DE2041289B2 - Axiale Mehrfachanordnung einer mittelachsigen Umlaufkolbenmaschine - Google Patents

Axiale Mehrfachanordnung einer mittelachsigen Umlaufkolbenmaschine

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DE2041289B2 DE19702041289 DE2041289A DE2041289B2 DE 2041289 B2 DE2041289 B2 DE 2041289B2 DE 19702041289 DE19702041289 DE 19702041289 DE 2041289 A DE2041289 A DE 2041289A DE 2041289 B2 DE2041289 B2 DE 2041289B2
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Description

a) die eine Gruppe (2, 3) stellt den Verdich- ao tungsteil und die andere Gruppe (4, 5) den Expansionsteil dar,
b) der Verdichtungs- und Expansionsteil (2, 3 bzw. 4, 5), ein Regenerator (41), ein Erhitzer (36) und ein Kühler (35) bilden einen a5 geschlossenen Kreislauf, während in Anwendung als Heißgas-Kraftmaschine zusätzlich noch ein dem Verdichtungsteil vorgeschaltetes Gebläse (1) und eine Brennkammer (37) mit Luftvorwärmer (40) als offener Kreislauf hinzukommen, und
c) das Kurbelgetriebe besteht aus zwei Doppelkurbelgetrieben (21, 23 bzw. 22, 24), wobei die Exzentrizität jeweils zwischen Hohlwellenachse (6) und Doppelkurbelachse (15) zwecks Hubraumverändwung verstellbar ist und die beiden Doppelkurbelgetriebe (21, 23 bzw. 22, 24) zwecks Phasenverschiebung der Kolben (7, 8) beider Gruppen (2, 3 bzw. 4,
5) von Maschineneinheiten gegeneinander verdrehbar sind.
2. Unilaufkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Doppelkurbelgetriebe (21, 23 bzw. 22, 24) jeweils mit einem Doppelkurbelring (16 a, 16 b) versehen sind, welche beide gegeneinander hydraulisch verdrehbar zusammengesetzt Druckräume einschließen, die über den Umfang unterteilt sind durch jeweils einen radialen, segmentartigen Fortsatz (91) der Doppelkurbelringe (16 a, 16 b), und welche die in Umfangsrichtung angeordneten Anlenkzapfen (17, 18, 19, 20) für die über Kurbeln (21, 22, 23, 24) auf die Wellen (12, 13) wirkenden Schwingen (25) des Verdichtungsteils (2, 3) und Expansionsteils (4, 5) tragen.
3. Umlaufkolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kraftübertragung und Verdrehung der beiden Doppelkurbelgetriebe (21, 23 bzw. 22, 24) zwischen diesen beiden ein mechanisches Ausgleichsgetriebe angeordnet ist, das als Planetengetriebe aus Kegelrädern (70) und zwei koaxial angeordneten, mit diesen kämmenden, als Schwungmasse gedachten Tellerrädern (64, 65), die die Doppelkurbeln bilden, bestein.
4. Umlaufkolbenmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang des einen als Tellerrad (64) ausgebildeten Doppelkurbelgetriebes eine Verzahnung (67) angeordnet ist, die über ein Ritzel (68) zum Antrieb führt.
5. Umlaufkolbenmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelräder (70) um die Achse (63) der Tellerräder (64, 65) über einen Planetenträger (69) schwenkbar sind, der ein Schneckenradsegment (71) trägt.
6. Umlaufkolbenmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Tellerrädern (64, 65) ein doppelverzahntes Tellerrad (85) eingesetzt ist.
7. Umlaufkolbenmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Exzentrizitätsversteilbarkeit die Doppelkurbelringe (16 a, 16 ίΛ in einem um eine feste Achse (15) verschwenkbaren Haltering (26), der als Hohlzylinder ausgebildet ist, gelagert sind.
8. Umlaufkolbenmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (26) einseitig gegen einen von Hand oder motorisch verstellbaren Exzenter (31) oder durch eine hydraulische Einrichtung, z.B. ein hydraulischer Stellzylinder (45) abgestützt ist.
9. Umlaufkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Erhitzer (36) und die zugehörigen Luftführungen (39) sowie die Brennkammer (37) konzentrisch und die Gruppe des Expansionsteils (4, 5) angeordnet sind.
10. Umlaufkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühler (35) die Gruppe des Verdichtungsteils (2, 3) konzentrisch umgibt.
Die Erfindung betrifft eine axiale Mehrfachanordnung einer mittelachsigen Umlaufkolbenmaschine, bestehend aus zwei von einem Kurbelgetriebe getrennten Gruppen von Maschineneinheiten, in deren Ringräumen Kolben mit ihre Abstände verändernder ungleichförmiger Geschwindigkeit umlaufen und dabei mit zwei zentrischen, scheibenförmigen Naben verbunden sind, die beide den Ringraum radial innen begrenzen und wovon die eine Nabe mit einer Hohlwelle und die andere Nabe mit einer konzentrisch in der Hohlwelle angeordneten, relativ zu dieser sich drehenden Kernwelle befestigt ist.
Eine derartige mittelachsige Umlaufkolbenmaschine als Brennkraftmaschine ist aus der französischen Patentschrift 953 008 bekannt.
Bei dieser bekannten Anordnung ist jedoch eine Phasenverschiebung zwischen den beiden Gruppen von Maschinencinheiten nicht vorgesehen, so daß die bekannte Maschine gar nicht als Heißgasmaschine arbeiten kann.
Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Umlaufkolbenmaschine obengenannter Art zu schaffen, die als Heißgas-Kraftmaschine oder als Kältemaschine mit einfach und leicht regulierbarer Leistung einsetzbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in Anwendung als Heißgas-Kraftmaschine oder Kältemaschine durch die Kombination folgender Merkmale gelöst:
3 4
a) die erne Gruppe stellt den Verdichtungsteil und zentrizitätsverstellbarkeit die Doppelkurbelringe- in die andere Gruppe den Expansionsteil dar, einem um eine feste Achse verschwenkbaren Halte-
b) der Verdichtungs- und Expansionsteil, ein Re- ring, der als Hohlzylinder ausgebildet ist, gelagert generator, ein Erhitzer und ein Kühler bilden sind, wobei vorzugsweise der Haltering einseitig geeinen geschlossenen Kreislauf, während in An- 5 gen einen von Hand oder motorisch verstellbaren wendung als Heißgas-Krafmiaschine zusätzlich Exzenter oder durch eine hydraulische Einrichtung, noch ein dem Verdichtungsteil vorgeschaltetes z. B. ein hydraulischer Stellzylinder abgestützt ist Gebläse und eine Brennkammer mit Luftvor- Schließlich ist es zweckmäßig, daß der Erhitzer wärmer als offener Kreislauf hinzukommen, und und die zugehörigen Luftführungen sowie die Brenn-
c) das Kurbelgetriebe besteht aus zwei Doppelkur- io kammer konzentrisch um die Gruppe des Expanbelgetrieben, wobei die Exzentrizität jeweils sionsteils und daß der Kühler konzentrisch um die zwischen Hohlwellenachse und Doppelkurbel- Gruppe des Verdichtungsteils angeordnet ist.
achse zwecks Hubraumveränderung verstellbar Die neue Maschine zeichnet sich durch ruhigen,
ist und die beiden Doppelkurbelgetriebe zwecks schonenden Lauf aus, sie ist erschütterungsfrei und Phasenverschiebung der Kolben beider Gruppen 15 geräuscharm, da durch die äußere Gleichdruckvervon Maschineneinheiten gegeneinander verdreh- brennung keine Druckstöße entstehen können. Die bar sind. Verbrennung ist leicht zu beherrschen, und die Ent
stehung von schädlichen Abgasen ist weitgehend ver-
Aus der deutschen Offenlegungsscdrift 1576 895 mieden. Vor allem jedoch hat die neue Maschine den ist bereits eine Rotationskolbenmaschine als Heiß- ao Vorteil der vielseitigen Verwendbarkeit, beispielsgasmaschine bekannt, die Wärmetauscher und Re- weise als Heißgas-Kraftmaschine oder als Kältemageneratoren besitzt und bei der diese Teile mit dem schine.
Verdichtungsteil und dem Expansionsteil einen ge- In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung
schlossenen Kreislauf bilden. Bei dieser bekannten in Gestalt einiger Ausführungsbeispiele dargestellt. Anordnung handelt es sich jedoch um eine Kreiskol- 35 Es zeigt
benmaschine, deren Kolben exzentrisch zum Zy- F i g. 1 einen axialen Längsschnitt durch eine
lindergehäuse rotieren. Hierbei ist die Innenkontur axiale Mehrfachanordnung einer mittelachsigen Umder Zylinderwandung epitrochoidenförmig ausgebil- laufkolbenmaschine,
det, wobei sich die Veränderung der Arbeitsräume F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie Π-ΙΙ der
auf Grund der besonderen Ausbildung der Außen- 30 Fig. 1,
kontur des Kolbens und der Innenkontur des Zylin- F i g. 3 eine Einzelheit der Anordnung nach F i g. 1
ders sowie der exzentrischen Anordnung des Kolbens in einer Seitenansicht in einem Schnitt gemäß der Ligegenüber dem Zylinder ergibt. nie A-B-C-D-E-F-G der F i g. 1,
Die Anordnung einer Umlaufkolbenmaschine mit Fig.4 eine abgewandelte Ausführungsform des
dem oben skizzierten erfindungsgemäßen Aufbau hat 35 Gegenstandes der Erfindung in einem axialen Längsden Vorteil, daß nunmehr eine auch als Heißgasma- schnitt,
schine oder Kältemaschine verwendbare Maschine F i g. 5 eine Einzelheit der Anordnung nach F i g. 4
geschaffen ist, bei der durch Phasenverstellung der in einer Seitenansicht in einem Schnitt gemäß der Ligesamte Leistungsbereich durchfahren werden kann. nie IH-III der Fig. 4,
Hierbei kann die Phasenverstellung in einfacher 4O Fig.6 eine weitere abgewandelte Ausführungs-Weise vorgenommen werden. form des Gegenstandes der Erfindung in Teildarstel-Die Anordnung kann zweckmäßigerweise so ge- lung in einer Seitenansicht in einem senkrechten troffen sein, daß die beiden Doppelkurbelgetriebe je- Schnitt,
weils mit einem Doppelkurbelring versehen sind, F i g. 7 die Anordnung nach F i g. 6 in einer Vorweiche beide gegeneinander hydraulisch verdrehbar 45 deransicht und in einem Radialschnitt gemäß der Lizusammengesetzt Druckräume einschließen, die über nie ^1-B1 bzw. C1-D1 der F i g. 6 und den Umfang unterteilt sind durch jeweils einen radia- F i g. 8 eine Variante zu der Anordnung nnJa
len, segmentartigen Fortsatz der Doppelkurbelringe F i g. 6 und 7 in einer Darstellung entsprechend derund welche die in Umfangsrichtung angeordneten jenigen nach F i g. 6.
Anlenkzapfen für die über Kurbeln auf die Wellen so Die in F i g. 1 dargestellte Umlaufkolbenmaschine wirkenden Schwingen des VerdichtungSieils und Ex- ist als Heißgasmotor ausgebildet, wenn die in dei pansionsteils tragen. Hierbei kann z.B. vorgesehen Zeichnung von dem Übertragungsgehäuse 14 aus ge· sein, daß zur Kraftübertragung und Verdrehung der sehen linke Hälfte als Verdichter arbeitet, wahrem beiden Doppelkurbelgetriebe zwischen diesen beiden die rechte Hälfte als Verdränger zum Entspanner ein mechanisches Ausgleichsgetriebe angeordnet ist, 55 eines Gases vorgesehen ist. Den Zylindern dei das als Planetengetriebe aus Kegelrädern und zwei Gruppe 2 und 3 wird ein Gas unter Druck beispiels koaxial angeordneten, mit diesen kämmenden, als weise Luft, Wasserstoffgas oder Helium über einet Schwungmasse gedachten Tellerrädern, die die Dop- Kühler 35 zugeführt. Von den als Verdichter arbei pelkurbeln bilden, besteht, wobei vorteilhafterweise tenden Zylindern 2 und 3 wird das Gas über einet am Umfang des einen als Tellerrad ausgebildeten 6^ Erhitzer 36 den Zylindern der Gruppe 4 und S züge Doppelkurbelgetriebes eine Verzahnung angeordnet führt. Der Erhitzer 36 wird von erhitzter Luft um ist, die über ein Ritzel zum Abtrieb führt. Ferner spült, die in einer Brennkammer 37 erhitzt wurde können die Kegelräder um die Achse der Tellerräder Die Brennkammer 37 ist mit einer Kraftstoffdüsi über einen Planetenträger, der ein Schneckenradseg- versehen. In ihr wird der Kraftstoff mit Primärluf ment trägt, schwenkbar sein, wobei zwischen den 65 verbrannt. Um eine vollständige kontrollierte Ver beiden Tellerrädern vorteilhafterweise ein doppel- brennung zu erhalten, wird dem heißen Gasstrom ai verzahntes Tellerrad eingesetzt sein kann. Es kann einer späteren Stelle 38 Sekundärluft zugeführt um iedoch z. B. auch vorgesehen sein, daß zwecks Ex- weiter verbrannt. Diese Sekundärluft wurde zuvor ii
dem Luftvorwärmer 40 aufgewärmt. Danach strömt geordnet sind. Jeder der ungefähr gleich großen das heiße Abgas, das eine vollständige Verbrennung Ringzylinder 1 bis 5 enthält Ringsegmentkolben 7 des Kraftstoffs erlaubt, an dem Erhitzer 36 vorbei und 8, deren Naben9 und 10 scheibenförmig ausge- und durch den Luftvorwärmer 40 in den Kamin 90. bildet sind und die innere Ringraumwand bilden. Die
Das in dem Erhitzer 36 erhitzte, den Zylindern 4 5 Zylinder 2,3 und 4 werden aus Ringen gebildet, zwiund5 zugeführte Arbeitsgas kann sich in diesen Zy- schen denen koaxiale Zwischenringe 11 angeordnet lindern unter Abgabe von Arbeit entspannen, d.h. si°d. Die äußeren Zylinder 1 und5 sind als Endteile das Gas wird durch die Kolben? und8 über den ausgebildet und schließen die Stirnseiten der Ring-Kühler 35 den Zylindern 2 und 3 zugeführt. Zwi- segmentkolben 7 und 8 nach außen in axialer Richschen den beiden Wärmetauschern, nämlich dem « tung ab und dienen außerdem zur Lagerung der WeI-Kühler 35 und dem Erhitzer 36, ist ein Regenerator ten 12 und 13. Mit diesen Wellen 12 und 13 stehen 41 vorgesehen, der übermäßige Wärmeerzeugung da- Naben der Ringsegmentkolben 8 in Verbindung, beidurch vermeidet, daß er Wärme speichert und spielsweise durch eine Vielkeilverbindung od. dgl., Wärme abgibt. Das Gas durchströmt diesen Regene- während die Ringsegmentkolben 7 mit ihren Naben rator jeweils nach Verlassen der Zylinder 2 und 3 vor »5 10 eine Hohlwelle bilden, indem sie durch axiales Indem Eintritt in den Erhitzer 36 und nach Verlassen einanderschieben, in Umfangsrichtung miteinander der Zylinder 4 und 5 vor dem Eintritt in den Kühler formschlüssig verbunden sind. 35. Die Ringzylinder 1, 2, 3 sind auf einer Seite und
Der Zylinder 1 dient als Gebläse. Er saugt Luft an die Ringzylinder 1 und 5 auf der anderen Seite eines und führt diese in verdichtetem Zustand über ein ao Übertragungsgehäuses 14 mit einem Ubertragungs-Ringsystem 42 der Brennkammer 37 über den Luft- mechanismus angeordnet, der dafür sorgt, daß die vorwärmer 40 zu. Ringsegmentkolben 7 und 8, die annähernd dem
In F i g. 3 ist der Brenner der Anlage mehr im De- Querschnitt der Ringzylinder 1 bis 5 entsprechen, bei tail gezeigt. 50 ist die Brennstoffdüse. Die Frischluft einer Drehbewegung gegeneinander verzögert und für den Brenner strömt aus dem Ring über den Ka- a5 beschleunigt werden, so daß sich das zwischen ihnen nal 51 in den Dom 52 ein. Ein anderer Teil der befindliche Volumen in einer bestimmten Weise än-Frischluft strömt bei 53 in den Luftvorwärmer 40, dert und jeweils einen maximalen und minimalen tritt am anderen Ende wieder aus, kehrt seine Strö- Wfcrt erreicht. Das Übertragungsgehäuse 14 ist se rmmgsrichtung um und tritt über einen toroidförmi- ausgebildet, daß es sowohl die Bewegung der zu seigen Brennkörper, der Löcher und Schlitze hat, als 3o nen beiden Seiten angeordneten Wellen 12 und 13. vorgewärmte Sekundärluft in die rotierenden Flam- als auch die Bewegung der durch die Naben 10 dei m?n der Brennkammer ein. Zugleich bilden die ein- Ringsegmentkolben 7 gebildeten Hohlwelle steuert, dringenden kühleren Luftschichten einen wirksamen Das Übertragungsgehäuse 14 (Fig.2) besteht aus
Schutz gegen ein Ausbrennen und eine örtliche Über- einem exzentrisch zu der Hohlwellenachse 6 um die hitzung des Toroidkörpers und des haubenförmigen, 35 Doppelkurbelachse 15 drehbaren Doppelkurbelring mit Rippen versehenen Zylinderkörpers5 (Fig. 1), 16a, 166, der mit vier Anlenkzapfen 17, 18, 19 und der fortan Zylinderkopf genannt wird. Der Zylinder- 2Φ versehen ist, mit denen jeweils über Schwingen 25 kopf 5 aus einem hochwertigen, warmfesten Werk- die aus den Naben 10 und den Ringsegmentkolben Ί stoff, besteht im wesentlichen aus einem aus Festig- gebildeten Hohlwellen mit Hilfe von Kurbeln 21 unc keitsgründen buckeiförmig ausgebildeten Grundkör- 4° 22 und die Wellen 12 und 13, die formschlüssig mitper 5 a, der auch die Zuganker 5 b der aneinanderge- einander verbunden sind, mit Hufe von Kurbeln 22 reihten Zylinder trägt. Auf seiner den rotierendui und 24 verbunden sind. Hierbei ist die Kurbel 21 mil Rammen ausgesetzten Oberfläche sind spiralig ge- dem Anlenkzapfen 18, die Kurbel 22 mit dem Anwundene Rippen eingegossen aus einem Werkstoff, lenkzapfen 20, die Kurbel 23 mit dem Anlenkzapfer der einen guten Wärmeübergang besitzt. Auch die in- 45 19 und die Kurbel 24 mit dem Anlenkzapfen 17 über nere Ausfütterung, die dem Ringzylinder 5 die zylin- jeweils eine Schwinge 25 verbunden, drische Form erteilt, kann aus einem solchen Werk- Durch diese Anordnung wird erreicht, daß die Ringstoff beschaffen sein. Auf Grund dieser Ausstattung segmentkolben 7 und 8 bei einer Umdrehung unerhält der Zylinder 5 beim Anlaßvorgang schneller gleichförmige Umlaufgeschwindigkeiten erhalten, se seine Betriebswärme, als z.B. der Zylinder4. Auch so daß sich der Abstand zwischen ihnen, der als Ar· ist es zweckmäßig, die innere Windung des Erhitzers beitsvolumen ausgenützt wird, ändert. Die maximale 36 an den Zylinder 5 und die äußere Windung an und minimale Größe dieser Arbeitsvolumina wire den Zylinder 4 anzuschließen. Beim Anfahren kann durch die Exzentrizität zwischen der Hohlwellen· sich der Kreislauf des Arbeitsmediums nur zwischen achse 6 und der Doppelkurbelachse 15 des Doppeldem Zylinder 5 und der inneren Rohrwendel abspie- 55 kurbelringes 16 bestimmt.
len und nach Erreichen einer bestimmten Behar- Der Doppelkurbelring 16 a, 16 & ist in einem al·
rungstemperatur können der Zylinder 4 und die au- Hohlzylinder ausgebildeten Halterring 26 gelager ßere Wendel über einen Thermostaten zugeschaltet (Fig.2), der um eine seitlich gelagerte Welle 2" werden. Das gleiche gilt auch für die kalten Zylinder, (Fig·5) schwenkbar angeordnet ist Der Halterini so daß der Zylinder 5 mit dem Zylinder 3 und der 6o 26 stützt sich über eine Stange 28 a unter Zwischen· Zylinder 4 mit dem Zylinder 8 zeitweise zusammen- fügen einer Feder 29 — statt dessen kann auch eine arbeiten. Durch geeignete Schaltmittel wird dann im hydraulische Anordnung vorgesehen sein — geger Normalbetrieb ein einheitlicher Kreislauf mit sämtli- das Übertragungsgehäuse 14 ab. Als zweites Lage chen Zylindern vorgenommen. für die Stange 28 b ist ein Exzenter 31 vorgesehen
Das in Fig. 1 bis 3 dargestellte Ausfnhrungsbei- 65 der über einen Stellmotor und dadurch erfolgende! spiel einer als Heißgasmotor dienenden Umlaufkol- Verdrehen der Exzenterwelle verdrehbar ist So kam benmaschine besitzt fünf Ringzylinder 1 bis S, die ko- der Haltering 26 um die Welle 27 verschwenkt wer axial hintereinander auf der Hohlwellenachse 6 an- den, so daß auch die Doppelkurbelachse 15 des Dop
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pelkurbelrings 16 α, 16 b eine Schwenkbewegung der Phasenverschiebung zwischen dem Verdichtungs-
ausführt und damit die Exzentrizität zu der Hohlwel- und Expansionsteil der Maschine. Die Achse 61 auf
Ienachse6 ändert. Die Verschwenkung des Halters der linken Seite des Übertragungsgehäuses bezieht
kann auch auf hydraulischem Wege oder mittels sich auf den Verdichtungsteil der Maschine, die
Schneckensegment oder Spindelmutter vorgenommen 5 Achse 62 auf den Expansionsteil. Auf der Achse 63
werden. drehen je ein als Schwungmasse wirksames Tellerrad
Wie in F i g. 1 angedeutet ist, können die Anlenk- 64 und 65 für den Verdichtungs- und Expansionsteil,
zapfen 17, 18, 19 und 20 in dem Doppelkurbelring Die Schwungmasse 64 leitet das Drehmoment ein
16 a, 16 b mittels unter Öldruck stehender im Ring und überträgt dasselbe über einen Zahnkranz 67 auf
untergebrachter Kolben od. dgl. verspannt sein, über io das Ritzel 68, das zum Abtrieb führt. Die Schwung-
die sie in nicht näher dargestellter Weise durch hy- masse 65 dient zum Ausgleich der Rotations- und
draulische Mittel in ihrem Abstand zueinander ver- Koppelgetriebekräfte auf der Verdichtungsseite,
stellt werden können. Insbesondere ist hierbei an Beide Schwungmassen tragen eine Kegelradverzah-
eine paarweise Verstellung der Anlenkzapfen 18 und nung und auf der Rückseite je ein Zapfenpaar 64 a
19 gegenüber den Anlenkzapfen 17 und 20 gedacht. 15 und 65 α als Anlenkpunkte für die jeweiligen Kop-
Während bei der Ausführung nach F i g. 1 der pelgetriebe, um den Phasenwinkel φ zu erzeugen.
Welle 12 mittels Schwungrad 92 die gleichmäßige Zur Übertragung der Drehbewegung vom Verdich-
Abtriebsdrehzahl erteilt wird, erfolgt bei der Va- tungsten zum Expansionsteil sind in einem schwenk-
riante nach F i g. 4 (obere Hälfte) und F i g. 5 der baren Planetenkörper 69, der um die Achse 63 dreh-
Abtrieb aus der Mitte des Übertragungsgehäuses seit- ao bar gelagert ist, ein oder zwei Kegelräder 70 gelagert,
lieh heraus. Der Ring 43 dreht sich mit konstanter durch die das Tellerrad 65 in umgekehrtp Drehrich-
Geschwindigkeit und arbeitet mit seinem Zahnkranz tung versetzt wird. Der Plantenkörper 69 trägt an
43 α auf ein Abtriebsritzel 44, das seitlich im Über- seinem Umfang ein Schneckenradsegment 71, in das
tragungsgehäuse 14 gelagert ist. Infolge einer durch eine selbsthemmende Schnecke 72 eingreifen kann.
Stellzylinder 45 hervorgerufenen Verschwenkung des as Je nachdem, wie sich nun die Schnecke dreht,
Halterings 26 um die Welle 27 wandert der Zahn- schwenkt der Planetenkörper 69 und das daran gela-
kranz 43 α mit. Das Abtriebsritzel 44, das eine Spe- gerte Kegelrad 70 im Sinne der Drehrichtung des
zialzahnKorrektur hat, stellt sich unter Federdruck Tellerrades 64 oder entgegen dieser Drehrichtung,
auf die neue Zahnlage des verzahnten Kranzes ein Dadurch wird aber der konstanten Winkelgeschwin-
und bleibt somit während der Schwenkbewegung in 30 digkeit der Tellerräder eine zusätzliche Vor- oder
Eingriff. Rückdrehung z. B. 100° erteilt, die sich auch in der
Der Abtrieb erfolgt hierbei aus der Mitte des Lage der Anlenkzapfen auf der Rückseite der Teller-Übertragungsgehäuses 14 seitlich heraus, welches räder bemerkbar macht. Ist die Phasenverschiebung mit Aufspannpratzen versehen ist. Im übrigen ent- 0°, so tritt Stillstand der Maschine ein. Um die Verspricht die Ausführung nach F i g. 5 etwa derjenigen 35 stellung über diesen Bereich vornehmen zu können, nach F i g. 2. Die zweite Variante, bei der der Ab- muß die Wand 73, die auf der Nabe 74 den Planetrieb aus der Mitte der Längsachse erfolgt, hat den tenkörper 69 trägt, einen entsprechenden Bogen-Vorteil der Ersparnis von mindestens einer Dicht- schlitz tragen, durch den das Kegelrad 7Ö mit seiner seite auf der kühlen komprimierenden Seite, sowie Verzahnung das Tellerrad 65 antreibt. Durch geeigharmonischer Stangen- und Beschleunigungskräfte. 40 nete Verlegung der Ein- und Auslaßleitungen auf Auch hier ist in organischer Weise eine Übersetzung beiden Seiten der Maschine kann dies berücksichtigt des Abtriebs ins Schnelle angeboten, da bekanntlich werden.
ein Heißgasmotor nur in unteren Drehzahlenberei- Sollte es sich als erforderlich zeigen, daß die verdien sein Optimum besitzt. Außerdem kann eventu- drängenden und komprimierenden Seiten gleichsinell hier der Abtrieb seitlich schräg abgeführt werden, 45 nig drehen müssen, kann dies durch folgende Anordbeispielsweise für Bootsmotoren, nung nach F i g. 8 geschehen:
Zur Frage der Kolbenabdichtung sei hier ver- An Stelle des Tellerrades auf der Verdichtungsmerkt, daß die als Verdränger ausgebildeten »war- seite wird ein doppelt verzahntes Tellerrad 85 eingexnen« Ringsegmentkolben nicht unbedingt dichten setzt, das umgekehrt wie das Tellerrad 64 läuft. Die müssen, da schädlicher Raum unvermeidlich ist. 50 Verzahnung 86 auf der Rückseite wirkt auf ein zu-Aber auch auf der kühlen Kompressionsseite der sätzliches Kegelrad 87, welches in einer Wand 88 geMaschine dürfte mit berührungsfreier Labyrinthdich- lagert ist. Nunmehr wird über dieses Kegelrad das tung, unterstützt mit einem Spezialkolbenring und verdichtungsseitige Tellerrad in gleicher Drehrich-Teflonbüchsen an den Wellenteilen die Verluste in tung wie das expansionsseitige Tellerrad gedreht Grenzen bleiben, da die Kolbenringreibungsverluste 55 Diese Anordnung hat noch den Vorteil einer bessein Wegfall kommen. Die Gleitringdichtungen an den ren Lagerung der Achse 89.
beiden Enden der Maschine schließlich dichten fast Zum Schluß sei noch vermerkt, daß bei der Daralle Sickerverluste innerhalb der Maschine wieder stellung in Fig.5,6 und7 der Übersichtlichkeit hai· nach außen ab. ber bewußt auf eine Exzentrizitätsverstellung des Ge
F i g. 6 und 7 beschreiben die mechanische Lösung 60 triebes verzichtet worden ist
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Axiale Mehrfachanordnung einer mittelachsigen Umlaufkolbenmaschine, bestehend aus zwei ran einem Kurbelgetriebe getrennten Gruppen von Maschineneinheiten, in deren Ringräumen Ringsegment-Kolben mit ihre Abstände verändernder, ungleichförmiger Geschwindigkeit umlaufen und dabei mit zwei zentrischen, scheibenförmigen Naben verbunden sind, die beide den Ringraum radial innen begrenzen und wovon die eine Nabe mit einer Hohlwelle und die andere Nabe mit einer konzentrisch in der Hohlwelle angeordneten, relativ zu dieser sich drehenden Kernwelle befestigt ist, gekennzeichnet in Anwendung als Heißgas-Kraftmaschine oder Kältemaschine durch die Kombination folgender Merkmale:
DE19702041289 1970-08-20 1970-08-20 Axiale Mehrfachanordnung einer mittelachsigen Umlaufkolbenmaschine Expired DE2041289C3 (de)

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