DE102008058891A1

DE102008058891A1 - Rotationskolbenmaschine mit mehreren axial hintereinander angeordneten Arbeitsbereichen

Info

Publication number: DE102008058891A1
Application number: DE102008058891A
Authority: DE
Inventors: Eduard Demmelmaier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-04-03
Filing date: 2008-11-25
Publication date: 2009-12-17
Anticipated expiration: 2028-11-26
Also published as: DE102008058891B4

Abstract

Eine erfindungsgemäße Rotationskolbenmaschine besteht aus mindestens zwei axial hintereinander angeordneten Arbeitsbereichen, mit mindestens einem Rotor 3, mit mindestens einem Radialschieber 4, mit mindestens einem Mantelgehäuse 1, wobei in dem Mantelgehäuse 1 axial hintereinander mindestens zwei sichelförmig oder ähnlich geformte Arbeitskammern 6 ausgebildet sind, wobei die Arbeitskammern 6 die jeweiligen Arbeitsbereiche bilden und um einen Winkel W in Umfangsrichtung zueinander verdreht angeordnet sind. Durch diese vorteilhafte Anordnung der Arbeitskammern 6 zueinander, verdrängt das noch den Eintrittsdruck des ersten Arbeitsbereichs aufweisende Arbeitsfluid, in der Verdrängerarbeitskammer 7 des zweiten Arbeitsbereichs die Radialschieber 4 durch Expansion und erzeugt dabei, ohne Gegendruck durch einen nachlaufenden Radialschieber 4, ein hohes zusätzliches Drehmoment. Besteht die Maschine dabei aus mehreren Rotoren mit Radialschiebern, können diese auf separaten oder auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sein. Ferner beinhaltet die Erfindung die Anordnung von zwei oder mehreren axial hintereinander angeordneten Arbeitsbereichen, die mit mindestens einer Trennwand bzw. ohne Trennwand voneinander getrennt sind.

Description

Die Erfindung betrifft weiterentwickelte Rotationskolbenmaschinen, mit denen die in Arbeitsfluide enthaltene potentielle Energie wesentlich effizienter in mechanische Rotationsenergie und umgekehrt in potentielle Energie umgewandelt werden kann und die sich aufgrund ihrer vorteilhaften konstruktiven Merkmale auch für Fahrzeugantriebe besonders gut eignen.
Herkömmliche Maschinen weisen überwiegend sichelförmige Arbeitskammern, mit einem zentrisch oder exzentrisch angeordneten Rotor und mit Radialschiebern, Lamellen, Flügelzellen usw. als Rotationskolben auf.
Sie werden als Dampfkraft-, Druckluft-Maschinen und -Gerate, pneumatische Werkzeuge usw. verwendet und bevorzugt eingesetzt, wo Maschinen mit geringen Dimensionen, geringem Gewicht und Explosionsschutz gefordert sind, wie im Schiffs- und Bergbau, in der Medizin-, Chemie-, Hütten-, Kraftwerks-, Lebensmittel-, Papierindustrie und Off-Shore-Technik usw..
Stellvertretend wird auf die Druckschriften DE 2707606A1 , WO2007054106A1 , DE 8713326U1 , DE000002630128A1 , WO002003056156A hingewiesen.
Die sichelförmigen Arbeitskammern dieser Rotationskolbenmaschinen werden durch die Radialschieber, Lamellen oder Flügelzellen aufgeteilt in einen Verdrängungsbereich (Verdrängerarbeitskammer) und in einen Expansionsbereich (Expansionsarbeitskammer) – siehe unten ”Definition”. Im Bereich der Verdrängerarbeitskammer beträgt die mittlere (durchschnittliche) wirksame Radialschieberfläche ca. 66% der maximalen Radialschieberfläche. Im Bereich der Expansionsarbeitskammer beträgt die mittlere wirksame Radialschieberfläche am vorlaufenden Radialschieber, aufgrund der relativ geringen Flächendifferenz zwischen vorlaufendem und nachlaufendem Radialschieber, nur etwa 33% der maximalen Radialschieberfläche.
Bei konstant wirkendem Eingangsdruck in der Verdrängerarbeitskammer, in Verbindung mit der mittleren wirksamen Radialschieberfläche und dem Wirkradius dieser Fläche, wird in der Verdrängerarbeitskammer ein Drehmoment erzeugt, das ca. 3/4 des Gesamtdrehmoments der Maschine beträgt. Ein geringerer mittlerer Arbeitsfluiddruck in der Expansionsarbeitskammer, in Verbindung mit der resultierenden kleineren wirksamen Radialschieberfläche, erzeugt ein Drehmoment das nur ca. 1/4 des Gesamtdrehmoments beträgt.
Aufgrund eines ungünstigen Volumenverhältnisses zwischen dem Verdrängungsbereich und dem Expansionsbereich, muss deshalb in die Verdrängerarbeitskammer relativ viel Druckenergie eingebracht werden, um die erforderliche Leistung zu erzeugen, die dann als Folge einer unvollkommenen Expansion in der Expansionsarbeitskammer, zum Teil mit dem Arbeitsfluid ungenutzt über die Auslassöffnungen entweicht.
Bei zweireihigen Maschinen, wie in den Druckschriften DE 103 23 534 A1 und EP000001016785A1 beschrieben, wird das Arbeitsfluid über den Auslass der ersten Arbeitsbereich in die Arbeitskammer des zweiten Arbeitsbereichs verdrängt. Dies hat den Nachteil, dass am verdrängenden Radialschieber des ersten Arbeitsbereichs ein Gegendruck entsteht, der in diesem Arbeitsbereich eine Verringerung des Drehmomentes zur Folge hat.
Doppelhubige Lamellen-Druckluftmotoren, gemäß Druckschrift DE29501416U1 , mit zwei sichelförmigen Arbeitskammern in einem Arbeitsbereich, nutzen zur Energieumwandlung jeweils nur die Verdrängungsarbeit des Arbeitsfluids im divergierenden Bereich der sichelförmigen Arbeitskammern, nicht jedoch die Expansionsarbeit, da dies im konvergierenden Bereich dieser Arbeitskammern nicht möglich ist.
Entsprechende Lamellen-Druckluftmotoren bringen ihre optimale Leistung nur bei einem eng begrenzten Betriebspunkt (Drücke und Drehzahlen).
Abweichungen vom Betriebspunkt verschlechtern den Wirkungsgrad und die Leistung der Maschine und erhöhen den Arbeitsfluid-(= Energie-)Verbrauch.
Herkömmliche Druckluftmotoren sind aus all diesen Gründen relativ unwirtschaftlich und speziell als Antrieb für Fahrzeuge nur unzureichend geeignet.
Ausgehend von diesem Stand der Technik, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde Rotationskolbenmaschinen für kompressible Arbeitsfluide wie Druckluft, Dämpfe, Gase, Heißgase, usw. so zu gestalten, dass sie die investierte Energie wesentlich effizienter umwandeln, eine Rekuperation von kinetischer Energie ermöglichen und dadurch auch für Fahrzeugantriebe bestens geeignet sind.
Gelöst wird diese Aufgabe durch Rotationskolbenmaschinen mit den Merkmalen nach den Ansprüchen 1 und 2.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Prinzipskizzen der 1 bis 11, beispielhaft beschrieben.
Es zeigen die Prinzipskizzen:
1: Rotationskolbenmaschine im Schnitt mit zwei in Umfangsrichtung verdreht zueinander angeordneten Arbeitskammern mit Rotor(en) und Bypass
2: Einhubige Maschine, mit beispielhaft angeordneten Bypässen
3: Zweireihig kombinierte einhubige Maschinen mit den Bypässen 1.3, 1.4, 1.5
4: Zweireihig kombinierte einhubige Maschine mit den Bypässen 2.3, 5.1, 5.3
5: Zweireihig kombinierte einhub. Maschine mit den Bypässen 2.2, 3.1, 3.2, 5.2
6: Kombinierte Maschine für Druckluftwerkzeuge mit Recht- und Linkslauf
7: Einhubige bifunktionale Maschine
8: Doppelhubige Maschine mit Bypässe 3.1, 5.1, 5.3
9: Rotationskolbenmaschine bestehend aus einem doppelhubigen Arbeitsbereich kombiniert mit zwei einhubigen Arbeitsbereichen
10: Rotationskolbenmaschine bestehend aus einem doppelhubigen Arbeitsbereich kombiniert mit zwei einhubigen bifunktionalen Arbeitsbereichen, beispielhaft als Fahrzeugantrieb
11: wie 10 mit zusätzlich im Schnitt dargestellten, einhubigen bifunktionalen Arbeitsbereichen
Definitionen:

• Ein ”Arbeitsbereich” weist mindestens ein Mantelgehäuse 1 mit mindestens
• einer Arbeitskammer 6 und mindestens einem Rotor 3 mit mindestens einem Radialschieber 4 auf.
• Die Arbeitskammer 6 ist ein Raum, der von der sichelförmigen oder ähnlich geformten Innenkontur des Mantelgehäuses 1, von mindestens einem Stirngehäuse 2, einem Rotor 3 und eventuell einer Trennwand 5 gebildet wird. Sie wird durch die Radialschieber 4 aufgeteilt in einen Verdrängungsbereich (Verdrängerarbeitskammer 7) und bei sichelförmigen oder ähnlich geformten Arbeitskammern 6 zusätzlich noch in einen Expansionsbereich (Expansionsarbeitskammer).
• Die Verdrängerarbeitskammer 7 in einer Arbeitskammer 6 wird vom Mantelgehäuse 1, den Stirngehäusen 2, dem Rotor 3, von maximal einem Radialschieber 4 und evtl. einer Trennwand 5 gebildet. In der Verdrängerarbeitskammer wirkt der Arbeitsfluiddruck nur auf den vorlaufenden Radialschieber 4, wodurch die Energieumwandlung in diesem Bereich am effektivsten ist.
• Die ”Expansionsarbeitskammer” ist der Bereich in sichelförmigen oder ähnlich geformten Arbeitskammern 6, in dem das Arbeitsfluid, sobald es durch einen nachlaufenden Radialschieber 4 in einen Hubraum 8 eingeschlossen wurde, den vorlaufenden Radialschieber 4 verdrängt und dabei expandiert. In der Expansionsarbeitskammer wird nur über die Differenzfläche des vorlaufenden zum nachlaufenden Radialschieber 4 ein Drehmoment erzeugt.
• Der Hubraum 8 wird vom Mantelgehäuse 1, mindestens einem Stirngehäuse 2, evtl. einer Trennwand 5, dem Rotor 3, sowie durch zwei Radialschieber 4 gebildet und abgedichtet.
• Ein ”Bypass” verbindet zwei Räume miteinander; er kann als Durchbruch und/oder als Kanal und/oder als Leitung usw. ausgelegt sein und sich über mehrere Bauteile erstrecken bzw. zugleich in mehrere Bauteile integriert sein.
• Die Bezeichnung ”Maschine” wird der Einfachheit halber anstelle der Bezeichnung ”Rotationskolbenmaschine” oder ”Motor” verwendet.
• Die Bezeichnung „Radialschieber” gilt auch für Lamellen oder Flügelzellen und sonstige Rotationskolben

Beschreibung
Eine deutliche Wirkungsgradsteigerung von Rotationskolbenmaschinen kann nur durch eine möglichst vollständige Expansion der investierten Druckenergie und durch eine komplette Umwandlung der Druckenergie in mechanische Energie erreicht werden.
Dies setzt ein optimal ausgelegtes Volumenverhältnis zwischen dem Verdrängungsbereich und dem Expansionsbereich einer Maschine voraus.
Eine Rotationskolbenmaschine im Sinne der Erfindung besteht aus mindestens zwei axial hintereinander angeordneten Arbeitsbereichen, mit mindestens einem Mantelgehäuse 1, mit mindestens zwei axial hintereinander angeordneten, sichelförmig oder ähnlich geformten, Arbeitskammern 6, wobei die Arbeitskammern 6 um einen Winkel „W” verdreht zueinander angeordnet sind, wobei die Arbeitskammern 6 durch unterschiedlich angeordnete exzentrische Ausnehmungen im Mantelgehäuse 1 gebildet sind, mit mindestens einem Rotor 3 und mindestens einem Radialschieber 4.
In den, die Arbeitskammern 6 bildenden, Teilen wie Mantelgehäuse 1, Stirngehäuse 2 und Rotor 3 sind jeweils ein oder mehrere Ein- und Auslässe und Bypässe eingebracht.
Die Größe des Verdrehwinkels „W” orientiert sich dabei an den Winkeln der Radialschieber 4 zueinander, an der Lage und Größe der Einlässe und Bypässe, an der Größe der durch die Bypässe verursachten Todräume und an der Größe der Verdrängerarbeitskammern 7.
Wenigstens ein Bypass mündet, ausgehend von der Verdrängerarbeitskammer 7 der ersten Arbeitskammer 6, in die Verdrängerarbeitskammer 7 der in Umfangsrichtung verdreht zur ersten angeordneten Arbeitskammer 6.
Die Rotoren 3 können sowohl auf separaten Wellen, als auch auf einer gemeinsamen Welle 10 angeordnet sein.
Die Arbeitskammern 6 sind dabei in Umfangsrichtung so um den Winkel „W” zueinander positioniert, dass die in der Verdrängerarbeitskammer 7 der ersten Arbeitskammer 6 investierte Druckenergie, durch eine möglichst vollkommene Expansion des Arbeitsfluids, in den miteinander verbundenen Kammern bzw. Hubräumen optimal genutzt werden kann.
Zum besseren Verständnis der Figuren sind die Dichtbereiche 11, als die jeweils engsten Bereiche zwischen Mantelgehäuse 1 und Rotor 3 eingezeichnet. Sie kennzeichnen den Verdrehwinkel ”W” der verdreht zueinander angeordneten Arbeitskammern 6 sowie die Abdichtung der jeweiligen Verdrängerarbeitskammer 7. In einem Mantelgehäuse 1 einer Maschine können eine oder mehrere Arbeitskammern 6, integriert sein.
Die Radialschieber 4 sind den Breiten der jeweiligen Arbeitskammer 6 angepasst.
Die Arbeitsbereiche, die Arbeitskammern 6, die Rotoren 3, die Radialschieber 4 einer Maschine, können wahlweise mit Trennwand 5 (vgl. Anspruch 1) oder ohne Trennwand 5 (vgl. Anspruch 2) nebeneinander angeordnet sein.
In der beispielhaften Ausführung gemäß Anspruch 1, siehe 1, mit zwei axial hintereinander angeordneten Arbeitsbereichen, sind die Arbeitskammer 6.1 und der Rotor 3 mit den Radialschiebern 4 des ersten Arbeitsbereichs, von der Arbeitskammer 6.2 und dem Rotor 3 mit den Radialschiebern 4 des zweiten Arbeitsbereichs, durch je eine Trennwand 5 getrennt voneinander angeordnet. Alternativ dazu sind nur die Radialschieber 4 des ersten Arbeitsbereichs von den Radialschiebern 4 der weiteren Arbeitsbereiche durch eine Trennwand 5 getrennt voneinander angeordnet.
Das Arbeitsfluid strömt dabei, ausgehend von einer ersten Arbeitskammer 6 (1, Außen-Kontur 6.1 gestrichelt, von der Trennwand 5 verdeckt) durch die in der Trennwand 5 befindlichen Bypässe 5.1 und/oder 1.4 in die verdreht zur ersten angeordnete, zweite Arbeitskammer 6 (siehe Außenkontur 6.2) und erzeugt mit Hilfe der jeweils wirksamen Radialschieber 4 der beiden, auf einer Welle 10 angeordneten und durch die Trennwand 5 getrennten, Rotoren 3, ein im Sinne der Erfindung sich addierendes Drehmoment.
Durch die Verdrehung um den Winkel „W” zueinander, sind die axial hintereinander angeordneten Arbeitskammern 6, im Sinne der Erfindung, auch ohne Trennwand 5 voneinander getrennt (vgl. Anspruch 2). Es herrscht dabei lediglich in einem bestimmten Teilbereich eine fluidische Verbindung, die quasi als Bypass zwischen der Verdrängerarbeitskammer 7.1 der ersten Arbeitskammer 6.1 in die Verdrängerarbeitskammer 7.2 der in Umfangsrichtung verdreht zur ersten angeordneten zweiten Arbeitskammer 6.2 wirkt.
Das Arbeitsfluid strömt dann, sobald der jeweils vorlaufende Radialschieber 4 des ersten Arbeitsbereiches die Außenkontur der zweiten Arbeitskammer 6.2 bzw. den Bypass 1.4 freigegeben hat, von der ersten Arbeitskammer 6.1 in die dahinter angeordnete Arbeitskammer 6.2 des zweiten Arbeitsbereiches.
Sowohl der Bypass 5.1 als auch der Auslass 1.2 der ersten Arbeitskammer 6.1 können dabei entfallen, während beispielsweise ein Bypass 1.4 zusätzlich, zur Unterstützung einer optimalen Arbeitsfluidströmung, wahlweise in mindestens einem Mantelgehäuse 1 integriert sein kann.
Das Arbeitsfluid in der ersten Arbeitskammer 6.1 strömt dann wahlweise ebenfalls über den Auslass 1.2 der zweiten Arbeitskammer 6.2 in die Atmosphäre.
Durch diese vorteilhafte Anordnung der Arbeitskammern 6 zueinander, mit oder ohne Trennwand 5, verdrängt das noch den Eintrittsdruck der ersten Arbeitsbereich aufweisende Arbeitsfluid, in der Verdrängerarbeitskammer 7 der zweiten Arbeitsbereich die Radialschieber 4 durch Expansion und erzeugt dabei, ohne Gegendruck durch einen nachlaufenden Radialschieber 4, ein hohes zusätzliches Drehmoment.
Besonders vorteilhaft ist, dass in der Verdrängerarbeitskammer 7 der zweiten Arbeitskammer 6 die Radialschieber 4, nicht wie in der Verdrängerarbeitskammer 7 der ersten Arbeitskammer 6, durch konstante Druckenergie-Zufuhr, sondern alleine durch die Expansion, der im Hubraum 8 des ersten Arbeitsbereiches eingeschlossenen Druckenergie, verdrängt werden.
Durch diese vorteilhaften Eigenschaften und den insgesamt größeren Expansionsräume in beiden Arbeitskammern 6, in denen eine nahezu vollkommene Expansion stattfinden kann, in Verbindung mit den in beiden Arbeitskammern 6 gemeinsam wirkenden größeren Radialschieberflächen, wird bei gleichem Arbeitsfluidverbrauch (Energieverbrauch) ein wesentlich höheres Gesamtdrehmoment erzeugt, als bei den herkömmlichen Maschinen.
Aufgrund des günstigen Volumenverhältnisses zwischen dem Verdrängungsbereich und dem Expansionsbereich dieser Maschinen, muss in die Verdrängerarbeitskammer 7 der ersten Arbeitsbereich deutlich weniger Druckenergie eingebracht werden, um das gleiche Drehmoment zu erzeugen, wie bei vergleichbaren herkömmlichen Rotationskolbenmaschinen.
Diese so gestalteten Rotationskolbenmaschinen weisen, bei gleichem Volumen der Verdrängerarbeitskammer 7 in der ersten Arbeitskammer 6, ein x-fach größeres Expansionsvolumen und x-fach größere druckwirksame Radialschieberflächen auf, als vergleichbare herkömmliche Maschinen und erzeugen so bei gleichem Arbeitsfluidverbrauch ein x-fach höheres Drehmoment und eine x-fach höhere Leistung.
Sowohl in der Verdrängerarbeitskammern 7 des ersten Arbeitsbereichs, wie auch in den Expansionsbereichen (Verdrängerarbeitskammer 7 und der Hubräume 8) der miteinander kombinierten Arbeitsbereiche, werden dadurch jeweils ca. 50% des Gesamtdrehmomentes erzeugt. Ein Energieverlust durch unvollkommene Expansion, kann nahezu vermieden werden, wodurch eine sehr hoher Wirkungsgrad erreicht wird.
Damit das Arbeitsfluid möglichst verlustfrei von einer Arbeitskammer 6 zur anderen strömen kann, besitzen alle statischen und dynamischen Teile, die zur Bildung der Arbeitskammern 6 und/oder der Verdrängerarbeitskammern 7 und/oder der Hubräume 8 beitragen, im Sinne der Erfindung, zusätzlich zu den Ein- und Auslässen wahlweise jeweils einen oder mehrere Bypässe.
2 zeigt den Arbeitsbereich einer einhubigen Rotationskolbenmaschine im Schnitt, mit den verschiedenen beispielhaft angeordneten Ein- und Auslässen und Bypässen. Das Mantelgehäuse 1 weist mindestens einen Bypass 1.4 und/oder 1.5, die Stirngehäuse 2 einen oder mehrere Bypässe 2.1 und/oder 2.2 und/oder 2.3, der Rotor 3 einen oder mehrere Bypässe 3.1 und/oder 3.2, Trennwand 5 einen oder mehrere Bypässe 5.1 und/oder 5.2 und/oder 5.3 auf, durch die das Arbeitsfluid zu weiteren Maschinen, Arbeitsbereichen und/oder zu Druckspeicher und/oder in die Atmosphäre gelangen kann.
Diese Bypässe sind in ihrer Lage und Ausrichtung axial, radial und umfänglich so positioniert und in ihrer Größe und Form so gestaltet, dass sie von den vorlaufenden Radialschiebern 4 erst dann freigegeben werden, wenn die jeweils nachlaufenden Radialschieber 4 die Einlassöffnungen 1.1 verschlossen haben und die jeweils gebildeten Hubräume 8 zu einem geschlossenen Druckspeicher abgedichtet sind. Die Lage bzw. der Abstand der Bypässe 1.4, 2.1 und 5.1 zum Einlass 1.1 des ersten Arbeitsbereichs ist beliebig, orientieren sich jedoch am Winkel der Radialschieber zueinander, also am Winkel ”W”. Die örtliche, größen- und zahlenmäßige optimale Positionierung der Bypässe ist so ausgelegt, dass eine möglichst verlustarme simultane Expansion des Arbeitsfluids in den miteinander verbundenen Kammern bzw. Hubräumen erreicht wird.
Zur Vermeidung von Unterdruck in den Arbeitskammern sind wahlweise alle mit der Atmosphäre oder mit Druckspeichern verbundenen Bypässe mit Druckausgleichsvorrichtungen 9 ausgestattet. Die Druckausgleichsvorrichtungen 9 ermöglichen konstruktionsbedingt den gesteuerten oder geregelten Aus- und/oder Eintritt des Arbeitsfluids aus/in die Arbeitskammern 6, Verdrängerarbeitskammern 7, bzw. Hubräume 8. Wahlweise können die Bypässe auch in einen Druckspeicher (nicht skizziert) und/oder in die Verdrängerarbeitskammer 7 mindestens eines weiteren Arbeitsbereiches, der auch eine separate Welle aufweisen kann, münden. In den 3 bis 11 sind beispielhaft Rotationskolbenmaschinen mit unterschiedlich angeordneten Bypässen und deren Kombinationsmöglichkeiten skizziert.
Die 3 zeigt beispielhaft eine kombinierte Rotationskolbenmaschine mit zwei, im Schnitt aufgeklappte, einhubige Arbeitsbereiche, deren Arbeitskammern 6 in Umfangrichtung verdreht zueinander und deren Rotoren 3 auf einer gemeinsamen Welle 10 angeordnet sind.
Das Arbeitsfluid strömt durch den Einlass 1.1 in die Verdrängerarbeitskammer 7 des links angeordneten ersten Arbeitsbereiches, verdrängt dort den vorlaufenden Radialschieber 4.5 und wird vom nachlaufenden Radialschieber 4.1 in den Hubraum 8 eingeschlossen. Sobald der vorlaufende Radialschieber 4.5 den Bypass 1.4 freigegeben hat, expandiert das Arbeitsfluid aus dem Hubraum 8 der ersten Arbeitsbereich durch den Bypass 1.4 in die Verdrängerarbeitskammer 7 des zweiten Arbeitsbereiches, verdrängt dort, mit einem noch annähernd dem Eingangsdruck des ersten Arbeitsbereiches entsprechenden Arbeitsfluiddruck, den Radialschieber 4.1 des zweiten Arbeitsbereiches in Richtung Auslass 1.2.
Der Bypass 1.4 mündet dabei direkt in die Verdrängerarbeitskammer 7 der zweiten Arbeitskammer 6 bzw. ist in den Einlass 1.1 dieses Arbeitsbereiches integriert.
Das, einen nur noch geringen Restdruck aufweisende, Arbeitsfluid wird jeweils durch die Auslässe 1.2 und oder 1.3 beider Arbeitsbereiche verdrängt. Bei sehr niedrigem Druck in den Hubräumen 8 öffnen die Druckausgleichsvorrichtungen 9 und ermöglichen über die Bypässe 1.5 einen Druckausgleich zum Umgebungsdruck oder zu einem Druckspeicher und verhindern so Vereisung.
Über den Bypass 1.4 des zweiten Arbeitsbereiches kann das Arbeitsfluid, bei Bedarf in die Verdrängerarbeitskammer 7 eines dritten Arbeitsbereiches oder in einen externen Druckspeicher (nicht skizziert) expandieren.
4 mit aufgeschnittenen Mantelgehäusen 1, mit zwei Stirngehäusen 2 und Trennwand 5, zeigt zwei axial hintereinander angeordnete einhubige Arbeitsbereiche im Sinne der Erfindung, mit beispielhafter Anordnung des Einlasses 1.1, der Rotoren 3, der Bypässe 5.1 und 5.3, der Absperrvorrichtung in der Trennwand 5 und der Druckausgleichsvorrichtungen 9 in den Stirngehäusen 2.
Der Rotor bzw. die Rotoren 3 beider Arbeitsbereiche sitzen auf einer Welle 10.
Das Arbeitsfluid strömt mit Eintrittsdruck durch den Einlass 1.1 in die Verdrängerarbeitskammer 7 des ersten links angeordneten Arbeitsbereichs, verdrängt den Radialschieber 4.1 und versetzt den Rotor 3 in eine Drehbewegung (Drehrichtung durch einen Pfeil angedeutet). Sobald der vorlaufende Radialschieber 4.1 den Bypass 5.1 passiert hat, strömt das Arbeitsfluid, das annähernd noch den Eintrittsdruck aufweist, vom Hubraum 8 des ersten Arbeitsbereichs durch den Bypass 5.1, in die Verdrängerarbeitskammer 7 des zweiten Arbeitsbereichs und verdrängt bei gleichzeitiger Expansion den Radialschieber 4.1 des ersten Arbeitsbereichs und simultan dazu den Radialschieber 4.1 des zweiten Arbeitsbereichs, bis die Radialschieber 4.5 jeweils die Auslässe 1.2 erreicht haben. Das Arbeitsfluid verlässt die Arbeitskammer 6 des ersten Arbeitsbereichs durch den Auslass 1.2 oder strömt wahlweise durch den Bypass 5.3 in die Arbeitskammer 6 des zweiten Arbeitsbereichs. Dann ist der Auslass 1.2 des ersten Arbeitsbereichs verschlossen (nicht skizziert).
Die Arbeitskammer 6 des zweiten Arbeitsbereichs weist, im Sinne der Erfindung, ein größeres Volumen auf, als die Arbeitskammer 6 des ersten Arbeitsbereichs.
Über die Bypässe 2.3 und den Druckausgleichsvorrichtungen 9 kann bei Bedarf ein Druckausgleich hergestellt werden.
Mit der Absperrvorrichtung 5.4 können die Arbeitsbereiche wahlweise getrennt voneinander betrieben werden; der zweite Arbeitsbereich besitzt dazu einen zusätzlichen Einlass 1.1 (nicht skizziert).
Die 5 zeigt beispielhaft zwei kombinierte einhubige Arbeitsbereiche im Schnitt mit Bypässen in weiteren Anordnungsvarianten.
In der oberen Hälfte ist die Anordnung der Bypässe 3.1 mit Druckausgleichsvorrichtungen 9 im Rotor 3 dargestellt. Durch diese Bypässe 3.1, die zwischen jedem Radialschieber 4 platziert sind, kann das Arbeitsfluid, nach Öffnen der Druckausgleichsvorrichtungen 9, durch die hohle Welle 10 aus der bzw. in die Arbeitskammer 6 aus- oder einströmen.
In der unteren Hälfte der 5 ist die Anordnung der Bypässe 3.2, 5.2 und 2.2 dargestellt. Das Arbeitsfluid expandiert durch die Bypässe 3.2 und 5.2 aus der Verdrängerarbeitskammer 7 des ersten, rechts angeordneten, Arbeitsbereichs und durch den Bypass 3.2 des zweiten Arbeitsbereichs in die Verdrängerarbeitskammer 7 des zweiten Arbeitsbereichs. Die Radialschieber 4 beider Arbeitsbereiche werden gleichzeitig verdrängt und übertragen die Kraft des Arbeitsfluids auf den jeweiligen Rotor 3 und erzeugen ein Drehmoment auf die gemeinsame Welle 10. Durch einen weiteren Bypass 3.2 und den Bypass 2.2 mit Druckausgleichsvorrichtung 9, wird ein Druckausgleich ermöglicht.
Drei Arbeitsbereiche können, wie in 6 beispielhaft skizziert, zu einem Druckluftlamellenmotor für den Einsatz als Drucklufthandwerkzeug mit umsteuerbarem Rechts- und Linkslauf kombiniert werden. Dabei weist der mittig angeordnete einhubige Arbeitsbereich, wie die herkömmlichen umsteuerbaren Druckluftmotoren zwei Einlässe 1.1 auf, die abwechselnd, je nach Drehrichtung, mit Arbeitsfluid versorgt werden sowie einen gemeinsamen Auslass 1.2 auf. Über die Bypässe 1.4 (und/oder 5.1 und/oder oder 3.2 und 5.2 – nicht skizziert) strömt das Arbeitsfluid in die Verdrängerarbeitskammer 7 der jeweils rechts und links daneben angeordneten Arbeitsbereiche und nach Expansion über die jeweiligen Auslässe 1.2 ins Freie.
Je nach Drehrichtung würde jeweils eine der rechts und links daneben angeordneten Arbeitsbereiche das Arbeitsfluid durch die Bypässe 1.4 in die Arbeitskammer 6 des mittig angeordneten Arbeitsbereichs komprimieren.
Um dies zu verhindern, weisen die jeweils seitlich rechts und links angeordneten zweiten Arbeitsbereiche, in die Rotoren 3 und/oder in die Welle 10 integrierte, in entgegengesetzter Laufrichtung wirkende, Freilaufvorrichtungen 3.3 auf.
7 zeigt beispielhaft eine einhubige bifunktionale Rotationskolbenmaschine, die im Bereich des herkömmlichen Auslasses 1.2, im Sinne der Erfindung, einen zusätzlichen Einlass 1.6 aufweist, wodurch die Maschine abwechselnd, je nach Bedarf, als Kraft- oder als Arbeitsmaschine verwendet werden kann. Als Expansionsmaschine eingesetzt, wird im divergierenden Teil der Arbeitskammer 6 Druckenergie in mechanische Energie umwandelt.
Als Kompressionsmaschine eingesetzt, wird durch den Einlass 1.6 das Arbeitsfluid angesaugt, im konvergierenden Teil der Arbeitskammern 6 komprimiert und durch den Auslass 1.3 aus der Maschine in einen Druckspeicher verdrängt. Der Auslass 1.2 und der Einlass 1.6 sind so gestaltet, dass das Arbeitsfluid möglichst verlustarm sowohl ausströmen, als auch einströmen kann. Wahlweise können der Auslass 1.2 und der Einlass 1.6 im Gehäusemantel und/oder im Stirngehäuse 2 integriert sein, eine Einheit bilden und zur Unterstützung ihrer Funktion Klappen, Schieber oder sonstige abdichtende bzw. die Arbeitsfluidströmung beeinflussende Vorrichtungen (nicht dargestellt) aufweisen.
Herkömmliche doppelhubige Rotationskolbenmaschinen mit zwei diametral gegenüberliegenden Arbeitskammern erzeugen bei gleicher Baugröße wesentlich höhere Anlaufmomente, höhere Drehmomente und gleichmäßigere Drehmomentverläufe als einhubige Maschinen mit nur einer Arbeitskammer 6, verbrauchen dabei jedoch auch mehr Arbeitsfluid-Energie. Die Arbeitskammern 6 der doppelhubigen Maschinen weisen aufgrund ihrer Sichelform divergierende und konvergierende Konturen auf. Im divergierenden Konturbereich wird nur die Verdrängungsarbeit des Arbeitsfluids genutzt, nicht aber die Expansionsarbeit. Im konvergierenden Konturbereich tritt sogar eine ungünstige Kompression auf. Die im Arbeitsfluid enthaltene Energie wird dadurch nicht optimal genutzt und der Wirkungsgrad dieser Maschinen ist niedriger als der von einhubigen Maschinen.
8 zeigt beispielhaft eine doppelhubige Rotationskolbenmaschine mit zwei diametral gegenüberliegenden sichelförmigen bzw. aus ellipsenförmigen, ovalen oder aus cassinischen oder aus ähnlichen Kurven geformten Arbeitskammern 6.
Sie ist im Sinne der Erfindung, mindestens mit den Bypässen 3.1 mit Druckausgleichsvorrichtungen 9, und mit den Bypässen 5.1 und 5.3 ausgestattet.
Die oben aufgeführten Nachteile der doppelhubigen Maschine können, im Sinne der Erfindung, durch je einen rechts und links daneben angeordneten einhubigen Arbeitsbereich, als kombinierte Rotationskolbenmaschine, mit einer gemeinsamer Welle 10 und vorteilhaft positionierten Bypässen, wie in 9 beispielhaft dargestellt, vermieden werden.
Gemeinsam erzeugen diese drei Arbeitsbereiche ein sehr hohes Drehmoment bei geringem Energiebedarf und geringen Dimensionen. Der links positionierte einhubige Arbeitsbereich, entspricht konstruktiv dem rechts positionierten, im Schnitt dargestellten, einhubigen Arbeitsbereich und ist 180 Grad gedreht zu diesem angeordnet. Die Rotoren 3 aller drei Arbeitsbereiche übertragen das Drehmoment auf ein und dieselbe Welle 10.
Der in der Mitte angeordnete doppelubige Arbeitsbereich ist jeweils, durch die Bypässe 5.1 (und/oder 3.2 und 5.2, wie in 4 und 5 beispielhaft dargestellt), mit der jeweiligen Arbeitskammer 6 des einhubigen rechts und links daneben platzierten Arbeitsbereiches verbunden.
Das Arbeitsfluid strömt über die beiden Einlässe 1.1 der mittig angeordneten doppelhubigen Arbeitsbereich in die jeweilige Verdrängerarbeitskammer 7 und verdrängt je einen Radialschieber 4, expandiert durch den jeweiligen Bypass 5.1, in die jeweilige Verdrängerarbeitskammer 7 des daneben angeordneten einhubigen Arbeitsbereichs und verdrängt simultan beide momentan druckbeaufschlagten Radialschieber 4.5 durch Expansion. Bei der weiteren Expansion des Arbeitsfluids bewegen sich die Radialschieber 4 des doppelhubigen und der beiden einhubigen Arbeitsbereiche in Richtung Auslässe 1.2.
Die beiden Auslässe 1.2 und/oder die Bypässe 5.3 (siehe auch 8) des doppelhubigen mittig angeordneten Arbeitsbereichs münden, im Sinne der Erfindung, in die jeweiligen Arbeitskammern 6 der daneben angeordneten einhubigen Arbeitsbereiche.
Das Arbeitsfluid wird aus den konvergierenden Bereichen der Arbeitskammern 6 der doppelhubigen Arbeitsbereich also nicht nutzlos ins Freie, sondern durch die Auslässe 1.2 und/oder durch die Bypässe 5.3 in die jeweiligen Hubräume 8 der daneben angeordneten einhubigen Arbeitsbereiche verdrängt und erhöht dort den Druck und damit das Drehmoment der gesamten Maschine.
Bei Bedarf, bei einem Druck in den Hubräumen 8, der annähernd dem Umgebungsdruck entspricht und um Vereisung zu verhindern, öffnen die in den Rotoren 3, jeweils zwischen den Radialschiebern 4, integrierten Druckausgleichsvorrichtungen 9 und ermöglichen, durch die Bypässe 3.1 und durch die hohle Welle 10, einen Druckausgleich. Diese im Sinne der Erfindung ausgelegte, einen doppelhubigen Arbeitsbereich und zwei einhubige Arbeitsbereiche aufweisende, kombinierte Rotationskolbenmaschine, nutzt die im Arbeitsfluid enthaltene Energie durch eine vollkommenere Expansion wesentlich effektiver. Sie erzeugt ein wesentlich höheres Drehmoment bei gleichem Arbeitsfluid-Energieverbrauch, als die herkömmlichen doppelhubigen Rotationskolbenmaschinen.
Für Fahrzeugantriebe ist es von großem Vorteil, wenn die bei der Verzögerung der Fahrzeuge wirkende kinetische Energie möglichst vollständig und effizient umgewandelt werden kann in nutzbare potentielle Energie in Form von Druckenergie. Die Kombination eines in der Mitte angeordneten zweihubigen Arbeitsbereichs, wie in 8 skizziert, mit je einem rechts und links daneben angeordneten bifunktionalen einhubigen Arbeitsbereich wie in 7 skizziert, ermöglicht, im Sinne der Erfindung, einen Fahrzeugantrieb wie in den 10 und 11 skizziert, der die im Arbeitsfluid enthaltene Energie sehr effizient umwandelt, sowohl zum Beschleunigung des Fahrzeugs, als auch beim Verzögern des Fahrzeuges durch Rekuperation.
Zur Verzögerung eines Fahrzeuges, nach Aktivierung entsprechender Klappen und/oder Schieber und/oder sonstiger abdichtender bzw. die Arbeitsfluidströmung beeinflussender Vorrichtungen, saugen die beiden rechts und links angeordneten einhubigen bifunktionalen Arbeitsbereiche, jeweils über den Einlass 1.6 das Arbeitsfluid an, komprimieren es im konvergierenden Teil ihrer jeweiligen Arbeitskammern 6 und verdrängen das Arbeitsfluid in einen mit den Auslässen 1.3 verbundenen Druckspeicher (nicht skizziert). Kinetische Energie wird dabei umgewandelt in potentielle Energie. Der dabei entstehende Gegendruck bremst das Fahrzeug über die mechanische Verbindung von der Welle 10 zu den Rädern des Fahrzeugs ab.
Damit beim Schubbetrieb eines Fahrzeugs, die kombinierte Rotationskolbenmaschine im Leerlauf, ohne auszukuppeln, mit möglichst geringem inneren (Strömungs-) Widerstand betrieben werden kann, weist sie mindestens eine Sperrvorrichtung (nicht skizziert) für die Radialschieber 4 auf. Diese Sperrvorrichtung ist so gestaltet und positioniert, dass die Radialschieber 4 jeweils in der Position 11, in der sie durch das Mantelgehäuse jeweils nahezu vollkommen radial in den Rotor 3 eingeschoben werden, von dieser Sperrvorrichtung in dieser Position blockiert und später auch wieder freigegeben werden können. Sie verbleiben mindestens eine Umdrehung in der eingeschobenen Position; die entsprechenden Arbeitsbereiche erhalten dabei keine Druckenergie über die Einlässe 1.1. Die Vorrichtung kann mechanisch und/oder elektrisch und/oder magnetisch und/oder pneumatisch und/oder hydraulisch wirken und gesteuert werden.
Durch die Gestaltungsmerkmale dieser so kombinierten Rotationskolbenmaschine wird ein Antrieb für Fahrzeuge geschaffen, der im Stand keine Energie verbraucht, höchstes Drehmoment bei Beschleunigung aus dem Stand bzw. bei niedrigen Drehzahlen erzeugt, im Schubbetrieb keine Energie verbraucht, die Rückgewinnung/Rekuperation der Verzögerungsenergie eines Fahrzeuges ermöglicht und so insgesamt einen sehr sparsamen Betrieb ermöglicht.
Diese kombinierte Rotationskolbenmaschine ist aufgrund der erzeugbaren sehr hohen Drehmomente und der sehr effektiven Rekuperation von kinetischer Energie, als Antrieb besonders gut geeignet für schwergewichtige Fahrzeuge.
Damit die Strömungs- und Druckverluste möglichst gering gehalten werden können, sind die Bypässe der Rotationskolbenmaschinen axial, radial und umfänglich optimal positioniert und räumlich ausgerichtet und strömungstechnisch optimal geformt.
Die gezielte Anordnung jeweils mehrerer Bypässe in radialer und/oder in Umfangsrichtung nebeneinander bzw. bei Bedarf in mehrere Bauteile gemeinsam integriert, ermöglicht dem Arbeitsfluid möglichst verlustarm von einer zur anderen Arbeitskammer bzw. Arbeitsbereich zu strömen. Dadurch wird ein besserer Füllungsgrad der Verdrängerarbeitskammer bzw. des Hubraumes der jeweils nächsten Arbeitsbereiche erreicht.
Durch das Bypassvolumen tritt ein für den Arbeitsfluiddruck, für das Drehmoment und für den Wirkungsgrad sich ungünstig auswirkender Todraum auf. Zur Vermeidung von Druckabfall durch diese Todräume bzw. zur Erhöhung des Arbeitsfluiddruckes in der Verdrängerarbeitskammer 7 des jeweils nachfolgenden Arbeitsbereichs, können die Bypässe im ersten Arbeitsbereich wahlweise auch so positioniert werden, dass der vorlaufende Radialschieber 4 des ersten Arbeitsbereichs den Bypass zur Verdrängerarbeitskammer 7 der nachfolgenden Arbeitsbereich vorzeitig freigibt, also noch bevor der nachlaufende Radialschieber 4 die Einlassöffnung 1.1 des ersten Arbeitsbereichs verschlossen hat.
Um den gleichen Effekt zu erreichen, können alternativ dazu die Trennwand 5 alleine oder das Mantelgehäuse 1, eines Arbeitsbereichs, gemeinsam mit dem Stirngehäuse 2 und der Trennwand 5, während des Betriebes, in Umfangsrichtung gegenüber dem jeweils anderen Arbeitsbereich gezielt mechanisch verdreht werden (Verdrehvorrichtung nicht skizziert). Für sehr geringe Eintrittsdrücken können die Bypässe 5.1 und 5.2 in der Trennwand 5, wie in 4 dargestellt, wahlweise mit einer Absperrvorrichtung 5.4 ausgestattet sein, wodurch ein getrennter (Arbeitsfluid-) Betrieb der kombinierten mehrreihigen Rotationskolbenmaschinen ermöglicht wird.
Generell können alle Ein- und Auslässe, Bypässe und Öffnungen kombinierter Rotationskolbenmaschinen wahlweise Regel- und/oder Steuereinrichtungen und/oder Klappen und/oder Schieber (alle nicht skizziert) aufweisen und/oder mit entsprechenden Vorrichtungen verbunden sein, so dass eine optimale Energieumwandlung sowie ein optimaler Schub- und Rekuperationsbetrieb ermöglicht wird.
Kombinierte Arbeitsbereiche können, sowohl einen gemeinsamen Rotor 3, mit durch Trennwände 5 getrennte nebeneinander positionierte Radialschieber 4, als auch mehrere durch Trennwände 5 getrennte Rotoren 3 aufweisen, die jeweils auf einer Welle 10 sitzend ein sich addierendes Drehmoment erzeugen.
Gegen Verluste von Wärmeenergie über die Außenflächen, weisen diese Rotationskolbenmaschinen in der Regel eine vollkommene Wärmekapselung auf.

1: Mantelgehäuse
1.1: Einlass im Mantelgehäuse
1.2: Auslass im Mantelgehäuse
1.3: Auslass im Mantelgehäuse
1.4: Bypässe im Mantelgehäuse
1.5: Bypässe im Mantelgehäuse
1.6: Zusätzlicher Einlass im Mantel- und/oder Stirngehäuse
2: Stirngehäuse
2.1: Bypässe im Stirngehäuse
2.2: Bypässe im Stirngehäuse
2.3: Bypässe im Stirngehäuse
3: Rotor
3.1: Bypässe im Rotor
3.2: Bypässe im Rotor
3.3: Freilaufvorrichtung im Rotor 3 und/oder in der Welle 10
4: Rotationskolben
5: Trennwand, Zwischengehäuse
5.1: Bypässe in der Trennwand
5.2: Bypässe in der Trennwand
5.3: Bypässe in der Trennwand
5.4: Absperrvorrichtung in der Trennwand
6: Arbeitskammer
7: Verdrängerarbeitskammer
8: Hubraum
9: Druckausgleichsvorrichtung (Art variabel)
10: Welle (Ab-, Antrieb, voll oder hohl)
11: Dichtbereich bzw. engster Bereich zwischen Mantelgehäuse 1 und Rotor 3 jedes Arbeitsbereiches (Bezugspunkte für den Verdrehwinkel „W” der verdreht zueinander angeordneten Arbeitskammern 6)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 2707606 A1 [0004]
- WO 2007054106 A1 [0004]
- DE 8713326 U1 [0004]
- DE 000002630128 A1 [0004]
- WO 002003056156 A [0004]
- DE 10323534 A1 [0008]
- EP 000001016785 A1 [0008]
- DE 29501416 U1 [0009]

Claims

Rotationskolbenmaschine bestehend aus mindestens zwei axial hintereinander angeordneten Arbeitsbereichen mit einem ein- oder mehrteiligen Mantelgehäuse (1), wobei in dem/den Mantelgehäuse(n) (1) axial hintereinander mindestens zwei Arbeitskammern (6) ausgebildet sind, wobei die Arbeitskammern (6) die jeweiligen Arbeitsbereiche bilden und um einen Winkel „W” in Umfangsrichtung verdreht zueinander angeordnet sind und jeweils durch eine Trennwand (5) axial voneinander getrennten sind, wobei die Arbeitskammern (6) durch unterschiedlich angeordnete exzentrische Ausnehmungen sichelförmig oder ähnlich gebildet sind und die Volumina dieser Arbeitskammern (6) wahlweise gleich groß oder unterschiedlich groß sein können, wobei die Teile, die die Arbeitskammern (6) bilden, jeweils Ein- und Auslässe und Bypässe aufweisen und wo mindestens ein Bypass ausgehend von mindestens einer Verdrängerarbeitskammer (7) mindestens einer ersten Arbeitskammer (6), direkt in mindestens eine Verdrängerarbeitskammer (7) mindestens einer weiteren Arbeitskammer (6) mündet. Die Maschine kann dabei einen oder mehrere Rotoren (3) mit mindesten einem Radialschieber (4) aufweisen, die auf einer gemeinsamen oder auf separater Welle angeordnet sind.
Rotationskolbenmaschine bestehend aus mindestens zwei axial hintereinander angeordneten Arbeitsbereichen mit einem ein- oder mehrteiligen Mantelgehäuse (1), wobei in dem/den Mantelgehäuse(n) (1) axial hintereinander mindestens zwei Arbeitskammern (6) ausgebildet sind, wobei die Arbeitskammern (6) die jeweiligen Arbeitsbereiche bilden und um einen Winkel „W” in Umfangsrichtung verdreht zueinander angeordnet sind und nicht durch eine Trennwand (5) voneinander abgetrennten sind, wobei die Arbeitskammern (6) durch unterschiedlich angeordnete exzentrische Ausnehmungen sichelförmig oder ähnlich gebildet sind und die Volumina dieser Arbeitskammern (6) wahlweise gleich groß oder unterschiedlich groß sein können, wobei die Teile, die die Arbeitskammern (6) bilden, jeweils Ein- und Auslässe und Bypässe aufweisen und wo wahlweise zusätzlich mindestens ein Bypass ausgehend von mindestens einer Verdrängerarbeitskammer (7) mindestens einer ersten Arbeitskammer (6), direkt in mindestens eine Verdrängerarbeitskammer (7) mindestens einer weiteren Arbeitskammer (6) mündet. Die Maschine kann dabei einen oder mehrere Rotoren (3) mit mindesten einem Radialschieber (4) aufweisen, die auf einer gemeinsamen oder auf separater Welle angeordnet sind.
Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Größe des Verdrehwinkels „W” bestimmt wird vom Winkel der Radialschieber (4) zueinander, von der Lage und Größe der Einlässe und Bypässe, von der Größe der durch die Bypässe verursachten Todräume und von der Größe der Verdrängerarbeitskammern 7.
Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2 und Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Arbeitsbereiche als einhubige Maschinen ausgebildet sind.
Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2 und Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Arbeitsbereiche als mehrhubige Maschinen ausgebildet sind.
Rotationskolbenmaschine nach vorherigen Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass sie aus mindestens einem einhubigen Arbeitsbereich kombiniert mit mindestens einem mehrhubigen Arbeitsbereich besteht.
Rotationskolbenmaschine nach vorherigen Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass sie aus mindestens einer Expansionsmaschine kombiniert mit mindestens einer Kompressionsmaschine besteht.
Rotationskolbenmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Mantelgehäuse (1) mit mindestens einem Stirngehäuse (2), in Umfangsrichtung zu mindestens einem weiteren Mantelgehäuse (1) mit mindestens einem Stirngehäuse (2) verdrehbar ist.
Rotationskolbenmaschine nach den Ansprüchen 1 und 3 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Mantelgehäuse (1) mit mindestens einem Stirngehäuse (2) und mindestens einer Trennwand (5), in Umfangsrichtung zu mindestens einem weiteren Mantelgehäuse (1) mit mindestens einem Stirngehäuse (2) verdrehbar ist.
Rotationskolbenmaschine nach den Ansprüchen 1 und 3 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Trennwand (5) in Umfangsrichtung verdrehbar ist.
Rotationskolbenmaschine nach den vorherigen Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass die Radialschieber (4) in ihrer radialen Bewegung sowohl gesperrt als auch entsperrt werden können.
Rotationskolbenmaschine nach den vorherigen Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Rotor (3) einen Freilauf (3.3) aufweist.
Rotationskolbenmaschine nach den vorherigen Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass wahlweise wenigstens eine Arbeitskammer (6) durch wenigstens einen Bypass mit der Atmosphäre und/oder mit wenigstens einem Druckspeicher verbunden ist.
Rotationskolbenmaschine nach den vorherigen Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass die Ein- und Auslässe und Bypässe Druckausgleichsvorrichtungen, Absperrvorrichtungen, Klappen, Schieber, Regel- und Steuervorrichtungen aufweisen oder mit solchen Vorrichtungen verbunden sind.