DE1426773A1

DE1426773A1 - Drehantriebsvorrichtung

Info

Publication number: DE1426773A1
Application number: DE19651426773
Authority: DE
Inventors: Agren Bengt Assar
Original assignee: SVEDIA DENTAL INDUSTRI AB
Current assignee: SVEDIA DENTAL INDUSTRI AB
Priority date: 1964-10-23
Filing date: 1965-10-23
Publication date: 1968-11-21
Also published as: CH445947A; US3381668A; GB1129841A; DK116183B; ES318800A1; SE323839B; NL6513712A

Description

PATENTANWÄLTE

D1PL.-CHEM. DR. WERNER KOCH · DR.-ING. RICHARD GLAWE

DIPL-ING. KLAUS DELFS

HAMBURG ·MÖNCHEN

2000 Hamburg.Groflflottbek · WaltzstraSe 12 · Ruf 89 2255 8000 Manchen 22 · Llebherrsfraß· 20 · Ruf 226548

UNSERZEiCHEN A - 5 MÜNCHEN, den

MÖNCHEN

SVEDIA DENTAL-INDUSTRI AB Enköping / Schweden

Drehantriebsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Drehantriebsvorrichtung zum wahlweisen Betrieb als Motor oder als Pumpe, welche aus einem Gehäuse besteht, in welchem eine Zylindrische Hülse und ein Rotor in einer solchen exzentrischen gegenseitigen Anordnung vorgesehen sind, daß zwischen der Außenfläche des Rotors auf einer Seite und der Innenfläche der zylindrischen Hülse ein kleinstmöglicher Abstand be steht, wobei der Rotor mit Längsschlitzen versehen ist, in welchen Rotorschieber mit möglichst kleinem Spiel

809809/02 90

verschiebbar sind, welche sich in Axialrichtung zwischen geschlossenen Endflächen des Gehäuses erstrecken, so daß zwischen aufeinander folgenden Rötorschiebern Arbeitsräume gebildet werden, deren Volumen sich bei der Drehung des Rotors verändert und die durch Bohrungen, Schlitze o.dgl. mit Einlaß- und Auslaßkammern' in Verbindung stehen, die von der Zylinderhülse und dem Gehäuse begrenzt werden.

In üblichen Vorrichtungen dieser Art wird die Führung der Scheiben während der Drehung des Rotors durch mehr oder weniger komplizierte Anordnungen bewirkt, beispielsweise durch solche Anordnungen, bei denen die Schieber durch Federdruck nach außen gegen die Innenfläche des Zylinders gedrückt werden. Derartige Anordnungen arbeiten natürlich mit hoher Reibung. Bei anderen Vorrichtungen wird von der Fliehkraft Gebrauch gemacht, wobei hier eine befriedigende Abdichtung erst oberhalb einer bestimmten Drehzahl erreicht wird.

Die Erfindung sieht eine Vorrichtung der genannten Art vor, bei der die Schieber des Rotors auf einfache und wirksame Weise zwangläufig in Berührung mit der Innenwand der Zylinderhülse geführt werden, und zwar unabhängig von der Drehzahl der Vorrichtung, d.h. bereits beim Anl&uf; * "\· " " " "''.''' .

809809/0290

Die Erfindung sieht ferner eine Vorrichtung der beschriebenen Art vor, be'i der der Arbeitsablauf verschiedene Schritte geteilt werden kann, und zwar bei Verwendung sowohl als Pumpe als auch als Antriebsmotor. Gemäß der Erfindung ist eine Drehantriebsvorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor rohrförmig ausgebildet ist, daß sich die Rotorschieber durch die Schlitze in dem Rotor in das Innere des Rotors erstrecken, und daß im Innern des Rotors ein zylindrischer Körper oder eine Hülse angeordnet ist, an der die nach innen weisenden Kanten der Rotorschieber anschlagen, und der von solchen Abmessungen ist, daß die Rotorschieber durch ihn zwang^Läufig nach außen mit kleinstmöglichem Spiel gegen die Innenfläche der Zylindertrommel gedrückt werden.

Bei einer vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung ist das Innere des rohrförmigen Rotors, in welchem die Kanten der Rotorschieber an dem zylindrischen Körper anliegen, mit Bohrungen, Schlitzen o.dgl« versehen, welche die Arbeitsräume, die sich zwischen aufeinanderfolgenden Rotorschiebern im Innern des Rotors bilden, mit den Einlaß- und Auslaßkammern des Gehäuses oder mit eigenen Einlaß- und Auslaßkammern verbinden. Hierdurch entsteht im Innern des Rotors ein zusätzliches i volumen, welches mit dem äußeren Arbeitsvoliamen zylindrischen Trommel in Serie oder parallel werden kann.

Wenn die Vorrichtung als Motor verwendet wird, kann gemäß der Erfindung eine Zündvorrichtung für ein Brenngasgemisch, das der Vorrichtung zugeführt wird, in der zylindrischen Trommel oder im Innern des Rotors angeordnet werden. In diesem Fall kann ein Rückschlagventil in einer Leitung angeordnet varden, in welcher die Gasmischung von der Zylindertrommel in das Innere des Rotors strömt, oder umgekehrt. Hierdurch wird das eine Arbeitsvolumen zum Vorverdichten der Gasmischung verwendet, welche dann durch die genannte Leitung dem anderen Arbeitevolumen zugeleitet und dort gezündet wird.

Gemäß der Erfindung sind die Schieber des Rotors vorzugsweise in Form von zylindrischen Körpern ausgebildet, von welchen zu beiden Seiten der Längsachse planparallele Teile weggeschnitten worden sind, so daß die Stirnflächen der Schieber eine geeignete konvexe Krümmung aufweisen.

Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung sind das Gehäuse und die Zylindertrommel an mindestens einer Seite durch einen Deckel verschlossen, wobei die Stirnwand des Gehäuses mit zwei Bohrungen, die zu den Einlaß- und Auslaßkammern des Gehäuses führen, versehen ist und der Deckel drei Bohrungen aufweist, von denen die mittlere mit einer Einlaßleitung und die beiden äußeren

809 809/0290

mit Auslaßleitungen verbunden sind, und wobei der Deckel drehbar befestigt ist derart, daß die Einlaßbohrung unmittelbar vor eine der Bohrungen in der Stirnwand des Gehäuses und eine der beiden äußeren Bohrungen unmittelbar vor die andere Bohrung in der Stirnwand des Gehäuses angeordnet werden kann. Durch eine solche Anordnung können Einlaß Und Auslaß des Gehäuses vertauscht werden und beispielsweise die Drehrichtung der Vorrichtung umgekehrt werden.

Weitere Vorteile und charakteristische Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, in der Ausführungsformen der Erfindung an Hand der beigefügten Zeichnungen beispielsweise erläutert werden.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Drehantriebsvorrichtung gemäß der Erfindung.

Fig* 2 zeigt einen Schnitt längs der Linie XX-XX von Fig. 1.

Fig· 3 zeigt einen ähnlichen Schnitt wie Fig· 2 mit einer eingezeichneten Verbindung des inneren und äußeren Arbeitsvolumens in der Zylindertrommel und im Innern des Rotors.

809809/0290

Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch, eine weitere Ausführungsform längs der Linie IV-IV von Fig. 5. .

Fig. 5 zeigt einen Schnitt längs der Linie IV-IV von Fig· k.

Fig. 6- zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung bei Verwendung als Antriebsmotor. .

Wie aus dem in Fig.l gezeigten Längsschnitt ersichtlich, besteht die Drehantriebsvorrichtung gemäß der Erfindung aus einem zylindrischen Gehäuse 1, in dessen Innerem eine zylindrische Trommel 2 angeordnet ist. Der Innenraum der Trommel 2 ist bezüglich des Innenraumes des Gehäuses 1 exzentrisch angeordnet. Dies kann beispielsweise durch einen Längsflanech 3 an der Trommel erreicht werden. Dieser Flansch besitzt solche Abmessungen, daß die dem Flansch 3 unmittelbar gegenüberliegende Fläche der Trommel dichtend gegen die innere Umfang^Tläche . des Gehäuses anliegt, wenn die Trommel in dieses eingesetzt ist. Hierdurch teilt der Flansch 3 gleichzeitig den zwischen der inneren Umfangsfläche des Gehäuses und der äußeren Umfangsflache der Trommel 2 gebildeten Raum in zwei Kammern H und 5 (vgl» Fig. 2) ₆ di· in Axialrichtung durch eine Stirnwand la verschlossen werden(vgl.Fig.l)

809809/0290

Zusätzlich zu der Aufbohrung zur Aufnahme der Trommel 2 besitzt das Gehäuse 1 eine Verlängerung, die ebenfalls mit einer Aufbohrung versehen ist, und ein Gehäuse für die Lager 6 und 7 bildet, in welchen die Welle 8 eines in der zylindrischen Trommel 2 angeordneten Rotors drehbar gelagert ist. Das äußere Lager 7 wird in dem Gehäuse 1 durch einen Sprengring Io festgehalten, und zwischen den Lagern ist eine Distanzhülse 11 eingefügt. Der Rotor 9 ist vorzugsweise konzentrisch mit der Achse des Gehäuses 1 und damit exzentrisch bezüglich des Zylinders 2 angeordnet. Die Abmessungen des Rotors 9 sind derart, daß auf einer Seite ein kleinstmögliches Spiel zwischen dem Rotor und der inneren ZyIInderfläche der Trommel besteht (vgl. Fig. 2). Rotor 9 und Rotorwelle 8 sind vorzugsweise aus einem Stück, derart ausgebildet, daß der den Rotor 9 bildende Teil rohrförmig ist und Längsschlitze 12 aufweist. Die Anzahl der Schlitze kann je nach Wunsch gewählt werden, die Mindestanzahl beträgt 3· Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 3 sind vier Schlitze vorhanden. In jedem der Schlitze ist ein Rotorschieber 13 mit kleinstmöglichem Spiel zwischen den Flächen des Schiebers und des Schlitzes angeordnet. In Axialrichtung besitzen die Schieber 13 ein möglichst kleines Spiel zu der inneren Stirnwand des Gehäuses in einer Richtung und zu der Innenfläche eines Deckels lh, welcher das Gehäuse und

- ⁶ - BAD OFHGINAL

809809/0290

die Trommel in der anderen Richtung verschließt. Der Deckel 14 ist vorzugsweise durch eine Mutter 15 an dem Gehäuse 1 befestigt. Die Rotprschieber 13 sind vorzugsweise so ausgebildet, daß von einem zylindrischen Körper zu beiden Seiten seiner Längsachse planparallele Segmente weggeschnitten werden, so daß die Längskanten der Schieber eine konvexe Krümmung aufweisen.

Durch die Rotorschieber 13 wird das Innere der zylindrischen Trommel 2 in Arbeitsräume 1.6 aufgeteilt, deren Anzahl bei der dargestellten Ausführungsform 4 beträgt. Bei einer Drehung des Rotors, dessen Antrieb beispielsweise mittels einer Riemenscheibe 17 oder, wie im folgenden beschrieben, durch Zünden einer brennbaren Gasmischung in der Vorrichtung erfolgen kann, wird das Volumen der Arbeitsräume 16 abwechselnd größer und kleiner (vgl. Fig. Z) . Um die Rotorschieber 13. in ständiger Berührung mit der Innenfläche des Zylinders 2 zu halten, ist ein zylindrischer Körper oder, bei der dargesteLlten Ausführungsform, eine Hüls© 18 im Innern des rohrförmigen \ Rotors 9 angeordnet. Diese Hülse besitzt solche Abmessungen, daß die Schieber 13 durch sie formschlüssig nach außen mit kleinstmöglichem Spiel gegen die Innenfläche des Zylinders 2 gedrückt werden. Zur Zuführung und Ableitung des Mediums, mit dem die Vorrichtung betrieben wird, sind Schlitze 19 und 2o an geeigneten

' - 7 - .■".■■'--■

" BAD ORIGINAL

809 80 9/0290

Stellen in der Wand des Zylinders 2 ausgebildet, durch welche der Innenraum des Zylinders 2 mit den Kammern k und 5 zwischen dem Zylinder 2 und dem Gehäuse 1 in Verbindung steht, welche auf diese Weise Auslaß- und Binlaßkammern, oder umgekehrt, bilden.

Zur Zuführung und Ableitung des Mediums zu und aus diesen Kammern 4 und 5 ist der Deckel Xk mit Einlaß- und Auslaßöffnungen versehen, die prinzipiell in verschiedener Weise, je nach der Verwendung der Vorrichtung, angeordnet sein können.

In Pig. 2 und 3 sind zwei verschiedene Ausführungsformen dargestellt. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist jede der Kammern k und 5 mit einer Bohrung 21 und 22 zur Zuführung des Arbeitsmediums in diese Kammern bzw. zu seiner Ableitung aus den Kammern versehen. Der Deckel 14, der die Kammern verschließt, ist ebenfalls mit Bohrungen versehen, welche mit den Öffnungen 21 und 22 der Kammern fluchten. Der Deckel 14 weist ferner eine in Fig, 2 gestrichelt dargestellte Bohrung 23 auf, wobei sämtliche Bohrungen im Deckel und im Genaue· den gleichen Winkelabstand haben. Von den Bohrungen des Deckels können die mittlere an die Zuführung des Arbeitsmedium» angeschlossen sein, während die beiden äußeren. Bohrungen mit getrennten oder gernein-

^BAD 809809/0290

samen Auslaßleitungen verbunden sind* Der Deckel \k ist derart drehbar angeordnet, daß jede der beiden äußeren Bohrungen des Deckels zur Deckung mit der entsprechenden Bohrung 21 oder 22 in der Gehäusewand gebracht werden kann. In Fig. 2 ist somit die Einlaßbohrung des Deckels 14 unmittelbar vor der Bohrung 21 und eine der Auslaßbohrungen unmittelbar vor der Bohrung 22 angeordnet. Hierdurch wird die Kammer 4 zur Einlaßkammer und die Kammer 5 zur Auslaßkammer. Wird der Deckel entgegen dem Uhrzeigersinn so gedreht, daß die Bohrung 23 des Deckels, die mit der Auslaßleitung verbunden ist, mit der Öffnung 21 fluchtet, wird die Kammer 4 zur Auslaßkammer und die Kammer 5 zur Einlaßkammer, da dann die Öffnung 22 sich mit der Einlaßöffnung des Deckels deckt. Es ist selbstverständlich auch möglich, die beiden äußeren Bohrungen mit der Zuführungsleitung und die mittlere Bohrung mit einem Auslaß zu verbinden, fall· eine solche Anordnung gewünscht wird.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist der Deckel 14 mit einem Rohrstutzen 31 versehen, während sich beide Aus-1 aß ö ff mangen in einen gemeinsamen Rohrstutzen 32 'offnen _s welche den ersten Rohrstutzen 3'3 umgibt ₀ An diesem Rohrstutzen können, e±n Zuführungsschlanch und ein- Aus-. laß s chi auch' 33-und 3^~"&&g@Bchlose®iä w@s*d©i&₉ wobei slcfe der Zuführung schlauch 33 A"· Inserss- des AuslaiisciÄiaucfe©© 3k befindet. Dies© Schlauch® fcdsm©a ©©rait da© As?b@±te«.' ia®d±uisi d®:r Voxrichtuog. swfüta'esi und 6sbl©it©a«

■■-■'■„ ο - ■ BAD ORIQIHAL

809809/0290

Die beschriebene Anordnung besitzt den Vorteil, daß die Vorrichtung bei Verwendung als Energieumwandlungsmotor für ein Gas oder eine Flüssigkeit auf einfache Weise in ihrer Drehrichtung umgekehrt werden kann, I_n der Deckel 14 gedreht wird, so daß die Einlaß- und Auslaßöffnungen ihre Plätze vertauschen. Die Drehbewegung des Deckels ist vorzugsweise durch geeignete (nicht dargestellte)Mittel zwischen zwei Stellungen begrenzt, in denen die äußeren Bohrungen des Deckels sich mit den Öffnungen 21, 22 des Gehäuses decken. Wenn die Vorrichtung als Pumpe verwendet wird, kann auf gleiche Art die Strömungsrichtung in einfacher Weise verändert werden, ohne daß die Drehrichtung der Vorrichtung geändert werden muß.

Fig. 3 zeigt eine andere Anordnung der Einlaß- und Auslaßöffnung. Bei einer Drehung des Rotors bilden sich Arbeitsräume 35 auch im Innern des rohrförmigen Rotors zwischen der Innenfläche des Rotors und der Außenfläche des zylindrischen Körpers bzw. der Hülse 18. Die Arbeitsräume verändern während der Drehung ihr Volumen und sind voneinander durch die in das Innere des Rotors 9 ragenden Teile der Schieber 13 getrennt. Da der Rotor stets konzentrisch zur Achse des Gehäuses 1 rotiert, können an geeigneten Stellen in der Innenfläche des Deckels 14 Auslaß- und Einlaßöffnungen 24, 25 vorgesehen sein, welche

o„_IGINAL 809809/0290

zu den Arbeitsräumen im Innern des Rotors führen. Wie in Fig. 3 dargestellt, können die Einlaß- und Auslaßöffnungen Zk, 25 parallel an den Einlaß 21 und den Auslaß 22 der äußeren Arbeitsräume 16 angeschlossen sein. Bei der dargestellten Ausführungsform wird das Arbeitsmedium durch die Rohrstutzen 26, 27 zu- bzw. abgeführt, welche in die Kammern 4 und 5 führen. Die Strömungsrichtung des Arbeitsmediums ist durch Pfeile angedeutet. Das Medium fließt zuerst durch den Einlaß— stutzen 26 in die Kammer 4, von da durch den Schlitz I9 im Zylinder 2 in den äußeren Arbeitsraum 16, nach dessen Passieren Öles durch den Aus laß stutz en 2? abströmt. Ein anderer Teil des Arbeitsmediums fließt durch die Öffnung 21 in den Deckel durch einen in Fig. 3 gestrichelt dargestellten, in dem Deckel ausgebildeten Kanal oder eine äußere Rohrverbindung 29 zur Öffnung 25 und in den inneren Arbeitsraum 35 im Innern des Rotors 9-Es strömt aus durch die Auslaßöffnung 24 durch den Kanal oder die Rohrverbindung 28 zum Auslaßstutzen 27·

Eine derartige Anordnung hat den Vorteil·, daß bei Betrieb der Vorrichtung als Pumpe das Arbeitevolumen bei gegebener Größe der Vorrichtung beträchtlich erhöht wird. Wird die Maschine als Motor betrieben, so wird, das Drehmoment für eine gegebene Maschinengröße erhöht.

- 11 -.■■'■

BADORfGINAL 80 980 9/02 90

Bei einer dritten (nicht dargestellten) Ausführungsform sind die Öffnungen 21, 22 und 24, 25 in Serie mit den äußeren und inneren Arbeitsräumen verbunden* Xn diesem Fall kann die Vorrichtung als zweistufige Pumpe, beispielsweise als zweistufiger Gaskompressor, verwendet werden. Der äußere Arbeitsraum 16 wird dabei vorzugsweise als erste Stufe verwendet. Wenn unter Beibehaltung derselben Anschlußanordnung die Arbeitsrichtung der Maschine umgekehrt wird, kann die Vorrichtung auch als Unterdruckpumpe (Vakuumpumpe) verwendet werden.

Eine vierte (nicht dargestellte) Ausführungsform besteht darin, die Einlaß- und Auslaßöffnungen 21, 22 und Zh, 25 einzeln mit den äußeren und inneren Arbeitsräumen^uverbinden. In diesem Fall kann das äußere oder das innere Arbeitsvolumen als Motor unter Antrieb durch ein durchströmendes Gas oder eine Flüssigkeit und das andere Arbeitsvolumen als Pumpe verwendet werden.

Die vierte Ausführungsform ermöglicht es auch, die Drehantriebsvorrichtung als Verbrennungsmotor mit völlig unabhängigem Arbeitskreislauf zu verwenden. Xn diesem Fall kann die Anordnung der Anschlüsse gemäß der dritten genannten Ausführungsform verwendet werden, d.h. die beiden Arbeitsräume sind in Serie verbunden. In diesem Fall wird beispielsweise das Äußere Arbeltsvolumen 16

- 12 -

809809/0290

zum Ansaugen und Komprimieren eines-geeigneten Verbrennungsgasgemisch.es verwendet. Das in dieser Weise komprimierte Gas wird durch ein Rohr oder einen Kanal mit einem Rückschlag- und Regulierventil dem Einlaß des inneren Arbeitsvolumens 35 augeleitet. Unmittelbar nachdem die Gasmischung das Ventil passiert hat, wird sie durch einen elektrischen Funken oder ein anderes geeignetes Mittel gezündet. Diese Zündung sollte vorzugsweise erfolgen Jedesmal dann, wenn einer der Rotor» schieber die Einlaßöffnung zum inneren Arbeitsraum passiert hat. Das sich bei der Verbrennung ausdehnende Gas bewirkt den Drehantrieb des Rotors und das verbrannte Gas kann das Innere des Rotors 9 durch eine aus dem inneren Arbeitsvolumen 35 herausführende Auspufföffnung verlassen.

Eine weitere Ausführungsform der Drehvorrichtung gemäß der Erfindung unter Verwendung als Antriebsmotor ist in Fig. 4 und 5 dargestellt. Dies© Vorrichtung besteht aus einem Gehäuse 41 , in welchem eine Well® 4:2 durch Lager 43, 44 drehbar angeordnet ist. Ein aiit der Welle 42 aus einem Stück ausgebildeter Exzenter 45 ist durch Rollen; 46 in der inneren Hülse 47 gelagert, gegen welche, wie bei den oben beschriebenen Ausführiingaformen, die Innenkanten der Rotorschieber 48 anliegen. Die nach außen gerichteten Karaten der Rotorschieber liegen in

- 13 -

^: · ,.;-—,*- ■ ■■-' ' .■--." ^: äÄÖ ORIGINAL

. 809809/0290 * ■

derselben Weise gegen die Innenfläche der zylindrischen Trommel 49 an. Die Schieber 48 erstrecken sich durch Schlitze in einen feststehenden Führungsjfcörper 5°» der in dieser Ausführungsform dem Rotor der oben beschriebenen Ausführungsformen entspricht. Der Führungskörper kann, wie in Fig. 5 dargestellt,- aus einem Stück mit dem Gehäuse 41 ausgebildet sein· Dieser Führungskörper 5o weist auch einen Teil der Kanäle 51 » 52 zur Zufuhr und Abfuhr von Frischgas und Abgas auf, wie im folgenden näher beschrieben. Ferner weist das Gehäuse Zufuhröffnungen 53 für Frischgas auf.

Die Vorrichtung arbeitet in folgender Weise: Durch die Einlaßöffnung 53 tritt ein brennbares Gasgemisch, das beispielsweise von einem Vergaser oder einer Einspritzvorrichtung herkommt, in das Innere der zylindrischen Trommel 43 und in einen Arbeitsraum 54 ein, der von zwei Schiebern.48 gebildet wird, und zwar in den Arbeitsraum 54a mit dem größten Volumen. Dies wird dadurch erreicht, daß die zu den Arbeitsräumen führenden Einlaßöffnungen 53 auf einem gemeinsamen Teilkreis derart angeordnet sind, daß die zylindrische Trommel 49 bei ihrer Kreisschwingung immer nur über jeweils eine Einlaßöffnung 53 hinausragt (vgl. Fig. 4).

809809/0290

Da bei Betrieb der Vorrichtung die Welle 42, der Exzenter 45 und das Lager 46 in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung rotieren, wird' die innere Hülse 47 zu Kreisschwingungen gezwungen. Diese Schwxngbewegung wird durch die Schieber 48, die in dem Körper 5<> verschiebbar angeordnet sind, auch auf die Zylindertrommel 4°- übertragen. Die Arbeitsräume 54, die von der Zylindertrommel 49, dem Führungskörper und den Schiebern 48 gebildet werden, verändern somit ständig ihr Volumen, ebenso wie die inneren Arbeitsräume 55» die von der inneren Hülse, dem inneren Umfang des Führungskörpers 5o und den Schiebern 48 gebildet werden.

Die äußeren Arbeitsräume komprimieren somit eine bei 53 eintretende Gasmiechung. Wenn in den Arbeitsräumen 54c und 54d (vgl. Figo 4) das komprimierte Volumen am kleinsten ist, befinden sich die in dem Führungskörper und in den Schiebern 48 ausgebildeten Teile der Einlaßkanäle 51 in Deckung. Hierdurch wird das brennbare Gasgemisch in den inneren Arbeitsraum 55a geleitet. Gleichzeitig werden die Abgase des vorhergehenden Arbeitsraumes 55^ durch die miteinander fluchtenden Teile des ' ~ Kanals 52 zu einem Auslaß 56 des Rotots geleitet. Jeder innere Arbeitsraum 55 kann einen eigenen Auspuff haben, oder es kann an der Außenseite des Gehäuses 41 eine (nicht dargestellte) Sammelleitung für alle Auslaßöffnungen 56 vorgesehen sein. Die in dem Arbeitsraum55a

BAD ORIGINAL 809809/0290

strömende Gasmischung wird in einer späteren Phase, beispielsweise in der Phase der Arbeitsräume 55b oder 55c, gezündet. Die Kanäle in dem Führungskörper 5o und in den Schiebern 48 sind dann nicht mehr in Deckung. Die durch die Zündung bewirkte Ausdehnung des Gases treibt die innere Hülse zu weiterer Rotation in der gezeigten Drehrichtung an. Das verbrannte Gas wird ausgestoßen, wenn die in den Führungskörper 5<> und in den Schiebern 48 ausgebildeten Teile des Abgaskanals 52 wieder zur Deckung kommen, wie oben beschrieben. Somit arbeiten während der Kreisschwingung des Zylinders k$ und der inneren Hülse 47 die Arbeitsräume in zeitlicher Reihenfolge, was eine außerordentlich gleichförmige Kraft- oder Impulsverteilung ergibt, die bei der dargestellten Ausführungsform derjenigen eines Zwölfzylinder-Viertaktmotors (6 Kraftstöße pro Umdrehung) entspricht.

Wenn die Vorrichtung als Motor verwendet wird,· ist ein möglichst kleiner Verbrauch an Treibstoffvolumen erwünscht. Dem wird bei der in Fig* 6 schematisch dargestallten Vorrichtung dadurch Rechnung getragen, daß die Schieber in der gezeigten Weise ausgebildet sind. Wie ersichtlich nehmen die Schieber 6o nicht weniger als 5o $ des Volumens der Vorrichtung ein, während andernfalls ein entsprechendes Treibstoffvolumen nutzlos verbraucht werden würde.

" - 16 -

809809/0290

Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, wird durch die Erfindung eine Drehvorrichtung geschaffen, welche gegenüber bekannten Vorrichtungen dieser Art zahlreiche Vorteile aufweist. Di₆ Vorrichtung kann als Pumpe oder als Antriebsmotor verwendet werden. In beiden Fällen kann die Leistung der Maschine auf einfache Weise ohne Vergrößerung der Maschine erhöht

ο Η τι

werden, indem innerer Arbeitsraum nutzbar verwendet wird. Die Drehrichtung oder die Förderrichtung kann auf einfache. Weise umgekehrt werden, ohne daß äußere Mittel wie Getriebe o.dgl. erforderlich sind. Die beschriebenen Ausführungsformen sind lediglich als Beispiel für eine große Anzahl weiterer Ausführungsformen zu verstehen, die im Rahmen der Erfindung möglich sind.

80 980 9/02

Claims

Pat entansprüche

L 1. J Drehantriebsvorrichtung, insbesondere zum Betrieb als Motor oder Pumpe, bestehend aus einem Gehäuse, in dem eine Zylindertrommel und ein Rotor in exzentrischer gegenseitiger Anordnung derart angeordnet sind, daß auf einer Seite zwischen der Außenfläche des Rotors und der Innenfläche der Zylindertrommel ein kleinstmögliches Spiel besteht, wobei der Rotor Längsschlitze aufweist, in denen Schieber mit kleinstmöglichem Spiel verschiebbar angeordnet sind, welche sich in Axialrichtung zwischen den verschlossenen Stirnflächen der Zylindertrommel erstrecken, so daß zwischen aufeinanderfolgenden Schiebern Arbeitsräume gebildet werden, deren Volumen sich bei Drehung der Vorrichtung verändert und die durch Bohrungen, Schlitze o.dgl. mit zwischen der Zylindertrommel und dem Gehäuse gebildeten Einlaß- und Auslaßkammern in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (9) rohrförmig ausgebildet ist, daß sich die Schieber (13) durch die Schlitze (12) in dem Rotor in das Innere des Rotors erstrecken, und daß im Innern des Rotors ein zylindrischer Körper oder eine Hülse (i8) angeordnet ist, an der die

" ¹⁸ " BAD ORIGINAL

809809/0290

nach, innen weisenden Kanten der Schieber anliegen und die so bemessen ist, daß die Schieber formschlüssig nach außen mit kleinstmöglichem Spiel gegen die Innenfläche der Zylindertrommel 2 gedrückt werden. ;.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet,- daß der von dem rohrförmigen Rotor (9) gebildete Raum, in welchem die Innenkanten der Schieber (I3) an dem zylindrischen Körper (18) anliegen, mit Bohrungen, Schlitzen o.dgl. (24, 25) versehen ist, welche die in diesem Raum zwischen aufeinander folgenden Schiebern gebildeten Arbeitsräume mit den Einlaß- und Auslaßkammern (k, 5) des Gehäuses oder mit getrennten Einlaß- und Auslaßleitungen verbinden.

3 · Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch, gekennzeichnet, daß die Einlaß- und Auslaßleitungen (28, 29) des Raumes im Innern des Rotors (9) und der zylindrischen Trommel (2) parallel verbunden" sind.

k» Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch, g' e k e η η ζ e i c h η e t, daß die Einlaß- und Auslaßleitungen des Innenraumes des Rotors (9) und der Zylindertrommel (2) in Serie verbunden sind.

- 19 - .

809809/0290

5· Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zylindertrommel (2) oder in dem Raum im Innern des Rotors (9) eine Zündeinrichtung zum Zünden eines der Vorrichtung zugeführten Verbrennungsgasgemisches angeordnet ist und daß ein Rückschlag- und/oder Regulierventil in der Leitung angeordnet ist, in der das Gas von der Zylindertrommel zum Innern des Rotors oder umgekehrt geleitet wird.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennz e i chnet, daß die Schieber (13) als zylindrische Körper, von denen zu beiden Seiten der Längsachse planparallele Segmente abgeschnitten sind, ausgebildet sind, so daß sich eine konvexe Krümmung der Stirnflächen der Schieber ergibt.

7· Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennze ichne t, daß das Gehäuse und die Zylindertrommel auf mindestens einer Seite durch einen Deckel verschlossen sind, daß in der Stirnwand des Gehäuses zwei Öffnungen (21 und 22) für die Einlaß- und Auslaßkammer (k_t 5) des Gehäuses und in dem Deckel (14) drei Öffnungen ausgebildet sind, von denen die mittlere mit einem Einlaßanschluß und die beiden äußeren mit Auslaßanschlüssen verbunden sind, und daß der Deckel derart drehbar angeordnet ist, daß seine Einlaßöffnung unmittel-

- 2o - ■ '

809809/0290

bar vor eine der Öffnungen der Gehäusestirnfläche gebracht werden kann und wahlweise eine der beiden äußeren Öffnungen dabei unmittelbar vor der anderen Öffnung der Gehäuse stirnfläche liegt", so daß die Drehrichtung der Vorrichtung umkehrbar ist.

8. Drehantriebsvorrichtung mit einem Gehäuse, in dem eine Zylindertrommel und ⁿührungskörper in exzentrischer gegenseitiger Anordnung derart angeordnet sind, daß auf einer Seite zwischen der Außenfläche-des Führungskörpers und der zylindrischen Trommel ein möglichst kleines Spiel besteht, wobei der Führungskörper mit Längsschlitzen versehen ist, in denen Schieber mit kleinstmöglichem Spiel verschiebbar angeordnet sind, die sich in Axialrichtung zwischen den geschlossenen Stirnflächen der Zylindertrommelprstrecken, so daß zwischen aufeinander folgenden Schiebern Arbeitsräume gebildet werden, deren Volumen sich bei einer Rotationsbewegung zwischen der Zylindertrommel und dem Führungskörper verändert, dadurch g eke η η ζ θ i c hnet, daß die exzentrische gegenseitige Anordnung der Zylindertrommel (4<?) und des Führungskörpers (5ö) durch eine , innere Hülse (47) bewirkt wird, die im Innern des Führungskörpers und exzentrisch zu diesem auf einer Zentralwelle der Vorrichtung angeordnet ist und über die Schieber der

- 21 -

809809/0290

Zylindertrommel eine Kreisschwingungsbewegung erteilt, wodurch die Drehung der Welle 42 eine Volumenänderung der durch den Führungskörper, die Zylindertrommel, die innere Hülse und die Schieber (48) gebildeten Arbeitsräume bewirkt.

9· Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennz eichnet, daß in den\ Führungskörper (5o) und in den Schiebern (48) Teile von Kanälen (51,52) derart ausgebildet sind, daß sie bei völlig·in den Führungskörper eingedrückten Schiebern (48) miteinander fluchten und vollständige Kanäle bilden, die die inneren Arbeitsräume mit den äußeren Arbeitsräumen bzw. die inneren Arbeitsräume mit der Atmosphäre verbinden.

Io. Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichne t, daß in den inneren Arbeitsräumen Zündeinrichtungen zum Zünden eines Verbrennungsgasgemisches vorgesehen sind, welches durch Einlaßöffnungen (53) den äußeren Arbeitsräumen in der Zylindertrommel (49) zugeführt wird, wobei die Arbeitsräume in dem Gehäuse (4l) derart angeordnet sind, daß sie dann mit den äußeren Arbeitsräumen in der Zylindertrommel (49) verbunden sind, wenn deren Volumen am größten ist.

- 22 -

809809/0290