufer (172) oder der Innendurchmesser der in Bohrungen des Außenläufers (172) eingesetzten Laufbuchsen (209) gegenüber dem Außendurchmesser der Zylinderstifte (207) oder der eingearbeiteten oder drehbar aufgesetzten Zylinderköpfe der Zylinderstifte (207) um die doppelte Länge des Verstellwegs vergrößert ist.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 123, dadurch gekennzeichnet, dass die die Zylinderbohrungen (208) oder die in Bohrungen des Außenläufers (172) eingesetzten Laufbuchsen (209) in den keilförmig nach innen weisenden, die Arbeitsräume (189) bildenden Zungen (205) des Außenläufers (172) angeordnet sind.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 123, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstifte (198) oder Zylinderstifte (207) der Kopplungseinrichtungen (195, 196) in einem Drehwinkelabstand von 90 ° +270 °, 3 × 120 °, 4 × 90 ° oder für einen gegenseitigen Massenausgleich in weiteren einander gleichen Drehwinkeln auf dem Innenläufer (171) und dem Außenläufer (172) angeordnet sind.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 123, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstifte (198) oder Zylinderstifte (207) der Kopplungseinrichtungen (195, 196) in Bohrungen des Außenläufers (172) und die für die Druckstifte (198) oder Zylinderstifte (207) vorgesehenen Eingriffsvorrichtungen wie die Kegelbohrungen (203), die Zylinderbuchsen (204), die Zylinderbohrungen (206, 208) und die Laufbuchsen (209) in Bohrungen des Innenläufers (171) angeordnet sind.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenläufer (171) mit dem Außenläufer (172) für die zwischen ihnen zu erfolgende Drehmomentübertragung durch ein Gleichlaufgelenk, durch eine Doppelkreuzgelenk-Kupplung oder durch eine Kreuzgelenk-Kupplung miteinander verbunden sind, wobei hierbei eine Einrichtung für die Ermöglichung einer Längsverschiebung innerhalb des Gleichlaufgelenks, der Doppelkreuzgelenk-Kupplung oder der Kreuzgelenk-Kupplung vorgesehen ist.
Innenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass für die Dämpfung der zwischen dem Innenläufer (171) und dem Außenläufer (172) auftretenden Drehwechselbewegungen zwischen dem Innenläufer (171) und dem Außenläufer (172) eine drehelastische Kupplung gegebenenfalls mit Schwingungsdämpfern angeordnet ist.