DE10319895B4 - Rotationsschwenkkolbenmotor - Google Patents
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Abstract
– einem durch Kühlkammern (26) kühlbaren Gehäuse (1),
– einem in einer Innenbohrung (2) des Gehäuses (1) drehbar angeordneten Rotor (3),
wobei
– die Innenbohrung (2) Ausformungen (5) aufweist, die zwischen dem Rotor (3) und dem Gehäuse (1) mindestens drei Kammern (4) bilden und
– die Ausformungen (5) axial zum Rotor (3) ausgerichtete, zylindrisch gewölbte Ein- und Ausbuchtungen mit stetigen Übergängen sind,
– mindestens fünf auf dem Umfang des Rotors (3) in Schwenkkolbenkammern (12) abgedichtet einschwenkbar angeordneten Schwenkkolben (6), die die mindestens drei Kammern (4) in fünf Arbeitskammern unterteilen, deren Größen bei einer Umdrehung des Rotors (3) entsprechend aufeinanderfolgender Arbeitstakte veränderbar sind, wobei
– die Schwenkkolben (6) die Form von Zylinderausschnitten besitzen, die mit den Spitzen (17) ihrer Zentriwinkel β am Umfang des Rotors (3) gelagert sind und die Bogenflächen (16) der Zylinderausschnitte derart bemessen sind, dass bei...
Description
- Die Erfindung betrifft einen Rotationsschwenkkolbenmotor, bei dem in einem Gehäuse ein Rotationskolben angeordnet und zwischen einer Innenwand des Gehäuses und dem Rotationskolben ein Raum gebildet ist, der durch am Umfang des Rotationskolbens tangential gelagerte Schwenkkolben, die gegen die Gehäuseinnenwand gedrückt werden, in Arbeitskammern unterteilt ist. Derartige Rotationsschwenkkolbenmotore dienen vorzugsweise zum Betrieb mit einem Wasserstoff-Knallgasgemisch.
- [Stand der Technik]
- Ein Rotationsschwenkkolbenmotor der eingangs genannten Art ist aus dem Patent
DE 38 09 386 C2 bekannt. Der Rotationskolben ist mit auf seinem Umfang verteilten Füllkammern versehen, die über Dichtklappen, die gleichzeitig als Schwenkkolben dienen, verschließbar sind. Die Füllkammern werden aus einem Innenraum des Rotors heraus über Füllkanäle und Ventile mit einem unter Druck stehenden Treibgas versorgt, als Bestandteil der Arbeitskammern über an der Gehäuseinnenwand vorgesehene Nocken durch die Schwenkkolben geschlossen und geöffnet und über Rückschlagventile befüllt, die durch den aus dem Innenraum des Rotors erzeugten Treibgasdruck geöffnet werden. Außerdem sind den Füllkanälen druckraumseitig Füllventile zugeordnet, die durch die Schwenkkolben betätigt werden. - Die Anordnung, dass jeder Füllkammer paarweise Ventile zugeordnet sind, gestaltet den Motor kompliziert und störanfällig. Die Lagerung der Schwenkkolben mittels eines Lagerstiftes ist hohen Belastungen ausgesetzt und durch die Art des Brenngases (Wasserstoff-Sauerstoff-Gemisch) einer hohen Korrosion unterworfen. Außerdem ist die Zuführung der Treibgase über die Motorwelle und einem Innenraum des Rotors, was zwar eine gute Kühlung schaffen soll, problematisch.
- Des weiteren ist aus der
DE 195 35 860 A1 ein Wasserstoff-Rotationskolbenmotor bekannt, bei dem die auf dem Umfang des Rotationskolbens verteilten Schwenkkolben, hier ebenfalls als Dichtklappen bezeichnet, in den Rotationskolben einschwenkbar sind und durch Federkraft gegen die Innenwand des Gehäuses gepresst werden. Die Peripherie der Gehäuseinnenwand, welche den Raum zwischen dem Kolben und dem Gehäuse durch Steuernocken in Arbeitskammern unterteilt, ist jeweils jede Arbeitskammer mit einem Düsensatz für die Treibgaszuführung und einem Ablasskanal mit einem Rückschlagventil bestückt. - Nachteilig an dieser Lösung ist, wie bei der zuvor genannten Erfindung, die Lagerung der Schwenkkolben und der Einsatz der Druckfedern, die ebenfalls einem hohen Verschleiß unterworfen sind.
- Ferner beschreibt die Lösung nach
DE 196 54 849 A1 hinsichtlich der Abdichtung der Dichtklappen bzw. Schwenkkolben eine Verbesserung gegenüber derDE 195 35 860 A1 , ohne aber deren grundsätzlichen Nachteile zu beseitigen. - [Aufgabe der Erfindung]
- Aufgabe der Erfindung ist es, Rotationsschwenkkolbenmotor zu schaffen, der in optimaler Weise eine kontrollierte Verbrennung von Wasserstoff gewährleistet, eine gute Kühlung garantiert und dessen Aufbau einfach und robust gestaltet ist.
- Der Rotationsschwenkkolbenmotor, der insbesondere als sogenannter Wasserstoffmotor für den kontrollierten Betrieb mit einem Wasserstoff-Sauerstoff-Knallgasgemisch ausgelegt ist, besteht im wesentlichen aus einem zylinderförmigen Gehäuse in dem sich ein zylinderförmiger Rotor dreht, auf dessen Umfang in gleichmäßigen Abständen Schwenkkolben angelenkt sind.
- Die für die Aufnahme des Rotors notwendige Bohrung im Gehäuse weist in einem mittleren Bereich Ausformungen auf, die zwischen dem Rotor und dem Gehäuse mindestens drei gleichartige Arbeitskammern bilden, in die die Schwenkkolben ausschwenken.
- Die Ausformungen der Gehäuseinnenbohrung sind axial ausgerichtete, zylindrisch gewölbte Ein- und Ausbuchtungen mit stetigen Übergängen.
- Die Schwenkkolben besitzen im wesentlichen die Form von Zylinderausschnitten, die mit ihren Zentiwinkelspitzen am Umfang des Rotors angelenkt sind und in entsprechende Ausnehmungen, die als Schwenkkolbenkammern bezeichnet sind, einschwenken.
- Die Bogenfläche des Zylinderausschnittes ist derart bemessen, dass auch bei einem maximalen Ausschwenkwinkel α, der durch den maximalen Abstand der Rotoroberfläche zur tiefsten Stelle der Ausformungen in der Gehäusebohrung bestimmt ist, die Schwenkkolbenkammern durch die Schwenkkolben vollständig abgedichtet sind.
- Für eine optimale, hohe Belastungen aufnehmende Lagerung sind die Zentiwinkelspitzen der Schwenkkolben abgeschnitten und sphärisch nach innen gewölbt. Die so geformten Wölbungen sind über Schwenkradien derart am Umfang des Rotors gelagert, dass die Schwenkkolben vollständig in die Schwenkkolbenkammern einschwenkbar sind und im eingeschwenkten Zustand mit dem Rotor eine gemeinsame Oberfläche bilden.
- Jede der Arbeitskammern besitzt in Drehrichtung des Rotors an ihrem Anfang Einspritzdüsen für die Reaktionsgase und am Ende einen Auslasskanal für die Abgase. Bei einem Wasserstoffmotor sind die Reaktionsgase Wasserstoff und Sauerstoff und das Abgas ist dementsprechend Wasserdampf.
- Eine vorteilhafte Arbeitsweise für den Rotationsschwenkkolbenmotor ergibt sich bei einer Anordnung von fünf Schwenkkolben, die die Arbeitskammern bei einer Umdrehung des Rotors entsprechend aufeinanderfolgender Arbeitstakte abwechselnd vergrößern und verkleinern, wobei in einem ersten Takt durch Einspritzdüsen die Prozessgase eingeleitet werden, durch Selbst- oder Zwangszündung reagieren und einen Expansionsdruck gegen einen der Schwenkkolben erzeugen und anschließend in einem zweiten Takt durch die Rückseite eines nachfolgenden Schwenkkolbens die Verbrennungsgase als Abgase über einen Abgaskanal aus der Arbeitskammer gedrückt werden, die Schwenkkolben in die Schwenkkolbenkammern des Rotors abgedichtet einschwenken und durch einen aus dem Inneren des Rotors erzeugten Druck und durch Fliehkräfte gegen die Innenwand des Gehäuses drücken.
- Erfindungsgemäß wird für den Druckaufbau im Inneren des Rotors der Abgasdruck der Verbrennungsgase genutzt, der koaxial durch eine Antriebswellenbohrung in den Rotor eingeleitet und aus der koaxialen Antriebswellenbohrung über radiale Kanäle in die Schwenkkolbenkammern eingeleitet wird. Es ist aber auch möglich, ein anderes unter Druck stehendes Gas zu verwenden.
- In einer vorteilhaften Ausführungsform wird mindestens eine Prozessgaskomponente vor Einleitung in die Arbeitskammern zur Kühlung des Gehäuses benutzt. Dabei ist es zweckmäßig, dass gleichzeitig die Abgase im Gegenstromprinzip zu den Prozessgasen gekühlt werden.
- Die Schwenkkolben werden über Dichtleisten gegenüber den Schwenkkolbenkammern und den Seitenwänden, der durch die Ausformungen der Innenbohrung gebildeten Kammern, abgedichtet.
- Die Dichtleisten sind vorzugsweise in ihrem Querschnitt eiförmig gestaltet und mit ihren dickeren Ende in entsprechende Nuten an den Schwenkkolben eingepasst.
- Die Nuten für die Dichtleisten werden von ihrer Rückseite her über Kanäle, die mit den Schwenkkolbenkammern und/oder den Arbeitskammern in Verbindung stehen mit Abgasdruck und/oder Prozessgasdruck beaufschlagt und so gegen die abzudichtenden Flächen gepresst.
- Die Schwenkkolben schwenken in Drehrichtung des Rotors, wobei eine in die Schwenkkolbenkammern eintauchende radiale Fläche der Schwenkkolben mit dem durch das Innere des Rotors geleiteten Abgasdruck und die Bogenflächen der Schwenkkolben mit dem Expansionsdruck der reagierenden Prozessgase beaufschlagt werden.
- In einer vorteilhaften Ausführung sind an den in die Schwenkkolbenkammern eintauchenden radialen Flächen und an den Bogenflächen der Schwenkkolben Einwölbungen für eine bessere Druckverteilung eingebracht, in die gleichzeitig die Kanäle für die Aufrechterhaltung des Dichtleistendruckes führen.
- [Beispiele]
- An Hand von Zeichnungen wird schematisch der Aufbau und die Wirkungsweise der Erfindung beispielhaft erläutert.
- Es zeigen:
-
1 den Rotationsschwenkflügelmotor in einem radialen Schnitt A-A gemäß3 , -
2 die besondere Gestaltung der Innenbohrung des Gehäuses im Schnitt A-A, -
3 den Rotationsschwenkflügelmotor in einem axialen Schnitt B-B gemäß1 , -
4 den mittleren Teil des Rotors des Rotationsschwenkflügelmotors in einer perspektivischen Ansicht, -
5 eine vergrößerte Darstellung eines Schwenkkolbens mit den Aufnahmenuten für Dichtleisten und -
6 die Darstellung einer bevorzugten Ausführung einer Dichtleiste in einer Dichtleistennute. - Der grundsätzliche Aufbau und die Wirkungsweise des Rotationsschwenkflügelmotors ist aus
1 bis3 zu entnehmen. -
1 zeigt den Rotationsschwenkflügelmotor in einem radialen Schnitt A-A gemäß3 . Er besteht aus einem Rotor3 , der sich innerhalb eines Gehäuses1 in einer Innenbohrung2 dreht. Die Gehäuseinnenbohrung2 weist Ausformungen5 auf, die zwischen dem Rotor3 und dem Gehäuse1 drei gleichartige Kammern4 bilden, die in einem mittleren Bereich der Gehäuseinnenbohrung2 gleichmäßig verteilt sind. Die Ausformungen5 der Gehäuseinnenbohrung2 sind axial zum Rotor3 ausgerichtete, zylindrisch gewölbte Ein- und Ausbuchtungen mit stetigen Übergängen und die jeweils höchsten Erhebungen28 zwischen zwei Ausformungen5 berühren den Rotor3 . - Am Umfang des Rotors
3 sind fünf Schwenkkolben6 tangential angelenkt, die in entsprechende Schwenkkolbenkammern12 ein und in die Kammern4 ausgeschwenkt werden. Die Schwenkkolben6 unterteilen so die drei Kammern4 in Arbeitskammern, deren Größe bei einer Umdrehung des Rotors3 entsprechend aufeinanderfolgender Arbeitstakte verändert wird, wobei in einem ersten Takt durch Düsen7 die Prozessgase eingeleitet werden, durch Selbst- oder Zwangszündung reagieren und einen Expansionsdruck gegen einen der Schwenkkolben6 erzeugen und anschließend in einem zweiten Takt durch die Rückseite23 eines nachfolgenden Schwenkkolbens6 die Verbrennungsgase als Abgase über eine Auslassbohrung8 und den Auslasskanal9 aus der Arbeitskammer gedrückt werden. - Die Schwenkkolben
6 besitzen vorteilhaft die Form von Zylinderausschnitten, die mit den Spitzen ihrer Zentiwinkel17 am Umfang des Rotors3 gelagert sind und die Bogenflächen16 der Zylinderausschnitte sind derart bemessen, dass bei jedem Schwenkwinkel α die Schwenkkolbenkammern12 über die in den Rotor3 eintauchenden Radiusflächen18 abgedichtet sind. - Die Schwenkkolben
6 sind an ihren Zentiwinkelspitzen17 über Schwenkradien19 am Umfang des Rotors3 derart gleitend gelagert, dass die Schwenkkolben6 vollständig in die Schwenkkolbenkammern12 einschwenken können und im eingeschwenkten Zustand mit dem Rotor3 eine gemeinsame Oberfläche bilden. - Damit die Schwenkkolben
6 sicher gegen die Wand der Gehäuseinnenbohrung2 bzw. eine Steuerkante11 in der Gehäuseinnenwand2 gedrückt werden, wirkt ständig auf sie ein Druckgas, das von innen durch eine axiale Wellenbohrung14 , über die Rotorwelle10 , einem zentralen Druckraum13 und über radiale Kanäle15 den fünf Schwenkkolbenkammern12 zugeleitet wird. Die Steuerkante11 ist Bestandteil der Gehäuseinnenbohrung2 , jedoch auf eine notwendige Breite reduziert und deshalb nicht schraffiert gezeichnet, damit die Abgase ungehindert vorbeiströmen können. - Zusätzlich sind an den Bogenflächen
16 und an den Radiusflächen18 der Schwenkkolben6 Einwölbungen24 ,25 zur besseren Druckverteilung angeordnet. Dabei ist die Einwölbung25 der Radiusfläche18 und die Einwölbung24 der Bogenfläche16 zugeordnet. - Zur Abdichtung gegenüber den Schwenkkolbenkammern
12 und den Seitenwänden, der durch die Ausformungen5 der Gehäuseinnenbohrung2 gebildeten Kammern4 , sind an den Schwenkkolben6 Dichtleisten20 eingebracht. - Ebenso sind an den Stellen der höchsten Erhebungen
28 der Gehäuseinnenbohrung2 , die den Rotor3 berühren, zur Abdichtung der Kammern4 gegeneinander Dichtleisten29 mit Dichtleistenkanälen30 angeordnet. An diesen Stellen28 werden die Schwenkkolben6 vollständig in die Schwenkkolbenkammern12 eingeschwenkt. - Die Einspeisung der Prozessgase über die Düsensätze
7 erfolgt durch elektronisch gesteuerte Ventile über eine zentrale Steuereinheit (hier nicht dargestellt). H2 und O2 werden nacheinander in einem gasförmigen Zustand unter einem geeigneten Überdruck (ca. 1,5 bar) eingespeist, wobei zusätzlich über die dargestellte dritte Düse H2O unmittelbar nach der Zündphase und unter Ausnutzung der Verbrennungstemperatur eingespeist werden kann. - Die Prozessgase H2 und O2, die tiefstgekühlt im flüssigen Zustand aus Behältern oder Tanks entnommen werden, werden zuvor erwärmt und nur in einem gasförmigen Zustand den Düsen zugeführt. Dabei erhöht sich gleichzeitig der Druck. Die Erwärmung der Prozessgase erfolgt vorteilhaft durch eine gleichzeitige Kühlung des Gehäuses
1 ; natürlich nach Prozessgaskomponenten getrennt. Mindestens eine Prozessgaskomponente wird dafür durch Kühlkammern26 innerhalb des Gehäuses1 geleitet. - Gleichzeitig werden dabei die heißen Abgase, die den Auslasskanal
9 zum Endauslass27 hin durchströmen im Gegenstromprinzip zu den Prozessgasen bzw. einer Prozessgaskomponente gekühlt. Sie können außerdem zum Druckaufbau durch Zuleitung zur Druckkammer13 im Zentrum des Rotors3 genutzt werden. - Im gleichen Schnitt A-A durch den Rotationsschwenkkolbenmotor wie in
1 ist in2 die besondere Gestaltung der Innenbohrung2 des Gehäuses1 verdeutlicht. Auf den Rotor3 mit seinen Schwenkkolben6 wurde in dieser Darstellung verzichtet. - In der Gehäuseinnenbohrung
2 sind deutlich die drei Ausformungen5 für die Bildung der Arbeitskammern zu erkennen. Die Ausformungen5 sind axial zur Rotorachse31 ausgerichtet und in der Tiefe über einen mittleren Bereich des Rotors3 begrenzt (zu erkennen in3 ). Sie bilden an der Gehäuseinnenwand2 zylindrisch gewölbte Ein- und Ausbuchtungen mit stetigen Übergängen, wobei die Stellen der höchsten Erhebungen28 zwischen zwei Ausformungen5 auf den Umfang des Rotors3 hervorgewölbt sind. - In Drehrichtung des Rotors
3 ist die Gehäuseinnenbohrung2 entgegen der Uhrzeigerrichtung vor den höchsten Erhebungen28 auf Steuerkanten11 reduziert, um den Abgasen den Weg zu den Auslassbohrungen8 freizugeben. - In
3 ist der Rotationsschwenkflügelmotor in einem axialen Schnitt B-B gemäß1 dargestellt. In der Innenbohrung2 des Gehäuses1 dreht sich der Rotor3 mit der Rotorwelle10 um die Rotorachse31 . In einem mittleren Bereich der Gehäuseinnenbohrung2 sind drei Ausformungen5 für die Kammern4 eingebracht, von denen in der Schnittdarstellung3 nur eine Kammer4 zu erkennen ist. In diese Kammern4 schwenken die am Umfang des Rotors3 angelenkten Schwenkkolben6 , dargestellt in1 , aus. Ebenfalls ist nur einer der drei Düsensätze7 für die Prozessgase zu sehen. - Der Rotor
3 ist beidseitig durch mehrere lamellenartig angeordnete Dichtringe32 abgedichtet. Im Gehäuse1 sind um die Gehäuseinnenbohrung2 herum die Kühlkammern26 angeordnet. Links ist in3 der konzentrisch um die Rotorwelle10 angeordnete Auslasskanal9 angedeutet. Die Verbindung zu den Auslassbohrungen8 ist nicht dargestellt. - Das Druckgas mit dem die Schwenkkolben
6 gegen die Gehäuseinnenwand2 gedrückt werden, wird über radiale Wellenbohrungen33 , der axialen Wellenbohrung14 , dem Druckraum13 zugeführt. -
4 zeigt den mittleren Teil des Rotor3 , der sich im Bereich der Arbeitskammern4 dreht, ohne Darstellung der Rotorabdichtungen32 und der Schwenkkolben6 , in einer perspektivischen Ansicht. Auf dem Umfang des Rotors3 sind die fünf Schwenkkolbenkammern12 eingefräst. An den Schwenkkolbenkammern12 befinden sich die peripher am Rotor angeordneten Schwenkradien19 zur schwenkbaren Lagerung der Schwenkkolben6 . - Im Zentrum des Rotors
3 ist der zentrale Druckraum13 zu erkennen, der über radiale Kanäle15 mit den Schwenkkolbenkammern12 in Verbindung steht. - Eine vergrößerte Darstellung eines Schwenkkolbens
6 ist aus5 zu entnehmen. Der Schwenkkolben6 besitzt annähernd die Form eines Zylinderausschnittes mit einer Bogenfläche16 , einem Zentiwinkel β und zwei Radiusflächen18 ,23 , wobei die Radiusfläche18 in den Rotor3 einschwenkt und die Radiusfläche23 den Arbeitskammern zugewandt ist. Da bei einem in den Rotor3 eingeschwenkten Schwenkkolben6 die Radiusfläche23 mit dem Rotor3 eine gemeinsame Oberfläche bildet, ist die Radiusfläche23 leicht gewölbt ausgebildet. - Die Zentiwinkelspitze
17 ist konkav zylinderförmig nach innen gewölbt und bildet somit eine Gleitlagerung mit einem am Umfang des Rotors3 angeordneten Schwenkradius19 (dargestellt in1 ). Der Zentiwinkel β und somit auch die Bogenfläche16 des Zylinderausschnittes ist derart bemessen, dass bei jedem Schwenkwinkel α, dargestellt in1 , die Schwenkkolbenkammer12 über die in den Rotor3 eintauchende Radiusfläche18 abgedichtet ist. - Zur Verbesserung einer Druckwirkung sind in der Bogenfläche
16 und in der Radiusfläche18 Einwölbungen24 ,25 eingebracht. Neben den dargestellten zylinderförmigen Einwölbungen24 ,25 sind auch andere Formen möglich. - Für die Abdichtung des Schwenkkolbens
6 gegenüber der Schwenkkolbenkammer12 und den Seitenwänden der Arbeitskammern sind Aufnahmenuten21 für Dichtleisten20 eingebracht. Zur Gewährleistung einer guten Abdichtung werden die Dichtleistennuten21 über Dichtleistenkanäle22 mit Druck, der gegen die Dichtleisten20 drückt, beaufschlagt, wobei der in der Schwenkkolbenkammer12 und der in der Arbeitskammer4 vorhandene Druck genutzt wird. In der Abbildung5 sind die Dichtleistenkanäle22 , die die Form von Bohrungen besitzen, zweckmäßigerweise mit den Einwölbungen24 ,25 verbunden. - Eine zweckmäßige Ausführung der Dichtleiste
20 in Anordnung in einer Dichtleistennute21 ist aus6 zu entnehmen. Die Dichtleiste20 besitzt eine im Querschnitt konische, asymmetrisch-ovale Form. Die Dichtleistennute21 besitzt zur Aufnahme des dickeren Endes der Dichtleiste20 ebenfalls eine im Querschnitt ovale oder auch runde Form mit einer verengten Öffnung. Dadurch wird ein sicherer Halt der Dichtleiste20 , eine gute Druckverteilung in der Dichtleistennute21 und eine hochwertige Abdichtung erreicht. Durch die konische Form der Dichtleiste20 und einem Passspiels in der Dichtleistennute21 wird ein Festkanten verhindert und ein ständiger Dichteffekt gewährleistet. -
- 1
- Gehäuse
- 2
- Gehäuseinnenbohrung
- 3
- Rotor
- 4
- Kammern
- 5
- Ausformungen
- 6
- Schwenkkolben
- 7
- Düsensätze für Prozessgase
- 8
- Auslassbohrungen
- 9
- Auslasskanal
- 10
- Rotorwelle
- 11
- Steuerkanten
- 12
- Schwenkkolbenkammern
- 13
- Druckraum
- 14
- Axiale Wellenbohrung
- 15
- Radiale Kanäle
- 16
- Bogenflächen
- 17
- Zentiwinkelspitzen
- 18
- Rotorseitige Radiusflächen der Schwenkkolben
- 19
- Schwenkradien
- 20
- Dichtleisten an den Schwenkkolben
- 21
- Nuten für Dichtleisten
- 22
- Dichtleistenkanäle
- 23
- Arbeitskammernseitige Radiusflächen der Schwenkkolben
- 24
- Einwölbungen in den Bogenflächen
- 25
- Einwölbungen in den Radiusflächen
- 26
- Kühlkammern
- 27
- Endauslasskanal
- 28
- Höchste Erhebungen der Gehäuseinnenbohrungen
- 29
- Dichtleisten an den höchsten Erhebungen der Gehäuseinnenbohrungen
- 30
- Dichtleistenkanäle zu den Dichtleisten an den höchsten Erhebungen der Gehäuseinnenbohrungen
- 31
- Rotorachse
- 32
- Rotordichtung
- 33
- Radiale Wellenbohrung
- α
- Maximaler Schwenkwinkel der Schwenkkolben
- β
- Zentiwinkel
Claims (8)
- Rotationsschwenkkolbenmotor, insbesondere Wasserstoffmotor, bestehend aus – einem durch Kühlkammern (
26 ) kühlbaren Gehäuse (1 ), – einem in einer Innenbohrung (2 ) des Gehäuses (1 ) drehbar angeordneten Rotor (3 ), wobei – die Innenbohrung (2 ) Ausformungen (5 ) aufweist, die zwischen dem Rotor (3 ) und dem Gehäuse (1 ) mindestens drei Kammern (4 ) bilden und – die Ausformungen (5 ) axial zum Rotor (3 ) ausgerichtete, zylindrisch gewölbte Ein- und Ausbuchtungen mit stetigen Übergängen sind, – mindestens fünf auf dem Umfang des Rotors (3 ) in Schwenkkolbenkammern (12 ) abgedichtet einschwenkbar angeordneten Schwenkkolben (6 ), die die mindestens drei Kammern (4 ) in fünf Arbeitskammern unterteilen, deren Größen bei einer Umdrehung des Rotors (3 ) entsprechend aufeinanderfolgender Arbeitstakte veränderbar sind, wobei – die Schwenkkolben (6 ) die Form von Zylinderausschnitten besitzen, die mit den Spitzen (17 ) ihrer Zentriwinkel β am Umfang des Rotors (3 ) gelagert sind und die Bogenflächen (16 ) der Zylinderausschnitte derart bemessen sind, dass bei jedem Schwenkwinkel α die Schwenkkolbenkammern (12 ) über die in den Rotor (3 ) eintauchenden Radiusflächen (18 ) abgedichtet sind und – die Zentriwinkelspitzen (17 ) der Schwenkkolben (6 ) abgeschnitten und sphärisch nach innen gewölbt und über Schwenkradien (19 ) derart am Umfang des Rotors (3 ) gelagert sind, dass die Schwenkkolben (6 ) vollständig in die Schwenkkolbenkammern (12 ) einschwenkbar sind und im eingeschwenkten Zustand mit dem Rotor (3 ) eine gemeinsame Oberfläche bilden, – je einem Düsensatz (7 ) pro Kammer (4 ) zum Einbringen der Prozessgase, – je eine Auslassbohrung (8 ) pro Kammer (4 ) und einem Auslasskanal (9 ) im Gehäuse (1 ), – einem Druckraum (13 ), der im Zentrum des Rotors (3 ) angeordnet ist und über eine axiale Wellenbohrung (14 ) mit einem Druckgasspeicher in Verbindung steht, – radialen Kanälen (15 ), die zwischen dem zentralen Druckraum (13 ) und den Schwenkkolbenkammern (12 ) angeordnet sind. - Rotationsschwenkkolbenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckgas zur Speisung des Druckraums (
13 ) das Abgas ist. - Rotationsschwenkkolbenmotor nach Anspruch 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkkolben (
6 ) über Dichtleisten (20 ) gegenüber den Schwenkkolbenkammern (12 ) und den Seitenwänden, der durch die Ausformungen (5 ) der Gehäuseinnenbohrung (2 ) gebildeten Kammern (4 ), abgedichtet sind. - Rotationsschwenkkolbenmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtleisten (
20 ) im Querschnitt eiförmig gestaltet und mit ihren dickeren Enden in entsprechende Nuten (21 ) an den Schwenkkolben (6 ) eingepasst sind. - Rotationsschwenkkolbenmotor nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (
21 ) für die Dichtleisten (20 ) von ihrer Rückseite her über Kanäle (22 ) mit den Schwenkkolbenkammern (12 ) und/oder den Arbeitskammern (4 ) in Verbindung stehen und so über den Abgasdruck und/oder Prozessgasdruck gegen die abzudichtenden Flächen gepresst sind. - Rotationsschwenkkolbenmotor nach Anspruch 1, 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die höchsten Erhebungen (
28 ) der Gehäuseinnenbohrung (2 ), die den Rotor (3 ) berühren, durch Dichtleisten (29 ) mit Dichtleistenkanälen (30 ), analog zu den Dichtleisten (20 ) der Schwenkkolben (6 ) abgedichtet sind. - Rotationsschwenkkolbenmotor nach Anspruch 1, 3, und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkkolben (
6 ) an ihren Bogenflächen (16 ) und an den Radiusflächen (18 ), die die Schwenkkolbenkammern (12 ) abdichten, Einwölbungen (24 ,25 ) besitzen. - Rotationsschwenkkolbenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkammern (
26 ) zu dem Ablasskanal (9 ) im Gehäuse (1 ) parallel angeordnet sind.
Priority Applications (1)
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