DE1949311A1

DE1949311A1 - Drehkolbenmaschine

Info

Publication number: DE1949311A1
Application number: DE19691949311
Authority: DE
Inventors: Friedrich Munzinger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-09-30
Filing date: 1969-09-30
Publication date: 1971-04-08
Also published as: DE1949311C3; DE1949311B2; US3685928A

Description

Friedrich Hunzinger, Stuttgart-Vaihingen

Dr ehkolb enmas chine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehkolbenmaschine mit in Ringzylindern zusammenarbeitenden Ringsegmentkolben, deren scheibenförmige Naben aneinanderliegen und aneinander ablaufen und mit ihrer Umfangsfläche die innere Ringwandung des Ringzylinders bilden, wo-bei die erste der aneinanderliegenden Naben mit einer zentralen Hohlwelle und die zweite Nabe mit einer zur Hohlwelle koaxialen, diese durchziehenden Kernwelle verbunden ist,

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die über eine an einem Ende beider Wellen angreifende Übertragung, z.B. eine Kurbelschleife auf eine gemeinsame zur Achse beider Wellen exzentrische Welle" arbeiten. Durch die exzentrische Stellung der Welle wird erreicht, daß bei Drehung der Kolben der Abstand zwischen den Kolbenstirnflächen sich von einem Minimum auf ein Maximum ändert und dieser Saum entweder als Expansionsraum für ein energiehaltig.es Treibmittel z.B. Dampf oder als Kompressionsraum zur Enagieaufladung eines Mediums benutzt werden kann. Durch die Wahl der Größe der Exzentrizität ist man in der Lage, das Geschwindigkeitsverhältnis der umlaufenden Kolben sowie das maximale und das minimale Größenverhältnis der Arbeitsräume zu regeln bzw. je nach Wunsch zu verändern.

Ziel der Erfindung ist.es, eine Drehkolbenmaschine der hier in Frage stehenden Artzu schaffen, die kompakt baut und bei niedrigem Gewicht hohe Leistungen abgibt, mit geringem Verschleiß behaftet ist, mit geringem Aufwand heistellbar und montierbar ist, die im Betrieb, auftretenden Wärmedehnungen ohne Klemmerscheinungen aufnimmt, den Einsatz einfacher Dichtungen zuläßt und hierbei einen geringen Dichtungsverschleiß nach sich zieht und die mit einfachen Mitteln eine exakte Füllungsregelung erlaubt. Zu diesem Zweck ist bei einer Drehkolbenmaschine der hier

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in iPrape stehenden Art geniäis der Erfinduna- vorgesehen, daß die ikasc'd-ne mehrere in Eichtun - der zentralen .achse hinter einander -angeordnete Gruppen von riina-zylindern. mit darin zusammenarbeitenden EingsegmentKolben besitzt, die jeweils baukastennuißig aneinanderreihbar sine., wobei die Kit einer ivabe einer urupoe verbundenen ..ellenpartien jeweils mit den zugeordneten Wellenpartien der benachbarten Gruppe in Unifangsrichtun.^; formschlüssig durch Auf- oaer Ineinanäerstecken in axialer Kichtung verbindbar sind. Die ..laschine kann, z.B. drei ge ein Segmentkolbenpaar enthaltende hintereinander angeordnete Gruppen von Rinrzylindern besitzen, wobei die Segmentkolbeη der einen Gruppe gegenüber denjenigen der benachbarten G-rüpte jeweils um 12o° versetzt angeordnet sind. Vorteilhaft erstreckt sich die mit der ersten iiabe einer. Gruppe verbundene, mit dieser z.B. einstückige Hohlwellenpartie in axialer Hiclrcuiii durch eine zentrale Bohrung der benachbarten T'reiinscheibe zwischen den beiden Gruppen hindurch etwa bis zu der zweiten mit der Kernweilenpartie verbundenen Nabe der benachbarten Gruppe und besitzt eine etwa zun-xenförmige, über das stirnseitige Ende der Hohlwellenpartie vorstehende und als mitnehmer dienende Viandungspartie, die sich curch eine in entsprechendem radialen Abstand in dieser zweiten Nabe der benachbarten Gruppe vorgesehene ringförmige Aussparung hindurch bis zur zugeordneten ebenfalls mit einer Hohlwellenpartie versehenen ersten Eabe dieser Gruppe erstreckt und

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in eine in ent sprechendem radialen Abstand in dieser Nabe -"-auf der ihrer Hcüwellenpartie abgewandten Seite vorgesehene entsprechende Ausnehmung formschlüssig, etwa nach Art einer Klauenverbindung eingreift. Der üb'er die Hdlwellenpartie der ersten Nabe einer Gruppe vorstehende Mitnehmer ist z.B. in der Ausnehmung mittels in Umfangsrichtung wirkender elastischer Elemente, z.B. mittels Federn und hierbei vorzugsweise mittels Tellerfedern kraftschlüssig; gehalten, wobei die Vorspannung der elastischen Elemente größer als das maximal auftretende Drehmoment gewählt ist. Die mit der Kernwellenpartie verbundene zweite Nabe enthält jeweils die ringförmige, die Nabe durchsetzende Aussparung, wobei die Aussparung in radialer Richtung et-was größer bemessen ist als die' vors behende Y/andungspartie am Ende einer Hohlwellenpartie und die Erstreckung in Umfangsrichtung derart gewählt ist, daß die Umlaufbewegung der an den Naben festen, z.B. mit diesen einstückigen Ringsegaientkölben unbehindert ist. Die Kernwellenpartien der zweiten Nabe können jeweils als Hohlwellen und hierbei z.B·. als Inrmkeilwellen ausgebildet sein, wobei, die Maschine eine sich durch die aneinander anschließenden Iiinenkeilwellenpartien etwa vom einen zum anderen Ende' der Maschine axial hindurch erstreckende zugeordnete Y/elle, z.B. eine Außenkeilwelle aufweist, auf der die zweiten Naben mit ihren Wellenpartien aufgeschoben und in Umfangsrichtung formschlüssig gehalten sind. Die. an einem stirnseitigen Ende des Maschinen-

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gehäuses vorstehenden ^Vvellenpartien, von denen eine jeweils den ersten Hai)en. mit ihren Kol"ben und die andere jeweils den zweiten Naben mit ihren Kolben zugeordnet ist, tragen an diesen Enden jeweils eine -Kurbel, die der Übertragung zugeordnet ist. Die die zweiten scheibenförmigen Haben tragenden Kernwellen können ebenso auch einen vollen Querschnitt besitzen und mittels an den einander zugewandten stirnseitigen Enden angeordneter Mitnehmer und Klauen in axialer Richtung ineinander gesteckt und in Umfangsrichtung formschlüssig verbunden werden. Zu diesem Zweck können die Kernwellen der zweiten Waben jeweils an einer Stirnseite z.B. an der am kürzeren Wellenabsatz liegenden Stirnseite eine von dieser axial vorstehende, diagonal verlaufende Mitnehmerzunge und an der anderen Stirnseite z.B. der am längeren Wellenabsatz liegenden Stirnseite eine diagonal verlaufende nutförmige Ausnehmung aufweisen, in die beim Zusammenschieben zweier G-ruppen die Mitnehmerzunge am Ende einer Kernwellenpartie der sich anschließenden Gruppe formschlüssig eingreift. Weitere Einzelheiten der Drehkolbenmaschine gemäß der Erfindung gehen aus den übrigen Unteransprüchen hervor.

Die Maschine gemäß der Erfindung ist als Motor, oder als Kompressor oder aber mit einigen Zylindern als Kompressor und mit den übrigen Zylindern als Motor verwendbar. Als Treibmedium kann vorteilhaft Dampf, z.B. der unter dem

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Handelsnamen "Freon" oder "Frigen" bekannten Flüssigkeiten Verwendung finden, wobei diese Flüssigkeiten den Torteil haben, daß sie niedrige Gefrierpunkte besitzen. Ein niedriger Gefrierpunkt ist insbesondere dann. erwünscht, wenn die Maschine gemäß der Erfindung als Dampfmotor z.B. zum Betrieb von Kraftfahrzeugen dient. Dieser Einsatz ist außerordentlich vorteilhaft, ein-mal wegen der bekannten Vorzüge von Dampfantrieben an sich und zum anderen deshalb, weil der Antrieb gemäß der Erfindung <&- rüber hinaus leichter baut als die üblichen Verbrennungsmotoren. DeriBue Antrieb besitzt ein geringes Gewicht bezogen auf dessen Leistung. Seine einzelnen Elemente lassen sich relativ einfach bearbeiten, so daß der Herstellungsaufwand relativ niedrig ist. Vor allem ist der Zusammenbau aufgrund der baukastenartigen Ausbildung jedes Teiles ohne Schwierigkeiten. Auch ein z.B. durdh Verschleiß bedingter Austausch eines oder mehrerer Teile ist dadurch problemlos. Die baukastenartige Ausbildung gestattet es, nach Belieben mehrere Zylinder aneinander zu reihen. Somit können für Antriebe verschiedenster Leistung immer die gleichen Teile verwendet werden, die sich deshalb in großen Stückzahlen ' und somit unter geringen Kosten fertigen lassen. Die Anzahl der verschieben Einzelteile ist außerdem auf ein ι Mindestmaß gesenkt, was sich u.a. auch in niedrigen Lager-: j haituneskosten niederschlägt. Von Vorteil ist außerdem, daß

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die einander zugeordneten Naben der einzeignen Zylinder etwa nach Art von Gelenkkupplungen in axialer Richtung aneinanderkoppelbar sind. Dies ermöglicht eine spannunsfreie Montage. Außerdem kann jede Nabe im Betrieb in axialer Richtung frei spielen, wodurch evtl. Wärmedehnungen ausgeglichen werden. Aus diesem Grund kann mit hohen Dampftemperaturen gearbeitet werden. Darüber hinaus .läßt sich ein guter Massenausgleich vornehmen. Auch hinsichtlich des Verschleißes bietet die neue Maschine Vorteile. Die aneinander ablaufenden K" ab en mit den Kreissegmentkolben sind durch die Wellenlager sicher geführt, so daß keine zusätzlichen, durch die Zentrifugalwirkung der Kolben bedingten Kräfte auf die Dichtungen wirken. Die Abdichtung ist daher auf relativ einfache Weise möglich, es können z.B. Labyrinthdichtungen eingesetzt werden. Die kräftemäßige Entlastung der Kreissegmentkolben hat überdies einen geringen Verschleiß zur Folge. Es könnte z.B. auf eine Schmierung völlig verzichtet werden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung sind anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Drehkolbenmaschine gemäß der Erfindung

in einem senkrechten Längsschnitt,

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Fig. 2 die Drehkolbenmaschine nach Fig. -1 in einem '

senkrechten Schnitt gemäß dem Verlauf II-1I in' Eig. 1,

Fig. 3 ' eine Einzelheit der abgewandelten Ausführungsform einer Drehkolbenmaschine gemäß der Er- · findung in einer schauüldlichen Darstellung,

Fig. 4- eine Einzelheit der Drehkolbenmaschine in

Fig. 1 in einer schaubildlichen Darstellung,

Fig. 5 eine Prinzipdarstellung der geometrischen

Achsenverhältnisse der Drehkolbenmaschine gemäß der Erfindung,'

Fig. 6 a bis 6g

■ jeweils PrinzipdarStellungen verschiedener

nacheinander durchlaufender Funktionsstufen einer Drehkolbenmaschine gemäß der Erfindung bei großen Exzentrizitäten,

Fig. 7 a bis 7 S " ■

Prinzipdarstellun-ven entsprechend Fig. 6a bis 6 g jedoch mit geringer Exzentrizität der Drehkolbenmaschine gemäß der Erfindung und

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Pig. 8 eine Prinzipdarstellung eines Zusatz-Dampf-

Kreilaufes im T-s-Diagramm für den Betrieb ■ der Drehkolbenmaschine gemäß der Erfindung.

In den Zeichnungen ist eine Drehkolbenmaschine 1 mit in Ringzylindern zusammenarbeitenden Ringsegmentkolben gezeigt, deren scheibenförmige Naben aneinanderliegen und aneinander ablaufen und mit ihrer Umfangsflache die innere Ringwandung des Ringzylinders bilden (Fig. 3)i wobei die erste der aneinanderliegenden Naben mit einer zentralen Hohlwelle und die zweite mit einer zur Hohlwelle koaxialen, diese durchziehenden Kernwelle verbunden ist, die über ein an einem Ende beider Wellen an^reif endas Übertragungsgetriebe 2 z.B. eine Kurbelscnleife bzw. wie gezeichnet einen Zweifach-Bppelkurbel*-**trieb, auf eine gemeinsame Achse A beider Wellen exzentrische Welle 3 mit der.Wellenacb.se B arbeiten. Der Kürze wegen soll dieser ZvEifach-Doppelkurbeltrieb im Folgenden Kurbeltrieb genannt werden, Die Maschine 1 besitzt mehrere in Richtung der zentralen Achse A hinterienander angeordnete Gruppen von Ringzylinderen 4, 5i 6 mit darin zusammenarbeitenden Hingsegmentkolben 7» 8 bzw. 9» 1o bzw. 11, 12, die jeweils baukastenmäßig aneinandergereiht sind. Hierbei sind die mit einer Nabe 13 bzw. 14· einer Gruppe 4 verbundenen Wellepartien 19 bzw. 2o jeweils mit den zugeordneten Wellenpartien 21 bzw. 22 der benachbarten Gruppe 5 in Umfangsrichtung formschlüssig durch Auf- oder Ineinander-

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stecken in axialer Richtung verbunden. Jede Gruppe 4, 5> 6 ' enthält mindestens ein Segmentkolbenpaar 7» 8 bzw. 9» Io bzw. 11, 12. Die STaben 13.," 14, die je einen RingsegmentkolbenV» 8 tragen, besitzen etwa gleiche Außendurchmesser. Die Breite jedes Segmentkolbens 7» 8 entspricht etwa der Breite beide^aneinanderliegender Haben 13, 14. Die Ringsegmentkolben der einen G-ruppe 4 sind gegenüber denjenigen der benachbarten Gruppe 5 um einen Winkel versetzt angeordnet, der sich aus dem Verhältnis^von 36o° zur Anzahl der Gruppen ergibt. Das ergibt bei drei Gruppen von Ringzylindern 4, 5» einen Versatz von 12o . Somit ist ein guter Massenausgleich erreicht. Jede Gruppe 4, 5» 6 enthält einen die Ringsegmentkolben umgebenden, die äußere Ringwandung des Ringzylinders 4, 5» β bildenden Außenring 25, 26, 27»dessen Breite etwa derjenigen der Segmentkolben entspricht. Zwischen den einzelnen Gruppen 4, 5, 6 sind diese voneinander trennende Trennscheiben 28, 29 und an den Enden stirnseitige Abschlußdeckel 3o, 31 angeordnet, an denen die Segmentkolben jeweils mit ihren axialen Stirnflächen anliegen. Die Außenringe 25, 26, 27, die Trennscheiben 28, 29 und die Abschlußdeckel 3o, 31 sind mittels parallel zur zentralen Achse A und im äußeren Bereich in radialem Abstand von den Ringzylindern 4, 5» 6 verlaufender Bolzen 3oa miteinander lösbar verbunden. Aus Fig. 1 oder auch aus Fig. 3 ist erkennbar, daß die mit der ersten Nabe 17 bzw. 17* einer Gruppe 6 verbundene, mit dieser z.B. einstückige Hohlwellen-

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partie 25 bzw. 25' sich in axialer Richtung durch eine zentrale Bohrung 32 der benachbarten !Trennscheibe 29 hindurch etwa bis zu der zweiten mit der Kernwellpartie 22 bzw. 22' verbundenen Nabe 1ö bzw. 16' der benachbarten Gruppe 5 erstreckt und eine etwa zuiigenförmige, über das stirnseitige Ende der Hohlwellenpartie 23 vorstehende und als Mitnehmer vorstehende ".Vaiidungspartie 35 bzw. 35' besitzt, die sich durch eine in entsprechendem radialen Abstand in dieser zweiten Nabe 16 bzw. 16' der benachbarten jruppe 5'vorgesehene ringförmige Aussparung 54- bzw. 34-' hindurch bis zu der zugeordneten mit de?: Hohlwellenpartie 21 bzw. 21' versehenen ersten Ix'abe 15» 15' dieser Gruppe 5 erstreckt und in eine in entsprechendem radialen Abstand in dieser Habe 15 bzw. 15'auf der ihrer Hohlwellenpartie 21 bzw. 21' abgewandten Seite vorgesehene entsprechende Ausnehmung bzw. 55' formschlüssig etwa nach Art einer Klauenverbindung ein^reiit. Diese Klauenverbindung der Hohlwellenpartien geht deutlich aus Fig. 3 hervor. Aus Fig. 2 ist ersichtljdi, wie sich die Mitnehmerzunge 36 der Hohlwellenpartie 21 durch die Aussparung 37 cLer Nabe 14 hindurch zur Hohlwellenpartie der Nabe 13 hin erstreckt und dort in die Ausnehmung 38 dieser Nabe 13 eingreift. Wie aus Fig. 3 weiterhin hervorgeht, steht die Holwellenpartie 23' der ersten Nabe 17' jeder Gruppe in axialer Richtung von der Stirnseite der Nabe vor, die mit der einen axialen Stirnfläche des Segmentkolbens 11 in einer Ebene liegt und die der Stirnseite dieser Nabe 17* gegen-

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überliegt, über die der Segmentkorben 11' in axialer Richtung; vorspringt und an der die eine hier nicht mehr gezeigte, mit¹"--einer Kernwellenpartie verbundene Nabe dieser Gruppe, die wie die Nabe 16.' ausgebildet ist, anliegt. Fig. 5 zeigt -^: außerdem deutlich, daß die mit einer Hohlwellenpartie 23' verbundene erste Nabe 17' jeweils ^am stirnseitigen freien -&nde der Hohlwellenpartie die etwa zungenförmig· vorspringende, als Mitnehmer dienende mit der HdöLwell enpar tie z.B. einstückige und hierbei kreissegmeritförmige Wan dungspar tie 33' ' besitzt. Diese Nabe 17' enthält genau wie die Nabe 15' im Bereich der der vorstehenden Hohlwellenpärtie gegenüberliegenden Habenseite die Ausnehmung 35'» die sich von der ' Stirnfläche der Nabe 15' aus durch diese axiale hindurchgehende bis in die Hohlwellenpartie 21 ' hinein erstreckt. Die mit der Kernwellenpartie 22' verbundene zweite Nabe 16* enthält dabei jeweils die ringförmige, die Nabe durchsetzende Aussparung 34-'. Diese Aussparung 34' ist in radialer Richtung etwas größer bemessen als die vorstehende Wandungspartie 33' am Ende einer HdoLwellenpartie ist, wobei de Erstreckung in Umfangsrichtung derart gewählt ist, daß die UmI auf bewegung der an den Naben festen, z.B. mit diesen einstückigen Ringsegmentkolben 11' bzw. 1o' unbehindert ist. Diese Ausbildung ist auch deutlich aus S¹Xg. 2 erkennbar, wo sich die Aussparung 37 etwa über zwei Drittel des Umfangswinkeis der Nabe 14- erstreckt. Der über die Hohlwellenpartie 23' der

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ersten Nabe 17' einer Gruppe in ^ig. 3 vorstehende Mitnehmer 33' greift spielfrei in die Ausnehmung 35' in. der zugeordneten Nabe 15' öler benachbarten Gruppe ein. Zur spielfreien Einpassung können Paßeinlagen in Gestalt von Keilen od.dgl. dienen. Bei der in Fig. 1 und 2 steigten Anordnung ist der Mitnehmer 36 in der Ausnehmung 38 mittels, in Umfangsrichtung wirkender elastischer Elemente, z.B. mittels Federn und hierbei vorzugsweise mittels Tellerfedern kraftschlüssig gehalten, wobei die Vorspannung der elastischen Elemente 39 größer als das maximal auftretende .Drehmoment gewählt ist.

Die ersten Naben 151 17 sind jeweils im Bereich ihrer die zentrale Bohrung der Trennscheibe 28, 29 durchziehenden Hohlwellenpartie 21, 23 mittels eines in der Bohrung der Trennscheibe angeordneten Lagers 4o, 4-1 drehbar gelagert. Bei dieser in Fig. 1 gezeigten Anordnung ist diese Lagerung nicht unbedingt erforderlich. Außerdem können diese Lager derart ausgebildeb sein, daß sie zugleich als Dichtungsringe dienen. Die zur Übertragung 2 an einem Ende des Maschinengehäuses weisende Hohlwelle 19 der ersten Nabe 13 besitzt ein im stirnseitigen Abschlußdeckel 31 gehaltenes Lager 42, z.B. ein Wälzlager. Auf die im stirnseitigen Abschlußdeckel gelagerte Hohlwellenpartie 19 ist eine Hülse 44 aufgeschoben, die ebenfalls mittels eines im Abschlußdeckel 31 gehaltenen Lagers 43, z.B. eines Wälzlagers drehbar gelagert ist und

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" die mit der Hohlwellenpartie 19 in Umfangsrichtung fest verbunden ist. An dem über den Abschlußdeckel 31 vorstehenden Ende der "Hülse 44 ist eine der Übertragung 2 zugeordnete* erste Kurbel 4-5 befestigt, die quer zur zentralen Längsachse A verläuft. Die Hülse 44 mit der ersten Kurbel

45 ist auch aus Fig. 4 ersichtlich.

Gemäß Pig. 1 erstreckt sich die Kernwellenpartie 22 der zweiten Wabe 16 einer Gruppe 5 mit einem über die Waben— Stirnseite, die mit einer axialen Stirnseite des Segmentkolbens 1o in einer Ebene liegt, vorstehenden V/ellenabsatz

46 in das zugewandte freie Ende der Hohlwellenpartie 23 der sich anschließenden Gruppe 6 hinein und schließt dort an einen von der gegenüberliegenden Wabenstirnseite axial vorstehenden, in der Hohlwellenpartie 23 sich erstreckenden Wellenabsatz der zweiten Wabe 18 der benachbarten Gruppe 6 an. Die die zweite Wabe 16 tragende Kernwellenpartie 22 enthält einen von der Wabenstirnseite, die mit einer axialen Stirnseite des Segmentkolbens 1o in.einer Eben© liegt, axial vorstehenden, mit der Wabe z.B. einstückigen küssen Wellenabsatz 46 und einen von der anderen Wabenstirnseite axial vorstehenden, mit der Wabe 16 z.B. einstückigen längeren Wellenabsatz 47. Die Kernwellenpartien 2o, 22, der zweiten Nabe 14, 16, 18 können z.B. gemäß Fig. 1 und als Hohlwellen und hierbei z.B. als Innenkeilwellen ausgebildet sein. Die Maschine 1 weist dabei eine sich durch

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die aneinander anschließenden Innenkeilwellenpartien etwa vom einen zum anderen Ende de·: Maschine axial hindurch erstreckende zugeordnete Welle 48, z.B eine Außenkeilwelle, auf, auf der die zweiten Ha"ben 14, 16, 18 mit ihren Wellenpartien 2o, 22, 24 aufgeschoben und in Umfangsriehtung formschlüssig gehalten sind. Die Außenkei!welle 43 erstreckt sich bis zu dev- Übertragung 2 an einem Ende des Maschinengehäuses, wobei aiii dieses Ende der Ke !welle 48 eine die Hülse 44 und die zugewandte Hohlwellenpartie 19 der ersten Gruppe 4 zum Teil durchziehende Innenkeilwellenpartie 49 aufgeschoben ist, die auf ihrem über den Abschlußdeckel 31 vorstehenden Ende eine quer zur zentralen Längsachse A angeordnete, mit der Innenkeilwelle 49 fest verbundene zweite Kurbel 5o trägt, die der Übertragung 2 zugeordnet und in Abstand von de.: ersten Kurbel 45 angeordnet ist. In Fig. 4, in der die Anordnung bezüglich der Kernwellen gegenüber der Anordnung gemäß Ut. 1 und 2 abgewandelt ist, ist die zweite Kurbel mit 51 bezeichnet. Zwischen der die erste Kurbel 45 tragenden Hülse 44 und die sich anschließende Ilohlwellenpartie 19 der ersten Nabe 13 verlaufenden, die zweite Kurbel 5o tragenden Inn-renkeilwellenpartie 49 ist etwa in der Ebene der ersten Kurbel 45 ein Lager 52 z.B. ein Wälzlager angeordnet. Bei de_· Anordnung dieser laigen Keilwelle 48 sind die lager 4o, 41 in den Bohrungen der Irennscheiben 28, 29, wie bereits gesagt, entbehrlich. Hierbei kann die Hohlwellenpartie 19, 2o, 23 der ersten Haben 13, 15, 17 vielmehr jeweils ein Lager 53 ent-

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BAD ORiQJNAI, *

halten., das jeweils zwischeij. der Hohlwelle-npartie und der ο ■;-.-.= τ diese durchziehenden· Kernwellenpartie 2o, 22, 24 ange- ::,. ordnet ist. Zwischen der ersten und der zweiten scheibenförmigen £7abe jeder Gruppe 4, 5, 6 auf den einander zugewandten. Flächen, in der Bohrung 32 zwischen den Trennscheibeη 28, und den Ilohlwellenpartien 19, 21, 23, und zwischen'den axialen Stirnflächen der Haben 13, 14; 25, 16;, 17,18; jeder . Grujppe 4, 5, 6 und den axialen da:raa anschließenden Trennscheiben 28, 29 bzw. Abschlußdeckeln 3o, 31 im Bereich der Durcligangsbohrung sind jeweils Dichtungen 54, 41, 55 z.B. aus Kunststoff und/oder anderen xcombinierten Materialien besteheüe Ringe oder Leisten angeordnet, die zugleich als Axial- bzw. Radiallager zwischen diesen Teilen dienen. Die zwischen den Hohlwellenpartien 19, 21, 23 der ersten Maben und den Kerwellenpartien 2o, 22, 24 der zweiten Habe jeweils angeordneten Lager 55 können zugleich als Dichtringe dienen. Zwischen den Kernwellen 2o, 22, 24 der zweiten Habe 14, 16, und der diese durchziehenden, mit diesen in Umlauf.richtung verbündenden zentralen AuISenkeilwelle 48 sind jeweils Dichtungen 56 angardnet.

In Abwandlung der Anordnung gemäß I¹Ig. 1 und-2 können die Kernwellen 22·, die die zweiten scheibenförmigen Naben 16" tragen, einen vollen Querschnitt gemäß Pig. 3 besitzen und mittels an den einander zugewandten stirnseitigen Enden angordneter Mitnehmer 57 und Klauen 58 in axiier Richtung ineinander gesteckt und in Umfangsrichtung damit formschlüssig

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verbunden sind. Zu diesem Zweck weisen die Kernwellen 22* der zweiten Haben 16^f jeweils an einer Stirnseite z.B. an der am kürzeren Wellenabsatz 46^! liegenden Stirnseite einen von dieser axial vorstehende, diagonal verlaufende Mitnehmsjzunge 57 und an der anderen Stirn-, z.B. an der am längeren W_ellenabsatz 47' liegenden.

Stirnseite eine diagonal verlaufende nutförmige Ausin . nehmung 58 auf,/die beim Zusammenschieben zweier G-ruppen die Mitnehmer zunge am Ende einer Kernwellenpartie der sich ansc?Lließenden Gruppe formschlüssig eingreift. Es versteht si Jh, daiS her auch andere Kuppelmittel möglich sind. Aus Pig. 3 geht im übrigen hervor, daß die Haben 15', 16^X uikL die Kolben 9¹, 1o*, 11 ^! jeweils hohl ausgebildet werden können. Auf diese 'Weise wird "einerseits Gewicht gespart und den laben und Kolben andererseits eine gewisse Elastizität verliehen. Die Drehrichtung des Antriebes ist in Pig. 3- wie in Mg. 1 und in Richtung des Pfeiles 59 angenommen. Sie kann jedoch auch entgegengesetzt sein.

Die an ejnem stirnseitigen Ende der Mechine 1 angeordnete Übertragung 2 (Pig. 4) enthält eine Zweifachkurbel 6o mit in de:·: Kurbelmitte B angreifender, vom Maschinengehäuse weg--. weisender tyä.le 3, wobei die W-lenachse B exzentrisch mit der Exzeitcizität e., zur zentralen Wellenachse A der Maschine verläuft. Der Schwingpleuel 61 ist mit seinem anderen 3nde an der ersten "Kurbel 45 und der üchwingpleuel 62 mit seinem

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anderen Ende an der ersten Kurbel 45 und der Scb.wingpleuel mit seinem anderen Ende an der zweiten Kurbel 5° bzw. 51 angelenkt, die über die in axialer Richtung zusammensteckbaren ϊ/ellenpartien 1$, 21, 23 bzw, 2o, 22, 24jeweils mit den ersten "bzw. mit den zweiten Naben verbunden, sind. Aus Fig. 4 geht hervor, daß die Kurbeln 4-5, 51 und die Zweifachkurbel 6o etwa gabelförmige Aufnahmen besiten, in denen die Schwingpleuel 61, 62 mittels Bolzen-gelenkig gehalten sind. Die Schwingpleuel 61, 62 besitzen jeweils gleiche Länge. Die Zweifachkurbel 6o besteht aus einer quer zur zentralen Achse A der Maschine 1 verlaufenden Scheibe, die in axialem Abstand von der benachbart neben der ersten Kurbel 4-5 angeordneten zweiten Kurbel 51 angeordnet ist, wobei sich die an der Zweifachkurbel 6o einerseits und einer zugeordneten Kurbel andererseits verschwenkbar angelenkten Schwingpleuel 61, 62 etwa in der Ebene der zweiten Kurbel 5o bzw. 51 erstrecken, wie insbesondere auch aus Fig. 1 hervorgeht. An dem dem Anlenkungspunkt der Schwingpleuel 61, 62 gegenüberliegenden Ende der Kurbel 4-5, sind jeweils.Ausgleichsmassen vorgesehen. Die Exzentrizität e^ der Wellenachse B der Seifachkurbel 6o zur zentralen Läm-*gsachse A der Maschine 1 ist einstellbar und veränderbar, womit auch der Hubraum zwischen den in einem Ringzylinder jeder Gruppe zusammenwirkenden Ringsegmentkolben verändert werden kann. Anhand der Darstellung in Fig. 6a undFig. 7a- wird die Wirkung einer Exzentrizitätsveränderung deutlich. Die schematisch angedeutete Zweifachkurbel 6o' steht in Fig.6a

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und £ig. 7a jeweils in der gleichen Winkellage jedoch beträgt die Exzentrizität e^ in Fig. 7a etwa zwei Drittel der gewählten Exzentrizität e>. in Fig. 6a. Die Exzentri-:zitätsveränderung erfolgt hier dadurch, daß die Achse B achsparallel und direkt z.B. in vertikaler Sichtung zur Zylinder-"mitte A versetzt wird. Dann ergibt sich, daß der minimale Hubraum EL in Fig. 6a zwischen den einander zugewandten Stirnflächen der Segmentkolben K^, Kp wesentlich kleiner ist als in Fig. 7a, womit zugMch auch der maximale Hubraum E₀ wesentlich größer als in Fig. 7a ist. Bei der in Fig. 6a gewählten maximalen Exzentrizität ist somit das Expansionsvolumen am größten. Eine derartig vorgenommene Verringerung der Exzentrizität auf den Werte,, in Fig.' 7a hat zur Folge, daß die Kolbenkanten, die dem Minimalhub H zugewandt sind, sich von einer z.B. an dieser Stelle vorgesehenen Einlaßöffnung weg bewegen. Gemäß der Erfindung wird die Einlaßöffnung in dem Bereich des Minimalhubes H. bei deipgewählten maximalen Exzentrizität gelegt, auch wenn der Einlaßbeg-inn von diesem {Totpunkt" wegverlegt ist. Es gilt nun, die Steuerkantenstellung im Totpunkt gemäß Fig. 7a, die dort durch eine direkt gegen die Zylindermitte A verlagerte Achse B erhalten worden ist, auf die festgelegte Einlaßöffnung abzustimmen. Dies geschieht dann, wenn die Wellenachse B der Zweifachkurbel 6o z.B. entlang einer Kurve und hierbei vorteilhaft entlang einer Kreis-

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bahn gemäß Fig. 5 seitlich zur zentralen Achse A des Maschinengehäuses 1 verstellt wird. Die Zweifachkurbel 6o ist mit¹ ihrer Welle 3 exzentrisch mit der Exzentrizität e~ in Fig. und drehbar in einem Lagergehäuse 63 gehalten, das seinerseits um seine Mittelachse 0 z.B. mifteis eines am Lagergehäuse 63 festen Schneckenradkranzes 64 und einer diesem gegenüber drehbaren Schneckenverstellwelle 65» in dem die •Übertragung 2 enthaltenden, am Maschinengehäuse befestigten Getriebegehäuse 66 verschwenkbar gehalten ist, wobei die . Mittelachse G des Lagergehäuses 63 zwischen maximaler Exzentrizität e^, der Wellenachse B der Zweifachkurbel 6o zur zentralen Längsachse A der Maschine 1 und Exzentrizität = Null liegt, was z.B. aus Fig. 5 hervorgeht, Aus Fig. 5 ist ersichtlich, daß die Wellenachse B bei einer Schwenkverstellung des Lagergeiiäuses 63 um dessen Achse G sich auf der Kreisbahn F bewegt, wobei sich eine Veränderung der Exzentrizität zwischen der Achse B und der zentralen Achse A des Zylinders ergibt.

Wenn man den minimalen Hubraum im Totpunkt nur wenig oder nicht verändern will beim Verlegen des Einlaßpui&tes zur Einlaßöffnung hin, legt man die Achse C nur wenig oder überhaupt ' nicht exzentrisch zur Achse A. Die Einlaßöffnung wird im Querschnitt evtl. als Umfangsschlitz oder Längsschlitz in Umfangsrichtung ausgeführt, sie ist evt. in ihrer Öffnungslänge veränderbar.

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Die im Lagergehäuse 63 mittels der Lager 67, 68 drehbar gehaltene Wellender Doppelkurbel 6o steht an ihrem der Doppelkurbel abgewandten Ende aus dem Lagergehäuse 63 vor und trägt ein an diesem Ende befestigtes Zahnrad 69» das mit einem innen verzahnten Zahnrad 7° in Eingriff steht. Das Hohlrad 7o ist seinerseits an dem dem Lagergehäuse 63 zugewandten Ende einer im Getriebegehäuse 66 mittels der Lager 71» 72 gelagerten Welle 73 befestigt, die als Antriebs- bzw. Antriebswelle je nach Betriebsweise der Maschine aus dem Getriebegehäuse 66 herausgeführt ist. Von dieser Welle 73 kann die Drehbewegung über die Zahnräder zusätzlich auf einen Gerateantrieb, Stellantrieb od.dgl. abzweigt werden. Die Anordnung kann auch umgekehrt getroffen aein, und zwar derart, daß.die mit ihrem der Zweifachkurbel abgewandten Ende aus dem Lagergehäuse vorstehende Welle an diesem vorstehenden Ende ein innenverzahntes Hohlrad trägt, das mit einem außen verzahnten am zugewandten Ende der Antriebs- bzw. Abtriebswelle befestigten Zahnrad in Eingriff steht. Die zur Verstellung der Exzentrizität e. dienende, auf eine Schwenkung des Lagergehäuses 63 um dessen Mittelachse G wirkende Schneckenverstellwelle 65 kann sowohl von Hand oder mittels eines Stellantriebes betätigt werden. Aus'Fig. 5 geht hervor, daß" die Wellenachse B der Zweifachkurbel 6o auf einem um die Mittelachse 0 des Lagergehäuses 63 verlaufenden Kreis liegt, dessen Mittelpunkt G zwischen der Wellenachse B der Zweifachkurbel 6o und der zentralen Längsachse A der Maschine

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'■'■■■■'■ - - 22 - ν ■ : - ]

liegt und dessen Radius durch die Exzentrizität e_p zwischen der Wellenachse der Zweifachkurbel und der Mittelachse G des Lagergehäuses 63" bestimmt ist. Das für die Segmentkolbensteuerkante günstigste Bogenstück dieses Kreises f wird hierbei so gewäüt, daß die öteuerkanten bei jedem r-Illungsgrad die im Bereich des minimalen Hubraums H vorge^senene Dampf einlauf fnung richtig passieren. Aus Fig. 6a bis 6g oder Figx 7& bis 7g ist die Arbeitsweise der Maschine z.B. als Motor prinzipiell ersichtlich. Der Minimal-Hubraum H stellt den Expansionsraum dar, der sich bei Einführen eines

1 -

energiehaltigen Dampfes unter Drehbetätigung der Kolben K^ und Ko mit unterschiedlicher Geschwindigkeit in Richtung des Pfeiles vergrößert, während sich der Maximal-Hubraum E^ unter Ausstoßen des darin enthaltenen entspannten Dampfes verkleinert. Bei Jedem Umlauf wechselt die Stellung der Kolben K_x. und K₂ zueinander, wobei die einander gegenüberstehenden Kolbenstirnflächen, die zuvor den Minimalhubraum IL begrenzt haben, beim nächsten Umlauf den maximalen Hubraum begrenzen. Der zwischen den jeweils zugewandten Stirnseitenflächen an beiden Enden der Segmentkolben In jedem Eingzylinder gebildete, periodisch sich in der Größe ändernde Raum kann als Expansionsraum oder als Kompressionsraum darin eingeführter Gase, Betriebsdämpfe od.dgl. dienen. Vorteilhaft ist die Maschine1 als mit Dampf betriebener Motor, z.B. zum An- \ trieb von Kraftfahrzeugen ausgebildet. Die Maschine kann ebenso als mit Dampf oder Gas od. ä. betriebener Verdichter

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dienen. Vorteilhaft kann es auch sein, wenn einer der drei Ringzyliiider z.B. als Dampfverdichter und die übrigen beida Ringzylinder als Expansionszylinder arbeiten* Die Iviaschine gemäß der Erfindung Kann ebenso auch als Verbrennungsmotor ausgebildet sein, wozu neben einer Einlaßöffnung unäeiner Auslaßöffnung zusätzlich eine Zündvorrichtung vorgesehen sein muß. Die EinlaiöCfnung 74 (Fig. 2), die Auslaßöffnung 75 und gegenbenenfalls die Zündungsvorrichtung sind jeweils in dem ,jedem Einjzylinder zugeordneten Außenring enthalten. Auch aus der Darstellung gemäß Fig. 3 sind in dem Eingzylinder 27' eine Einlaßöffnung 74-' und zwei Auslaßöffnungen 75' und 75" ersichtlich. Die Einlaß- und Auslaßöffnungen der Maschine gemäß der Erfindung können jeweils über Schieber, Ventile od.dgl. gesteuert werden. Vorteilhaft jedoch werden die Einlaßöffnung 74- und die Auslaßöffnung 75 jeweils über die Kanten an beiden Enden der dem Zylinder zugeordneten Eingsegmentkolben 7 und 8 gesteuert. Bei einem als Dampfmotor mit je einer Dampfeinlaßöffnung 74- und je einer Dampfauslaßöffnung 75 (Fig. 2) ausgebildeten Maschine ist die 'Anordnung zweckmäßigerweise derart getroffen, da.o die Damp feinlaß Öffnung 74 in dem Umfangsbereich des Ringzylinders 4 angeordnet ist und in diesem einmündet, indem bei maximaler Exzentrizität e. (Fig. 6a) der Welle 3 der Zweifachkurbel 60 gegenüber der Zylinderachse A der kleinste^zwischen zwei einander zugewandten Kolbenstirnseiten enthaltene KoIbeiifüllraum H- liegt, wobei die von der Einlaßöffnung 74 in Drehrichtung gemäß dem Pfeil 59 zur Auslauffnung 75 weglaufende Kolbenkante 76 des

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einen Korbens 8 die Einlaßöffnung 74- freigibt und die zur Einlaßöffnung Mn laufende Kolbenkante 77 cLes anderen dem ersten Kolben 8 nachlaufenden, Kolbens 7 "bei weiterer Umlauf drehung . die Einlaßöffnung 74 verschließt. Um das Anlassen des Dampfmotors in jeder Kolbenstellung zu gewährleisten, sind auf dem Umfang jedes Zylinders 4-, 5» 6 in Winkelabständen voneinander in den Außenringen zum Zylinder hin geöffnete zusätzliche - Einlaßdüsen 78 angeordnet, die als Anlaßdüsen dienen und bei Anlaufen des Motors von Hand- oder mechanisch geöffnet werden. Die Dampfauslaßöffnung 75 ist gegenüber der Dampfeinlaß¹« Öffnung 74 um einen dem Umfangswinkel eines Segmentkolbens 7, 8 entsprechenden Winkel "entgegen der Kolbenumlauf richtung gemäß Pfeil 59versetzt in dem Außenring 25 angeordnet. In dem äußeren Ring 25 ist außerdem jeweils eine Nachauslaßöffnung vorgesehen, die in den Zylinder 4- einmündet und die zwischen Einlaßöffnung "74-und Auslaßoffnung 75 von diesen etwa um den gleichen Umf angswinkel entfernt liegt. Diese Kacr:auslaßöffnung 7-9 dient'zur Abfuhr der in dem Zylinder 4- enthaltenen Restdampfmenge. Der Dampfmotor gemäß der Erfindung kann von einem einzigen Dampf kreislauf und hierbei mit dem Dampf einer ungiftigen, zugleich mechanische Schmierwirkung und einen niedrigen Gefrierpunkt besitzenden Flüssig+ keit gespeist werden. Von Vorteil, z.B. für ein rasches Anlassen des Motors kann es sein, wenn dem Dampfkreisiauf ein Zusatzkreilauf überlagert bzw. nebengeordnet ist,

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in dem der Dampf nach der Expansion nur so weit wie für eine anschließende etwa adiabatische Kompression erforderlich ist, kondensiert wird und hiernach, einem Verdichter, z.B. einem als Verdichter arbeitenden Ringzylinder 4- der Maschine zur Verdichtung "bis zum Sättigungsdruck zugeführt wird. Ein derartiger Zusatzkreislauf ist in S'ig. 8 im T-s-Diagramm schematisch beschrieben.

Der entspannte Dampf wird vom Punkt 84- zum Punkt 81 hin oder aber ungefähr polytropisch vom Punkt 83 zum Punkt 81 (gestrichelt) z.B. mittels einer als Verdichter arbeitenden Stufe der Maschine verdichtet. Bei der Verdichtung vom 83 nach 81 (gestrichelt) kann die Wärmeabfuhr während des Verdichtungshubes durch in den Hubraum vernebelt eingespritztes Kondensat erfolgen. Von Punkt 81 bis 82 erfolgt die äußere Wärmezufuhr im Heißdampfgebiet. Der hochgespannte Dampf wird hiernach z.B. in den als Motor arbeitenden restlichen Zylindern der Maschine vom Punkt 82 bis 83 etwa adiabatisch unter Energieabgabe entspannt. Der entspannte Dampf wird dann bei 83 in den Kondensator geleitet und dort bei ca. χ= ο,8 bis x= o,65 bis . zum Punkt Ö4 kondensiert und anschließend von der Verdichterstufe angesaugt.

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Der mit konstanter Winkelgeschwindigkeit rotierende Teil muß nicht unbedingt die Zweifachkurbel sein. Die Schwungmasse wird dem mit konstanter Winkelgeschwindigkeit rotierenden Teil zugeordnet und kann sowohl eine Kolbenpartie der Hohlwelle als auch eine Kolbenpartie der Kernwelle sein. Wenn die Zylinder außenwand mit einer Kolbenpartie fest verbunden wird und somit mitrotiert, würde man diesem als Schwungmasse wirkenden Körper die konstante Winkelgeschwindigkeit zuordnen. Ferner können zwei Motoren derart gekuppelt werden, daß die Totpunkte der Hubräume einen zeitlichen Versatz aufweisen.

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Claims

Ansprüche

/Iy . DreWrolbenmäscnine mit in Ringzylindern .zusammenarbeitenden Eingsegmentkolben, deren scheibenförmige laben aneinander liegen und aneinander ablaufen und mit ihrer •TJmfan^sf lache die «innere Ringwandung des Ringzylinders bilden, wobei die erste der aneinander liegenden Naben mit einer zentralen Hohlwelle und die zweite Habe mit einer zur Hohlwelle koaxialen, diese durchziehenden Kernwelle -verbunden ist, die über eine an einem Ende beider Wellen angreifende übertragung, z.B. eine Kurbelschleife auf eine gemeinsame, zur Achse beider Wellen exzentrische Welle arbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Haschine (1) mehrere in Richtung der zentralen Achse (A) hintereinander angeordnete G-ruppen von Ringzylindern (4, 5» 6) mit darin zusammenarbeitenden Rings egme nt kolben (7 bis 12) besitzt, die jeweils baukastenmäßig aneinanderreihbar sind, wobei die mit einer Nabe (13)bzw. 14) einer Gruppe (4) "verbundenen Wellenpartien (19 bzw. 2o) jeweils mit den zugeordneten Wellenpartien (21 bzw. 22) der benachbarten Gruppe (5) in Umfangsrichtung formschlüssig durch Auf- oder Ineinaiidersteeken in axialer Pachtung -verbindbar sind.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

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jede Gruppe (4, 5, 6) mindestens ein Segmentkolbenpaar (7, 8j 9, Io; 11, 12) enthält, wobei die je einen Ringsegment kolben (7, 8) -.tragenden Naben (IJ, 14) etwa gleiche Außendurchmeeser besitzen und die Breite.jedes Segmentkolbens (7, 8) etwa der Breite beider aneinanderliegenden Haben (13, 14) entspricht.
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringsegmentkolben der einen Gruppe (4) gegenüber denjenigen der benachbarten Gruppe (5) um einen Winkel, versetzt angeordnet sind,, der sich aus dem Verhältnis von 36o zur Anzahl der.Gruppen ergibt.
4. Maschine nach einem, der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie drei je ein Segmentkolbenpaar enthaltende hintereinander angeordnete Gruppen von Eingzvlindern (4, 5, 6) besitzt,' wobei die Segmentkolben (7, 8) der einen Gruppe (4) gegenüber denjenigen (9, lo) der benachbarten Gruppe (5) jeweils um 12o° versetzt angeordnet sind.
5. Ha,τchine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Gruppe (4, 5, 6) einen die Ringsegmentkolben umgebenden, die äußere Ringwandung des Ringzylinders (4, 5, 6) bildenden Außenring (25, 26, 27) enthält, dessen Breite etwa derjenigen der Segmentkolben entspricht/daß zwischen den einzelnen Gruppen (4, 5, 6) die

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sie voneinander trennenden Trennscheiben (28, 29) angeordnet sind, an denen die Segmentkolben mit ihren axialen Stirnflächen anliegen, und daß die Außenringe (25, 26, 27) und die Trennseheiben (28, 29) mittels parallel zur zentralen Achse (A) und im äußeren Bereich in radialem Ab- - stand von dem Ringzylinder (4, 5, 6) verlaufender Bolzen lösbar miteinander verbunden sind.
6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5,dadurch gekennzeichnet, daß die mit der ersten Nabe (16) einer Gruppe (6) verbundene, mit dieser z.B. einstückige Hohlwellenpartie (23, 23') sich in axialer Richtung durch eine zentrale Bohrung (32) der benachbarten Trennscheibe (29) hindurch etwa bis zu der zweiten mit der Zernwellenpartie (22, 22») verbundenen Nabe (16, 16·) der benachbarten Gruppe (5) erstreckt und eine etwa zungenförmige, über das stirnseitige Ende der Hohlwellenpartie (23) vorstehende und als Mitnehmer dienende Wandungspartie (33, 33*) besitzt, die sich durch eine in entsprechendem radialen Abstand in dieser zweiten, Nabe (16, 16») der benachbarten Gruppe (5) vorgesehene ringfömige Aussparung (34, 3A-¹) hindurch bis zur zugeordneten ebenfalls mit einer Hohlwellenpartie (21, 21 *) versehenen¹· ersten Nabe (15, 15') dieser Gruppe (5) erstreckt und in eine in entsprechenden radialen Abstand in dieser Nabe (15, 15^f) auf der ihrer Hohlwellenpartie (21, 21») abgewandten Seite vorgesehene entsprechende Ausnehmung (35,

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35^f) formschlüssig, etwa nach Art einer Klauenverbindung eingreift. .
7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwellenpartie (23^f) der ersten Nabe(17*) jeder Gruppe in axialer Richtung von derjenigen Stirnseite der Nabe vorsteht, die mit der einen axialen Stirnfläche des Segmentkolbens (II¹) in einer Ebene liegt und derjenigen Stirnseite dieser labe (17') gegenüberliegt, über die der Segmentkolben (11*) in axialer Richtung vorspringt und an der die zweite mit einer Kernwellenpartie verbundene Nabe dieser Gruppe anliegt.
8. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einer Hohlwellenpartie (23?) verbundene erste Nabe (17 ^%) jeweils am stirnseitigen freien Ende der Hohlwellenpartie die etwa zungenförmig vorspringende als Mitnehmer dienende mit der Hohlwellenpartie einstückige und kreissegmentförmige Wandungspartie (33') besitzt und im Bereich der der vorstehenden Hohlwellenpartie gegenüberliegenden Habenseite die Ausnehmung (35') enthält, die sich von der Stirnseite der Nabe (19) aus durch diese axial, hindurchgehend bis in die Hohl- , wellenpartie (21·) hinein erstreckt.
9. Maschine nach einem der Ansprüche 1 "bis 8, dadurch

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gekennzeichnet, daß die mit der Kernwellenpartie (22·) verbundene zweite Nabe (16·) jeweils die ringförmige die Habe durchsetzende Aussparung (34^f) enthält, wobei die Aussparung in radialer Richtung etwas größer gehalten ist, als die vorstehende Wandungspartie (33*) am Ende einer Hohlwellenpartie und die Erstreckung in Umfangsrichtung obrart gewählt ist, daß die Umlaufbewegung der an den Naben festen, z.B. mit diese... einstückigen Ringsegmentkolben (Io^f, ll^f) unbehindert ist.
10. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der über die Hohlwellenpartie (23') der ersten Nabe (17*) einer Gruppe vorstehende Mitnehmer (33^) jeweils spielfrei in die Ausnehmung (35 *) in der zugeordneten ersten Nabe(15·) der benachbarten Gruppe eingreift, wobei zur spielfreien Einpassung Paßeinlagen in Gestalt von Zeilen od.dgl. dienen.
11. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis Io, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (36) in der üUsmiiaunG (38) mittels in TJmfaiigsrichtung wirkender elastischer Elemente, z.B. mittels federn und hierbei= vorzugsweise mittels Tellerfedern (39) kraftschlüssig gehalten ist.
12. Mase-ine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der elastischen Elemente (39) größer als das maximal auftretende Drehmoment gewählt ist.

BAD ORIGINAL

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'■'.'■ - 32 -
13. Maschine nach einem der Ansprüche 1 "bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Naben (15, 17) jeweils im Bereich ihrer die zentrale Bohrung der Trennscheibe (28, 29) durchziehenden Hohlwellenpartie (21, 23) mittels' eines in der Bohrung der Trennscheibe angeoixfaeten Lagers (4o, 41) drehbar gelagert sind.

•
14. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die zu der Übertragung (2) an einem Ende des Maschinengehäuses weisende Hohlwellenpartie (19) ^: der ersten Habe.(l3) ein im stirnseitigen Abschlußdeckel (31) gehaltenes !Lager (42,) z.B. ein Wälzlager besitzt.

15· Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß auf die im stirnseitigen Abschlußdeckel (.31) gelagerte Hohlwellenpartie (19) eine ebenfalls mittels eines im Abschiuödeekel (31) gehaltenen lagers (43) z.B. eines "Wälzlagers drehbar gelagerte Hülse (44) aufgeschoben ist, die mit der Hohlwellenpartie (19) in ümfausrichtung fest verbunden ist und an ihrem über den iibschlußdecke. (31) vorstehenden Ende eine der Übertragung (2) zugeordnete quer zur zentralen Längsachse (A) und an der Hülse (44) fest angeordnete erste Kurbel (45) trägt.

16. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernwellenpartie (22) der zweiten Nabe (.16) einer Gruppe (5) sich jeweils mit einem über die xiabenstirnceitffiy^! die mit einer axialen Stirnseite des Seg—

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■ " - .33 - ■

mentkolbens (lo) in einer Ebene liegt, vorstehenden Wellenabsatz (46) in das zugewandte freie Ende der Hohlwellen- " partie (23) der sich anschließenden Gruppe (6) hinein erstreckt und dort an einen von der gegenüberliegenden Habenstirnseite axial vorstehenden in der Hohlwellenpartie (23) "sich erstreckenden Wellenabsatz der zweiten Habe (18) der benachbarten Gruppe (6) anschließt.

17. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die. die zweite Habe (16) tragende Eernwellenpartie (22) ein von der Nabenstirnseite, die mit einer axialen Stirnseite des Segmentkolbens (lo) in einer Ebene liegt, axial vorstehenden-, mit der labe z.B. einstückigen kurzen Wellenabsatz (46) und einen von der anderen Habenstirnseite axial vorstehenden mit der Nabe ; (16) z.B. einstückigen längeren Wellenabsatz (47) enthält.

13. Maschine nacli einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die lieriiwellenpartien (2o, 22, 24) der zweiten Habe (14, "16, 18) jeweils als Hohlwellen und hierbei z."B, als Innenkeilwellen ausgebildet sind und daß die Maschine eine sich, durch die aneinander anschließenden ^s Irme^keilwellenpartien etwa van einem zum anderen IiMe der Haschine axial hindurch erstreckende zugeordnete Welle-(48) z.B. eine Außerikeilwelle aufweist, auf der die zweiten Haben (14, 16, 13) mit ihren Wellenpartien (2o, 22, 24) auf-

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geschoben und In Unifangsrichtung formschlüssig gehalten, sind.

19.' Mas chine nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Außenkeilwelle (48) Ms zu der Übertragung (2) an einem Ende des Maschinengehäuses erstreckt und auf dieses Ende der Keilwelle (43) eine die Hülse (44) und die zugewandte Hohlwellenpartie (19) der ersten Gruppe (4) zum Teil durchziehende InnenkeilWellenpartie (49). aufgeschoben ist, die auf ihrem über den Abschlußdeckel (31) vorstehenden Ende eine quer zur zentralen Längsachse (A) angeordnete, mit der Innenkeilwellenpartie (49) fest verbundene zweite Kurbel (5o) trägt, die der Übertragung (2) zugeordnet und In Abstand von der ersten Kurbel (45) angeordnet Ist.

20. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der die erste Kurbel (45) tragenden Hülse (44) und der durch die Hülse (44) und die sich anschließende Hohlwellenpartie (19) der ersten Habe (13) verlaufenden, die zweite Kurbel (5o) tragenden Innenkeilwellenpartie (49) etwa In der Ebene der ersten Kurbel (45) ein Lager (52) z.B. ein Wälzlager angeordnet ist.

21. Maschine nach einem der AnspElie&e 1 bis 2o, dadurcn

gekennzeichnet, daß die Hohlwellenpartien (19, 21, 23) der j

' j

ersten Naben (13> 15, 17) jeweilB ein I*ag«E (53) enthalt,

■ ■;■ · ' - 35 - "

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das zwischen der Hohlwellenpartie und der diese durchziehenden Kernwellenpartie (2o, 22, 24) angeordnet ist.

22. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten und der zweiten scheibenförmigen labe jeder Gruppe (4; 5, 6) auf den einander zugewandten Eläehen, in der Bohrung (52) zwischen den Irennscheibön (28, 29) und den Hohlwellenpartien (19, 21, 23) und zwischen den axialen Stirnflächen der Haben (13, 14; 15, 16; 17, 18;) jeder Gruppe (4, 5, 6) und den axial daran anschließenden Irennscheiben (28, 2S) im Bereich der Durchgangsbohrung jeweils Dichtungen (41, 54, 55) z.B.. aus Kunststoff und/oder anderen kombinierten Materialien bestehende Ringe oder leisten angeordnet sind, die zugleich als ^5rial*>b3\v^T. "üadiallager s\risciien diesen !'eilen die;:.en.

21. 1-Iasciiine nach einem der Einsprüche 1 bi.? 22, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den lioiilv/ellenpartien (IS,

21, 23) der ercten Haben und den I^ernwellenpartien (2c,

22, 24) der zweiten Kabexytjev/eils Iti-chtungsrin^e (53) angeordnet sind, die zugleich als Lager ausgebildet sind.

24. Maschine nach einem der -Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen' den llernv/eIlen (2o, 22, 24) der zv/eiteil Haben (14, 16, 18) und der diese durchziehenden mit diesen in Umfangsrichtung verbuiider_eii zentralen ^uSen-

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- 36 kellwelle (48) jeweils Dichtungen (56) angeordnet sind.

25· Maschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden, Ansprüche, .dadurch gekennzeichnet, daß die die zweiten scheibenförmigen Haben (16.·) tragenden Kernwellen einen vollen Querschnitt besitzen und mittels an den einander zugev/an&ten stirnseitigen Enden angeordneter Mitnehmer • (57) und Elauen (58) in' axialer Pachtung ineinandersteckbar und in Umfangsrichtung formschlüssig verbindbar sind.

26. Maschine nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Eernwellen (22') der zweiten Naben (16 ·) jeweils an einer Stirnseite, z.B. an der am kürzeren Wellenabsatz

(46¹) liegenden Stirnseite eine von dieser axial vorstehende, diagonal verlaufende Mitnehmerzunge (57) und an der anderen Stirnseite, z.B. ah der am. längeren Wellenabsatz (47V) liegenden Stirnseite eine diagonal verlaufende nutfürmige Ausnehmung (5S) aufwejsen, in die beim Zusammenschieben zweier Gruprjen die Mitnehmer zunge am Ende einer Kernwellenpartie der sich, anschließenden. Gruppe formschlüssig eingreift.

27. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die an einem stirnseitigen Ende der Maschine (1} angeoichete Übertragung (2) eine Doppelkurbel (6o) mit in der Kurbelmitte (B) angreifender, vom Maschinen-

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gehäuse wegweisender Welle (3) enthält, wobei die Wellenachse (B) exzentrisch zur zentralen Itängsachse (A) der Maschine (1) verläuft und an der IDoppelkurbel (6o) in gleichen Abständen von der Mitte jeweils ein laschenförmiger Schwinghebel (61, 62) angelenkt ist, der mit seinem, anderen Ende an der zugeordneten ersten "bzw. an der zweiten Kurbel (45) angelenkt ist, die über die in axialer Richtung zusammensteckbaren Wellenpartien (19 bis 24) Jeweils mit den ersten bzw. mit den zweiten Faben verbunden ist.

28. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Boppelkurbel (6o) aus einer quer zur zentralen Achse (A) der Maschine (l) verlaufenden Scheibe besteht, die in axialem Abstand von der benachbart neben der ersten Kurbel (45) angeordneten zweiten Kurbel (51) angeordnet ist, wobei sich die an der Doppelkurbelscheibe (6o) einerseits und einer zugeordneten Kurbel andererseits verschwenkbar angelenkten laschenförmigen Schwinghebel (61, 62) etwa in der Ebene der zweiten Kurbel (5o bzw. 51) erstreckt.

23. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Anlenkungspunkt der Schwinghebel (61, 62) gegenüberliegenden Ende der Kurbel (45, 51) jeweils eine Ausgleichsmasse vorgesehen ist»

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30. Maschine nach, einem der Ansprüche 1 Ms 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzentrizität (e-,) der Wellenachse (B) der Doppelkurbelscheibe (6o) zur zentralen Längsachse (A) der Maschine (l) und damit der Hubraum zwischen dem in einem Ringzylinder jeder Gruppe zusammenwirkenden Rirgsegmentkolhen einstellbar und veränderbar ist.

31. Maschine nach einem der Ansprüche 1 Ms 3o, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelkurbelscheibe (6o) mit ihrer Welld (3) exzentrisch und drehbar in einem lagergehäuse (63) gehalten ist, das seinerseits um seine Mittelachse (O) z.B. mittels eines am lagergehäuse (63) festen Schneckenradkranzes und einer diesem gegenüber drehbaren Schneckenverstellwelle (65) in die Übertragung (2) enthaltenden, am Maschinengehäuse befestigten Getriebegehäuse verschwenkbar gehalten ist, wobei die Mittelachse (C) des Lagergehäuses (3) zwischen maximaler Exzentrizität^©,) der. Doppelkurbel (6o) zur aentralen Längsachse (A) der Maschine (I)-und Exzentrizität gleich lull liegt.

32. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die im Lagergehäuse (63) drehbar gehalten© Welle (3) der Doppelkurbel (6o) an ihrem der Doppelkurbel abgewandten Ende aus dem Lagergehäuse (63) vorsteht und ein an diesem Ende befestigtes Zahnrad (69) trägt, das mit einem innen verzahnten Hohlrad (7o) in Eingriff steht, das seinerseits an dem dem Lagergehäuse (63) zugewandten

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Ende einer im Getriebegehäuse (66) gelagerten Welle (73) befestigt ist, die als Antriebs- bzw« Abtriebswele aus dem Getriebegehäuse (66) herausgeführt ist.

33. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die mit ihrem der Doppelkurbel abgewandten Ende aus dem lagergehäuse vorstehende Welle an diesem vorstehenden Ende ein innen verzahntes Hohlrad tragt, das mit einem außenverzahnten am zugewandten Ende der Antriebs- bzw. Abtriebswelle befestigten Zahnrad.in Eingriff steht.

34. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Verstellung der Exzentrizität (β-,) dienende, auf eine Schwenkung des Lagergehäuses (63) um dessen Mittelachse (G) wirkende Schneckeiiverstellwelle (65) von Hand oder mittels eines Stellantriebes betätigbar ist.

35. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 34, dadurch geliennzeiclonet, daß die ¥ellenachse (B) der Doppelkurbel (6o) geradlinig oder entlang einer Kurve seitlich zur zentralen Achse (A) des Maschinengeliäuses (l) verstellbar ist.

36. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenachse (B) der Doppelkurbel

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(6ο) auf einem um die Mittelachse (C) des lagergehauses (63) verlaufenden Kreis (f). liegt, dessen Mittelpunkt (G) zwischen der Wellenachse (B) der Doppe!kurbel (6o) und der zentralen Iiängsachse (A) der'Mas chine (I)" liegt und dessen Radius durch die Exzentrizität (e ) zwischen der Wellenachse (B) der Doppelkurbei (6o) und der Mittelachse (G) des lagergehäuses (63) bestimmt ist. "

37» Maschine nach einem der Ansprüche 1.bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den jeweils zugewandten Stirnseitenflächen an beiden Enden der Segmentkolben 'in jedem Ringzylinder gebildete periodisch sich in der Größe ändernde Raum als Expansions- oder Kompressionsraum für darin eingeführte Gase, Betriebsdämpfe od.dgl. dient.

30. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 37, dadurch gekennzeichnet,; daß sie als mit Dampf betriebener Motor, z.B. für Kraftfahrzeuge ausgebildet ist,

39. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß sie als mit Dampf, Gas o.a./ betriebener Verdichter ausgebildet ist.

40. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ringzylinder (4) als Dampfverdichter und die übrigen Ringzylinder (5, 6) als Expansions-

- 41 -

- 41 zylinder dienen.

41. Maschine nach einem der Ansprüche 1 "bis 4o, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnungen (74), die"Auslaß-Öffnungen (75) und gegebenenfalls die Zündungsvorrichtung jeweils in dem jedem Ringzylinder zugeordneten Außenring
(25) enthalten sind.

42. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß- und Auslaßöffnungen (74, 75) jeweils über die Kanten an beiden Enden der Ringsegmentkolben (7, 8) steuerbar sind.

43. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß- und Auslaßöffnungen jeweils über Schieber, Tentile od.dgl. steuerbar sind.

44. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer als Dampfmotor mit je einer Dampfeinlaßöffnung (74) und je einer Dampfauslaßöffnung (75) ausgebildeten Maschine die Äapfeinlaßöffnung (74) in dem
Umfangsbereich des Ringzylinders (4) angeordnet ist und in die&en einmündet, in dem bei maximaler Exzentrizität (e_ )■ der Welle (3) der Doppelkurbel (6o) gegenüber der Zylinderachse (A) der kleinste zwischen zwei einander zugewandten Kolbenstirnflachen, enthaltene Füllraum (EL.) liegt, wobei

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die von der Einlaßöffnung (74) in Drehrichtung (Pfeil 59) zur Auslaßöffnung (75) weglaufende Kolbenkante (76) des einen Kolbens (8) die Einlaßöffnung (74) freigibt und die zur Einlaßöffnung hinlaufende Kolbenkante (77) des anderen dem ersten Kolben (8) nachlaufenden Kolbens (7) bei weiterer Umlaufdrehung die Einlaßöffnung (74) verschließt.

45. Maschine nach einem der Ansprüche 1 "bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Umfang jedes Zylinders (4, 5» 6) in Winke labständen voneinander. in den Außenringen zum Zylinder hin geöffnete zusätzliche Einlaßdüsen (78) angeordnet sind, die als Anlaßdüsen dienen und bei Anlauf des Motors geöffnet werden.

46. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 45» dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfauslaßöffnung (75) gegenüber der Dampfeinlaßöffnung (74) um einen den. Umfangswinkel eines Segmentkolbens (7, 8) entsprechenden Winkel entgegen der Kolbenumlauf richtung (gemäß Pfeil 59) versetzt in dem \ Außenring (25) angeordnet ist.

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47. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 46, dadurch \ gekennzeichnet*daß in den Außenringen (25)-jeweils eine in den Zylinder (4) einmündende HaohauslaSöffnuiig (79) angeordnet ißt, die awischen Ilalaß (74) wä Auslaß (75) an diesem etwa um dtn gleichtn Umfangswlnkel entfernt liegt.

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40. Maschine nach einem der Ansprüche 1 "bis 47, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampfmotor von einem Dampfkreislauf und hierbei mit dem Dampf einer ungiftigeii, zugleich mecLc.nische Schmierwirkung und einen niedrigen Gefrierpunkt besitzenden !Flüssigkeit gespeist wird.

49. Haschine nach einem der Ans_rüche 1 bis 48, dadurch gekennzeichnet, daß dem Dampfkreislauf ein Zusatzkreislauf überlagert ist, in dem der Dampf nach der Expansion nur so weit wie für eine anschließende etwa adiabatische Kompression erforderlich ist, kondensiert wird und hiernach einem Verdichter, z.B. einem als Verdichter arbeitenden Ringzylinder (4) der Maschine (l) zur Verdichtung bis zum Sättigungsdruck zugeführt wird.

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