DE2044254A1

DE2044254A1 - Radialkammer-Verdrängungs-Fluidkraftmaschine

Info

Publication number: DE2044254A1
Application number: DE19702044254
Authority: DE
Inventors: John J. North Hollywood Calif. Klover (V.StA.)
Original assignee: General Management Co., North Hollywood, Calif. (V.StA.)
Priority date: 1970-09-07
Filing date: 1970-09-07
Publication date: 1972-03-16

Description

Radialkammer-Verdrängungs-Fluidkraftmaschine Die Erfindung betrifft eine Radialkammer-Verdrängungs-Fluidkraftmaschine mit einem Gehäuse, einem Kolben von geringfügig kleinerem Querschnitt, der innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, und mit Rippen zwischen dem Gehäuse und dem Kolben, welche mit Gehäuse und Kolben dichtend zusammenwirken und zwei oder mehrere winkelmäßig einander benachbarte innere Kammerräume einer Gesamtkammer begrenzen, die sich innerhalb des Gehäuses befindet. Das Gehäuse und der Kolben werden von zwei zueinander exzentrischen Supporten getragen, die zwei zueinander exzentrische, einen Abstand einhaltende und im wesentlichen parallele Achsen aufweisen, welche nachfolgend Gehäuseachse und Kolbenachse bezeichnet werden, und die koaxial sind zu der entsprechenden tatsächlichen Achse des Gehäuses (welche im allgemeinen im wesentlichen zentral zum Gehäuse verläuft, obwohl dies nicht immer der Fall sein muß) und zu einer entsprechenden tatsächlichen Achse des Kolbens (wobei diese im allgemeinen zentral bezüglich des Kolbens liegt, obwohl dies nicht immer der Fall sein muß).
In anderen Worten, die Träger besitzen eine Betriebsachse im wesentlichen parallel zur Gehäuseachse und zur Kolbenachse und einer Ebene gelegen, welche an einem Ende mit der Gehäuseachse endet und mit dieser zusammenfällt, und am anderen Ende mit der Kolbenachse endet und mit dieser zusammenfällt, womit es bei einigen Ausführungsformen der Erfindung so ist, daß die erwähnte Betriebsachse mit der Gehäuseachse, bei anderen Ausführungsformen der Erfindung mit der Kolbenachse zusammenfällt, und schließlich bei weiteren AusfUhrungsformen der Erfindung die Betriebsachse zwischen der Gehäuseachse und der Kolbenachse liegt. Die relativ drehbare Lagerung des Gehäuses und des Kolbens durch den erwähnten Support ist derart, daß eine im wesentlichen gleichzeitige Relativdrehung um die Betriebsachse des Trägers und eine gleichzeitge Relativdrehung von zumindest der Gehäuse- oder Kolbenachse um diese Betriebsachse möglich ist und relativ zum Gehäuse und zum Kolben in Gegenrichtung, derart, daß eine periodische Verkleinerung und Vergrößerung der Kammerräume auftritt, ohne eine wesentliche relative Winkelbewegung zwischen dem Kolben und dem Gehäuse.
In weitester Auslegung ist Ziel der Erfindung die Schaffung einer neuen Radialkammer-Verdrängungs-Fluidkraftmaschine der oben erwähnten Art mit allen oder einigen der hier aufgezählten Vorteile, einschließlich aller oder einiger der hier aufgeführten Merkmale, im Gesamten und/oder einzeln oder in Kombination. Die Maschine kann eine Vorrichtung enthalten, in welcher das Gehäuse und der Kolben oder Rotor tatsächlich im wesentlichen im Gleichlauf zu dem oben erexzentrischen wähnten Paar vonTTrägern rotieren, so daß eine die relativen Kammerräume endende Bewegung des Kolbens oder Rotors bezüglich des Gehäuses (oder umgekehrt) erzeugt wird, während dieser im wesentlichen gleichzeitigen Rotation von Gehäuse und Rotor5 und zwar derart, daß außerdem eine im wesentlichen gleicheinige Rotation einer oder mehrerer Rotationsräume zwischen Kolben bzw. Rotor und Gehäuse entsteht, oder derart, daß eine Vorrichtung geschaffen wird, bei welcher das Gehäuse und der Kolben sich physikalisch nicht drehen, aber das vorerwähnte Paar exzentrischer träger sich tatsächlich drehen relativ zum Gehäuse und zum Kolben und dann auf diese Weise eine die Kammerräume ändernde Relativbewegung des Kolbens und des Gehäuses ohne effektive Drehung der Kammerräume entsteht.
In anderen Worten, bei dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung werden gemäß der zweiten erfindungsgemäßen Betriebsweise die eine oder mehrere Kammerräume, welche zwischen dem Kolben und dem Gehäuse befindlich sind, radial angeordnet relativ zum Zentrum der Gesamtvorrichtung, rotieren jedoch im Gegensatz zur erwähnten ersten Ausführungsform der Erfindung nicht um diesen Vorrichtungsmittelpunkt. Gemäß der Erfindung kann auch so vorgegangen werden, daß eine Kombination der ersten und zweiten Betriebsweise, wie sie oben beschrieben sind, erfolgt, d.h., daß das Gehäuse und der Kolben oder Rotor im wesentlichen im Gleichlauf bezüglich des exzentrischen Trägerpaares rotieren und außerdem beide exzentrischen Trägerpaare und das Gehäuse und der Kolben nicht nur relativ zueinander sondern tatsächlich rotieren. In andern Worten, die Erfindung umfaßt jede Anordnung, bei welcher Gehäuse und Kolben eine relative Drehung im wesentlichen im GleichláuS mit Bezug auf das exzentrische Trägerpaar ausführen und unabhängig davon, ob oder ob nicht jeder der beiden im absoluten Sinn feststeht oder beide drehfähig sind (elbstverständlich in unterschiedlicher Weise) in einem absoluten Sinn, wenn sie nur zwischen sich eine Relativdrehung ausführen und in jedem Fall in solcher Weise, daß die relative und im wesentlichen gleiche Drehung des Gehäuses und des Kolbens mit Bezug auf das exzentrische Trägerpaar zentrisch um eine Betriebsachse sind, die mit einer der beiden exzentrischen Achsen der Träger zusammenfallen kann, wobei die Träger dazu koaxial sind und eine Gehäuseachse und eine Kolbenachse aufweisen, oder wobei diese Betriebsachse zwischen der Gehäuseachse und der KolbenachsQangeordnet ist, während gleichzeitig eine relative Drehung der anderen der beiden exzentrischen Achsen der Träger (und in manchen Ausführungsformen der Erfindung sogar beide) um diese Betriebsachse in Gegenrichtung in einer solchen Weise erfolgt, daß eine periodische Verkleinerung und Vergrößerung der Kammerräume zwischen dem einen geringeren Durchmesser aufweisenden Kolben und der entsprechenden Innenwand des einen größeren Durchmesser aufweisenden Gehäuses stattfindet.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Radialkammer-Verdrängungs-Fluidkraftmaschine der oben beschriebenen Art, die eine wirksame Pumpe /en oder ein Kompressor zum Bewegen und/oder Unterdrucksetzen eines bestimmten Volumens von Arbeitsfluid in einer oder mehreren Stufen oder in einer Vielzahl nacheinanderfolgender Stufen aufweist, oder die einen Motor besitzt, der geeignet ist, durch ein unter Druck stehendes Arbeitsfluid betätigt zu werden, oder die eine Brennkraftmaschine aufweist, in welcher das Arbeitsfluid durch heiße Verbrennungsgase dargestellt wird, die durch einen Verbrennungsvorgang erzeugt werden, welcher außerhalb der Maschine oder innerhalb derselben stattfindet.
Dabei ist darauf hinzuweisen, daß das hier und auch an anderen Stellen erwähnte Wort "Pumpe" keine Beschränkung auf die üblichen Verdrängungspumpen darstellen soll, d.h. solche, bei denen ein bestimmtes Volumen von Arbeitsflüssigkeit an der Ausgangsseite bewegt oder unter Druck gesetzt wird, vielmehr soll hier das Wort "Pumpe" auch in umgekehrter Richtung wirkende Pumpen umfassen, unter anderem auch Vakuumpumpen, bei denen die Eingangsseite mit dem Arbeitsfluid in einem Bereich verbunden ist} in welchem der Druck des Arbeitsfluids wesentlich vermindert ist, und zwar durch Evakuieren des Arbeitsfluids aus diesem Bereich, und es soll ferner darauf hingewiesen werden, daß beide dieser Pumpenarten von der Erfindung und ihren Anwendungen umfaßt werden. Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen. Auf der Zeichnung sind Ausfühsungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 einen Axialschnitt (mit Ausnahme eines winkelmäßig verschobenen Teilesim oberen Bereich des Außengehäuses) durch eine Rotationskammermaschine nach der Erfindung, und zwar im wesentlichen nach der Linie 1-1 von Figur 3, Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt nach der Linie 2-2 von Figur 1, Fig. 3 einen Schnitt teilweise nach der Linie 3-3 von Figur 1 längs einer Ebene, welche zwei der drei die Rippen betätigenden Mittel enthält, insbesondere längs einer Ebene, die axial verschoben ist, um eine typische Entltftungsanordnung am Rippenende in Dreieranordnung zu zeigen, und insbesondere längs einer Mittelebene zur Darstellung der Ventile, Fig.3a einen Teilschnitt durch den Umfang von Rotor und Gehäuse der Rotationsmaschine nach Figur 1, darstellend die Art und Weise, in welcher diese Teile mit KUhlrippen versehen sind, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 von Figur 1, Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 von Figur 1, Fig.6a - 6h schematisch Darstellungen der Arbeitshübe der Vorrichtung von Figur 1, Fig. 7 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Rotorrippen-Anordnung der Maschine von Figur 1, Fig. 8 einen vergrößerten Schnitt nach der Linie 8-8 von Figur 1 zur Darstellung des bestimmten Verhältnisses der in der Maschine enthaltenen Einlaß- und Auslaßventile, Fig. 9 eine abgewandelte Einlaßventil- und Auslaßventilanordnung, die in der Maschine eingebaut sein kann, Fig. 10 einen axialen Teilschnitt durch eine abgewandelte Ro tationskannermas chine nach der Erfindung, in welcher eine andere Anordnung der Zündkerzen vorgesehen ist, Fig. 11 einen Querschnitt durch eine abgewandelte Rotationskammermaschine nach der Erfindung, Fig. 12 einen Querschnitt durch eine abgewandelte Rotationskammermaschine nach der Erfindung, bei welcher ein Rotor und eine Rotorkammer gleicher Abmessung vorgesehen sind, was zu einem wesentlich erhöhten Kompressionsverhältnis führt, Fig. 13 einen Schnitt ähnlich Figur 12 zur Darstellung des Rotors und des Gehäuses des Motors von Figur 12 in einer bestimmten Betriebsstellung, Fig. 14 eine Ansicht ähnlich Figur 12, wobei Jedoch eine geringfügige Abwandlung dargestellt wird, die eine Pumpe oder einen Kompressor enthält, die bzw. der von außen her über einen Treibriemen (wobei die keine Einschränkung darstellen soll) angetrieben wird und wobei weiter ein zentrales Spinelventil vorgesehen ist, welches einen zweistufigen Betrieb (obwohl auch diese Stufenzahl keine Beschränkung darstellen soll) gewährleistet, und wobei diese Ansicht im wesentlichen einen Schnitt längs der Ebene ist und in Richtung 14-14 von Figur 15 verläuft, Fig. 15 eine Ansicht, im wesentlichen im Schnitt, wenn auch das zentrale Spindelventil in Seitenansicht gezeigt ist, wobei der Schnitt längs der Ebene und in Richtung der Linie 15-15 von Figur 14 verläuft, Fig. 16 einen axialen Teil-Längsschnitt durch das Spindelventil, wobei die übrigen Teile der Vorrichtung zum Zweck der Vereinfachung der Zeichnung weggenommen sind, wobei der Schnitt im wesentlichen längs der Ebene und in Richtung der Linie 16-16 von Figur 15 verläuft, Fig. 17 eine Ansicht ähnlich derjenigen von Figur 14, wobei jedoch diese Figur die zweite einer Folge von vier nacheinanderfolgenden Ansichten, mit der Figur 14 als erste dieser Ansichten, darstellt, und den Kolben oder Rotor sowie das Gehäuse zeigt, und zwar gedreht um 90 im Uhrzeigersinn gegenüber der in Figur 14 gezeigten Stellung dieser Teile, Fig. 18 eine weitere Ansicht ähnlich derjenigen von Figur 14, wobei jedoch diese Figur die dritte eine Folge von vier Ansichten, mit Figur 14 als erste Ansicht, darstellt und den Kolben oder Rgtor und das Gehäuse zeigt, und zwar um 180 im Uhrzeigersinn gegenüber der in Figur 14 dargestellten Stellung dieser Teile, Fig. 19 eine weitere Ansicht ähnlich der von Figur 14, wobei jedoch diese Figur die vierte in einer Folge von vier nacheinanderfolgenden Darstellungen ist, mit Figur 1-4silß erste dieser Darstellungen, und den Kolben oder Rotor und das Gehäuse in einer Lage darstellt, die gegenüber der in Figur 14 gezeigten Stellung dieser Teile um 270 verdreht ist, Fig. 2Q eine vereinfachte und' schematische Darstellung ähnlich Figur 14, die jedoch ein Beispiel von vielen M6glichkeiten unterschiedlicher Gestaltungen zeigt, welche die Vorrichtung annehmen kann bezüglich der Gestalt des Außengehäuses und des inneren Kolbens oder Rotors, wobei beide diese Teile, ohne daß damit eine Einschrinkung erfolgen soll, in rechteckiger Gestalt gezeichnet sind, Fig. 21 eine weitere Ansicht der rechteckigen Form der Vorrichtung von Figur 20, wobei jedoch der Kolben oder Rotor und das Gehäuse gegenüber der Darstellung von Figur 20 um 90 im Uhrzeigersinn verdreht sind, Fig. 22 eine Ansicht teilweise in Draufsicht und teilweise als Schnitt im wesentlichen längs der Ebene und in.der Richtung der Linie 22-22 von Figur 21, Fig. 23 eine Ansicht ähnlich der von Figur 22, und zwar vom gleichen Beobachtungspunkt aus, wobei jedoch eine geringefügige Abwandlung der rechteckigen Gestalt der Vorrichtung von Figur 21 und 22 gezeigt ist, und wobei bei dieser Abwandlungsform in der Draufsicht bzw. im Schnitt die Gestaut mehr zylindrisch als rechteckig ist, Fig. 24 eine Ansicht Ibzilich der von Figur 21, wobei Jedoch eine weitere Abwandlungsform der Vorrichtung dargestellt ist, die nur zwei Rippen und zwei Kammerräume besitzt, Fig. 25 eine Ansicht ähnlich derjenigen von Figur 24, darstellend eine weitere Form eines Ausf(1hrungsbeispieles mit zwei Rippen und zwei Kammerräumen ähnlich in vielen Beziehungen der Form von Figur 24, wobei jedoch in diesem Fall eine im wesentlichen rechteckige Gestaltung, gesehen von hinten her und im Schnitt, vorgesehen ist, Fig. 26 eine Ansicht ähnlich derjenigen von Figur 25, Jeffiodh mit einer geringfügigen Abwandlung, wobei anstelle von zwei Rippen nur eine einzige Längsrippe vorgesehen ist, und wobei diese einzige Längsrippe vollständig den geschlitzten bzw. geöffneten Kolben oder Rotor durchsetzt, so daß sich die einzige Längsrippe in Axialrichtung relativ dazu bewegen kann, Fig. 27 eine Ansicht von hinten her, teilweise als Seitenansicht, teilweise als Schnitt, ähnlich In mancher Beziehung, nämlich dem Blickpunkt und der Stellung, der Figur 14, wobei jedoch eine Abwandlungsform der Vorrichtung dargestellt ist, bei welcher die durch das Gehäuse und den Kolben bzw Rotor begrenzten Kammern eine bogenfrmige Gestalt aufweisen, derart, daß die LKnge des einen Teil des Ventilsysteins enthaltenden Kolben-Fluideinlasses verkleinert ist, wodurch das Kompressionsverhältnis der Vorrichtung wirksam vergrößert wird, Fig. 28 eine Ansicht im wesentlichen ähnlich derjenigen von Figur 15, wobei jedoch der Kolben bzw. Rotor und das Gehäuse unbeweglich sind, derart, daß sie starr befestigt sind, während umgekehrt der erste und zweite Support relativ drehbar sind und das Gehäuse auf einer Gehäuseachse und dem Kolben oderRotor und damit das Spindelventil auf einer Kolbenachse drehbar lagern, und zwar exzentrisch zur Gehäuseachse, wobei die Supporte um die Gehäuseachse des Supports und des Gehäuses gedreht werden, und wobei diese Ansicht das Gehäuse des effektiv drehbar vereinigten und unbeweglichen Gehäuses und Kolbens derart zeigt, daß es starr bezüglich des Grundträgers ist, Fig. 29 eine Ansicht ähnlich der von Figur 28, wobei jedoch in diesem Fall der Kolben und der Rotor derart dargestellt sind, daß sie als das im wesentlichen drehbar vereinigte Element aus Kolben und Gehäuse sind und starr bezüglich des starren Lagersupports sind, Fig. 30 eine Ansicht ähnlich derjenigen von Figur 15, wobei jedoch die durch die Innenfläche des Gehäuses und die entsprechende Außenkante des Kolbens oder Rotors begrenzte Innenkammer in axialer Längsrichtung versetzt ist und am Ende ein Lager aufweist, um die relative Längsverschiebung des Kolbens oder Rotors bezüglich des Gehäuses zu kompensieren, was normalerweise auftreten würde, wenn das Lager nicht vorhanden wäre, wenn nicht die gesamte Vorrichtung in VertikaLrichtung axial in einer Richtung ausgerichtet ist, derart, daß die nach unten gerichtete Kraft der Schwerkraftswirkung auf den Kolben oder auf das Gehäuse als Ersatz für das Drucklager wirkt, Fig. 31 eine schematische Teilseitenansicht einer Abwandlungsforin der Erfindung in Richtung der Linie 31-31 von Figur 32, darstellend teilweise eine Ausführungsform von mehreren Möglich keiten der Einstellung des Ausmaßes der Exzentrizität der Kolben- oder Rotorlagerung bezüglich der Gehguselagerung, wie sie durch die beiden vorerwähnten exzentrischen Träger gehaltert werden, Fig. 32 einen Teilschnitt im wesentlichen längs der Ebene und in der Richtung der Linie 32-32 von Figur 31, darstellend das neue, typische aber nicht einschränkende Mittel zur Einstellung der Exzentrizität gemäß Figur 31, Fig. 33 eine teilweise vergrößerte, schematische Ansicht, teilweise als Ansicht von hinten und teilweise als Endschnitt im wesentlichen Enges einer Ebene und in einer Richtung nach der Linie 33-333 von Figur 34, darstellend ein Ausführungsbeispiel einer Bolzen, Abstandhalter und Löcher aufweisenden Synchronisationseinrichtung zum Synchronisieren der relativen Drehung des Kolbens oder Rotors und des Gehäuses um die Gehäuseachse, Fig. 34 eine weitere, etwas vergrößerte Teilseitenansicht, teilweise im Schnitt und teilweise als Vollansicht, darstellend die Bolzen, symmetrische Abstandhalter und Löcher aufweisende Synchronisationseinrichtung von Figur 33, im wesentlichen gesehen längs der durch die Linie 54-54 von Figur 33 angedeuteten Ebene, Fig. 35 einen vergrößerten Teilschnitt im wesentlichen längs der Ebene und in der Richtung der Linie 35-35 von Figur 36, darstellend eine Abwandlungsform der Synchronisationseinrichtung, welche die Form eines Kurbelzapfens aufweist und das Gehäuse und den Kolben oder Rotor miteinander synchronisiert, wobei jedoch lediglich eine die Kammerräume ändernde Relativbewegung zugelassen wird, Fig. 36 eine vergrößerte Endansicht im wesentlichen längs der Ebene und in der Richtung der Linie 36-36 von Figur 35, darstellend den als Synchronisationseinrichtung dienenden Kurbelzapfen, wie er mehr vom Ende als von der Seite her gesehen wird, Fig. 37 eine teilweise, schematische Ansicht von einem Beobachtungspunkt im wesentlichen gleich demjenigen der Figur 15 aus, wobei jedoch eine abgewandelte Form der Erfindung dargestellt ist,mit einer abgewandelten Ventileinrichtung, einschließlich entgegengesetzt gerichteten Einlaß- und Auslaßventilen, wobei im Falle des Auslaßventiles eine Fluid-Auslaßdffnung vorgesehen ist, die durch das Gehäuse und nicht durch das zentrale Spindelventil von Figur 15 getragen wird, Fig. 38 eine Teilansicht, wobei manche Teile weggebrochen sind, von einem Beobachtungspunkt ähnlich demjenigen der Figur 37 aus, wobei jedoch eine Abwandlungsform der Ventilanordnung dargestellt ist, einschließlich Einlaß- und Auslaßventilen, die so angeordnet sind, daß sie nicht auf die Zentrifugalkräfte ansprechen, Fig.38a eine Teilansicht, wobei einige Teile weggebrochen sind, ähnlich ausschließlich dem oberen Teil der Figur 38, wobei jedoch eine weitere geringfügige Abwandlung der Ventilanordnung gezeigt ist, Fig. 39 eine Teilansicht von einem Beobachtungspunkt im wesentlichen ähnlich demjenigen der Figur 18, wobei jedoch eine weitere Ausführungsform der Ventilanordnung dargestellt ist, bei welcher die Ventilanordnung ein federbelastetes Haspelventil aufweist und einen Antriebsnocken, der einen geeigneten Betrieb des Haspelventils in Zeitabhängigkeit zur relativen Drehbewegung der Vorrichtung gewährleistet, wenn ein zweistufiger Betrieb vorgesehen ist, wobei jedoch dieser Betrieb keine Einschränkung darstellen soll, Fig. 40 einen Teil-Querschnitt im wesentlichen ähnlich dem Mittelteil von Figur 14, darstellend nur das Ventil, und zwar in abgewandelter Form, Fig. 41 eine Teilansicht von einem Beobachtungspunkt im wesentlichen ähnlich demjenigen von Figur 14 aus, darstellend eine weitere Abwandlungsform der Erfindung mit biegsamen Rippen, Fig. 42 eine schematische Ansicht einer weiteren Abwandlungsform der Erfindung, und zwar im wesentlichen ähnlich der Ausfünrungsform nach den Figuren 14, 15 und 16, wobei jedoch ein dreieckiger Kolben oder Rotor dargestellt ist, und zwar ist dieser drei Rippen tragende Kolben mit einer neuen Art von Dichtung versehen, die beide entgegengesetzte Endwände des Gehäuses und die Seitenwände des Gehäuses abdichtet, Fig. 43 einen vergrößerten Teilschnitt im wesentlichen längs der Ebene und in der Richtung der Linie 45-43 von Figur 42, Fig. 44 eine Seitenansicht von rechts her auf den dreieckigen Kolben oder Rotor von Figur 42, der jedoch hier ohne Rippen dargestellt ist, Fig. 45 eine Teilansicht von einem Blickpunkt aus, der im wesentlichen demjenigen von Figur 28 oder 29 entspricht, darstellend eine Abwandlungsform, bei welcher die Betriebs achse zwischen der Gehäuseachse und der Kolbenachse liegt und somit eine gegenläufige exzentrische Bewegung der exzentrischen Träger und des Gehäuses und des Kolbens hervorruft, die eine die Kamrräume verändernde Bewegung durch£thren, fbei diese entgegengesetzt gerichtete Bewegung derart ist, daß sie jede dynamische Gleichgewichtsstörung neutralisiert, die sonst auftreten könnte, wobei dies ohne irgendwelche Hilfsmittel, wie Gegengewichte, möglich ist, und Fig. 46 eine Darstellung einer weiteren Abwandlungsform der Erfindung, wobei der Kolben angeflanscht ist und mit einem einfachen, einseitigen Gehäuse zusaninenwirkt, um einen besonders einfachen Aufbau zu schaffen, ohne die Erfordernis eines vollständig umschließenden Gehäuses.
In den Figuren 1 bis 8 ist als Beispiel eine mit Druckfluid arbeitende Rotationskammermaschine 10 dargestellt. Die Maschine 10 besitzt ein Gehäuse 12 (allgemein ausgedrückt: ein gehäuseartiges Gebilde), welches eine Innenkammer 14 begrenzt und eine Zentralachse 16 aufweist.
Das Gehäuse 12 ist auf einem Support 18 (allgemein ausgedrückt einem von zwei exzentrisch angeordneten Trägern) derart angeordnet, daß es sich um die Achse 16 drehen kann.
Innerhalb der Rotorkammer (allgemein ausgedrückt Kolbenkammer) 14 befindet sich ein Läufer 20 ( allgemein ausgedrückt ein Kolben), der einen Läuferkörper 22 aufweist mit einer Zehtralachse 24, die mit Abstand parallel. zur Gehäuseachse 16 verläuft. Der Läufer 20 ist durch Mittel 25 gelagert (allgemein gesprochen einem~Teil des anderen der beiden exzentrischen Träger), derart, daß er um seine Achse 24 rotieren kann. In sich axial erstreckenden, radialen Öffnungsschlitzen des Läuferkörpers 12 sind Rippen 26 gleitbar angeordnet.
Innerhalb des Rotorkörpers befinden sich Mittel 28 zum federnden Belasten dieser Rippen nach außen (bei dem dargestellten Beispiel radial nach außen obwohl dies nicht unbedingt der Fall sein muß gegen die Wandung der Rotorkammer 14, derart, daß eine Fluid-Dichtung entsteht. Die benacnbarten Rotorrippen 26 begrenzen zwischen sich Kammern 30. Bei einer besonderen, mit Druckfluid arbeitenden Ratationskammermaschine nach der Erfindung sind drei Rotorrippen 26 und damit drei Kammern 30 vorgesehen. Die iiotorrippen bzw. -flügel sind dabei gleichmäßig um den Umfang verteilt, mit einem Winkelabstand von Jeweils 120 Grad. Demgemäß erstrecken sich auch die Kammern 30 bebezüglich des Umfanges um Jeweils 120 Grad. Mit dem Gehäuse 12 und dem Rotor 20 sind beispielhafte aber nicht einschränkende Antrieosmittel 32 verbunden, welche eine Drehung des Gehäuses und des Rotors um ihre entspiechenden Achsen 16 und 24 bewirken, undzwar annähernd im Gleichlauf, derart, daß wesentliche Winkelgeschwindigkeiten zwischen Gehäuse und Rotor vermieden sind.
In Antdebsverbindung mit dem Rotor 20 stehen beispielhafte aber nicht einschränkende Kraftübertrager 34 zum Ubertragen der Antriebskraft zwischen dem Motor und einem auf der Zeichnung nicht dargestellten äußeren Mechanismus. Bei dem dargestellten Beispiel treibt der Motor den Außenmechanismus über die Übertragungsmittel 34 an. Allgemein gesprochen ist es so, daß entweder der Rotor 20 oder das Rotationsgehäuse irgendeinen Außenmechanismus enthalten oder antreiben können. Bei einer Rotationspumpe nach der Erfindung wird der Pumpenrotor oder das Gehäuse von außen durch einen Antriebsmotor angetrieben, und zwar über den Ubertragungsmechanismus 34 oder irgendeinen anderen mechanischen Antriebseingang.
Innerhalb des Motors befinden sich Einlaß- und Auslaßkanäle 36 bzw. 38, welche das Arbeitsfluid den Kammern 30 zuführen bzw. von diesen ableiten. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Arbeitsfluid ein trennbares Luft- Brennstoff- Gemisch. Es sind Ventile 40 vorgesehen, welche die Einlaßleitung 3b und die Auslaßleitung 38 mit den Kammern 30 verbinden,und zwar in einer bestimmten Zeitbeziehung zur Drehung des Gehäuses 12 und des Rotors 20.
Ferner sind Zündkerzen 42 zum Zünden des Verbrennungsgemisches in Jedem Verbrennungsraum 30 vorzusehen, wobei die Zündung ebenfalls in einer bestimmten Zeitbeziehung zur Drehung des Rotors und des Gehäuses erfolgt, derart, daß der Rotor durch den Druck der heißen Verbrennungsgase auf die unausgeglichenen Flächen der Rippen gedreht wird, die Jede der Kammern 30 begrenzen.
Der Betriebsablauf dieses Motors ist in den Fig.
6a bis 6h dargestellt. Dieser Betriebsablauf wird im einzelnen später erläutert. An dieser Stelle genügt zu sagen, daß während der gleichförmigen Drehung von Gehäuse 12 und Rotor 20 die Kammern 30 fortschreitend und abwechselnd sich vergrößern und verkleinern. Eine Betrachtung des Betriebsablaufes bezüglich der Kammer 30a in den erwähnten Figuren zeigt, daß in Fig. 6b die Kammer 30a eine Vergrößerung erfährt und ein brennbares Luft- Brennstoff- Gemisch (nachfolgend kurz Brennstoff genannt) von der Einlaßleitung 56 aufnimmt. Die Figuren und 6d zeigen, wie die Kammer 30a wieder verkleinert wird, mit dem Ergebnis einer Komprimieruig des Brennstoffes in der Kammer. In den Figuren 6e und 6f vergrößert sich die Kammer 30a wieder und der in ihr enthaltene Brennstoff ist gezündet, um den Rotor und das Gehäuse in Drehung zu versetzen. In den Figuren 6g und 6h wird die Kammer 30a wieder verkleinert, mit der Folge, daß das verbrannte Gas in der Kammer in die Auslaßleitung 38 ausgestoßen wird.
Betrachtet man nun die Rotationskammermaschine 10, wie sie in den Figuren dargestellt ist, näher, so zeigt sich, daß das Maschinengehäuse 12 im Querschnitt im wesentlichen zylindrisch ist. Das Gehäuse enthält eine zylindrische Wandung 46, die an ihren Enden durch kreisscheibenartige Abschlußwände 50 abgeschlossen ist. Jede Abschlußwand 50 besitzt einer nach außen gerichtete, koaxiale Nabe 52, die durch eine Anzahl von in Umfangsrichtung sich erstreckt ender Längsöffnungen 54 durchsetzt ist. Wie aus Fig.5 hervorgeht, sind diese Öffnungen möglich der Gehäuse 1 bis 16 im wesentlichen mit gleichem Winkelabstand angeordnet.
Der Gehäusesupport 18 weist aufrecht stehende Lagerborke 56 auf, welche das Gehäuse 12 in dessen Endrichtung haltern. Die Lagerböcke 56 besitzen innere, koaxiale Lagerschalen 58 (ein weiterer Teil des zuerst erwähnten einen der beiden exzentrischen Träger) auf, welche die Naben 52 an den Gehäuseendwänden 50 drehbar umfassen. Die Lagerböcke 56 haltern das Masohinengehäuse 12 derart, daß es sich um seine Achse 16 drehen kann.
Der Körper 22 des Läufers 20 ist im Querschnitt zylindrisch und besitzt einen Durchmesser, der betrEchtlich geringer ist als der Innendurchmeseer der zylindrischen Rotorkammer 14. Von den Enden des Rotorkörpers gehen damit einstückige und koaxiale Wellen 60 aus. Diese Wellen erstrecken sich drehbar durch Lagerbohrungen 62 der Gehäuse-Lagerböcke 56 (ein anderer Teil des oben an zweiter Stelle erwähnten der beiden exzentrischen Träger) und lagern den Rotor derart, daß er sich um seine Achse 24 drehen kann.
Die Endflächen des Rotorkffrpers 22 besitzen Dichtungen 63, die an den Innenflächen der Endwände 50 des Gehäuses anliegen. Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich, stellt der Rotorkörper 22 einen einheitlichen Körper dar, mit einem äußeren, vergleichsweise dünnwandigen Randteil 64, einer zentralen Nabe 66 und einer Anzahl von abwechselnd angeordneten und gleichmäßig verteilten Speichen 68, 70, welche sich zwischen der Nabe und dem Außenrand erstrecken. Die Speichen 68 sind in axialer Richtung des Rotorkörpers vergleichsweise schmal und lauSn zwischen den Enden des Körpers zentral zusammen, wie aus Fig. 1 ersichtich. Die Breite der dazwischen liegenden Speichen 70 ist gleich der Axiallänge des Rotorkörpers 22. Es sind jeweils drei Speichen 70 und drei Speichen 68 vorhanden, die jeweils voneinander um 120 Grad versetzt sind. Die benachbarten Speichen 68, 70 sind abwechselnd angeordnet und besitzen somit einen Abstand voneinander von 60 Grad.
Die Rotorrippen 26 sitzen gleitbar in entsprechenden radialen Schlitzen 72, welche in die Speichen 70 des Rotors eingeformt sind. Wie am besten aus Fig. 1 hervorgeht, öffnen sich die Rippenschlitze 72 an gegenüberliegenden Enden des Rotorkörpers 22. Jede Rotorrippe 26 besitzt zwei Platten 74,in in Gegenüberstellung, die einander zugekehrte Rillen aufweisen, welche Entlüftungsöffnungen 76 darstellen. Die Außenenden der Entlüftungsöffnungen der Rippen öffnen sich ln Rillen 78, die sich längs der Außenkante der Rippen erstrecken. Die Innenkanten der Entlüftungsöffnungen öffnen sich über die Innenkanten der Rippen. Durch den Boden der Rippenschlitze 72 erstrecken sich Durchlässe 80 im Rotorkörper 22, welche, in der vorher beschriebenen Weise, mit der Abgasleitung 38 des Motors in Verbindung stehen.
Die äußeren Rippenrinnen 78 stehen somit mit der Abgasleitung 38 des Motors in Verbindung1und zwar über die Rippendurchlässe 76 und die Durchlässe 80 des Rotorkörpers. Jegliches Arbeitsfluid also, beispielsweise Verbrennungsgas, welches von einer zur anderen der Kammern 30 des Motors 10 hindurchzudringen sucht, passiert die Außenkante der dazwischen liegenden Rotorrippe 26 und wird somit in die Abgasleitung 38 abgeführt, und zwar über di ßiteinander in Verbindung stehenden Durchgänge, die gerade erwähnt worden sind. Dies unterstützt die Vermeidung von Frühzündungen während des Betriebs des Motors.
Die Enden der Kanten der Rotorrippen 26 sind geschlitze und nehmen federbelastete Metalldichtungen 82 auf.
Die Dichtungen 82 liegen an den Innenflächen der benachbarten Endwände 50 des Gehäuses an. Diese Dichtungen und die Rotorkörper - Dichtungen 63 gleichen Abnützungen aus und verhindern ein Durchdringen von Arbeitsfluid oder Verbrennungsgas zwischen benachbarten Kammerräumen 30 an den Enden des Rotorkörpers 22. Innerhalb Jeder Rotorspeiche 70, und zwar benachbart den Enden der entsprechenden Rotorrippe 26, befinden sich zwei Kolbenkammern oder -zylinder 84, die sich nach außen durch den Boden des benachbarten Rippenschlitzes 72 öffnen. Die Innenenden dieser Zylinder sind geschlossen. Gleitbar sitzen in den Zylindern 84 Kolben 86, welche an den Innenkanten der benachbarten Rotorrippen 26 anliegen. Zwischen den Bodenwänden der Zylinder 84 und den Kolben 86 befinden sich Federn 88, welche die Kolben 86 nach außen gegen die Rotorrippen 26 belasten und dadurch diese Rippen nach außen gegen die Wandung der Rotorkammer 14 drücken, wodurch eine Fluiddichtung entsteht. Das Innenende Jedes Rippenzylinders 84 steht über einem Durchgang 90 im Rotorkörper 82 mit einem benachbarten Kammerraum 30 in Verbindung. Wie nachfolgend erläutert, tritt während des Betriebs der Maschine 10 das heiße, in Jeder Kammer während des Verbrennungsvorganges entstehende Verbrennungsgas durch die Durchlässe 90 in die benachbarten Rippenzylinder 84 ein und erzeugt eine nach außen gerichtete Kraft oder Druck auf die entsprechenden Rippenkolben 86, und zwar zusätzlich zu der Kraft, die durch die Kolbenfedern 88 und die Zentrifugalkraft ausgeübt wird. Während des Betriebs des Gasmotors 10 werden somit die Rotorrippen 2b nach außen gerichteten Federn. Zentrifugal- und Verbrennunsgaskräften ausgesetzt, welche die Rippen nach außen gegen die Wandung der Rotorkammer 14 belasten.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die im ersten Ausführungsbeispiel dargestellten und im vorhergehenden Absatz erläuterten Arten von Mitteln zum Betätigen oder Vorspannen der Rippen keine Einschränkung der Erfindung darstellen. Für die Betätigung bzw. Vorspannung der Rippen können nämlich die verschiedensten Mittel herangezogen werden, die dann ebenfalls im Rahmen der Erfindung liegen. In diesem Zusammenhang soll, zwar lediglich beispielhaft, darauf hingewiesen werden, daß die im vorausgehenden Absatz erwähnten Kolben 86 vollständig weggelassen werden können und der Fluiddruck dann entweder über die erwähnten Durchgänge 90 im Rotorkörper 22 oder auf andere Weise auf die Innenseite der Rippen 26 einwirkt, derart, daß die Rippen 26 nach außen gegen die Wand der Rotorkammer 14 gedrückt werden. Außerdem ist darauf hinzuweisen, daß die Quelle des Fluiddruckes für eine derartige, auf Fluiddruck beruhende Art von Betätigung der Rippen auch den in der Rotorkammer 14 bestehenden Druck beinhalten kann oder den Druck in irgendeiner der Kammern 30, welche das Arbeitsfluid unter hohem Druck beinhalten. Es kann auch irgendeine andere Druckfluid-Quelle verwendet werden, um die Rippen 26 nach außen zu pressen. Es ist sogar möglich, eine getrennte oder Hilf s- Hoohdruokfluidpunpe für diesen Zweck zu verwenden, wenn dies gewünscht wird. Zusätzlich soll noch erwähnt werden, daß die die Rippen betätigenden oder vorspannenden Mittel nicht unbedingt einen Fluiddruck und den Druck der Kolbenfedern 88 miteinander kombinieren mUssen,oder mit der erwähnten Zentrifugalkraft. Naoh bestimmten Ausführungsformen der Erfindung können diese Arten der Betätigung oder Vorspannung der Rippen, d.h. die Betätigungskraft infolge eines Fluiddruckes, die Betätigungskraft infolge Federdruckes und die Betätigungskraft infolge Zentrifugalkraft unabhängig voneinander verwendet werden zur Vorspannung der Rippen 26 nach außen. Auch ist die Verwendung magnetischer Anziehung und/oder magnetischer Abstoßung zur Betätigung der Rippen mdglich und soll hier nachfolgend kurz magnetische Rippen- Betätigungskraft genannt werden, die durch entsprechende magnetische Mittel erzeugt wird. Auch können die Federn 88 vollständig weggelassen werden, wobei dann die Rippen 26 im wesentlichen vollständig durch Fluiddruck nach außen gepreßt werden.
Umgekehrt ist es auch möglich, die Fluiddruck- Betktungsanordnung zu modifizieren oder vollständig wegzulassen, insoweit die Rippen 26 in Betraohtung stehen, und Federn zu verwenden, wie sie bei 88 dargestellt sind oder bqxlvalente Mittel, welche die Rippen nach außen drücken.
Auch ist es möglich, weder Fluiddruck noch KolbenfeRern wie sie bei 88 gezeigt sind, für die Betätigung der Rippen 26 nach außen zu verwenden, und lediglich die Zentrifugalkraft auszunützen, welche dazu neigt, die Rippen 26 nach außen zu drücken, wenn der Rotor 20 und das Gehäuse 12 gleichförmig rotieren. Auch können magnetische Kräfte allein Anwendung finden. Auch ist es möglich, irgendeine Kombination dieser vier verschiedenen Arten von die Rippen betätigenden und vorspannenden Mittel einzusetzen, zusammen oder in Kombination, wobei alle diese Möglichkeiten im Rahmen der Erfindung liegen.
Zusätzlich soll noch erwähnt werden, daß die Erfindung nicht auf das zuerst beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist, welches am besten aus Fig. 3 ersehen werden kann, wobei Jede der Rippen 26 radial durch den Rotorkörper 22 getragen wird, zwecks radialer Gleichbeweg nach außen unter der Wirkung irgendeiner der oben erwähnten Arten von die Rippen betätigenden und vorspannenden Mittel, wobei die Rippen in Dichtungsverbindung mit der Innenfläche des zylindrischen Teils der Gehäusewandung 46 gelangen, welche die Rotorkammer 14 begrenzt. Die Rippen 26 können auch nicht-radial angeordnet und/oder durch die Wand 46 des Gehäuses 12 getragen sein, also nicht durch den Rotorkörper 22. Erforderlich ist lediglich, daß Jede dieser Rippen 26 in wirksamer Dichtungsverbindung sowohl mit dem Rotorkörper 22 als auch mit dem entsprechenden, an der Außenseite benachbarten Teil der Wandung 46 des Gehäuses 12, welches die Rotorkammer 14 begrenzt, steht, oder mit davon getragenen Hilfs- Dichtungsanordnungen. Für bestimmte Ausführungsformen der Erfindung ist es auch möglich, die Rippen flexibel auszubilden, derart, daß die relative, den Kammerraum ändernde Bewegung des Rotors 20 und des Gehäuses 12 während der Drehung der Maschine möglich ist, ohne die Erfordernis irgendeiner tatsächlichen Gleitbewegung Jeder Rippe relativ zum Rotor oder zum Gehäuse, wobei eine beispielhafte Ausführungsform später anhand der Fig. 41 beschrieben werden wird. Alle diese Anordnungen liegen im Rahmen der Erfindung.
Die oben beschriebenen Mittel zur EntlUftung-der Außenkanten der Rotorrippen 26 und zur Vor spannung der Rippen nach außen gegen die Wand der Rotorkammer 14 arbeiten so zusammen, daß die Rippen eine hochwirksame Fluiddichtung bezüglich der Kammerwand darstellen und dadurch ein Hindurchtreten von Arbeitsfluid oder Verbrennungsgas zwischen benachbarten Kammern 30 verhindert. Eine FrUhzündung in den Kammerräumen während des Betriebs des Motors wird damit vermieden.
Wie vorher erwähnt,beinhaltet der Rotationskammer-Motor 10 Ubertragungsmittel 32, welche das Motorgehäuse 12 und den Rotor 20 antriessmäßig koppeln, so daß beide im Gleichklang umlaufen, wobei außerdem Kraftübertragungsmittel 34 vorgesehen sind, über welche ein Antriebsmoment vom Motor auf einen nicht dargestellten, anzutreibenden Mechanismus übertragen wird. Wie am besten aus der Fig.
2 und 4 zu ersehen ist, enthalten die Kraftübertragungsmittel 34 eine Ausgangswelle 97, die drehbar in einem der Lagerböcke 56 des Gehäuses gelagert ist und sich um eine Achse dreht, die parallel aber geringfügig nach unten gegen die Rotorachse 24 versetzt ist. Starr sitzen auf der Ausgangswelle zwei Zahnräder 92 und 94. Das Zahnrad 92 greift in eine Zahnrad 96 ein, das starr am Außenende der benachbarten Rotorwelle 60 sitzt. Das Zahnrad 94 der Ausgangswelle greift in ein Zahnrad 98 ein, das koaxial am benachbarten Ende des Gehäuses 12 befestigt ist. Es ist offensichtlich, daß die Drehung des Rotors 20 sowohl das Motorgehäuse 12 als auch die Außenwelle 97 in Drehung versetzt. Die Zahnräder 92, 94 der Ausgangswelle haDen im wesentlichen den gleichen Durchmesser und die gleiche Zahnzahl, ebenso die Zahnräder 96, 98 des Rotors bzw. des Gehäuses. Demgemaß drehen sich das Gehäuse 12 und der e Rotor 20 in der gleichen Richtung und der gleich oder angenähert der gleichen Winkelgeschwindigkeit.
Die als Beispiel aber nicht als Einschränkung angegebenen Ventile 40 zur Verbindung der Kammerräume 30 mit dem Motoreinlaß 36 und dem Motorauslaß 38 enthalten eine drehbare Ventilbuchse,- röhre oder -leitung 100. Diese Ventilbuchse erstreckt sich durch den Körper 22 des Maschinenrotors 20 an der Rotorachse 24 und ist somit bezüglich des Rotorkörpers 22 drehbar. Geeignete Rotationsdichtungen (auf der Zeichnung nicht dargestellt) können vorgesehen setn,um die Ventilbuchse bezüglich des Rotorkörpers 22 abzudichten. Die Enden der Ventilbuchse 100 sind offen und erstrecken sich koaxial durch die Rotorwellen 60 und darüberhinaus.' An das Ende der Ventilbuchse 100 ist benachbart der Ausgangswelle 97 ein Zahnrad 102 befestigt, welches in ein Zahnrad 104 eingreift, das starr auf der Ausgangswelle 97 sitzt. Während des Betriebs der Maschine 10 wird somit die Ventilbuchse 100 in der gleichen Richtung wie das Gehäuse 12 und der Rotor 20 gedreht. Das Zahnrad 102 der Ventilbuchse ist Jedoch kleiner als die Zahnräder 96, 98 von Rotor und Gehäuse, und das Zahnrad 104 der Ausgangswelle ist größer als die Zahnräder 92, 94 der Ausgangswelle. Die Folge davon ist, daß die-Winkelgeschwindigkeit der Ventilbuchse die Winkelgeschwindigkeit des Maschinengehäuses 12 und des Rotors 20 übersteigt. Bei der typischen Maschine nach der Erfindung dreht sich beispielsweise die Ventilbuchse einals einhalb mal schneller/Rotor und Gehäuse (in bestimmten anderen Ausführungsformen beträgt der Multiplikationsfaktor ein halb oder einen anderen Bruch mit 2 als Teiler und einer ungeraden Zahl über dem BruchsWrich). Während des Betriebs der Maschine 10 weisen somit Rotor 20 und Ventilbuchse 100 zueinander eine Relativ- Drehbewegung auf.
Selbstverständlich gilt dies für einen Betrieb mit vier Arbeitshüben. Für einen Betrieb mit zwei Arbeitshüben ist es nicht erforderlich, daß sich die Ventilbuchse 100 überhaupt dreht oder mit einer Geschwindigkeit entsprechend einem geraden Vielfachen der gleichen Drehgeschwindigkeit von Rotor und Gehäuse.
O«uer durch das Innere der Ventilbuchse 100 erstreckt sich in ihrem Mittelteil eine Wand 106, deren zentraler Teil in einer Ebene angeordnet ist, welche die Achse der Ventilbuchse enthält. Der Leitungsweg der Zentralventilbuchse rechts von dieser Wand in Fig. 1 bildet eine Einlaßleitung 108, die mit dem Motoreinlaß 36 in Verbindung steht. Der Leitungsweg der zentralen Ventilbuchse links von der Wandung 106 bildet eine Auslaßweitung 110, welche mit dem Motorauslaß 38 in Verbindung steht. Offnungen durch die zylinditsche Wandung der Ventilbuchse an entgegengesetzten Seiten dieser Innenwand 106 stellen einen Einlaß 112 und einen Anlaß 114 dar. Die Einlaßöffnung 112 steht mit der Ventilbuchsen- Einlaßweitung 108, die Auslaßöffnung 114 mit der Ventilbuchsen- Auslaßweitung 110 in Verbindung.
Es soll in die Erinnerung zurückgerufen werden, daß während des Betriebs des Motors 10 der Rotor 20 und die Ventilbuchse 100 eine relative Drehung durchführen.
Während dieser relativen Drehung des Rotors und der Ventilbuchse sind die Ventileinlaßöffnung 112 und die Ventilauslaßöffnung 114 nacheinander mit kombinierten Einlaß-und Auslaßleistungen 116 im Rotorkörper 22 ausgefluchtet.
Wie am besten aus den Fig. 1 und 3 ersichtlich, erstreckt sich die Rotorleitung 116 durch die schmälere Rotorspeiche 68 und öffnet sich an ihrem äußeren Ende in den benachbarten Kammerraum 30. Die inneren Enden der Leitungen 116 öffnen sich in die zentrale Bohrung durch den Rotorkörper 22, welche die Ventilbuchse 100 aufnimmt. Es ist offensichtlich, daß während des Betriebs des Motors 10 die relative Drehung von Rotor 20 und Ventilbuchse 100 derart wirken, daß die Kammerräume 30 des Motors abwechselnd mit dem Motoreinlaß 36 und dem Motorauslaß 38 in Verbindung stehen.
Wie am besten aus Fig. 1 ersichtlich, weist die Wand der Ventilbuchse 100 eine Reihe von Öffnungen 118 an der Auslaßseite ihrer zentralen Innenwand 106 auf.
Diese Öffnungen sind umfangsmäßig um die Ventilbuchse 100 mit Abstand voneinander verteilt, und zwar in einer Ebene, welche die. im Rotorkörper 22 befindlichen Entlüftungsöffnungen 80 der Rotorrippen enthält, und sie öffnen sich in ein äußerte Rille 119 der Buchse. Es ist offensichtlich, daß während des Betriebs des Motors die Rotoröffnungen 80 und die Ventilbuchsenöffnungen 118 fortlaufend die äußeren Rippenrillen 78 mit dem Motorauslaß 38 verbinden, und zwar zu dem bereits früher erwähnten Zweck.
Bei dem Ausführungsbeispiel eines Rotorkammermotors 10 nach der Zeichnung steht der Motoreinlaß 36 mit dem zentralen Durchlaß über eine Leitung 120 zur Zufuhrung eines brennbaren Luft- Brennstoff- Gemisches von einem Vergaser 122 zum Motor 10 in Verbindung. Das strömungsmäßig abwärts liegende Ende der Leitung 120 ist offen und ist in einer koaxialen, rluiddichten Beziehung zum Einlaßende der Ventilbuchse 100 angeordnet, um so einen Brennstoff-Strom, d.h. das brennbare Luft- Brennstoff-Gemisch in die Einlaßleitung 108 der Ventilbuchse einzufahren. Der Motorauslaß 38 steht mit einem zentralen Durchlaß durch eine Motorauslaßleitung 124 in Verbindung.
Diese Auslaßleitung hat ein offenes Ende, das mit dem Auslaßende der Ventilbuchse 100 in Verbindung steht, um so zu ermöglichen, daß die Abgase von der Ventilbuchse in die Auslaßleitung gelangen. Irgendwelche übliche fluiddichte Rotationsverbindungen können zwischen der Ventilbuchse 100 des Motors, der Brennstoffzuführungsleitung 120 und der Abgasleitung 124 vorgesehen sein. In der Zeichnung sind diese Teile beispielsweise mit einfachen abgeschrägten Verbindungsenden versehen, welche eine Rotation der Ventilbuchse 100 gestatten und einen Brennstoffdurchgang am Einlaßende der Ventilbuchse und einen Abgasdurchlaß am Abgasende der Ventilbuchse verhindern. Selbstverständlich kann jede andere Art von Rotationsdichtung Verwendung finden.
Der Gehäusesupport 18 der gezeichneten Rotationskammermaschine 10 weist zusätzlich zu den Lägerböcken 56 für das Gehäuse ein Gehäuse 126 auf, welches die gesamte Maschine 10 umschließt. Am einen Ende dieses Gehäuses 126 ist ein Lufteidaß 128 vorgesehen. Vom entgegengesetzten Ende des Gehäuses 16 geht eine Luftrückführungsleitung 130 ab, welche Luft vom Inneren des Gehäuses dem Vergaser 120 zuführt, wobei diese Lurt dann mit dem brennbaren Luft-Brennstofr-Gemisoh zugemischt wird, welches durch den Einlaß 36 in den Motor 10 gelangt. Während des Betriebs der Rotationskammermaschine 10 findet eine Luftströmung durch das Gehäuse 12t statt, welche den Motor 10 kühlt, Die Zündung des in den Motor gelangenden Luft- Brennstoff- Gemisches erfolgt durch Zündkerzen 42. Diese Zündkerzen sind winkelmäßig gleichmäßig verteilt und in die zylindrische Wand 46 des äußeren Motorgehäuses 12 eingeschraubt. Die Elektroden der Zündkerzen befinden sich in den Kammerräumen 30, welche durch die Rotorrippen 26 begrenzt werden.
Nimmt man an, daß der Rotor 2Q durch die in den Kammerräumen 30 erfolgende Verbrennung des Luft-Brennstoff- Gemisches, welches durch den Motoreinlaß 36 in den Motor gelangt, in Drehung versetzt wird, so dreht sich der Rotor um seine Achse 24, und das Gehäuse 12 um seine Achse 16, wobei Rotor und Gehäuse im Gleichlauf umlaufen, und zwar infolge der KraftUbertragung 32, obwohl natürlich auch verschiedene andere Synchronisierungseinrichtungen anstelle der gezeichneten verwendbar sind, einschließlich von Kurbelzapfen, querverlaufenden Kopplungsbolzen oder Bolzen und Abstandhalter, Bolzen und exzentrischen Buchsen, und entsprechenden übergroßen Löchern, die an den Endplatten 50 des Gehäuses 12 und dem Rotor 20, bzw. umgekehrt angebracht sind, mit Kurbel zapfen und/oder Löchern und gegebenenfalls exzentrischen Buchsen, womit die relative. die Kammerräume ändernde Relativbewegung von Rotor und. Gehäuse erreicht wird. Auch können Drehrippen zu Gehäuse,: wadZoder Rotor zu Gehäuse- Reibungskuppsein lungen vorgesehen oder andere Arten von Kupplungen zum Zweck der Synchronisation. Dabei sind auch nicht-runde Rotoren und Gehäuse eingeschlossen. Die Ventilbuchse wird auf der Rotorachse in Drehung versetzt, und zwar in bestimmter Zeitbeziehung, in der gleichen Richtung wie, aber mit einer schnelleren Winkelgeschwindigkeit als der Rotor, und zwar durch die Zahnradfolge 102, 104. Die sich ergebende relative Rotation von Rotor und Ventil-Duchse bewirkt eine abwechselnde Verbindung von Ventilbuchseneinlaß und - auslaß 112 bzw. 114 mit den Kammerräumen 30,und und zwar in einer bestimmten Zeitbeziehung zur Drehung des Rotors 3G, wobei dieser Arbeitsablauf in den Fig. 6a bis 6h dargestellt ist. Als Folge davon werden dese Kammerräume abwechselnd mit dem Motoreinlaß 36 und dem Motorauslaß 38 in Verbindung gesetzt, und zwar in einer zeitlichen Beziehung zur Drehung des Rotors, was ebenfalls in den Figuren 6a bis 6h dargestellt ist.
Wie bereits früher erwähnt wurde und Jetzt verständlich ist, drehen sich die Kammer 30 bei dieser Ausführungsforrn einer erfindungsgemäßen Rotationskammermaschine 10 mit dem Maschinengehäuse 12 und dem Rotor 20. Während der Drehung der Kammern werden diese größer und kleiner.
Genauer gesagt, jede Kammer erfährt während einer halben Umdrehung des Rotors und des Gehäuses eine Vergrößerung und während der anderen halben Umdrehung eine Verkleinerung.
Während dieser exzentrischen Drehung von Rotor und Gehäuse gleiten die Rotorrippen 26 nach innen und nach außen relativ zum Rotorkörper 22, um so sich dieser Vergrößerung und Verkleinerung der Kammerräume anzupassen. Wie jedoch bereits früher erwähnt wurde und jetzt verständlich it, tritt, wenn überhaupt, nur eine kleine Gleitbewegung zwischen den Rotorrippen 26 und dem Rotorgehäuse 12 auf, und zwar aufgrund der Tatsache, daß Rotor und Gehäuse sich im Gleichlauf drehen.
Der Betrieb der Rotationskammermaschine 10 soll nun anhand der Figuren 6a bis 6h im einzelnen beschrieben werden. Bei dieser folgenden Beschreibung des Motorbetriebes soll nur der Betriebsablauf eines einzigen Kammerraumes erläutert werden, d.h. des Kammerraumes 90a der erwähnten Figuren, da dessen Betriebsablauf für alle Kammerräume typisch ist. In den Fig. 6a bis 6h stellen die nacheinanderfolgenden Figuresdie nacheinanderfolgenden 90-Grad-Winkelstellungen der Drehung von Gehäuse 12 und Rotor 20 sowie nacheinanderfolgende 150- Grad- Winkeldrehungen der Ventilbuchse 100 und des Ventils 40 dar.
Mit anderen Worten,Fig. 6b zeigt den Rotor und das Gehäuse nach einer Drehung zum 90 Grad gegenüber der ursprünglichen Stellung von Fig. 6a. Fig. 6c zeigt den Rotor und das Gehäuse nach einer Drehung um 90 Rrad gegenüber der Stellung von Fig. 6b, u.s.w., In der ursprünglichen Rotor- und Gehäusestellung von Fig. 6a ist der Kammerraum 30a auf sein minimales Volumenverkleinert, und die Ventilbuchse 100 schließt alle Rotor- Einlaß und Rotor- Einlässe und Rotor- Auslässe 116 ab. Während der ersten 90 Grad-Drehung von Rotor und Gehäuse in die Stellung von Fig. 6b vergrößert sich der Kammerraum 30a,unddie Ventilbuchse 100 dreht sich nach vorne relativ zum Rotor 20, d.h. nach vorne in die-Richtung der Drehung des Rotors, so daß der Ventilbuchsen-Einlaß 112 in Verbindung mit der Rotoröffnung 116a gelangt, welche zu dem Kammerraum 30a führt. Während der Drehung von Rotor und Gehäuse aus der Stellung von Fig. 6a in die Stellung von Fig. 6b tritt also ein Verbrennungsgasgemisch vom Vergaser 122 in den sich vergrößernden Kammerraum 30a ein.
Während der nächsten 90-Grad-Drehung von Gehäuse 12 und Rotor 20 aus der Stellung von Fig. 6b in die Stellung von Fig. 6c wird sich der Kammerraum 30a weiter vergrößern bis er sein in Fig. 6c gezeigtes maximales Volumen aufweist. Der Kammerraum nimmt weiter Verbrennungsgas vom Vergaser 122 auf, bis die Vorwärtsdrehung der Ventilbuchse 100 relativ zum Rotor 20 zu einem erneuten Schließen der Rotoröffnung 116a, welche den Einlaß des Kammerraums 30a bildet, führt, wie in Fig. 6c dargestellt ist.
Während der nächsten 180-Grad-Drehung des Motorgehäuses 12 und des Rotors 20 aus der Stellung von Fig. 6c durch die Stellung von Fig. 6d hindurch in die Stellung von Fig. 6e wird der Kammerraum 30a sich fortlaufend verkleinern, bis er die in Fig. 6e dargestellte minimale Volumengröße erreicht hat. Der Rotoreinlaß 116a, welcher zur Kammer 30a führt, wird weiter durch die Ventilbuchse 100 erchlossen sein. Demgemäß wird das brennbare Gasgemisch im Kalamerraum komprimiert.
In oder kurz nach der Stellung von Fig. 6e, wo also das Verbrennungsgasgemisch im Kammerraum 30a auf das Minimalvolumen komprimiert ist, wird die der Kammer 30a zugeordnete Zündkerze 42 mit Zündstrom versorgt und zündet das Gemisch.
Die Art und Weise, in welcher die Zündkerzen in zeitlicher Beziehung zur Rotation von Rotor und Gehäuse gezündet werden, wird nachfolgend erläutert. Die Zündung und die sich daraus ergebende Verbrennung des komprimierten Verbrennungsgasgemisches in der gerade verkleinerten Kammer 30a führt dazu, daß in dieser Kammer das verbrannte Gas unter hohem Druck steht. Diese Zündung und Verbrennung wird dann eingeleitet, wenn die den Kammerraum 30a begrenzende voreilende Rippe eine größere Angriffsfläche aufweist als die nacheilende Rippe. Damit erzeugt die Wirkung der Hochdruck-Verbrennungsgase an den unabgeglichenen Flächen der den Kammerraum 30a begrenzenden Rotor-Rippen ein resultierendes Drehmoment, das den Rotor 20 in Drehrichtung antreibt, d.h. in der in den Figuren 6a bis 6h angedeuteten Richtung. Dieses Antriebs-Drehmoment wird auf den Rotor ausgeübt, beginnend von der Stellung von Figur 6e, wo die Zündung stattfindet, über die Stellung von Figur 6f bis zur Stellung von Figur 6g. Während der Drehung von Gehäuse 12 und Rotor von der Stellung von Figur 6e zur Stellung der Figur 6g wird sich der Kammerraum 30a wieder vergrößern, und zwar von seinem Minimalvolumen zu seinem Maximalvolumen. Die Ventilbuchse 100 wird weiterhin den Rotoreinlaß 116a, welcher zu der Kammer 30a führt, sperren, wodurch das verbrannte Gas in der Kammer 30a eingeschlossen bleibt und somit weiter auf die Rotor-Rippen 26 einwirkt, womit fortlaufend ein Antriebsmoment auf den Rotor ausgeübt wird, wie oben erwähnt.
Während der nächsten 180 ° der Drehung von Gehäuse 12 und Rotor 20 aus der Stellung von Figur 6g über die Stellung von Figur 6h in die Ausgangsstellung von Figur 6a zurück wird der Kammerraum 38a wieder von seinem Maximalvolumen auf sein Minimalvolumen verkleinert. Die Vorwärtsdrehung der Ventilbuchse 100 bezüglich des Rotors 20 bringt die Auslaßöffnung 114 der Ventilbuchse in Ausfluchtung mit dem Rotordurchlaß 116a, welcher zur Kammer 30a führt. Demgemäß wird die Verkleinerung des Kammerraumes 30a infolge Drehung von Gehäuse und Rotor aus der Stellung von Figur 6g in die Stellung von Figur 6a das verbrauchte Verbrennungsgas aus dem Kammerraum verdrängen, und zwar gelangt das verbrannte Gas durch die Auslaßöffnung 114 in den Maschinenauslaß 38, womit dann ein Arbeitszyklus des Kammerraumes 30a beendet ist. Der Kammerraum 30a führt diesen Betriebszyklus stets während zweier aufeinanderfolgender Umdrehungen von Gehäuse 12 und Rotor 20 durch. Wie bereits früher erwähnt, ist dieser Arbeitsablauf typisch für alle Kammerräume der Rotationskammermaschine 10, mit der Ausnahme jedoch, daß sie nacheinander erfolgen, jeweils gemäß der Zündfolge des Motors. Nimmt man an, daß die Zündkerzen des Motors in Richtung gegen den Uhrzeigersinn nacheinander mit 1, 2 und 3 bezeichnet sind und außerdem, daß die Drehung von Gehäuse 12 und Rotor 20 im Uhrzeigersinn erfolgen, dann ist eine bevorzugte Zündfolge für die Maschine eine Zündung der Zündkerzen in der Reihenfolge 1, 3, 2, 1, 3, 2...
Figur 8 zeigt in vergrößerter Einzeldarstellung die Anordnung der Einlaß- und Auslaßventile der Maschine zum Erzielen der oben erwähnten Betriebsabläufe. Aus dieser Figur geht hervor, daß jede der Einlaß- und Auslaßöffnungen 112, 114 der Ventilbuchse eine Winkelerstreckung von 450 am Umfang der Ventilbuchse aufweist. Die Mittelpunkte der Öffnungen sind um 90° versetzt. Demgemäß haben die Wandstücke zwischen den Öffnungen eine Winkelerstreckung von 450 am Umfang der Ventilbuchse. Die Querschnittsdimension der Einlaß-und Auslaßöffnungen 116 des Rotors, gemessen in Umfangsrichtung der Ventilbuchse, ist gleich der entsprechenden Umfangsdimension der Ventilbuchsenöffnungen 112, 114 und den dazwischenliegenden Wandstücken.
Wie bereits früher erwähnt, ist bei dieser nicht einschränkenden Aus führungs form der Erfindung die Ventilbuchse mit einer Geschwindigkeit angetrieben, die dem 1 1/2-fachen der Geschwindigkeit des Motorgehäuses 12 und des Rotors 20 entspricht. Während des obigen Arbeitszyklus führt somit die Ventilbuchse drei Umdrehungen durch, bei ihrer Bewegung durch die in deq Figuren 6a bis 6h dargestellten Stellungen und wieder zurück zu 6a. Es ist offensichtlich, daß die erwähnten Dimensions-und Geschwindigkeitsrelationen zwischen Rotor 20 und Ventilbuchse 100 der vorliegenden Maschine die beschriebenen Arbeitsabläufe für jeden Kammerraum 30 ermöglichen.
Es ist an dieser Stelle darauf hinzuweisen, daß die dargestellte Rotationskammermaschine 10 eine 4-Takt-Maschine darstellt, bei welcher der Betriebszyklus jedes Kammerraumes 30 vier aufeinanderfolgende Betriebshübe besitzt, nämlich einen Einlaßhub, einen Kompressionshub, einen Krafthub und einen Auslaßhub. Diese Betriebsphasen der einzelnen Kamerräume stehen in einem derartigen Zeitablauf, daß auf den Rotor 20 ein vergleichsweise weiches und fortlaufendes Antriebsmoment in einer Richtung übertragen wird.
Wie erwähnt, stehen die Kammerräume 30 über die Leitungen 90 im Rotorkdrper 22 mit den Innenenden der Kammern oder Zylinder 84 des Rotorkörpers 22 in Verbindung, welche die die Rotor-Rippen vorspannenden Kolben 86 und Kolbenfedern 88 bzw. irgendeine andere Art einfacher Rippenbetätigungsmittel enthalten. Wenn in jedem dieser Kammerräume 30 eine Verbrennung stattfindet, dann wirkt das unter hohem Druck stehende Verbrennungsgas, welches in den Kammern erzeugt wird, nach außen gegen die benachbarten Rotor-Rippen 26, wodurch die Rippen nach oben in fluiddichte Berührung mit der Wandung der Rotorkammer 14 belastet werden. Wie bereits erwähnt, ist es ferner so, daß die Rillen 78 in den Außenkanten der Rotor-Rippen über die Leitungen 80 im Rotorkörper 22 und die Ventilbuchsenöffnungen 118 mit dem Maschinenauslaß 38 in Verbindung stehen.
Die kombinierten Feder-, ZentrSugal- und Gasdruckkräfte wirken auf die Rotor-Rippen 26 während des Betriebs der Maschine 10 ein, und zwar derart, daß die-Außenkanten der Rippen fest und damit fluiddicht gegen die umhüllende Wandung der Rotorkammer 14 gepreßt werden, wodurch ein Hindurchdringen von Verbrennungsgas zwischen einer im Brennzustand befindlichen Kammer 30 Uber die Rippen in eine benachbarte Kammer 30, welche brennbares Gasgemisch unter Druck enthält, verhindert wird. Verbrennungsgas, welches über eine Rotor-Rippe entweichen will, wird unmittelbar in den Motorauslaß abgeleitet.
Demgemäß ist es praktisch unmöglich, daß Verbrennungsgas von der einen in die benachbarte Kammer 30 gelangt, wodurch die Möglichkeit von Frühzündungen des komprimierten Verbrennungsgasgemisches in einem Kammerraum durch heiße, bereits verbrannte Gase eines benachbarten, unter Verbrennungsbedingungen stehenden Kammerraumes praktisch ausgeschlossen wird. Diese Vermeidung einer Frühzündung bei der erfindungsgemäßen Rotationskammermaschine stellt einen wesentlichen technischen Fortschritt der Erfindung dar. Das Fehlen einer Gleitberührung zwischen den Rotor-Rippen 26 und dem Gehäuse der Rotorkammer 14 bildet ein zweites wesentliches Merkmal der Erfindung, welches offensichtlich dazu führt, daß der Abrieb und die Reibungsverluste der Maschine beträchtlich vermindert werden.
Bei der Rotationskammermrschine 10 der Erfindung stehen die Räume zwischen den benachbarten Rotorspeichen 68, 70 mit den Öffnungen 74 der Gehäuseendwände 50 in Verbindung, um axiale Durchlässe durch den Motor zu bilden, durch welche ein Kühlmittel, beispielsweise Luft, zwecks Kühlung der Maschine zirkulieren kann. In Figur 1 beispielsweise erzeugt die Verbindung des Innenraumes des Maschinengehäuses 126 mit dem Maschineneinlaß, und zwar über die Leitung 130, eine fortlaufende Luftströmung durch den Einlaß 128 in das Gehäuse. Die eindringende Luft strömt durch die Kühlleitungen der Maschine und dann durch die Leitung 130 und den Vergaser 122 zum Maschineneinlaß 36. Während des Durchganges durch die Maschine kühlt die Luft die Maschine und wird erwärmt. Wenn eine verbesserte Luftkühlung der Maschine erfolgen soll, dann können Maschinengehäuse und Rotor mit Kühlrippen 134 versehen werden, wie sie in Figur 3a dargestellt sind. Diese Kühlrippen können, wie dargestellt, eine Anstellung oder eine Steigung aufweisen, um so eine Luftströmung hoher Geschwindigkeit durch die Maschine und das Gehäuse 126 in den Maschineneinlaß zu erzeugen, womit ein Aufladungseffekt entsteht.
Figur 9 zeigt eine abgewandelte Anordnung der Einlaß- und Auiaßventile, wobei diese Anordnung an die Stelle der Ventilbuchse 100 der eben beschriebenen Maschine treten kann. Die in Figur 9 gezeigte Maschine ist im wesentlichen mit der eben beschriebenen Maschine identisch, und deshalb werden nur diejenigen Teile der Maschine von Figur 9 beschrieben, die unterschiedlich sind. Ähnliche Teile sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen, die jedoch den Zusatz "A" haben. Damit also weist der Rotor 20A einen Körper 22A auf, der identisch mit dem Maschinenrotor der voranstehend beschriebenen Ausführungsform ist, mit der Ausnahme jedoch, daß die gemeinsamen radialen Einlaß- Auslaß- Durchlässe 116 des letzteren Rotors beim Rotor 20A durch getrennte radiale Einlässe 116A und Auslässe 116A' ersetzt sind. Eine Wand 208 erstreckt sich durch die Zentralöffnung des Rotorkörpers zwischen dem Einlaß 116A und dem Auslaß 116A', womit die Zentralöfftung in eine zentrale Einlaßleitung 08A und eine zentrale Auslaßleitung llOA unterteilt wird. Die radialen Einlässe 116A öffnen sich an ihren inneren Enden in die zentrale Einlaßleitung 108A und an ihren Außenenden münden sie durch den Außenumfang des Rotors 20A. Die radialen Auslaßleitungen 116A' öffnen sich an ihren inneren Enden in die zentrale Auslaßleitung llOA und münden an ihren Außenenden dadurch den Außenumfang des Rotors 20A. Axial durch den Rotorkörper 22A, und zwar die Paare radialer Einlaß- und Auslaßöffnungen 116A, 116A' teilend, erstrecken sich Rotationsventile 40A. Jedes Rotationsventil hat einen Einlaß 112A und einen Auslaß 114A und wird derart gedreht, daß sein Einlaß 112A mit der entsprechenden radialen Einlaßleitung 116A fluchtet und sein Auslaß 114A mit der entsprechenden radialen Auslaßleitung 116A'. Die Öffnungen jedes Ventils sind zueinander im rechten Winkel angeordnet, so daß die radialen Einlaß- und Auslaßleitungen 116A, 116A' im Rotor 20A abwechselnd geöffnet und geschlossen werden, und zwar infolge der Drehung des Ventils 40A.
Die Ventile erstrecken sich axial über das eine Ende des Rotors hinaus und durch die Offnungen i40 im benachbarten Ende des Maschinengehäuses 12a.
An den vorstehenden Enden Jedes Ventils 40a ist ein Zahnrad 142 befestigt. Die Ventilzannräder 142 greifen in ein zentrales Zahnrad 144 ein, das auf dem benachbarten Lagerbook 146 des Rotorgehäuses sitzt. Der Motor von Figur 9 ist ansonsten identisch mit dem Motor der Figur 1.
Aus dem obigen ergibt sich, daß während des Betriebs der Rotationskammermaschine von Figur 9 die Ventile 40a sich in einer bestimmten Zeitbeziehung zur Rotation des Rotors 20a und dessen Gehäuse 12a drehen. Während dieser Drehung der Ventile verbinden diese abwechselnd die fcammerräume der Maschine mit dem Maschineneinlaß und dem Maschinenauslaß, so daß ein brennbares Gasgemisch in die Kammerräume gelangt und verbranntes Gas aus den Kammerräumen abgeleitet wird. Die Rotationsventile sind derart gerichtet und zeitlich gesteuert, daß sie dem zugehörigen Kammerraum den gleichen Betriebsablauf aufprägen, wie er voranstehend anhand der Figuren 1 - 8 erläutert worden ist.
Figur 10 zeigt eine abgewandelte Anordnung der Zündkerzen, wobei auch diese Abwandlungsform bei der Rotationskammermaschine von Figur 1 - 8 verwendet werden kann. Xhnliche Teile sind wiederum mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wobei Jedoch der Buchstabe "B" nachgestellt ist. In diesem Fall ist die Zündkerze 42B Jedes [amferraumes in die Rotors speiche 68B eingeschraubt, welche die kombinierte Einlaß-Auslaß-Leitung 116B enthält, die zum entsprechenden Kammerraum führt. Die Elektroden der Zündkerzen sind dem Inneren der Leitungen zugekehrt. Die ZUndkerzenzuführungen erstrecken sich durch die benachbarte Rotorwelle 60B in den Raum außerhalb des Rotorgehäuses 12B, wo sie dann an einem nicht gezeichneten Zündverteiler angeschlossen sind.
Da Rotor und Rotorgehäuse der vorliegenden Rotationskammermaschine keine relative Rotation zueinander aufweisen, ist es notwendig, daß der Rotor und/oder die Rotorkammer einen kreisrunden Querschnitt aufweisen, wie dies auch bei den üblichen rotierenden Maschinen der Fall ist. Figur 11 zeigt beispielsweise eine Möglichkeit einer nicht-kreisrunden Rotationskammer, die ebenfalls bei der erfindungsgemäßen notationskammermaschine Anwendung finden kann. ähnliche Bezugsziffern bezeichnen wieder ähnliche Teile, wobei jedoch der Buchstabe "C"~nachgestellt ist. In diesem Fall besitzt die innere Oberfläche des Rotorgehäuses 12C, die die Außenwand der Rotorkammer 14C begrenzt, eine Anzahl gebogener, sich axial erstreckender Ausnehmungen 148, die mit gleichmäßigem Abstand um den Umfang verteilt sind. Diese Ausnehmungen besitzen gleiche Krümmungsradien, wobei der Krümmungsradius dem Außenradius des Körpers 22C des Maschinenrotors 20C entspricht. Die Ausnehmungen 148 des Rotorgehäuses entsprechen in ihrer Anzahl den Kammerräumen 30C, welche durch die Rotor-Rippen 26C begrenzt werden und zwischen den Rippen angeordnet sind, derart daß die Rippen die Außenwände dieser Kammerräume bilden.
Wie aus Figur 11 ersichtlich, befindet sich im Zustand des Minimalvolumens jedes Kammerraumes 30C derKörper 22C des Rotors 20 in der entsprechenden Ausnehmung 148 des Rotorgehäuses 12C, womit der entsprechende Kammerraum ein Volumen Null bzw. absolut minimales Volumen hat. Dies stellt einenGegensatz zur Rotationskammermaschine nach den Figuren 1 bis 8 dar, bei welcher auch im Zustand minimalen Volumens jeder Kammerraum 30 ein bestimmtes, nicht unbeträchtliches Volumen aufwies, Je nach der Differenz zwischen dem Innenradius des Rotorgehäuses 12 und dem Außenradius des Rotorkör-.
pers 20.Die Maschinenanordnung nach den Figuren 1 bis 8 ist deshalb derjenigen von Figur 11 unterlegen, und zwar deshalb, da bei der Anordnung nach Figur 11 eine wesentlich höhere Kompression und damit ein wesentlich höherer Leistungsausgang und Motorwirkungsgrad erreichbar ist.
Figur 12 und 13 zeigen eine weitere, nicht-kreisrunde Aus führungs form einer Rotor-Rotorgehäuse-Anordnung nach der Erfindung. ähnliche Teile sind wiederum mit den gleichen Bezugsziffern versehen, wobei jedoch der Buchstabe nD nachgestellt ist. In diesem Fall sind der Körper 22D des Maschinenrotors 20D und das Rotorgehäuse 12D im Querschnitt im wesentlichen dreieckig. Auch hier wiederum führt die nicht-kreisförmige bzw. dreieckige Gestalt von Rotor und Re4-orgehSuse nicht zu einer Relativdrehung zwischen diesen Teilen. Um jedoch einen gewissen Grad von Freiheit an Relativdrehung zwischen Rotor und Gehäuse zu ermöglichen und damit übermäßige Spannungen in den Maschinenteilen zu verhindern, kann das Rotorgehäuse 12D mit zylindrisch gebogenen Sitzflächen 150 an den Scheitelpunkten versehen sein, die als Sitzflächen für die Rotor-Rippen 26D dienen.
Die umfangsmäßige Ausdehnung dieser Sitzflächen 150 ist etwas größer als die Dicke der Rotor-Rippen 26D, um eine begrenzte Freiheit einer relativen Winkeldrehung zwischen Rotor und Rotorgehäuse zu gewährleisten. Die Rippen gleiten also längs der Sitzflächen einmal während jeder Umdrehung nach vorne und nach hinten, und zwar um eine Strecke gleich dem Abstand zwischen Rotor-und Gehäuseachse.
Wie aus dem oberen Teil von Figur 12 ersichtlich, kann sich bei dieser dreieckigen Gestaltung von Rotor und Rotorgehäuse jede Seite des Rotorkörpers 22D flach an die gegenüberliegende Seite des Rotorgehäuses 12D anlegen, und zwar beim Zustand des Minimalvolumens des entsprechenden Kammerraumes 30D dieser Maschine, womit dann jeder Kammerraum im Zustand des Minimalvolumens im wesentlichen das Volumen Null aufweist. Die Maschinenanordnung der Figuren 12 und 13 erbringt somit das gleiche wünschenswerte hohe Kompressionsverhältnis wie die Maschinenanordnung von Figur 11. Offensichtlich sind auch andere nicht-kreisförmige Maschinenanordnungen möglich. Selbstverständlich wird die genaue Form jeder nicht-kreisförmigen Maschinenanordnung zumindest teilweise durch die Anzahl der Rotor-Rippen und der Kammerräume der Maschine vorgegeben. Wenn beispielsweise eine nur minimale Verschiebung nach außen und nach innen der Rippen gewünscht ist, dann kann die dreieckige Maschinenanordnung der Figuren 12 und 13 vorzugsweise so ausgebildet sein, daß ein Rotor mit drei Rippen verwendet wird, obwohl die Erfindung selbstverständlich nicht auf diese Zahl beschränkt ist. Die mit Ausbuchtungen versehene Maschine der Figur 11 kann für Motoren von Vorteil sein, deren Rotoren verschiedene Anzahlen von Rotor-Rippen besitzen, welche eine entsprechende Anzahl von Kammerräumen begrenzen. Maschinen mit mehr (oder in bestimmten Fällen weniger) als drei Kammern können Kammern mit flachen Wänden besitzen, ähnlich in mancher Hinsicht den Kammern der Figuren 12 und 13.
In letzterer Beziehung ist darauf hinzuweisen, daß der Rotor 20C der Rotationskammermaschine von Figur 11 insgesamt fünf Rippen 26C besitzt, welche fünf Kammerräume 30C begrenzen, im Gegensatz zu den drei Rippen und den drei Kammerräumen der Rotationskammermaschine von Figur 1 bis 8 und von Figuren 12 und 13. Die Maschine von Figur 11 wird selbstverc ständlich mit einer gleichen Anzahl von niht gezeigten ZUndkerzen versehen, welche das Brenngasgemisch innerhalb der Kammerräume DOC während des Krafthubes der entsprechenden Arbeitsabläufe zünden. Die Erhöhung der Anzahl von Kammerräumen erhöht offensichtlich die Anzahl von Krafthüben bzw. Drehmomentimpulsen, welche auf den Rotor während jeder Umdrehung ausgeübt werden, mit dem Ergebnis eines weichen Laufes des Motors.
Die maximale Zahl von Kammerräumen ist deshalb im Interesse eines optimalen Motorlaufes in den meisten Fällen anzustreben. Im Fall der Maschine von Figur 11 ist die bevorzugte Zündfolge der Zündkerzen die Reihenfolge 1, 3, 5J 2, 4,und zwar unter der Annahme, daß diese Zündkerzen der Reihe nach im Gegenzeigersinn numeriert sind und die Drehung von Rotor und Rotorgehäuse im Uhrzeigersinn erfolgt.
Die Rotationskammermaschine von Figur 11 kann offensichtlich die Einlaß-Auslaß-Ventilanordnung nach- den Figuren 1 bis 8 oder diejenige nach Figur 9 oder irgendeine andere Ventilanordnung der hier beschriebenen Arten besitzen. Nach der Zeichnung weist jedoch die Maschine von Figur 11 die getrennte Rotationsventilanordnung von Figur 9 auf.
Die Zündkerzen der vorliegenden Rotationskammermaschine können durch verschiedenartige Zündverteiler gezündet werden.Wenn die Zündkerzen im Gehäuse befestigt sind, wie dies bei der Maschine nach den Figuren 1 bis 8 der Fall ist, dann kann beispielsweise ein Kontakt 136 außen am Maschinengehäuse befestigt werden, und zwar in einer derartigen Stellung, daß er am Anschlagkontäkt 138 jeder Zündkerze zu einem geeigneten Zeitpunkt des Arbeitsvorganges des entsprechenden Kammerraumes angreift und damit die Zündkerze zündet. In diesem Fall wird dann jede Zündkerze einmal wihrend des Krafthubes und noch einmal während des Auslaßhubes ihrer entsprechenden Kammer gezündet, und zwar in der bevorzugten Zündfolge, wobei abgewandelte oder zusätzliche Mittel zur Erleichterung der Zündvorgänge vorgesehen sein können, was ebenfalls im Rahmen der Erfindung liegt. So kann es wünschenswert sein, die unverbrannten Brennstoffrückstände nochmals zu zünden und damit ein reines Abgas zu erhalten.
Wenn andererseits die Zündkerzen am Rotor befestigt sind, wie dies in Figur 10 der Fall ist, dann ist ein äußerer Zündverteiler zum Zünden der Zündkerzen erforderlich, wie bereits früher erwähnt.
Es ist nun offensichtlich, daß die Erfindung alle die Ziele und Vorteile erreicht, die eingangs erwähnt worden sind, also das Fehlen oder zumindest ein Minimum einer relativen Drehung zwischen Rotor und Gehäuse, minimale Reibungsverluste und Abnützung, minimale dynamische Unwucht, maximales Kompressionsverhältnis, Einfachheit des Aufbaus, Wirtschaflichkeit der Herstellung und Zuverlässigkeit des Betriebs.
Die Erfindung ist zwar hier anhand einer Roteations-oder genauer gesagt einer Rotationskammer-Brennkraftmaschine beschrieben worden, jedoch können die Vorteile der Erfindung offensichtlich auch auf andere Rotations-Druckfluid-Vorrichtungen übertragen werden, einschließlich Pumpen und mit Druckfiuid betriebene Motoren. Dabei sei darauf hingewiesen, daß die beschriebene Rotationskammermaschine der Erfindung auch durch Hochdruck-Verbrennungsgase angetrieben werden kann, welche in einem Verbrennungsvorgang erzeugt worden sind, der in eineraißerhalb der Maschine durchgeführten Verbrennungskammer stattfindet.
Die Figuren 14 - 19 zeigen eine weitere Abwandlungsform der Erfindung, wobei es sich bei dem dargestellten Beispiel um eine Doppelzyklus-Pumpe oder einen Kompressor für ein Arbeitsfluid handelt, welches eine Flüssigkeit, ein Gas, ein Dampf, ein Plasma, einen halbflüssigen Schlamm, ein feinverteiltes Körnermaterial oder irgendein anderes Material handeln kann, das nicht starr ist und deshalb gepumpt, bewegt oder komprimiert werden kann. Dabei ist darauf hinzuweisen, daß normalerweise der Ausdruck "Kompressor" für Vorrichtungen verwendet wird, wie sie eben kurz angedeutet worden sind, welche also auf der Grundlage eines Arbeitsfluids arbeiten, das komprimierbar ist, wie etwa Gase, Dämpfe oder Plasmen, obwohl auch einige Flüssigkeiten komprimierbar sind, wenn auch nur geringfügig. Der Ausdruck "Pumpe" soll dagegen für ähnliche oder gleiche Vorrichtungen vorbehalten bleiben, die auf der Grundlage eines Arbeitsfluids arbeiten, das vergleichsweise nicht-komprimierbar oder völlig inkomprimierbar ist. Außer diesen Unterschieden bezüglich des verwendeten Arbeitsmediums sind jedoch Pumpen und Kompressoren ähnlich oder im wesentlichen gleich, so daß die beiden Begriffe teilweise austauschbar sind und in der folgenden Beschreibung beide Ausdrücke verwendet werden, ohne daß dabei in Jedem Fall die Verwendung des einen Ausdruckes die Anwendung der Erfindung auch auf Vorrichtungen des anderen Typs ausschließen soll.
Da die nachfolgend beschriebene Ausführmngsform der Erfindung eine Abwandlung der eingangs beschriebenen Vorrichtung darstellt und in mancher Beziehung ähnlich keiten damit aufweist, werden nachfolgend solche Teile, welche funktionsmäßig oder im Aufbau den vorbeschriebenen Teilen ähnlich oder äquivalent sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei jedoch der Buchstabe "E" nachgestellt ist.
Allgemein gesprochen kann gesagt werden, daß die dargestellte Pumpe bzw. der Kompressor von Figur 14 - 19 eine Radi alkammer-Verdrängungs -Fluidkraftvorri chtung beinhaltet, mit einem hohlen Gehäuse, wie es im Ganzen durch das Bezugszeichen 12E bezeichnet ist. Dieses Gehäuse 12E begrenzt eine innere Kolbenkammer, die im Ganzen mit 1tE bezeichnet ist. Das Gehäuse 12E hat eine zentrale bzw. quergerichtete Achse 16E, die koaxial mit und gleich einer entsprechenden Achse (die ebenfalls mit 16E bezeichnet ist) eines von zwei Trägern 58E ist, welcher die gesamte Gehäuseanordnung 12E relativ drehbar lagert. Die Vorrichtung enthält außerdem einen Kolben oder Rotor bzw. Läufer, der im ganzen mit 20E bezeichnet ist und sich in der Kammer 14E befindet, wobei er eine geringere Querschnitts.fis.:he als die Kammer 14E in einer Ebene senkrecht zur querverlaufenden Gehäuseachse 16E hat.
Der Kolben oder Rotor 20E hat eine quergerichtete Kolbenachse 24E, die parallel zur vorerwähnten Gehäuseachse 16E verläuft, gegenüber dieser versetzt ist und einen vorbestimmten Abstand einhält, wie später im einzelnen erläutert und als Exzentrizität der Kolbenachse 24E bezüglich der Gehäuseachse 16E bezeichnet wird und die koaxial zu einer entsprechenden Achse (die ebenfalls mit 24E bezeichnet ist) eines zweiten der vorerwahnten beiden Träger, der mit 25E bezeichnet ist, verläuft und mit dieser Achse zusammenfällt.
Es ist darauf hinzuweisen, daß die beiden erwähnten zueinander relativ exzentrischen Träger 58E und 25E die beiden vorerwähnten zueinander exzentrischen Achsen 16E und 24E aufweisen, die koaxial ausgefluchtet sind und zusammenfallen mit der vorerwähnten Gehäuseachse (die ebenfalls das Bezugszeichen 16E trägt) und der vorerwähnten Kolbenachse (die ebenfalls das Bezugszeichen 24E trägt), wobei ferner gesagt werden kann, daß die beiden Träger zusammenwirken zwecks relativ drehbarer Lagerung des gesamten Gehäuses 12E um die Gehäuse achse 16E und zwecks relativ drehbarer Lagerung des gesamten Kolbens oder Rotors 20E um die Kolbenachse 24E, wobei dies auch dann gilt, wenn Gehäuse 12E und Kolben 20E tatsächlich physikalisch um die beiden Träger 58E und 25E rotieren oder wenn Gehäuse 12E und Kolben 20E nicht im physikalischen Sinn rotieren sondern nur relativ bezüglich der Träger 58E bzw. 25E, wobei dann diese tatsächlich physikalisch rotieren. Die erste Anordnung ist diejenige, welche in den Figuren 14 - 19 dargestellt ist, obwohl klar sein soll, daß auch die zweite erwähnte Anordnung möglich ist, wobei diese später auch noch im einzelnen beschrieben wird.
Bei der als Beispiel beschriebenen Ausführungsform nach den Figuren 14 - 19 sind beide zueinander exzentrischen Träger 58E und 25E durch den Basisteil 18E des Gesamtsupports für sowohl das Gehäuse 12E als auch den Rotor 20E getragen.
Bei der Ausführungsform der Erfindung nach den Figuren 14 - 19 ist die Vorrichtung mit drei beweglichen Rippen 26E versehen, die mit dem Kolben 20E und einem entsprechenden, weiter außen liegenden Oberflächenteil 46E der Innenwand des Gehäuses 12E zusammenwirken, und zwar an allen drei mit gleichem Winkelabstand voneder getrennten Stellen, so daß die Kammer 14E in drei Winkelmäßig benachbarte Kammerräume 3101E unterteilt wird. Es ist dabei darauf hinzuweisen, daß die Ausbildung mit drei Rippen und drei Kammerräumen des Ausführungsbeispiels nach den Figuren 14 - 19 tatsächlich nur ein Beispiel ist und die Erfindung keinesfalls auf diese Zahl beschränkt, vielmehr Jede andere gewünschte Zahl von Kammerräumen vorgesehen werden kann. So kann die Erfindung auch mit nur einerRippe auskommen oder irgendeine andere, die Zahl 1 übersteigende Rippenzahl haben, und sie kann somit zwei Kammerräume oder irgendeine die Zahl 2 übersteigende Kammerzahl besitzen. Wenn nur eine Rippe verwendet wird, dann kann der Kolben 20E mit Bezug auf das Gehäuse 12E so angeordnet werden, daß er an einer Stelle tatsächlich anliegt, womit er dann als zweiter Teiler für die Kammer 14E dient, zusammen mit der einzigen zusätzlichen Rippe, welche die Kammer 14E in zumindest zwei Kammerräume 30E teilt.
Zus#ätzlich sei darauf hingewiesen, daß für jeden Kammerraum mehr als eine Rippe verwendet werden könne.
Bei der beispielhaften Ausführungsform nach den Figuren 14 - 19 ist es so, daß die relativ exzentrische Lage des Kolbens 20E und des einen (25E) der beiden Träger, welche den Kolben 20E mit Bezug aur die Kammer 14E relativ drehbar lagert und die relative Querschnittsform des Kolbens 20E mit Bezug auf den größeren Querschnitt der Kammer 14E so zueinander in Beziehung stehen, daß die vorerwähnten drei sich radial ändernden Kamm'erräume 30E an verschiedenen winkelmäßig getrennten Orten zwischen dem Kolben 20E und der inneren Oberfläche 46E des Gehäuses 12S, welches die Kammer 14E begrenzt, entstehen, wobei sich Jede dieser Kammern bezüglich ihrer Erstreckung radial ändert in Abhängigkeit von der relativen Drehwinkellage des rotierenden Gehäuses 12E und des Kolbens 20E mit Bezug auf die entsprechenden Achsen und die entsprechenden Teile der beiden zueinander exzentrischen Träger, und wobei Jeder der Kammerräume 30E zwischen den ent-.
sprechenden, einen radialen Abstand aufweisenden Teilendes Kolbens 20E und des Gehäuses 12E befindlich ist.
Man kann also auch sagen, daß die beispielhafte Ausführungsform nach den Figuren 14 - 19 Mittel aufweist, welche eine im wesentlichen gleiche Relativdrehung von Gehäuse 12E und Kolben 20E erzeugen, und zwar um eine Betriebsachse, welche mit einer oder der der anderen Achsen 16E oder 24E des Trägers 58E oder 25E zusammenfällt oder zwischen den Achsen 16E und 24E liegt, während gleichzeitig eine relative Drehung der anderen der erwähnten Achsen (in bestimmten Fällen sogar beider Achsen) 16E und 24E des Trägers um diese Betriebsachse des Trägers in Gegenrichtung erfolgt, und zwar derart, daß eine zyklische Verkleinerung und Vergrößerung Jedes Kannerraumes 30E stattfindet, ohne eine wesentliche Relativwinkelbewegung zwischen Kolben 20E und Gehäuse 12E. In anderen Worten, die erwähnte zyklische Verkleinerung und Vergrößerung der Kammerräume 3 tritt auf bei einer im wesentlichen gleichen relativen Drehung von Gehäuse 12E und Kolben 20E relativ zu ihren entsprechenden Trägern 58E und 25E.
Bei dem dargestellten Beispiel bestehen die Mittel zur im wesentlichen gleichzeitigen Relativdrehung von Gehäuse 12E und Kolben 20E in einer Anordnung, die als besondere Art einer sich drehenden Synchroni 5 ati onskraftübertragung und -kupplung bezeichnet werden kann, die wirksam zwischengeschaltet ist, um eine wesentliche relative Winkelverschiebung zwischen Gehäuse 12E und Kolben 2OE zu vermeiden, während jedoch nur eine wesentliche gleichzeitige Relativdrehung von Gehäuse 12E und Kolben 20E um die Betriebsachse (üblicherweise fällt diese mit einer der Achsen 16E oder 24E zusammen) des Trägers erlaubt und die gleichzeitige Relativdrehung der anderen der Achsen 24E oder 16E (in'bestimmten Fällen beide Achsen) des Trägers um die Betriebsachse des Trägers in der Gegenrichtung in solcher Weise erfolgt, daß die erwähnte zyklische Vergrößerung und Verkleinerung der Kammerräume 30E auftritt.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung nach den Figuren 14 - 19 besteht die ererwähnte die Drehung synchronisierende KraftUbertragung und -kupplung im wesentlichen aus dem mit 32E bezeichneten Teil und besitzt drei durchgehende Bolzen oder Stifte 152, die exzentrische Hülsen 154 tragen, deren jede drehbar in einem entsprechenden Loch 156 gelagert ist, welches sich in Richtung parallel zur Kolbenachse 24E durch den Kolben 20E erstreckt. Jeder dieser drei Bolzen oder Stifte 152 ist an entsprechenden N-Kammerplatten oder -wänden 50E des Gehäuses 12E befestigt und sichert somit eine feste Abstützung und eine Steifheit der Endwände 50E des Gehäuses 12E und dient auBrdem dazu, das vollständige Gehäuse 12E in die Lage zu versetzen, wesentlich größeren inneren Drücken standzuhalten als es sonst möglich wäre. Es ist verständlich, daß jede dieser exzentrischen Hülsen oder Buchsen 154 in dem entsprechenden Loch 156 rotiert, wenn sich das Gehäuse 12E und der Kolben 20E im Gleichlauf um die Gehäuseachse 16E (welche bei diesem Beispiel die Betriebsachse enthält und mit dieser zusammenfällt) drehen, während der Kolben 20E einzeln um die Kolbenachse 24E rotiert, womit jeder bestimmte Punkt auf der Oberfläche des Kolbens 20E sich längs einer Kreisbahn bewegt, wie'durch die gestrichelten Linien bei 158 in Figur 14 angedeutet ist. Es ist festzustellen, daß der Durchmesser dieser Kreisbahn der Bewegung jedes bestimmten Punktes auf der Oberfläche des Kolbens 20E einen Durchmesser aufweist, der doppolt so groß ist wie der Abstand oder die Exzentrizität zwischen der Gehäuseachse 16E und der Kolbenachse 24E, und daß damit der Durchmesser jedes Loches 156 festgelegt ist, der in diesem Fall gleich dem Durchmesser des Bolzens 152 plus der doppelten Exzentrizität bzw. dem doppelten Abstand zwischen Gehäuseachse 16E und Rotorachse 24E sein muß.
Die erwähnte Synchronisationseinrichtung mit durchgehenden Bolzen 152 und in Löcher 156 eingreifende exzentrische Hülsen 154 stellt nur ein Beispiel einer derartigen die Rotation synchronisierenden Anordnung dar, und selbstverständlich ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. In der Tat können die exzentrischen Hülsen 154 weggelassen und die Bolzen 152 oder Bolzen mit symmetrischen Abstandhaltern oder Buchsen darauf in den einen größeren Durchmesser aufweisenden Löchern 156 angeordnet sein, und zwar bei Beibehaltung der Dimensionsrelation wie sie oben beschrieben worden ist, wobei diese Abwandlung ebenfalls sehr wirkungsvoll als die Rotation synchronisierende Einrichtung wirkt. Auch ist darauf hinzuweisen, daß diejenige Art von Synchronisationseinrichtung, wie sie eingangs in Verbindung mit der ersten Ausfühmulgsform der Erfindung beschrieben und mit 32 bezeichnet worden ist, oder irgendeine andere Art von Zahnradkopplung oder irgendeines anderes funktionelles {quivalent für diese Zwecke eingesetzt werden kann, wobei eine Rotationssynchronisation mit Kurbelzapfen die gewünscht Exzentrizität aufweist und den Kolben oder Rotor 20E mit Bezug auf die Kammerplatte oder Gehäusewand 50E koppeln kann, wobei jedoch auch jede andere Art von Kopplung zwischen der Endfläche des Kolbens oder Rotors 20E und dem entsprechenden Gehäuseteil 12E oder zwischen entsprechenden Teilen der Rippen 26E und der Innenfläche des Gehäuses 12E einsetzbar sind, und zwar entweder Einrichtungen mit mechanischem Todgang zur Ermöglichung der gewünschten exzentrischen Bewegung, etwa wie bei 158 in Figur 14 gezeigt, oder mit Reibung arbeitende Vorrichtungen, wobei alle diese Vorrichtungen Alternativen zu der dargestellten Rotationssynchronisation bilden. Auch ist festzustellen, daß die verschiedenen erwähnten Arten von Synchronisationseinrichtungen nur dann erforderlich sind, wenn der Kolben 20E und das im Gehäuse 12E eingeschlossene Kammervolumen 14E im wesentlichen kreisförmige Gestalt haben. Wenn diese Teile nicht im wesentlichen kreisförmig sind, kann die Drehsynchronisation in anderer Weise durchgeführt werden, wenn dies gewünscht ist, und so ist beispielsweise bei der Aus führungs form der Erfindung nach den Figuren 14 - 19 eine derartige Abwandlung der Synchronisationseinrichtung möglich, daß die durchgehenden Bolzen 152, die exzentrischen Hülsen 194 und die Löcher 156 weggelassen und eine Anordnung verwendet wird, wie sie oben beschrieben wurde.
Bei solchen weiter abgewandelten Formen der Drehsynchronisationseinrichtung 32E, insbesondere bei Anwendung auf die in den Figuren 14 - 19 dargestellte Ausführungsform, kann die die Rotationssynchronisation bewirkende Kraftübertragung und -kupplung in der Tat die nicht-kreisförmige Querschnittsgestalt des Rotors 20A beinhalten und sich gegenüberstehende Wandungen 160 und 162 aufweisen. Es ist verständlich, daß die unregelmäßige oder nicht-runde Gestalt des Kolbens 20E und des Gehäuses 12E wirksam die zwei erwähnten Teile zu einer gleichzeitigen oder gleichförmigen Relativdrehung synchronisiert und damit die die Rotation synchronisierende Einrichtung im ganzen mit 32E bezeichnet wird, was durch gebrochene Linien angedeutet ist, weil dies eine Alternativform der Rotationssynchroni sierung darstellt.
Das Ausführungsbeispiel nach den Figuren 14 - 19 beinhaltet Mittel zum Zuführen von Arbeitsfluid in und zum Entlassen von Arbeitsfluid aus den Kammerräumen 30E, und zwar in bestimmter Zeitbeziehung zu der relativen, die Kammerräume ändernde Bewegung des Kolbens 20E und des Gehäuses 12E, derart, wie in den strichpunktierten Linien 158 in Figur 14 in Abhängigkeit zu einer im wesentlichen simultanen Relativdrehung von Gehäuse 12E und Kolben 20E um die Betriebsachse (üblicherweise eine der beiden Achsen 16E oder 24E) des Trägers 58E und 25E dargestellt ist, wobei die erwähnte relative Drehung der anderen der erwähnten Achsen (24E oder 16E) des Trägers um die Betriebsachse des Trägers in Gegenrichtung erfolgt. Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind diese Mittel zum Zuführen von Arbeitsfluid in und zum Ableiten von Arbeitsfluid aus den Kammerräumen 30E im ganzen mit 164 bezeichnet und enthalten ein Ventil 40E und, bei dem gezeichneten Beispiel, drei Kolbeneinlässe oder Fluideinlässe 116E, welche sich vom Ventil 40E aus in die entsprechenden drei Kammerräume 30E erstrecken, um diese in sich wiederholenden Zeiten während des Betriebsablaufes der Vorrichtung damit zu verbinden.
Bei der beispielhaften Aus führungs form nach den Figuren(4 - 19 weist das Ventil 40E eine longitudinale, axialgerichtete Buchsenventilleitung lOOE auf, einschließlich eines Einlaßteiles, der im ganzen mit 36E bezeichnet ist, und eines Auslaßteiles, der im ganzen mit 38E bezeichnet ist. Der Einlaßteil 76E besitzt einen inneren Einlaßdurchgang 108E, während der Auslaßteil 38E des Ventils 40E einen inneren Auslaßdurchgang llOE besitzt. Es ist festzustellen, daß der innere Einlaßdurchgang 108E und der innere Auslaßdurchgang llOE voneinander getrennt sind, und zwar durch eine zentrale Teilungswand 106E, und daß der innere Einlaßdurchgang 108E mit einer am Umfang angeordneten Einlaßöffnung 112E und der innere Auslaßdurchgang llOE mit einer entgegengesetzt am Umfang angeordneten Auslaßöffnung 114E versehen sind. Die gesamte Buchsenleitung llOE ist starr und undrehbar durch Keile 166 mit dem Lager 168 verbunden, das seinerseits undrehbar durch Keile 170 mit dem festen Basisträger 18E verbunden ist, womit die gesamte Buchsenventilleitung 100E und das gesamte Ventil 40E undrehbar gelagert sind, und zwar mit der zentralen Teilungswand 106E im wesentlichen in vertikaler Richtung, wenn die Vorrichtung in der in den Figuren 14 - 19 dargestellten Lage befindlich ist. Die äußere Oberfläche der Buchsenventilleitung 100E enthält den vorerwähnten einen (25E) der beiden zueinander exzentrischen Träger, der relativ drehbar den Kolben 20E lagert, der sich im tatsächlichen physikalischen Sinn frei um die Kolbenachse 24E drehen kann und um das starre Buchsenventil 40E.
Das Gehäuse 12E ist drehbar mittels des zweiten (58E) der vorerwähnten beiden exzentrischen Träger gelagert, derart, daß es sich um die Gehäuseachse 16E drehen kann, und daß, da das Lager 168 durch die Keile 170 starr am starren Basisträger 18E befestigt ist, sich das Gehäuse 12E im tatsächlichen physikalischen Sinn um die Gehäuseachse 16E drehen kann, also nicht nur im relativen Sinn.
In den Figuren 14 - 19 dreht sich also der Kolben 20E in tatsächlichem physikalischem Sinn um die Kolbenachse 24E in Richtung des Uhrzeigers, wie dies aus Figur 14 hervorgeht. Das Gehäuse 12E dreht sich im tatsächlichen physikalischen Sinn um die Gehäuseachse 16E, ebenfalls im Uhrzeigersinn, wie aus Figur 14 hervorgeht. Beide, sowohl der Kolben 20E als auch das Gehäuse 12E rotieren als einheitliches System in Uhrzeigerricht=wS wie aus Figur 14 zu ersehen, um die Betriebsachse, welche mit der Gehäuseachse 16E bei diesem Beispiel der Erfindung zusammenfällt. Dies deshalb, da der vorerwähnte Antriebsriemen 128 der später erläuterten Kraftübertragungseinrichtung 34E sich in der durch Pfeile in Figur 14 angedeuteten Richtung bewegt, womit eine Drehung im Uhrzeigersinn entsteht. Selbstverständlich kann die gesamte Vorrichtung auch in der umgekehrten Richtung betrieben werden, und das Ventil 40E kann ebenfalls umgedreht bzw. sein Arbeitsbetrieb umgekehrt werden, so daß das gesamte System im wesentlichen so arbeitet, wie dies hier als Pumpenbetrieb bezeichnet wird. Wenn die Vorrichtung als durch ein Druckfluid betätigter Motor betrieben wird mit mechanischen Kraftausgangsübertragungsmitteln, dann kann der erwähnte Riemen 128 eine Art einer Kraftübertragungs-Ausgangseinrichtung darstellen, die mit irgendeiner anderen Vorrichtung gekoppelt ist, die angetrieben werden soll. Dies stellt einen anderen Aspekt der Umke.hrbarkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar, wobei dieses Merkmal der Umkehrbarkeit allen hier beschriebenen AusfUhrungsbeispielen der Erfindung gemeinsam ist und auf alle beschrieben Ausführungsbeispiele angewendet werden kann, selbst wenn nicht in jedem Fall auf die Umkehrbarkeit hingewiesen ist, das heißt nicht bei der Beschreibung jedes der einzelnen Auæführungsbeispiele erwähnt ist, daß sein Betrieb auch in der umgekehrten Richtung erfolgen kann.
Da der Kolben 20E um die Kolbenachse 24E in symmetrischer und vollständig ausgewuchteter Weis.e rotiert und das Gehäuse 12E um die verschobene GehRuseachse 16E ebenfalls symmetrisch und in vollständig ausgewuchteter Weise rotiert, kann festgestellt werden, daß keine, dynamische Unwucht auftritt und daß sowohl der Kolben 20E als auch das Gehäuse 12E miteinander im wesentlichen im Gleichlauf um die Gehäuseachse 16E (dies ist bei diesem Ausführungsbeispiel die Betriebsachse) in einer Richtung rotieren, während die Kolbenachse 24E relativ um die Gehäuse achse 16E in Gegenrichtung, bezüglich der gleichmäßigen Drehung von Gehäuse 12E und Kolben. 20E um diese herum relativ zu rotieren scheint. Dies erzeugt die erwähnte periodische Verkleinerung und Vergrößerung jeder der drei Kammerräume 30E,ohne die Erfordernis irgendeiner wesentlichen relativen Winkelbewegung zwischen Kolben 20E und Gehäuse 12E. Es ist also keine Art von Relatisbewegung zwischen diesen beiden Teilen erforderlich, mit Ausnahme einer Art von exzentrischer Bewegung, wie sie mit gestrichelten Linien bei 158 in Figur 14 angedeutet ist.
Da die Einlaß- und Auslaßöffnungen 112E und 114E fest bleiben, während der Kolben bzw. die Fluidöffnungen 116E rotieren, wird die in den Figuren 14 bis 19 dargestellte Aus führungs form der Erfindung derart arbeiten, wie eine Pumpe oder ein Kompressor mit allgemein bekanntem Doppelhub-Zyklus, wobei die sich vergrößernde Kammer normalerweise über eine der Kolben-oder Fluidöffnungen 116E mit der entsprechenden Einlaßöffnung 112E verbunden ist und so das Arbeitsfluid in den sich vergrößernden Kammerraum 30E gesaugt wird. Dies tritt während nahezu einer halben vollständigen Umdrehung der Vorrichtung auf und entspricht der bogenförmigen Erstreckung der Einlaßöffnung 112E. Wenn nun der im vorausgehenden Satz angesprochene Kammerraum 30E sich zu verkleinern beginnt, dann ist er durch die entsprechende Kolben- oder Fluidöffnung 118E mit der Auslaßöffnung 114E verbunden und pumpt mit großer Kraft das Arbeitsfluid nach außen. Dies tritt nahezu während einer halben vollständigen Umdrehung der Vorrichtung auf Dieser Rhythmus der Expansion mit Ansaugung des Arbeitsfluids und der Verkleinerung bzw. Kompression mit Ausstoßen des Arbeitsfluids erfolgt also während jeder vollständigen Umdrehung der Vorrichtung für jede der drei Kammern 3OE. Dieser Arbeitsvorgang wird dadurch ermöglicht, daß die Rippen 26E gleitbar in den Rippenschlitzen sitzen und mittels irgendwelcher der vorerwähnten Mittel nach außen belastet sind, wobei diese Mittel bereits früher ausführlich beschrieben worden sind.
Es ist darauf hinzuweisen, daß bei der besonderen Ausführungsform der Erfindung das Gehäuse 12E aus zwei Endplatten oder Kammerplatten 50E und einem dazwischenliegenden Kammerblock 172 besteht, wobei diese Teile durch die vorerwähnten, durchgehenden Bolzen 152 miteinander verbunden sind, wobei diese Bolzen einen Teil der Rotationssynchronisation 32E darstellen, wobei zusätzlich weitere äußere Befestigungsbolzen 174 und durchgehende Bolzen 176 für diesen Zweck Verwendung finden.
Selbstverständlich kann jede Art von teibungsfrei er Lagerung an den beiden Trägern verwendet werden, die durch die Bezugszeichen 25E und 58E bezeichnet sind, wobei die reibungsfreien Lager auf der Zeichnung nicht mit allen Einzelheiten dargestellt sind, da derartige Lager allgemein bekannt und nicht Gegenstand der Erfindung sind.
Bei dem gezeichneten Aus führungsbei spiel sind der Gehäuseträger 58E und der Kolbenträger 25E starr an eine Grundträger 18E befestigt, so daß die tatsächliche Drehung, welche beim Betrieb der Vorrichtung auftritt, die Drehung von Gehäuse 12E und Kolben 20E um die beiden Träger ist. Die Anordnung kann jedoch auch in der umgekehrten Weise bezüglich der starr festgelegten Teile der Maschine und der sich tatsächlich physikalisch drehenden Teile der Maschine erfolgen, so daß Gehäuse 12E und Kolben 26E relativ unbeweglich gelagert sind und die beiden Träger 58E und 25E sich in einer der nachfolgend erwähnten drei Arten drehen.
können; die erste Möglichkeit besteht darin, daß sich die Träger tatsächlich physikalisch um die Gehäuseachse 16E drehen, die zweite Möglichkeit darin, daß sie sich tatsächlich physikalisch um die Kolbenachse 24E deren und die dritte Möglichkeit schließlich, daß sie sich tatsächlich physikalisch um eine Betriebsachse drehen, die zwischen den Achsen 16E und 24E liegt. Im ersten Fall wird sich die Kolbenachse 24E um die Gehäuseachse 16E drehen und wird damit den Kolben 20E relativ zum Gehäuse 12E exzentrisch verschieben. Im zweiten Fall wird sich die Gehäuseachse 16E um die Kolbenachse 24E drehen und dabei das Gehäuse 12E bezüglich des Kolbens 20E exzentrisch verschieben. Im dritten Fall schlieeßlich werden sich sowohl die Gehäuseachse 16E als auöh die Kolbenachse 24E um die dazwischenliegende Betriebsachse drehen, womit dann sowohl Gehäuse 12E als auch Kolben 20E exzentrisch und in Gegenrichtung bezüglich der Betriebs-.
achse verschoben werden. All diese Anordnungen liegen im Rahmen der Erfindung.
Bei der Ausführungsform nach den Figuren 14 bis 19 findet also eine tatsächliche physikalische Drehung des Gehäusesl2E und des Kolbens 20E im Gleichlauf um ihre entsprechenden Gehäuse- und Kolbenachsen 16E und 24E statt, wobei der Antrieb durch Kraftübertragungsmittel erfolgt, die im ganzen mit 34E bezeichnet sind und mit dein sich tatsächlich physikalisch drehenden Gehäuse 12E gekoppelt sind, ohne daß jedoch diese Anordnung die Erfindung einschränken soll.
Bei der beispielhaften Ausfünrungsform nach den Figuren 14 bis 19 enthält diese Kraftübertragung eine umlaufende Treibriemennut 178 am äußeren Umfang des Kammerblockes 172 des Gehäuses 12E, wobei diese Nut so ausgebildet ist, daß sie einen Treibriemen aufnehmen kann, wie er teilweise bei 180 angedeutet ist und der mit einem äußeren Antriebsmotor jeglicher Art verbunden sein kann, um dem Gehäuse 12E ein Antriebs-Drehmoment zu übertragen, womit selbstverständlich auch ein Antriebsmoment auf den Kolben 20E übertragen wird, und zwar aufgrund der Gleichschaltungskopplung zwischen Gehäuse 12E und Kolben 20E, wobei diese Kopplung durch die rotierende Synchronisationseinrichtung 32E bewerkstelligt wird, welche beispielsweise so ausgebildet sein kann, wie in dem vorerwähnten, nicht einschränkenden Beispiel im einzelnen dargelegt ist. Damit wird eine brauchbare Antriebsanordnung für die Vorrichtung geschaffen, wenn diese einen zweihubigen Luftkompressor darstellt, eine hydraulische Pumpe oder dergleichen und in der Tat zeigt sich, daß die gesamte in den Figuren 14 bis 19 dargestellte Pumpe die gleiche Größe haben kann wie und ersetzt werden kann durch die Kombination von Treibriemenrad und/oder Schwungrad eines üblichen Kolben-Kompressors, wobei dann dieser Kolben-Kompressor wegfällt, womit ein Hauptvorteil der Erfindung nach den Figuren 14 bis 19 zum Betrieb als zweihubiger Kompressor oder Pumpe deutlich wird, und zwar im Vergleich zu den viel größeren und viel schwereren Kolben-Kompressoren und Kolbenpumpen mit vergleichbarer Kompressions-und/oder Pumpencharakteristik.
Selbstverständlich ist die dargestellte Kraftübertragung, bestehend aus einer Treibriemennut 178 und dem Treibriemen 180, nur ein Beispiel, das die Erfindung nicht ein--s chränken soll i Die Kraftübertragungs einrichtung - -3 4E kann von irgendeinem üblichen Typ sein oder einem anderen Typ, der geeignet ist, eine äußere Kraftquelle mit dem Gehäuse 12E oder dem Kolben 20E zu koppeln, welche Teile bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel diejenigen sind, die sich tatsächlich physikalisch drehen. Der Kolben 20E kann mit einer von außen zugänglichen, sich tatsächlich physikalisch drehenden Buchse versehen sein, ähnlich der Buchse 60 der ersten Ausführungsform der Erfindung, er kann aber auch irgendein anderes Kopplungsmittel aufweisen, welches den sich innen tatsächlich physikalisch drehenden Kolben 20E mit einer äußeren Kraftquelle zum Antrieb desselben koppelt. Wie bereits vorher erwähnt, kann bei der Ausführungsform der Erfindung, bei welcher das Gehäuse 12E und der Kolben 20E sich nicht tatsächlich physikalisch drehen, sondern die tatsächliche physikalische Drehung von den Trägern 58 und 25E ausgeführt wird, im allgemeinen um die Gehäuseachse 16E, wenn sie auch in anderen Fällen um die Kolbenachse 24E oder eine zwischen den Achsen 16E und 24E befindliche Betriebsachse rotieren, die oben erwähnte Kraftübertragung 34E mit den Trägern 58 und 25E gekoppelt werden, zwecks Rotationsantrieb derselben um die erwähnten Achsen relativ zu den sich physikalisch nicht drehenden Teilen, also Gehäuse 12E und Kolben 26E. Zusätzlich ist es möglich, die Kraftübertragung in Art eines Differentialgetriebes bezüglich der Träger 58E und 25E zu koppeln und bebezüglich der sich im wesentlichen im Gleichlauf drehenden Gehäuse 12E und Kolben (20E) zwecks tatsächlicher physikalischer Drehung derselben in anderer Weise jedes dieser Teile derart, daß eine relativ unterschiedliche Drehung dazwischen auftritt, wobei alle derartigen Anordnungen sich im Rahmen der Erfindung befinden.
Außerdem ist es möglich, daß diese Kraftübertragungseinri¢htung 34E, die für den Fall einer Pumpe oder eines Kompressors eine Krafteingangsübertragung darstellt und für den Fall eines durch Fluiddruck betätigten Motors oder einer solchen Maschine eine Kraftausgangsübertragung darstellt, mit einer oder mehreren der vorerwähnten exzentrischen Buchsen 154 und außerhalb des Zentrums liegenden Bolzen, Wellen oder Stiften 152 zu versehen, wobei diese drehbar bezüglich des Kolbens 20E gelagert werden müssen. Erforderlich ist nur, daß eine äußere Verbindung hergestellt wird, um diese Teile exzentrisch anzutreiben oder von diesen einen Antrieb abzuleiten, wobei, wenn gewünscht, eine oder mehrere der erwähnten exzentrischen Buchsen 154 zusammengekoppelt sein können für einen gleichzeitigen Antrieb oder Abtrieb, wodurch ein etwas anderer Typ von Kraftübertragung zum Antreiben der gesamten Vorrichtung vorgesehen wird, wenn die Vorrichtung als Pumpe oder Kompressor arbeitet oder für den Fall, daß ein Drehantrieb durch die gesamte Vorrichtung erfolgt, wenn diese als Motor oder Maschine arbeitet. Auch kann irgendeine andere.
Kraftübertragung mit nicht-zentral angeordneten, zueinander exzentrischen Hülsen, Kurbel zapfen oder funktionell äquivalenten Antriebs- oder Abtriebsmitteln verwendet werden, um den gleichen Zweck zu erreichen.
Es ist darauf hinzuweisen, daß die in den Figuren 14 bis 19 dargestellte Ausführungsform der Erfindung nicht auf einen Betrieb als Pumpe oder Kompressor beschränkt ist, sondern auch in funktionell umgekehrter Weise als fluiddruckgetriebener Motor arbeiten kann, wobei ein Arbeitsfluid unter außerhalb oder innerhalb der Vorrichtung erzeugtem Druck zugeführt wird, oder auch als Maschine mit äußerer oder innerer Verbrennung, wobei ein Kraftstoff verbrennt und die unter Druck stehenden, expandierenden Verbrennungsgase die Maschine betreiben, und zwar als Maschine mit rotierender Ausgangskraftübertragung oder einem Teil, der in der Lage ist, mit einem äußeren Mechanismus gekoppelt zu werden, zum Zweck eines positiven Antriebs desselben. Dieses Ausgangskraft-Übertragungsmittel bzw. dieses Teil kann so aufgebaut sein wie die oben beschriebenen Eingangskraft-Ubertragungsmitteloder-teile oder aber in irgendeiner im wesentlichen äquivalenten Weise, wie etwa die mit Zahnrädern versehene Ausgangskraft-Übertragungswelle 97 der Figuren 2 und 4 der vorerwähnten ersten Ausführungsform der Erfindung, obwohl dieser Hinweis keine Beschränkung darstellen soll. Für die Umkehrung einer Pumpe oder eines Kompressors nach den Figuren 14 bis 19 in einen Fluidmotor ist es lediglich erforderlich, die Quelle für das Druckfluid mit dem Maschineneinlaß 36E zu verbinden und den Auslaß 38 der Vorrichtung mit dem Bereich niedrigeren Druckes zu verbinden, und zwar im Falle eines offenen Systems, oder bei einem geschlossenen System mit einem einen niedrigeren Druck aufweisenden Teil oder einer entsprechenden Seite eines Fluidkreislaufes, und zwar bevor das Fluid wieder unter Druck gesetzt und in den Einlaß 36E der Maschine zurückgeführt wird. Diese Betriebsweise ist auch anwendbar bei einer Brennkraftmaschine mit äußerer Verbrennung, wo die äußere tWr^"brennungseinrichtung lediglich die Mittel aufweist, um das Arbeitsfluid unter Druck setzen zu können oder wieder unter Druck setzen zu können.
In dem Fall, wenn die Vorrichtung als Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung arbeiten soll, ist es lediglich notwendig, im entsprechenden Abstand angeordnete Zündkerzen vorzusehen, oder andere Zündmittel, in einer Weise ähnlich der wie sie in Verbindung mit dem ersten AusfUhrungsbeispiel der Erfindung nach den Figuren 18 bis 8 erläutert und anhand eines Viertakt-Betriebes gemäß den Figuren 6a bis 6h beschrieben worden ist, wobei jedoch die Ventileingänge 112E und 114E entsprechend geändert werden müssen.
Die gesamte Ventilbuchse 100E muß dann um das 0,5-fache der gleichförmigen Rotation von Kolben 20E und Gehäuse 12E gedreht werden oder aber um das 1,5-fach davon, oder ähnlichen Werten, so daß das Ventil der Folge von Winkelstellungen folgt und eine Betriebsweise ähnlich der der Figuren 6a bis 6h gewährleistet ist. Es ist jedoch auch möglich, die Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 14 bis 19 in anderer Weise zu betreiben, nämlich als Zweitakt-Verbrennungsmaschine, in welchem Fall das Ventil 40E demjenigen der Figuren entspricht und stationär bleibt, wobei es dann lediglich erforderlich ist, die geeigneten Zündkerzen oder ähnlichen Zündelemente vorzusehen sowie Mittel, zu deren elektrischer Zündung, und zwar in einer geeigneten Zeit folge, ähnlich wie im einzelnen in Verbindung mit dem Viertakt-Betrieb der in Figur 1 dargestellten Maschine beschrieben worden ist, dargestellt in den Figuren 6a bis 6h.
Es ist auch darauf hinzuweisen, daß das bei 40E dargestellte Ventil der Ausführungsform der Erfindung nach den Figuren 14 - 19 lediglich ein Beispiel darstellt und die Erfindung nicht beschränkt.
So können die verschiedensten Arten von Ventilen und/ oder Fluideinlässen verwendet werden, die dann wie in den erwähnten Figuren zentral angeordnet,Qder auch an anderen Stellen angeordnet werden können und die darüber hinaus ganz oder zum Teil im Gehäuse 12E untergebracht werden können, anstelle der vollständigen Anbringung in der zentralen Ventilbuchse 100E und in dem Kolben 2OE. Außerdem können wechselweise umkehrbare oder in Drehbewegung versetzbare Ventile vorgespannte (im allgemeinen durch eine Feder vorgespannte) Kugel- oder Klappenventile, Tellvrentile, Spindelventile, Kegelventile und dergleichen Verwendung finden, wobei diese Ventile so angeordnet sein können, daß sie durch ,Druckdifferenzen zu bestimmten Zeitpunkten während eines vollständigen Arbeitsablaufes druckmäßig betätigt werden, derart, daß sich die Ventile zu geeigneten Zeitpunkten öffnen und schließen, oder die Ventile betätigt können so angeordnet werden, daß sie mechanisch werden, etwa durch Nocken, Nockenfolger und/oder andere Mittel die geeignet sind, die Ventile in Abhängigkeit von der Drehung des Gehäuses 12E und des gleichgeschalteten Rotors 2OE bezüglich der Träger 58E und 25E zu geeigneten Zeitpunkten oder Zeitspannen während eines vollständigen Rotationsumlanfes zu betätigen, derart, daß entweder ein Zweitakt-Betrieb, ein Viertakt-Betrieb oder irgendein anderer geeigneter Betrieb gewährleistet ist, wenn die Vorrichtung entweder als ein fluidbewegender Kompressor oder als Pumpe oder als durch Fluiddruck angetriebener Motor oder als ebensolche Maschine betrieben wird, wie dies bereits früher ausführlich dargelegt worden ist, oder auch wenn der Betrieb in einer anderen Jedoch im wesentlich funktionellen äquivalenten Weise erfolgt.
Die Rippen 26E können hydraulisch radial nach außen belastet sein, und zwar auf ähnliche Weise wie in Verbindung mit dem ersten Ausfünrungsbeispiel der Erfindung beschrieben worden ist, oder in anderer, funktionell im wesentlichen äquivalenten Weise; die Rippen können federnd nach außen vorgespannt sein, und zwar durch Federn, in einer Weise ähnlich der, wie sie früher beschrieben worden ist; die Rippen können auch ausschließlich durch die Zentrifugalkraft nach außen belastet sein, welche in Abhängigkeit der Gleichgang-Rotation von Kolben 20E und Gehäuse 12E auftritt; schließlich können die Rippen 26E magnetisch nach außen belastet sein, und zwar mit Hilfe geeignet angeordneter Magnete.
Ferner ist darauf hinzuweisen, daß die Rippen 26E im wesentlichen T-förmige Außenenden, geschlietzte Enden, im wesentlichen flache Außenenden, gekrümmte Außenenden oder anderswie gestaltete Außenenden unterschiedlicher Oberfl&chenerstreckung aufweisen, und/oder die Rippenenden können gemäß der allgemeinen Lehre der ersten Ausführungsform der Erfindung in einen Niederdruckraum entlüftet werden, zei die in Verbindung mit dem ersten AusfUhrungSbeispiel beschriebene und dargestellte Entlüftung die Erfindung nicht beschränken soll. Mit der Entlüftung wird erreicht, daß ein Hochdruck in einer Rippenkammer 30E nicht über eine Rippe in die benachbarte Kammer 30E entweichen kann. Alle diese und andere Einzelmerkmale der verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung, die hier erläutert werden, können bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Anwendung finden, wenn dies gewünscht ist, wobei dann alle diese Anwendungen im Rahmen der Erfindung liegen. Dies gilt auch für die nachfolgenden Abwandlungsformen der Erfindung.
Figur 20 zeigt eine gegenüber den Figuren 14 - 19 geringfügig abgewandelte Ausführungsform der Erfindung, wobei Teile, die im Aufbau oder in der Funktion ähnlich oder im wesentlichen äquivalent bezüglich der vorerwähnten Ausführungsformen der Erfindung sind, mit den gleichen Bezugszeichen versehen werden, wobei jedoch der Buchstabe 1IFft nachgestellt ist. Bei dieser Ausführungsform weist das im ganzen mit 12F bezeichnete Gehäuse eine rechteckige Gestalt auf,und die im ganzen mit 14F bezeichnete Innenkammer hat vier verschiedene Kammerräume 30F, welche durch vier nioht-radial angeordnete Rippen 26F begrenzt werden, die gleitbar in zugehörigen Rippenschlitzen des Kolbens 20F sitzen.
Das im ganzen mit 40F bezeichnete Leitungsventil ist im wesentlichen das gleiche wie das der Figuren 14 -und es sind zwei Fluideinlässe 116F vorgesehen, die die beiden größeren Kammerräume an jeder Seite der Vorrichtung verbinden, wie aus Figur 20 hervorgeht.
Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß in Figur 20 keine Fluidöffnungen vorgesehen sind, welche die beiden kleineren Kammerräume 30F verbinden würden, obwohl derartige Fluidöffnungen vorgesehen werden könnten, wie durch die gestrichelten 116F angedeutet.
In anderen Worten, wie in'den durchgezogenen Linien in den Figuren 20 - 22 dargestellt ist, ee sind nur die zwei größeren Kammerräume der Kammerraume 3F tatsächlich in Betrieb, während die zwei kleineren Kammerräume. 30F keine Pumpwirkung ausüben und entweder als toter Raum anzusehen sind oder als Leerräume oder als neutrale Räume angesprochen werden müssen.
Wie jedoch durch die in gestrichelten Linien angestellten Öffnungen 116F angedeutet, können die beiden kleineren Kammerräume 30F angeschlossen und als kleinere Arbeitskammern verwendet werden, das heißt kleiner als die zwei größeren Kammerräume 30F, oder aber es kann der An¢hluß so abgewandelt werden, daß eine zweistufige Kompression oder eine Aufladungswi + ung erfolgt, so daß zuerst die beiden größeren Kammern 30F zur Komprimierung des Gases auf einen ersten erhöhten Druckwert verwendet werden, worauf dann das komprimierte Fluid in die beiden kleineren Kammern 30F eingeleitet und nochmals komprimiert wird, und zwar auf einen zweiten, noch höheren Druckwert, oder es kann eine umgekehrte zweistufige oder vierstufige Anordnung durch geeignete Öffnungen vorgesehen sein. Dies kann auch mit mehr als zwei Einheiten geschehen.
Für einen Zweitakt-Pump- oder Kompressionsbetrieb bleiben die Ventile 40F stationEr,und der ganze Betrieb ist ähnlich demjenigen, wie er in Verbindung mit den Figuren 14 - 19 beschrieben worden ist, wenn die dortige Ausfilhrungsforn als Kompressor oder Pumpe verwendet wird, wenn auch die Mittel zum Antrieb der Vorrichtungen etwas von den vorbeschriebenen Antriebsmitteln abweichen können, also von der Treibriemenrille 178 und dem Treibriemen 180 der Figuren 14 - 19, da das Gehäuse 12F keine runde Außenform hat. Die Form des Gehäuses 12F kann rechteckig sein, wie dies in Richtung der Pfeile 22-22 von Figur 21 dargestellt ist, also so, wie in Figur 22 gezeigt ist, oder sie kann auch eine andere Querschnittsgestalt haben, etwa im wesentlichen zylindrisch, wie das Gehäuse der Figur 23, in welcher das Gehäuse im ganzen mit der Ziffer 12F' bezeichnet ist. Der Kolben 20F' von Figur 23 ist ebenfalls in seiner Form etwas abgewandelt. Andererseits ist die Abwandlungsform von Figur 23 mit unterschiedlich ausgebildeter Form des oberen Teils im wesentlichen gleich der AusfUbrungsform nach den Figuren 20 - 22, weshalb die gleichen Bezugsziffern verwendet sind, mit Ausnahme £Ur das @ Gehäuse 12F' und den Kolben 20F', die eine besondere Gestaltung besitzen.
Die Abwandlungsform der Erfindung nach den Figuren 20 - 23, die von hinten her gesehen oder im Schnitt rechtekeig gezeichnet ist, kann auch unter Beibehaltung der rechten Winkel so abgewandelt werden, daß sich eine quadratische Form ergibt, in welchem Falle dann jeder der Kammerräume 30F' die gleiche Größe hat, oder es können auch die Formen von Gehäuse und Kolben in verschi edens ter Weise abgewandelt werden, wobei dann alle diese Formen im Rahmen der Erfindung liegen.
Die im ganzen mit 32F bezeichnete Vorrichtung zur Rotationssynchronisation entspricht derjenigen, wie sie vorstehend beschrieben worden ist, wobei die nicht-runde oder unregelmäßige Form von Kolben 20F und 12F Gehäuse wirksam miteinander gekoppelt werden, zwecks im wesentlichen gleicher Drehung, mit Ausnahme einer relativen exzentrischen Bewegung dieser Teile um die Kolbenachse 24F und die Gehäuseachse 16F, die in Trägern gehalten sind, welche funktionsmäßig äquivalent den Trägern 58 E und 25E der Figuren 14 - 19 sind, wenn auch dies keine Beschränkung auf die tatsächliche Konstruktion darstellen soll. Selbstverständlich können auch andere Synchronisationseinrichtungen verwendet werden, wie sie hier an verschiedenen Stellen beschrieben worden sind oder beschrieben werden.
Figur 24 ist eine Ansicht ähnlich derjenigen der Figur 21, weshalb im wesentlichen bezüglich ihres Aufbaues oder ihrer Funktion ähnliche Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie bei dieser vorher beschriebenen Ausführungsform bezeichnet sind, wobei jedoch der Buchstabe"G" nachgestellt ist. Bei dieser Ausführungsform besteht der Hauptunterschied der Vorrichtung gegenüber derjenigen der Figur 21 in der Tatsache, daß der Kolben 20G mit nur zwei Rippen 26G versehen ist, und nicht wie dort mit vier Rippen, und daß damit nur zwei Kammerräume 30G geschaffen werden, und nicht vier Kammerräume wie bei der Ausführungsform nach der Figur 21. Ansonsten ist die Ausführungsform nach der Figur 24 im wesentlichen identisch mit der Ausführungsform nach der Figur 21, so daß keine ins einzelne gehende Beschreibung erforderlich erscheint, vielmehr die Beschreibung der Figur 21 zum.Verständnis herangezogen werden kann.
Figur 25 ist eine Ansicht ähnlich derjenigen von Figur 24 und zeigt ein Ausführungsform der Erfindung mit zwei Rippen und zwei Kammerräumen, die im wesentlichen bezüglich der Funktion äquivalent der Ausführungsform von Figur 24 ist, weshalb Teile, die im wesentlichen ähnlichen Aufbau oder Funktion haben, mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, wobei jedoch der Buchstabe H" nachgesetzt ist. Bei dieserAusführungsform wird angenommen, daß eine unterschiedliche Art von Ventilen im Gehäuse 12H oder im Abschlußgehäuse oder dergleichen angeordnet sind, und sie werden nicht dargestellt, da diese Ventile im wesentlichen äquivalent der Anordnung sind, wie sie bereits an anderer Stelle beschrieben worden ist, wobei diese Ventilanordnung anstelle der zentralen Ventile von Figur 24 verwendet werden, obwohl zentrale Ventile von im wesentlichen der gleichen Bauart wie in Figur 24 oder irgendwelche im wesentlichen äquivalent wirkenden Ventile an die Stelle derjenigen Ventilanordnung treten könnten, auf welche hier Bezug genommen ist. Der Hauptunterschied der Figur 25 gegenüber der Figur 24 besteht in der geänderten Gestalt des Gehäuses 12H und des Kolbens 20H. Ansonsten unterscheidet sich diese Abwandlungsform in ihrer Funktion kaum von der Ausführungsform nach Figur 24, womit keine weiteren Erläuterungen zum Verstgndnis der Figur 25 erforderlich erscheinen.
Figur 26 ist wiederum eine ähnliche Ansicht wie Figur 25, wobei Teile, welche im wesentlichen im Aufbau oder in der Funktion gleich sind, mit den gleichen Bezugsziffern versehen werden, gefolgt jedoch von dem Buchstaben "J". Bei dieser Abwandlungsform ist festzustellen, daß der Kolben 20J nur eine einzige Rippe 26J mit zwei Enden aufweist, wobei sich diese Rippe gleitend über die gesamte Länge erstreckt, so daß diese einzige zweiendige Rippe 26J in einer Weise wirkt ähnlich den beiden Rippen.
26G von Figur 24 oder 26H von Figur 25, wobei nur eine gleitende Hin- und Herbewegung in der Durchbohrung des Kolbens 20J erfolgt.
Andererseits ist diese AusfUhrungsform der Erfindung sehr ähnlich derjenigen, wie sie in Verbindung mit Figur 24 beschrieben worden ist und kann Ventile der im wesentlichen gleichen Art aufweisen oder irgendeine andere Ventilanordnung, wie sie hier beschrieben worden ist. Andererseits ist die Aus führungs form der Erfindung nach der Figur 26 im wesentlichen gleich der Aus führungs form nach der Figur 24, so daß es nicht erforderlich erscheint, diese Figur im einzelnen zu erläutern.
Figur 27 ist eine Ansicht im wesentlichen ähnlich der Figur 14, zeigt jedoch eine Ausführungsform der Erfinin dung, deren Abwandlung im wesentlichen der Anzahl der Kamerräume, der Anzahl der Rippen und insbesondere der Gestalt von Gehäuse und Kolben liegt. Bei dieser Abwandlungsform sind Teile, welche im wesentlichen ähnlich denjenigen der vorerwahnten Ausführungsformen der Erfindung sind, mit den gleichen Bezugsziffern versehen, wobei jedoch der Buchstabe "K" nachgestellt ist. Es ist zu erkennen, daß das Gehäuse 12E eine Innenfläche bzw. Wandung 46K aufweist, die nach innen konvex gekrümmt gestaltet ist und daß die nach innen benachbarten Außenflächen 160K des Kolbens 20K nach innen konvex oder nach außen konkav sind und nach innen einen entsprechenden Abstand von den nach innen gerichteten konvexen Wandflächen 46K des Gehäuses 12K besitzen. Man kann also sagen, daß das Gehäuse 12K eine Ausbuchtungen aufweisende Kammer begrenzt, die im ganzen mit 14K bezeichnet ist, und daß der Kolben 20K entsprechende Ausbuchtungen im Querschnitt bzw. in der Rückansicht besitzt, was deshalb von großer Bedeutung ist, da damit eine wesentliche Verkürzung der Länge jeder der Fluidleitungen 116K möglich ist, womit dann das effektive Kompressionsverhältnis der Vorrichtung gesteigert werden kann. Das zentral angeordnete Ventil 40K ist im wesentlichen vom gleichen Typ wie das in den Figuren 14 bis 19 dargestellte Ventil, es kann jedoch auch eine der anderen Ventilanordnungen gewählt werden, wie sie bei den verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung hier beschrieben sind oder irgendeine andere funktionell im wesentlichen äquivaLente Anordnung. Dies gilt auch bezüglich der Synchronisationseinrichtung (einschließlich der unregelmäßigen oder nicht-runden Gehäuse form und der Kolbenform, wie im ganzen mit 32K bezeichnet), und bezüglich der Gestaltung und Anbringung der Rippen 26K. Dies gilt weiter für die beiden Träger, welche die Vorrichtung zwecks Drehung um zwei verschiedene Achsen 16K und 24K in einer Weise lagern, die ähnlich derjenigen ist, wie sie früher in Verbindung mit ander.en Aus führungs formen der Erfindung beschrieben worden und dies gilt schließlich auch für alle der verschiedenen Arten von Betätigungs-oder Belastungsmittel für die Rippen, die alle zur Belastung der Rippen 26K verwendbar sind. Im übrigen ist die Ausführungsform der Erfindung nach Figur 27 im wesentlichen der Ausführungsform der Figuren 14 bis 19 e glich, so daß sich eine ins einzelne gehende Erläuterung dieser Figur erübrigt.
Figur 28 ist eine Ansicht ähnlich der Figur 15, zeigt jedoch die Ausführungsform der Erfindung nach den Figuren 14 bis 19 in einer geringfügigen hbwandlung, derart, daß ein Betrieb gemäß der früher erwähnten zweiten Betriebsart möglich ist. Infolge der Abwandlung sind die Bezugszeichen ähnlich denjenigen der Figuren 14 bis 19 bebezüglich der Verwendung im Aufbau oder in der Funktion ähnlicher Teile, wobei jedoch der Buchstabe "all' nachgesetzt ist. Bei dieser Abwandlungsform erfolgt also ein Betrieb wie bei der früher erwähnten zweiten Betriebsart, wobei die Träger 58L und 25L sich tatsächlich physikalisch um eine Betriebsachse drehen, die mit der Gehäuseachse 16L zusammenfällt, während das Gehäuse 12L und der Kolben 20L undrehbar sind. Bei der Ausführungsform der Erfindung nach Figur 28 wird dies durch einen abgewandelten Grundträger erreicht, der im ganzen mit 18L bezeichnet ist, wobei dieser von unten an einem Umfangsbodenteil des Gehäuses 12L befestigt ist, wenn auch andere Arten der Anbringung oder der Abstützung verwendbar sind, wenn nur damit das Gehäuse 12L starr gehalten ist.
Es ist verständlich, daß die Undrehbarkeit des Gehäuses 12L eine Undrehbarkeit des Kolbens 20L mit sich bringt, und zwar aufgrund der Synchronisationseinrichtung, welche im wesentlichen identisch ist mit der Synchronisationseinrichtung, die bei 32E in Figur 14 bis 19 dargestellt ist. Es kann jedoch auch irgendeine andere Synchronisationseinrichtung verwendet werden, wie sie hier an irgendeiner Stelle beschrieben, aber in der Figur 28 nicht dargeætellt.ist.
Bei dieser speziellen Ausführungsform der Erfindung ist die Kraftübertragungs-Einrichtung im ganzen mit 34L bezeichnet und ist ähnlich der Kraftübertragungs-Einrichtung, welche bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 14 bis 19 im ganzen mit 34E bezeichnet worden ist, mit der Ausnahme, daß bei der Ausführungsfozin nach Figur 28 die Treibriemenrille 178L und der entsprechende Treibriemen 180L über den Umfang.
durch den Lagerkörper 168L getragen sind, und zwar zentrisch um die Betriebsachse, welche mit der Gehäuseachse 16L zusammenfällt, so daß, wenn der Treibriemen 180L den Lagerkörper 168L mit Kraft dreht, beide Träger 58L und 25L sich tatsächlich physikalisch drehen, und zwar um die kombinierte Gehäuse-und Be-siebsachse 16L, wodurch sich der Kolben 20L unter Veränderung der Kammervolumen bezüglich der drei Kammerräume, ähnlich denjenigen bei 30E in den Figuren 14 bis 19, bewegt, während er im wesentlichen bezüglich einer Drehung unbeweglich bleibt, gemeinsam mit der Undrehbarkeit des Gehäuses 12L, hervorgerufen durch die starre Lagerung an dem Basislager 18L.
Infolge der Exzentrizität des sich tatsächlich physikalisch drehenden Lagers 168L und den beiden Trägern 58L und 25L bezüglich der zusammengesetzten Betriebs- und Gehäuseachse 16L kann eine geringe Rotations-Unwucht in der gesamten Vorrichtung erzeugt werden, wenn diese sich mit hoher Geschwindigkeit dreht. Es ist deshalb wünschenswert, dies dadurch zu neutralisieren, daß die Masse des Lagers 1868L an der gegenüberliegenden Seite der kombinierten Betriebs- und Gehäuseachse 16L von der Kolbenachse 24L her gesehen eine größere Masse ist oder sie derart zu erstrekken, daß sie um eine geeignete Strecke von der kombinierten Betriebs- und Gehäuseachse 16L verschoben ist, und zwar in einem derartigen Ausmaß, daß sie ein Gegengewicht darstellt und als neutralisierendes Gegengewicht wirkt, womit dann jegliche durch die Exzentrizität desjenigen Teils des Trägers, das sich an der Seite der exzentrischen Kolbenachse befindet, bewirkte Unwucht ausgeglichen wird.
Wenn bei der Ausführungsform der Erfindung nach Figur 28 das Lager 168L und die beiden Träger 58L und 25L tatsächlich um die kombinierte Betriebs- und Gehäuseachse 16L in Antriebsrichtung der Kraft, wie sie vom Treibriemen 180L übertragen wird, angetrieben wird, dann kann davon gesprechen werden, daß eine relative Drehung in Gegenrichtung vorhanden ist, die nachfolgend als die erste Richtung der relativen Drehung bezeichnet wird, und zwar des Gehäuses 12L und des Kolbens 20L bezüglich des Trägers 58L und 25L.
Gleichzeitig kann man sagen, daß die Kolbenachse 54L um die kombinierte Betriebs und Gehäuseachse 16L rotiert, und zwar in einer zweiten Richtung entgegengesetzt der erwähnten ersten Richtung, womit die vorerwähnte zyklische Verkleinerung und Vergrößerung der drei Kammerräume der Vorrichtung'auftritt, wobei diese Kammerräume ähnlich sind denjenigen, wie sie bei 30E in Figur 14 der Figuren 14 bis 19 dargestellt sind.
Figur 29 stellt eine weitere Ansicht dar, die im wesentlichen ähnlich ist den beiden Ansichten der Figuren 15 und 28, und sie zeigt eine in der Weise abgewandelte AusfUht rungsform, daß zwar ebenfalls das Gehäuse und der Kolben bebezüglich einer Drehung starr sind, während die Träger sich tatsächlich physikalisch drehen, womit es sich also um eine Ausführung ähnlich derjenigen von Figur 28 handelt. Da es sich nur um eine Abwandlungsform handelt, sind im Aufbau oder in der Funktion den Teilen der Figuren 15 und 28 ähnliche Teile in Figur 29 durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei jedoch der Buchstabe 'tM" nachgestellt ist. Bei der Abwandlungsform nach Figur 29 ist der Basisträger 18M wirksam mit dem Kolben 20M verbunden und hält diesen undrehbar fest.
Dies wird bei der Ausführungsforn nach Figur 29 dadurch erreicht, daß der Kolben 20M einen sich axial erstreckenden, hohlen Buchsenteil 60M aufweist, der sich axial nach außen vom einen Ende der Vorrichtung aus erstreckt, wobei die Buchse starr an dem abgewandelten Basisträger 18M befestigt ist.
Offensichtlich ist bei der Anordnung nach Figur 29 das Gehäuse 12M ebenfalls bezüglich einer Drehung unbeweglich, und zwar aufgrund der Synchronisationseinrichtung, die ähnlich ist der Synchronisationseinrichtung 32E der Figuren 14 bis 19, wenn auch irgendeine andere Art von Synchronisationseinrichtung verwendet werden kann, wie sie vorstehend erläutert worden ist, wobei jedoch das Gehäuse 12M einen Freiheitsgrad bezüglich einer tatsächlichen physikalischen Bewegung aufweist, und zwar zwecks änderung der Kammervolumen, jeweils in Abhängigkeit von der Drehung des Trägers 168M und der beiden Träger 58M und 25M, welche sich um die Betriebsachse drehen. Bei dieser Abwandlungsform der Erfindung fällt die Betriebsachse mit der Kolbenachse 24M zusammen. Die Kraftübertragung 34M besteht bei dieser Ausführungsform beispielsweise lediglich aus einer Verlängerung der Ventilbuchse lOOM, die mit einer Treibriemenrille 178M versehen ist, und einem Treibriemen 180M, wobei die Funktion ähnlich istderjenigen der Figuren 15 und 28, wenn auch in diesem Fall die Kraftübertragung dazu geeignet sein muß, die Ventilbuchse lOOM um die Betriebsachse zu drehen, welche hier mit der Kolbenachse 24M zusammenfällt. Es kann jedoch auch eine andere Einrichtung zum Drehen der Ventilbuchse lOOM um die Kolbenachse 24M verwendet werden. Die Exzentrizität des sich drehenden Trägers 168M um die Kolbenachse 24M verursacht, daß das gesamte Gehäuse 12M sich zwar nicht dreht, aber eine periodische, die Kammervolumen ändernde Bewegung ausführt und zwar aufgrund der exzen- -trischen Anordnung der Gehäuseachse 16N relativ zur kombinierten Betriebs- und Kolbenachse 24M.
Die erwähnte Exzentrizität des zentral rotierenden Lagers .68M um die kombinierte Betriebs- und Kolbenachse 24M kann zu einer geringen Unwucht bezüglich der gesamten Vorrichtung führen, insbesondere wenn die Rotationsgeschwindigkeit hoch ist. Dies kann dadurch neutralisiert werden, daß ein Gegengewicht 182 vorgesehen wird, das an der entgegengesetzten Seite der kombinierten Betriebs- und Kolbenachse 24M bezüglich der Gehäuseachse 16M angeordnet ist und entweder eine derartige Masse oder einen derartigen Abstand oder beides besitzt, daß jegliche Rotationsunwucht aufgehoben wird, die ansonsten durch die Exzentrizität der sich drehenden Träger und Lager auftreten könnte.
Es ist darauf hinzuweisen, daß bei der Abwandlungsform der Erfindung nach Figur 29, wenn das Lager 168M und die beiden Träger 58M und 25M tatsächlich physikalische Drehungen um die kombinierte Betriebs- und Kolbenachse 24M in Antriebsrichtung der Kraft, wie sie durch den Treibriemen 180M aufgeprigt wird, durchführen, das Gehäuse 12M und der Kolben 20M im wesentlichen gleichzeitig in einer Gegenrichtung rotieren, die hier als erste Drehrichtung bezeichnet wird, und zwar bezüglich der Träger, wobei das Zentrum auf der kombinierten Betriebs- und Kolbenachse 24M liegt, und wobei gleichzeitig die Gehäuseachse 16M relativ um die kombinierte Betriebs- und Kolbenachse 24M in einer zweiten Drehrichtung rotiert, die der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist, womit die vorerwähnte zyklische Verkleinerung und Vergrößerung der drei Kammerräume erfolgt, die ähnlich sind den Kamtnerräumen 30E von Figur 14 der Aus führungs form der Erfindung nach den Figuren 14 bis 19.
Auch Figur 30 entspricht im wesentlichen der Figur 15, zeigt jedoch eine weitere Abwandlungsform, wobei Teile, welche im Aufbau oder in der Funktion im wesentlichen ähnlich oder äquivalent den Teilen der Figur 15 sind, durch gleiche Ziffern bezeichnet werden, gefolgt jedoch durch den Buchstaben "N". Bei dieser Abwandlungsform ist zu erkennen, daß die Außenfläche 160N des Kolbens 20N in Längsrichtung b axial abgeschrägt oder abgeogen ist, man kann auch sagen, daß diese Außenflächen divergieren nach der linken Seite der Figur 30 oder konvergieren nach der rechten Seite der Figur 30. Dies gilt auch für die Innenwandfläche 182N des Kammerblocks 172N des Gehäuses 12N und, als Folge davon, wird der Innendruck in jeder der Kanmerräume dazu tendieren, den Kolben 20N nach links und das Gehäuse 12N nach rechts gegdneinander zu bewegen. Wenn das Gehause 12N durch den Basisträger 18N starr gehaltert wird, dann wird der Kolben, 20N dazu veranlaßt, sich tatsächlich physikalisch nach links zu bewegen während dann, wenn der Kolben 20N der Teil ist, welcher tatsächlich physikalisch festgehalten wird (wie etwa in Figur 29 oder in irgendeiner anderen funktionelläquivalenten Weise), dann wird selbstverständlich das Gehäuse 12N dazu veranlaßt, sich tatsächlich physikalisch nach rechts zu bewegen.
Bei der dargestellten Ausführuugsform nach Figur 30 ist es so, daß das Gehäuse 12N starr befestigt ist und somit der Kolben 20N durch den Druck nach links belastet wird. Um dies zu kompensieren und die geeignete relative Lage von Kolben 20N und Gehäuse 12N beizubehalten, wird ein Drucklager, wie es bei 183 angedeutet ist, vorgeseehen, das von irgendeinem gewUnsehten Typ sein kann. Im übrigen ist diese Abwandlungsform der Erfindung im wesentlichen ähnlich der vorerwähnten Ausführungsform'und es ist deshalb möglich, auf weitergehende Erläuterungen zu verzichten.
Es soll jedoch noch darauf hingewiesen werden, daß die ganze in Figur 30 dargestellte Vorrichtung um im wesentlichen 900 im Uhrzeigersinn gedreht werden kann und der Basisträger 18N entsprechend abwandelbar ist, mit Hinblick auf seine um 900 im Uhrzeigersinn verschobene Stellung, damit er sich bei dieser bezüglich der Achse vertikal ausgerichteten Anordnung unterhalb der Vorrichtung befindet.
Es zeigt sich, daß damit das Drucklager unter- bestimmten Betriebsbedingungen weggelassen werden kann, da die auf den Kolben 20N von dem innerhalb der Kammerräume befindlichen Druck in Richtung nach oben ausgeübte Kraft von einer solchen Größe sein kann, daß sie im wesentlichen durch die nach unten gerichtete Kraft ausgeglichen wird, welche sich aus der Schwerkraftswirkung auf die Masse des Kolbens 20N ergibt.
Wenn umgekehrt der Kolben 20N derjenige Teil ist, der starr gelagert ist, dann kann die gesamte Vorrichtung gegen den Uhrzeigersinn um 900 aus der in Figur 30 gezeigten Stellunggedreht werden, wobei sich dann zeigt, daß die auf das beweglich gelagerte Gehäuse l2N ausgeübte Axialkraft nach oben durch die nach unten gerichtete Kraft ausgeglichen wird, welche durch Schwerkraftswirkung der Gehäusemasse auf das Gehäuse 12N ausgeübt wird.
Figur 31 ist eine schematische Teilansicht von hinten her, ähnlich der Ansicht von Figur 14, zeigt jedoch eine Ansicht anstelle eines Schnittes der Figur í4. Diese Ansicht zeigt eine geringe Abwandlung der Erfindung zur Änderung der Exzentrizität des Kolbens und des Gehäuses und dementsprechend der Kolbenachse und der Gehäuseachse.
Teile, die im Aufbau oder in der Funktion im wesentlichen ähnlich i;ind den Teilen der vorherbeschriebenen AusfUhrungsform, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wobei jedoch der Buchstabe "P" nachgesetzt ist. Bei dieser Abwandlung besitzt der Basisträger 18P einen Teil 184, der einstellbar den Träger bzw. das Lager 58P trägt, welches Lager relativ drehbar das Gehäuse 12P lagert. Außerdem weist dieser Basisträger 18P einen Teil 186 auf, der einstellbar den Träger 25P lagert, der seinerseits den Kolben 20P relativ drehbar lagert. Dies macht es ersichtlicherweise möglich, die Stellung sowohl der Gehäuseachse 16P als auch der Kolbenachse 24P zu Justieren, so daß die Exzentrizität oder der Abstand zwischen diesen Achsen, welche dieser Achsen auch die effektive Betriebsachse der gesamten Vorrichtung enthalten mag (oder zwischen denen die Betriebsachse befindlich ist), beliebig eingestellt werden kann, zum Zweck einer Ende rung der tatsächlichen Verschiebung der gesamten Vorrichtung.
Im Falle der Pumpe also kann deren volumetrische Kapazität bei gegebener Umdrehungszahl pro Minute und/oder der Druck des von der Pumpe abgegebenen Arbeitsfluids, wobei diese Größen zueinander in umgekehrtem Verhältnis stehen, beliebi& geändert werden.
Bei der Aus führungs form der Erfindung nach den Figuren 31 und 32 wird die erwähnte einstellbare Lagerung der Träger 58P und 25P auf ganz einfache Weise erreicht, und zwar durch ein Einstellmittel, das in beiden Fällen mit 188 bezeichnet ist und die Form einer Justierschraube 190 besitzt, die nach oben durch die entsprechend mit einem Gewinde versehenen Lagerteile 184 und 186 des Basislagers 18P geschraubt ist, zum Zweck eines Vorschubs oder einer Zurückziehung bezüglich der entsprechenden Lagerteile 184 und 186.
Das obere Ende der Justierschraube 190 kann in beiden Fällen am Außenumfang des entsprechenden Trägers 58P und 25P angreifen, und zwar durch Dreheingriff und longitudinale Befestigung, etwa mittels einer hohlen, longitudinalen Aufnahme oder durch eine Nabe, oder die Justierschraube kann auf andere Weise mit den Trägern zusammenwirken, derart, daß eine vertikale Verschiebung der Lage- des gesamtenentsprechenden Trägers 58P und/oder 25P möglich ist, je nach Wunsch.
Dabei ist es nicht erforderlich, daß zwei derartige Justiermittel 186 vorgesehen sind, wenn es darum geht, eine Einstellung der Exzentrizität vornehmen zu können. Erforderlich ist lediglich, daß zumindest eine Justiereinrichtung 188 vorhanden ist, wobei also eine der beiden in den Figuren 31 una 32 dargestellten Justierschrauben beibehalten bleibt, während die andere weggelassen werden kann. Auch ist darauf hinzuweisen, daß die in den Figuren 31 und 32 dargestellte Justiereinrichtung äußerst einfach gewählt wurde, und zwar zum Zweck einer Vereinfachung der Zeichnung; damit soll jedoch keine Einschränkung der Erfindung erfolgen, vielmehr sind in der Praxis viele Arten von Justiereinrichtungen möglich, die sich von denen der Figuren 31 und 32 unterscheiden. So können beispielsweise als Justiereinrichtung Führungsschrauben, Noppen, exzentrisch gelagerte Justierringe oder irgendwelche anderen im Aufbau oder in der Funktion äquivalenten Mittel Verwendung finden, die geeignet sind, die Lage der Gehäuseachse 16P oder der Kolbenachse 24P zu verschieben. Selbstverständlich können derartige Justiereinrichtungen an jedem Ende der Vorrichtung vorgesehen sein, um auf einfache Weise die Exzentrizität an beiden Enden der Vorrichtung einstellen zu können; wunschgemäß können auch zwei solche an entgegengesetzten Enden befindliche Vorrichtungen zur Justierung der Exzentrizität miteinander gekoppelt werden, um eine synchrone Betätigung von einer einzigen Betriebs-oder Justierstelle aus zu erreichen. Dies kann durch Zahnräder oder Kopplungselemente erfolgen, wie sie dem Fachmann bekannt sind und deshalb hier nicht dargestellt werden.
Ferner ist darauf hinzuweisen, daß ein wesentlicher Teil des übrigen Teiles der Vorrichtung, wie er in anderen Figuren dargestellt und/oder bereits früher erläutert worden ist, in den Figuren 31 und 32 weggelassen wurde, und zwar um die Zeichnung zu vereinfachen. Selbstverständlich kann jedes oder alle der zusätzlichen Bauteile, wie sie für den Betrieb der Vorrichtung erforderlich sind, bei der Abwandlungsform der Erfindung nach den Figuren 31 und 32, welche die Einrichtungen zum Einstellen~ der Exzentrizität zeigen, Anwendung finden.
Die Einstellung der Exzentrizität durch Betätigen des Justiermittels 188 oder irgendeinen anderen in äquivalenter Weise arbeitenden Mittels führt zu einer veränderbaren Verschiebung in der Pumpe bzw. im Kompressor, womit normalerweise der volumetrische Ausgang des abgepumpten Arbeitsfluids sich ändert, bzw. im Falle eines verdichtbaren Fluids der Ausgangsdruck des Arbeitsfluids eine änderung erfährt. Eine oder beide dieser Charakteristiken des Arbeitsfluid-Ausganges können somit manuell eingestellt werden, und zwar durch Änderung der Exzentrizität der Vorrichtung; selbstverständlich ist es auch möglich, die Exzentrizitätsänderung automatisch durchzuführen, und zwar in Abhängigkeit vom Fluiddruck, der Fluidströmung oder irgendeiner anderen Variablen, so daß dieser automatische Betrieb, deren Exzentrizitätseinstellung 188 dazu herangezogen werden kann, den Ausgangsdruck des Arbeitsfluids konstant zu halten, die volumetrische Strömung des Arbeitsfluids am Ausgang konstant zu halten oder, im Fall einer Maschine, ein konstantes Ausgangsdrehmoment oder eine konstante Ausgangsgeschwindigkeit zu erzielen, wobei alle diese wünschenswerten Ergebnisse lediglich dadurch erzielbar sind, daß ein geeigneter Fühler mit irgendeinem geeigneten Servomechanismus gekoppelt wird, der das Justiermittel 188 für die Exzentrizität betätigt oder irgendein funktionelles äquivalent davon, welches den obigen Anforderungen genügt. Da DruckfWhler, Strömungsmengenmesser, Geschwindigkeitszähler und/oder Drehmoment fühler sowie die vielen möglichen Arten von Servomechanismen allgemein bekannt sind, ist in den Figuren 31 und 32 auf deren Darstellung verzichtet. Es liegt Jedoch im Rahmen der Erfindung, derartige Einrichtungen bei den erf,indungsgemäßen Vorrichtungen zu benutzen.
Im übrigen entsprechen die Abwandlungen, die teilweise in den Figuren 31 und 32 dargestellt sind, bezüglich ihres Betriebes im wesentlichen den vorher in allen Einzeleiten beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung, so daß auf eine weitergehende Erläuterung verzichtet werden kann.
Die Figuren 33 und 34 zeigen als Teilansichten und in einer etwas schematischen Weise unter Weglassung wesentlicher Teile der Vorrichtung zwecks Vereinfachung der Zeichnung einen Teil einer etwas abgewandelten Form einer Synchronisationseinrichtung, die in diesem Fall im ganzen mit 32Q bezeichnet ist. Da diese Ansicht eine Abwandlungsform zeigt, sind solche Teile, die im Aufbau oder in der Funktion im wesentlichen ähnlich denjenigen Teilen sind, die bei frheren Aus fUhrungs formen Verwendung finden, mit den gleichen Bezugsziffern versehen, wobei jedoch der Buchstabe "Q" nachgesetzt ist. Bei den Abwandlungsformen nach den Figuren 33 und .54 unterscheidet sich die Synchronisationseinrichtung 32Q nur sehr geringfügig von der Synchronisationseinrichtung 32E der Figuren 14 bis 19. Die Einrichtung'besitzt die Form eines Bolzens oder Stiftes 152Q, der einen Abstandhalter bzw. eine Buchse 192 trägt und in dem übergroßen Loch 156Q untergebracht ist. Der Durchmesser Jedes dieser Löcher 156Q entspricht dem Durchmesser der Einheit aus Abstandhalter 192 und Bolzen, Zapfen oder Stift 152Q plus dem zweifachen des exzentrischen Abstandes zwischen Gehäuseachse und Kolbenachse, die am besten bei 16E und 24E in den Figuren 14 bis 19 ersichtlich sind.
Mit anderen Worten, bei dieser Abwandlungsform der Erfindung sind die Bolzen, Zapfen oder Stifte 152Q nicht mit einer derartigen Exzentrizität versehen wie bei 154 in den Figuren 14 bis 19, welche die Löcher 156 vollständig ausfüllen.
Vielmehr ist bei der Ausführungsform nach den Figuren 33 und 34 jeder Abstandhalter 192 symmetrisch auf dem Bolzen, Zapfen oder Seift 152QU und ist kleiner als das Loch 156r in welchem er gelagert ist. Die Wirkungsweise ist Jedoch im wesentlichen die gleiche wie im Fall der Figuren 14 - 19,und eine wirksame Synchronisation von Kolben 20QU und Gehäuse 12QU erfolgt aufgrund der Abstandhalter oder Buchsen 192, die an der Innenfläche der Löcher 156QU während eines vollständigen Rotationsablaufes des Betriebes der Vorrichtung abrollen.
Es ist darauf hinzuweisen, daß erwünschtenfalls die Abstandhalter oder Buchsen 192 bei bestimmten Abänderungen dieser Ausführungsform der Erfindung weggelassen werden können und die Bolzen, Zapfen oder Stifte 192QU dann direkt als die Synchronisatoren verwendet werden. Die Synchronisationseinrichtung Das kann auch lagemäßig umgekehrt werden Sit Bezug auf das Gehäuse 12QU und den Kolben 20QU, wenn dies fur bestimmte Anwendungsformen erwtlnsoht ist.
Im übrigen arbeitet diese Ausführungsform der Erfindung ähnlich der Ausführungsform nach den Figuren 14 - 19, so daß sieh eine weitergehende Erläuterung erübrigt.
Die Figuren 35 und 36 zeigen in Teilansicht, teilweise aufgebrochen, gewissermaßen schematisch und vereinfacht Ansichten ähnlich denen der Figuren 33 und 54. Dargestellt ist eine weitere Abwandlungsform der Synchronisationseinrichtung, welche in diesem Fall die Form eines Kurbelzapfens hat, der im ganzen mit 194 bezeichnet ist, wobei du eine Ende 196 drehbar mit der einen Endfläche des Kolbens 20R gekoppelt ist, während das andere Ende 198 drehbar mit einer Abschlußwand oder Kammerplatte 50R des im ganzen mit 12R bezeichneten Gehäuses gekoppelt ist, und zwar an einer Stelle, welche um die Exzentrizität von Gehäuse-und Kolbenachse versetzt ist. In ist dabei insbesondere darauf hinzuweisen, daß bei dieser Ausführungsform der Erfindung es möglich ist, den Kurbelzapfen 194 so aussubilden, daß er beztiglich d.s Abstandes zwischen den beiden Teilen 196 und 198 einstellbar ist, diese Ausführungsform als eine Ausführungsform der Erfindung mit einstellbar' er Exzentrizität zu verwenden, wie dies beispielweise anhand der Figuren 31 und 32 dargelegt worden ist. Weiterhin kann einer oder mehrere der Kurbel zapfen 194 in einer Weise verwendet werden, ähnlich der Vielzahl exzentrischer Buchsen 154 in den Figuren 14 - 19. Im übrigen ist die Ausführungsform nach den Figuren 35 und 36 im wesentlichen ähnlich im Aufbau und in der Funktion den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung, so daß sich eine ,weitere, ins Detail gehende Erläuterung erübrigt.
Figur 37 ist eine Teilansicht, teilweise schematisch, teilweise im Schnitt und teilweise in Seitenansicht; die Ansicht ist ähnlichderjenigen von Figur 15, stellt jedoch eine Abwandlungsform der Erfindung dar, und zwar bezüglich einer abgewandelten Ventilanordnung. Alle Teile dieser Abwandlungsform, welche im Aufbau oder in der Funktion bereits früher beschriebenen Teilen ähnlich oder äquivalent sind, werden mit den gleichen Ziffern bezeichnet, wobei Jedoch der Buchstabe flS,t nachgestellt ist. Bei dieser Abwandlungsform erstreckt sich der im ganzen mit 368 bezeichnet Einlaß koaxial zur Kolbenachse 248 in die Vorrichtung hinein, und zwar in einer Weise ähnlich wie der Einlaß 36E der Figur 15. Der Maschinenauslaß jedoch im ganzen 388 bezeichnet, ist vollständig anders aufgebaut und angeordnet in dieser Figur 37 und wird durch einen Teil des äußeren Maschinengehäuses 1265 abgestützt, der sich außerhalb des im ganzen mit 128 bezeichneten Gehäuses befindet. Das Innenende des Einlaß 368 verbindet die Fluidöffnungen 116S, die welche wiederum mit den Kammern 308 verbunden sind, den drei Kammern NOE beispielsweise entsprechen, die am besten in Figur 14 ersichtlich sind. Der Einlaß 36s ist mit einem Einlaß-Rückschlagventil 1125 versehen, das einen Ventilkörper bzw.
eine Ventilkugel 200 enthält, die durch eine Feder 202 gegen einen Ventilsitz 204 derart belastet ist, daß normalerweise das Einlaß-Rückschlagventil 1128 geschlossen ist, und zwar so lange, bis der auf das Ventil einwirkende äußere Differenzdruck in der Lage ist, das Einlaß-Rückschlagventil 1128 zu öffnen. Dabei wird die erwähnte Druckdifferenz im wesentlichen aufgrund des Vakuums entstehen, das in der entsprechenden Kammer 308 während der Expansionsphase erzeugt wird. Jedenfalls arbeitet das Ventil 1125 in einer Weise ähnlich der der Einlaßöfftung 112E der Figuren 14 - 19. Sobald die das normalerweise geschlossene Ventil zeitweise öffnende, durch ein Vakuum der Kammerräume hervorgerufene Druckdifferenz infolge der Tatsache kleiner wird, daß der Kammerraum 308 in die Verkleinerungsphase gelangt, wird; sich das Einlaß-Rücksohlagventil 1125 sofort wieder schließen und wiederum in einer Weise wirken, ähnlich der EinlaS-Ventilöffnung 112E der Figuren 14 - 19.
Die abgewandelte Ventil anordnung nach Figur 37 weist außerdem ein Auslaß-Rückschlagventil auf, das im ganzen mit 1145 bezeichnet ist. Es befindet sich im Kammerblock 172S des Gehäuses 128 und besitzt einen Ventilkörper bzw.
eine Ventilkugel 206, die normalerweise durch eine Feder 208 gegen einen Ventilsitz 210 belastet ist, derart, daß im normalen Zustand du Ventil geschlossen ist, und zwar so lange, bis die äußere, auf das Ventil einwirkende Druckdifferenz das normalerweise geschlossene Ventil zeigt weise öffnet und daß Arbeitsfluid durch das Ventil hindurch in das Innere des Außengehäuses 126S und dann weiter nach außen durch den Auslaß 388 entlassen wird. Die Druckdifferenz ergibt sich dabei aus dem Druck in einer entsprechenden Kanner 30S, welche die in die Kontraktionsphase ihres Arbeitsvorganges eintritt. Der Betrieb des Ventils ist jedenfalls im wesentlichen äquivalent dem Betrieb der Auslaßöffnung 114E und der vollständigen Auslaßeinrichtung 381 der Figuren 14 - 19.
In anderen Worten, die in Figur 37 dargestellte Anordnung kann einen Aufbau gemäß irgendeines der vorerwähnten Ausführungsbeispiele besitzen, wobei jedoch die Ventilanordnung derart abgewandelt ist, daß es sich um ein Rückschlagventil handelt, welches in der Weise angeordnet ist, wie aus Figur 37 hervorgeht. Es sind Jedoch auch viele andere Austlihrungen möglich, bei denen die Änderung des Kammerdruckes einen geeigneten in der Zeittolge abgestimmten Betrieb der Einlaß- und Auslaß-Rückschlagventile 112S und 114S ermöglicht, und zwar beispielsweise für eine Zweitakt-Maschine, wie sie früher in Verbindung mit den Fiiren' 14 - 19 beschrieben worden ist, oder für eine Viertakt-?(aschine, selbstverstündlich mit entsprechender Abwandlung, oder für irgendeinen anderen erwünschten Betrieb.
Die Einlaß- und Auslaß-Rückschlagventile können Kugelventile, Tellerventile oder andere Ventilarten sein, die auf irgendeine Weise angeordnet sind, welche einen funktionellen äquivalenten Betrieb gewährleisten und damit den Erfindungszweck erfüllen.
In Figur 37 sind bestimmte größere Teile der Vorrichtung, wie etwa die Rippen und/oder die verschiedenen Einlässe, welche für den Betrieb der gesamten Vorrichtung erforderlich sind, weggelassen, und zwar wie im Falle anderer Figuren zum Zweck einer Vereinfachung der Zeichnung und auch deshalb, da sie bereits in mehreren anderen Figuren dargestellt sind.
Im übrigen ist die Abwandlungsform der Erfindung nach Figur 37 bezüglich des Betriebes ähnlich den vorerwähnten Ausführungsformen der Erfindung, so daß es sich erübrigt, auf weitere Einzelheiten einzugehen.
Figur 38 ist eine weitere Ansicht ähnlich in mancher Beziehung der Figur 37, wobei ebenfalls bestimmte größere Teile der Gesamtvorrichtung zum Zweck der Zeichnungsvereinfachung weggelassen sind und lediglich beispielhaft eine Abwandlungsform dargestellt ist, bei welcher die Einlaß- und Aualaß-RUcksehlFBventile an anderer Stelle und anders angeordnet sind, um ein Lecken derselben infolge von Zentrifugalkräften zu vermeiden. Bei dieser Abwandlungsform sind solche Teile; die im Aufbau oder in der Funktion den Teilen der Figur 37 ähnlich sind, mit den gleichen Ziffern bezeichnet, wobei Jedoch der Buchstabe "ß" nachgestellt ist. Wesentlich ist, daß der im ganzen mit 36T bezeichnete Einlaß mit dem Einlaß-Rückschlagventil 112T in axialer Richtung und nicht, wie bei Figur 37, in radialer Richtung verbunden ist, und daß in ähnlicher Weise der 38T mit dem Auslaß-Rückschlagventil 114T in im wesentlichen axialer Weise und nicht, wie im vorerwähnten Fall der Figur 37, in radialer Weise verbunden ist, womit dann das Einlaß- und das Auslaß-Rückschlagventil 112T und 114T gegenüber den Zentrifugalkräften unempfindlich sind, die während der Drehung der Vorrichtung auftreten. Im übrigen ist die Abwandlungsform der Erfindung nach Figur 38 im Aufbau und in der Funktion sehr ähnlich der Ausführungsform der Erfindung nach Figur 37, so daß sich weitere Erläuterungen erübrigen.
Figur 38a ist eine Teilansicht ähnlich dem oberen Teil der Figur 38, zeigt Jedoch eine geringe Abwandlung davon; Teile, die im Aufbau oder in der Funktion den-Wenigen der Figur 38 ähnlich sind, werden mit den gleichen Bezugszeichen versehen, Jedoch mit dem nachgestellten Buchstaben "T'. Bei dieser Abwandlungsform ist zu beachten, daß das Einlaß-Rückschalgventil 112T' an dem radialen Außenende der Fluidöffnung bzw. des Fluiddurchganges 116T' angeordnet ist, der einen Einlaß-Durchgang darstellt, und normalerweise in dem geschlossenen Zustand belastet ist, bis ein im entsprechenden Kammerraum 30T' entstehender Sog zeitweise eine öffnung des Ventils verursacht. Es ist außerdem darauf hinzuweisen, daß in ähnlicher Weise das Auslaß-RUckschlagventil 114T' sich am radialen Außenende der anderen Fluidleitung 116T8 befindet, die einen Fluid-Auslaßdurchgang darstellt, und daß das Auslaß-Rückschlagventil 114T' normalerweise in die geschlossene Stellung belastet ist, bis der ansteigende Druck in der Kammer 30T' zeitweise das Ventil öffnet, womit also die gesamt. Vorrichtung gemäß dem bereits früher beschriebenen Arbeitsablauf arbeitet.
Einige größere, rar den Betrieb der gesamten Vorrichtung erforderliche Teile sind in Figur 38a zum Zweck der Vereinfachung der Zeichnung weggelassen, da sie bereits an anderer Stelle dargestellt sind. Im übrigen *t die Abwandlungsform gemäß Figur 38a ähnlich im Aufbau und im Betrieb den vorerwähnten Ausführungsformen der Erfindung, so daß sich eine weitere Erläuterung erübrigt.
Figur 39 ist eine Teilansicht, etwas schematisch, wobei ebenfalls bestimmte größere Teile der Gesamtvorrichtung weggelassen sind, um die Zeichnung zu vereinfachen. Die Figur 39 ähnelt im wesentlichen den Figuren 15, 37 und 38, zeigt Jedoch eine Abwandlungsform der Ventile. Bei dieser Ausführungsform sind solche Teile, die im Aufbau oder der Funktion im wesentlichen sind denjenigen der vorher beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung, mit den gleichen Ziffern bezeichnet, wobei Jedoch der Buchstabe Ut, nachgestellt ist.
Es ist darauf hinzuweisen, daß die im ganzen mit 40U be zeichneten Ventile ein Spindelventil enthalten mit einem Einlaß-Ventilkörper 212 und einem Auslaß-Ventilkörper 214, die an einem gemeinsamen Ventilstößel 216 befestigt und durch eine Feder 218 belastet sind, und zwar in Figur 39 nach rechts. Bei der in der Figur 39 dargestellten Lage des Ventils 40U schließt der Auslaß-Ventilkörper 214 die links befindliche Auslaßöffnung 116U, während der Einlaß-Ventilkörper 212 eine Stellung einnimmt, in welcher er die rechts befindliche Einlaßöffnung 116U öffnet. Dies entspricht bezüglich der Figuren 14 bis 19 all denjenigen Drehstellungen, welche zwischen einer Stellung befindlich sind, die geringzügig im Uhrzeigersinn gegenüber Figur 14 und geringfügig gegen den Uhrzeigersinn der Stellung von Figur 18 verdreht sind, während welcher Zeitspanne die Einlaßöffnung 112U offen und die Auslaßöffnung 114U geschlossen ist. Das gesamte Ventil 40U kann durch einen Noppenkörper 220 betätigt werden, der oberhalb der Abschlußplatte 50U des Gehäuses, das im ganzen mit 12U bezeichnet list, angeordnet ist und der durch ein starres Außengehäuse getragen wird, ähnlich dem Gehäuse 1265 von Figur 37 oder 126T in Figur 38; Der Noppen 220 kann aber auch dadurch einen Lagerkörper abgestützt sein, wie bei 168 in den Figuren 14 bis 19 dargestellt ist, oder durch den Basisträger 18E oder durch irgendein anderes geeignetes Lagermittel. Das rechte Ende des Ventilstößels 216 erstreckt sich nach außen durch die Öffnung 221 hindurch in das Gehäuse 12U und kann einen Nockenfolger aufweisen, der während der Drehung des Kolbens 20U und des Gehäuses 12U längs der Innenfläche des stationären Nockens 20 bewegbar ist, um so eine geeignete Betätigung des gesamten Spindelventils 40U zu erhalten, derart, daß während des verbleibenden, nahezu halben Arbeitszyklus, verbleibendgegenüber der oben erwähnten Zeitspanne, in welcher die Einlaßöffnung 112U offen ist, der Nockenfolger-Ventilstößel 21a6 und das gesamte Spindelventil 4ou nach links bewegt werden, und zwar in Bezug auf Figur 39, derart, daß der Einlaß-Ventilkörper 212 die Einlaßöffnung 112U schließt, während der Auslaß-Ventilkörper 214 außer Eingriff kommt und die Auslaß-Ventilöffnung 114U öffnet, womit dann die gesamte Vorrichtung in einer Weise arbeitet, die im wesentlichen ähnlich ist der früher anhand der Figuren 14 bis 19 beschriebenen Arbeitsweise. Selbstverständlich kann das Spindelventil 40U in geeigneter Weise für einen Viertakt-Betrieb abgewandelt werden, oder für einen Betrieb anderer Art, und außerdem können die Einlaß- und Auslaßöffnungen 116S, 116T und 116U in den Figuren 37, 38 und 39 in geeigneter Weise angeordnet werden, derart, daß sie sich in verschiedenen Winkelstellungen bezüglich der Betriebsachse der Vorrichtung befinden und bezüglich der Rippen, die am besten aus 26E der Figuren 14 bis 19 hervorgeht. Damit ist es dann möglich, die Vorrichtung in der Weise arbeiten zu lassen, wie dies jeweils gewünscht ist. Figur 39 zeigt nur eine beispielhafte Ausführungsform der verschiedensten möglichen Ventilanordnungen, die im Rahmen der Erfindung liegen und soll keineswegs eine Beschränkung der Erfindung auf die exakte Konstruktion von Figur 39 darstellen. Im übrigen ist die Ausführungsforn der Figur 39 im Aufbau und in der Funktion ähnlich den früher beschriebenen Ausführungsformen, so daß eine ins Einzelne gehende Erläuterung überflüssig ist.
Figur 40 zeigt einen Teilschnitt durch eine abgewandelte Form der Ventile, und zwar im wesentlichen einen Schnitt in der gleichen Ebene wie beim Ventil 40E von Figur 15. Bei dieser Abwandlungsform sind solche Teile, die im Aufbau oder in der Funktion ähnlich sind den vorbeschriebenen Teilen, mit den gleichen Bezugizeichen versehen, wobei Jedoch der Buchstabe "V" nachgestellt ist. Das Ventil 40V enthält Jedoch einen äußeren, rohrförmigen Einlaß 36V und einen konzentrischen, nach innen einen Abstand aufweisenden und darin angeordneten rohrförmigen Auslaß 38V geringeren Durchmessers, wobei der Einlaß 36V eine Einlaßöfftung 112V und der Auslaß 38V eine Auslaßöffnung 114V aufweist. Ein Vorteil dieser konzentrischen Anordnung ist der, daß eine gleichförmigere Temperaturverteilung um das gesamte Ventil 40V erreicht wird. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist, daß sie sich besonders für Ventile für Maschinen oder Motoren eignet, die eine Vielzahl von Kammern aufweisen, da auf einfache Weise die entsprechenden Fluidöffnungen des Kolbens oder Rotors übereinander angeordnet werden können, zum Zweck einer geeigneten und zeitlich richtigen Verbindung mit einer entsprechenden Vielzahl von Einlaß- und Auslaßöffnungen eines derartigen Ventil. 40V. Dies macht es auch möglich, mehrere in Reihe geschaltete Motoren in geeigneter Weise ventilmäßig zu steuern, und zwar durch ein einziges Mehrfachventl.
Figur 41 ist eine Teilansicht, im wesentlichen ähnlich einem Teil von Figur 3 der ersterwännten Ausführungsftrm der Erfindung. Figur 41 zeigt Jedoch eine andere Art von Rippen. Bei dieser Abwandlung sind diejenigen Teile, welche in der Funktion oder im Aufbau im wesentlichen äquivalent den vorerwähnten Teilen sind, mit den gleichen Bezugsziffern versehen, wobei jedoch der Buchstabe "W" nachgeschaltet ist..
Bei dieser Aus führuugs form ist von Bedeutung, daß jede der Rippen 26W keineswegs gleitbar durch den Kolben 20W getragen wird, sondern aus biegsamem Material besteht, etwa aus Gummi, einem Elastomer-Kunststoff oder einem anderen geeigneten biegsamen Material, derart, daß eine Abbiegung zwischen maximalen und minilpalen und allen dazwischenliegenden Stellungen möglich ist, wie dies durch Vergleich der verschiedenen Rippenausbiegungen oben und unten in Figur 41 ersichtlich ist. Bei der Ausfünrungsform nach Figur 41 können die biegsamen Rippen 26W starr bzw. einstückig am Kolben 20W angebracht sein, der damit aus dem gleichen gummiartigen Material oder Kunststoff-Elastomer besteht, oder die Rippen können in geeigneter Weise fest am Kolben 20W angebracht sein, der aus einem anderen Material besteht.
Diese Abwandlungsform der Rippen schafft eine besonders wirksame und vergleichsweise billige Form der Erfindung, wobei diese Ausführungsform insbesondere sich für Pumpen und Kompressoren eignet, obwohl sie nicht auf derartige Vorrichtungen beschränkt ist.
Einige für den Betrieb der Gesamtvorrichtung wesentlichen Teile sind bei dieser Aus führung. form der Erfindung in der Teilansicht von Figur 41 weggelassen, um die Zeichnung zu vereinfachen und mit Rücksicht darauf, daß diese Teile bereits in Verbindung mit anderen Figuren erläutert worden sind.
Die Figuren 42 und 43 zeigen einen Kolben der Bauart, wie er bei 20E in den Figuren 14 bis 19 dargestellt ist, wobei dieser Kolben mit sehr wirkungsvollen Dichtungselementen für eine Abdichtung der beiden Seiten und der Abschlußwand ausgerüstet ist. Bei dieser Ausführungsform sind Teile, welche im Aurbau oder in der Funktion im wesentlichen ähnlich den vorerwähnten Teilen sind, durch gleiche Ziffern bezeichnet, wobei jedoch der Buchstabe "X" nachgestellt ist. Bei dieser Ausführungsform ist jede Endfläche des Kolbens 20X unmittelbar benachbart der äußeren Oberflächenkante 160X mit einer Längsrille versehen, die eine fortlaufende Rechteckrille 222 darstellt, wobei in dieser Rille ein federnder oder elastomer-artlger Dichtungsring 224 eingesetzt ist, derart, daß im Fall des dreieckigen Kolbens 20X, wie er in den Figuren 42 bis 44 dargestellt ist, drei derartige I)ichtungsringe 224 erforderlich sind. Jede Rippe 26X ist in ähnlicher Weise mit einer Rille 226 entlang der gesamten Kante versehen, wobei diese Rille ebenfalls einen federnden oder elastomer-artigen Dichtungsring 228 aufnimmt, derart, daß bei der in den Figuren 42 bis 44 dargestellten Aus führungs form mit drei Rippen wiederum drei derartige Rippendichtungsringe 228 erforderlich sind. Damit wird eine wirksame und vollständige Dichtung nicht nur des Kolbens 20X, sondern auch der Rippen 26X bezUglich der jeweils gegenüberliegenden Endwände des Gehäuses und der Umfangs-oder Seitenwand des Gehäuses erreicht, wie diese mit 50E im ersten Fall und mit 162 im zweiten Fall in den Figuren 14 bis 19 dargestellt sind, wenn der Kolben 20X der Figuren 42 bis 44 in ein Gehäuse eingesetzt wird, wie es mit 12E in den Figuren 14 bis 19 bezeichnet ist.
Anstelle der Verwendung federnder oder elastomerartiger Dichtungsringe können auch geschlitzte Metallringe oder andere geeignete Dichtungsringe oder Dichtungskörper verwendet werden.
Dabei ist festzustellen, daß die erwähnte Dichtungsanordnung nicht auf die dreieckigen Kolben 20X der Ft n 42 - 44 beschränkt ist sondern'in Verbindung mit Kolben der verschiedensten Art, wie sie hier erläutert sind, verwendet werden kann.
Es ist zu bemerken, daß andere erforderliche Teile der Gesamtvorrichtung der Erfindung hier nicht in den Figuren 42 - 44 dargestellt sind, um so die Zeichnung einfach zu halten, und außerdem, da diese anderen Teile im einzelnen bereits an anderer Stelle beschrieben worden sind.
Bezüglich aller Teile, auf die hier nicht besonders eingegangen ist, gleicht die AusrUhrungsrorm der Erfindung nach den Figuren 42 - 44 im Aufbau und in der Funktion den vorerwähnten Ausführungsbeispielen, so daß sich eine weitere Erläuterung erübrigt.
Figur 45 zeigt eine weitere Abwandlung der Erfindung, und ist eine Ansicht im wesentlichen ähnlich der Figur 15, wobei Jedoch eine abgewandelte Form der Erfindung mit tatsächlich durch Kraft zu einer Drehung angetriebenen Trägern dargestellt ist. Die Betriebsachse fällt dabei nicht mit der Kolbenachse oder der Gehäuseachse zusarnien sondern liegt dazwischen.
Teile dieser Ausführungsform, die im Aufbau oder in der Funktion im wesentlichen äquivalent den vorher beschriebenen Teilen sind, werden mit den gleichen Ziffern bezeichnet, wobei jedoch der Buchstabe flyft nachgestellt ist. Bei dieser AusfUhrung8form ist die Eingangs-Kraftübertragnngseinrichtung beziehungsweise die Einrichtung zum positiven Antrieb der Vorrichtungy im ganzen mit 34Y bezeichnet und besitzt die Form einer Antriebswelle 230,die um eine Betriebsachse 232 rotiert, welche zwischen der Gehäuseachse 16Y und der Kolbenachse 24Y liegt. Da sowohl das Gehäuse 12Y als auch der Kolben 20Y durch einen Anschlagstift 234 an einer Drehung gehindert werden, wobei sich der Stift 234 durch einen Schlitz 236 im Gehäuse 12Y erstreckt und außen durch bezüglich einer Drehung starre Lagerteile (die nicht dargestellt sind und vorzugsweise vertikal geschlitzt oder mit einem Loch, ähnlich dem Loch 156 in den Figuren 14 - 19,versehen sind). Das Gehäuse 12Y und der Kolben 20Y werden somit einem exzentrischen Weg folgen, entsprechend der Exzentrizität zwischen Gehäuseachse 16Y und Betriebsachse 232 und der Exzentrizität zwischen der Kolbenachse 24Y und der Betriebsachse 232, wobei letztere entgegengesetzt gerichtet ist und so angeordnet, daß die Unwuchten einander direkt entgegenstehen und somit die Unwucht der einen Exzentrizität durch die Unwucht der anderen Exzentrizität neutralisiert bzw. ausgeschaltet wird, womit sich ein weicher Betrieb der gesamten Vorrichtung ergibt, die als eigenes System anzusehen ist, ohne die Verwendung irgendeines Gegengewichtes als Hilfsgewicht. Das zentrale Ventil und die Ventilöffnungen und die Rippen' sind in dieser Figur nicht im einzelnen dargestellt, da sie bereits an anderen Stellen gezeichnet und ausführlich beschrieben worden sind. Es ist außerdem zu bemerken, daß bestimmte Teile der Vorrichtung, die für den Betrieb der gesamten Vorrichtung unerläßlich sind, ebenfalls in der Figur 45 weggelassen sind, um so die Zeichnung zu vereinfachen und auch deshalb, da sie in genügender Weise an anderer Stelle erläutert sind. Mit Ausnahme der oben im einzelnen beschriebenen Unterschiede ähnelt die Ausführungsftrm der Erfindung nach Figur 45 im Aufbau und im Betrieb im wesentlichen den AuaZUhrun6sformen der Erfindung, die bereits früher ausführlich beschrieben worden sind, so daß eine ins einzelne gehende Beschreibung hier überflüssig ist.
Figur 46 schließlich zeigt eine weitere Abwandlung der Erfindung und ist eine Ansicht, im wesentlichen ähnlich der Figur 15, wobei Jedoch eine vereinfachte Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist, bei welcher der Kolben mit einem Flansch versehen ist, der mit einem vereinfachten einseitigen Gehäuse zusammenarbeitet zum Zweck der Schaffung eines extrem einfachen Aufbaues ohne ein vollständig umschließendes Gehäuse, wie es bei den bisherigen Figuren stets beschrieben worden ist.
Bei dieser Ausführungsform sind Teile, die in der Funktion oder im Aufbau im wesentlichen äquivalent zu solchen Teilen sind, die bereits früher beschrieben wurden, mit den gleichen Bezugsziffern versehen, wobei Jedoch der Buchstabe "ZX nachgeschaltet ist.
Bei dieser Ausführngsform der Erfindung ist der Kolben 20Z mit einem radial nach außen vorstehenden Umfangsflansch 238 versehen,und das im ganzen mit 12Z bezeichnete Gehäuse ist kein vollständig umschließendes Gehäuse mehr, wie diese bei den vorab beschriebenen Ausführungen der Erfindung stets der Fall war, sondern es handelt sich um ein einseitiges Gehäuse mit einer Endwand 50Z und einer Umfangs-Seitenwand 172Z, die in einen Anschlag 240 ausläuft, der in Dichtung kontakt mit den Kolbenflansch 238 gepresst wird, und zwar durch eine Aufnahmemutter 242, welche auf das Buchsenventilrohr lOOZ aufgeschraubt ist, derart, daß die Aufnahmemutter 242 zur Einstellung des Druckes d.r aeinanderliegenden Druck flächen dient, also dort, wo du Angehlogendo 240 der Gehäuseseitenwand 172Z gegen den Solbenflansoh 238 gedrückt wird, und außerdem zur Binstellung des Druokes der aneinanderliegenden Druckflächen dient, dort, wo die Innenfläche der Gehäuseendwand 50Z gegen die entsprechende Fläche 244 des Kolbens 20Z gepreßt wird. Dabei ist darauf hinzuweisen, daß die gerade erwähnten Druckflächen eine exakte' Ausfluchtung zwischen dem Rotor 20Z und dem Gehäuse 12Z bewirken, und daß die ersterwähnten Druckfläohen eine Dichtung des Kolbens 20Z bezüglich des Gehäuses 12Z gewährleisten, so daß Jeder Kammerraum 30Z wirksam von der Umgebungsatmosphäre abgedichtet ist. Erwünschtenfalls können geeignete Dichtung mittel, etwa "O"-Ringe oder dergleichen zwischen dem Anschlagende 240 der Gehäuseendwand 172Z und dem äußeren Kolbenflansch 238 vorgesehen werden, um so den Dichtungseingriff zwischen Kolben 20Z und Gehäuse 12Z noch weiter zu verbessern.
Das linke Ende des Buchsenventilrohres lOOZ ist mit einem sich radial nach außen erstreikenden, sich vergrößernden Anschlag 246 versehen, der einen Lagerhalter, für das Drucklager aufweist, das im allgemeinen mit 183Z bezeichnet ist und ähnlich dem Drucklager 183 der Figur 30 ist. Weiterhin ist zu bemerken, daß eine Feder irgendwo zwischen der Aufnahmemutter 242 und dem Lageranschlag 246 vorgesehen sein kann, derart, daß die BUckhaltekraft bzw. der durch die Aufnahmemutter 242 auf die Anordnung aus Rotor 20Z und Gehäuse 12Z ausgeübte Druck federnd und federbelastet ist, aber steuerbar eingestellt werden kann.
Dies ist ein wünschenswertes Merkmal.
Es soll deutlich darauf hingewiesen werden, daß in Figur 46 zwar das Ventil nicht im einzelnen dargestellt ist, daß dieses jedoch ähnlich ist irgendeinem der verschiedenen Ventile, die früher ausführlich erläutert worden sind, und daß auch die Rippen nicht im ganzen in Figur 46 ersichtlich sind, daß sie aber ebenfalls von irgendeiner der Bauarten sein können, die vorab beschrieben worden sind. Ferner ist auch kein Träger in Figur 46 dargestellt, und es fehlen noch verschiedene andere Teile, die für den Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach dieser Ausführungsform erforderlich sind. Diese Teile sind Jedoch in der etwas vereinfachten Art der Figur 46 weggelassen worden, um das Verständnis zu erleichtern und auch deshalb, da alle diese Teile bereits im einzelnen beschrieben worden sind.
Alle Teile der AusrUhrungaform der Figur 46, die nicht im einzelnen erläutert worden sind, entsprechen im Aufbau und in der Funktion im wesentll¢hen den Teilen der vorerwähnten Ausführungsformen der Erfindung, so daß es überflüssig erscheint, diese Teile nochmals im einzelnen zu erläutern.
Es ist darauf hinzuweisen, daß bei Jeder der verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung, wie sie hier erläutert worden sind, Dichtungsmittel, etwa "O"-Ringe oder dergleichen an geeigneten Stellen verwendet werden können, beispiblsweise an den Lagern, wo eine relative Drehung zwischen versohiedenen Teilen der Vorrichtung auftritt, oder aber auch an irgendeiner anderen geeigneten Stelle der Vorrichtung, um den Betrieb der Vorrichtung zu erleichtern, die Reibung zu vermindern und/oder eine im wesentlichen hermetische Abdichtung zu schaffen, wenn dies gewünscht sein sollte. Außerdem ist darauf hinzuweisen, daß verschiedene Arten von Schmiermitteln für eine wirksame Schmierung der sich relativ zueinander bewegenden Teile verwendet werden können, und zwar bei allen den verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung. Verschiedene der erwähnten Teile können mit Teflon oder Kohlenstoff beschichtet sein oder mit versohiedonen anderen Materialien beschichtet oder plattiert sein, zum Zweck der Erhöhung der Festigkeit und der Verkleinerung der Reibung und/oder zu einer anderen Verbess.rung'der Widerstandsfähtgkeit und/oder der Abriebfestigkeit der Vorrichtung oder aber in bestimmten Fällen, um es möglich zu machen, daß die Vorrichtung völlig ohne zusä1Liches Schmiermittel auskommt.
Voranstehend sind mehrere Ausftlhrungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt und beschrieben worden.
Selbstverständlich sind diese Ausführungsformen nur Beispiele bevorzugter Möglichkeiten zur Erreichung der eingangs erwähnten Ziele und Vorteile der Erfindung; die Erfindung ist also nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt sondern kann darüberhinaus weitere Abwandlungen erfahren, ohne daß damit der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Radialkammer-Verdrängungs-Fluid-Kraftmaschine, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (12), welches eine innere Kolbenkammer (alb) begrenzt und eine querverlaufende zentrale Gehäuseachse (16) aufweist, einen Kolben (20), der in der Gehäusekammer (14) angeordnet ist und eine querverlaufende zentrale Kdbenachse (24) aufweist, wobei die Gehäusekammer (14) eine größere Querschnittsfläche als der Kolben (20) besitzt, und zwar in einer Ebene senkrecht zu der querverlaufenden Gehäuse- bzw. Kolbenachse (16, 24), zw.ei zueinander exzentrische Träger (18, 25) mit zueinander exzentrischen Achsen, die koaxial zur Gehäuseachse bzw. zur Kolbenachse angeordnet sind und eine im wesentlichen parallele Betriebsachse aufweisen, die in einer Ebene angeordnet.ist,' welche an einem Ende der Gehäuseachse endet und mit dieser zusammenfällt und mit ihrem anderen Ende an der Kolbenachse endet und mit dieser zusamme'nfällt, wobei diese'Trager (18, 25) das Gehäuse (12) drehbar um die Gehäuseachse (16) und den Kolben (20) drehbar um die Kolbenachse (24) lagern, und wobei Gehäuse- und Kolbenachse mit Abstand zueinander parallel verlaufen, und wobei die zueinander exzentrische Anordnung von Kolben (20) und dem einen, den Kolben relativ drehbar abstützenden Träger (25) der beiden Träger und die relative Querschnittsform des Kolbens bezüglich der größeren Querschnittsausdehnung der Gehäusekammer in einer derartigen Beziehung stehen, daß radial sich verändernde Kammerräume (30) entstehen, und zwar an winkelmäßig verteilten Stellen zwischen Kolben und dem die Gehäusekammer (14) begrenzenden Gehäuse, mehrere Kammerräume (30), deren Jeder sich radial bezüglich seiner Ausdehnung ändert, und zwar in Abhängigkeit von der relativen Winkelstellung der Drehung dereinen sich relativ drehenden Achse von Gehäuse (12) bzw. Kolben (20) um die Betriebsachse, wobei die Kammerräume (30) sich zwischen den einen radialen Abstand aufweisenden Teilen von Kolben und Gehäuse befindlich sind, zumindest eine bewegbare Rippe (26), welche abdichtend mit dem Kolben und einem entsprechenden, weiter außen befindlichen inneren Wandteil des Gehäuses, welches die Kammer begrenzt, zusammenwirkt und kreiswinkelmäßig diesen Teil der Kammer zwischen Kolben und Innenwand deß die Kammer begrenzenden Gehäuses in zumindest zwei benachbarte derartige Kammerräume (30) unterteilt, Synchronisationselemente (34) zum Bewirken einer im wesentlichen gleichzeitigen Relativdrehung in einer ersten Richtung von Gehäuse (12) und Kolben (20), und zwar bezüglich der Träger (18, 25) und zentrisch zur Betriebsachse, bei gleichzeitiger relativer Drehung in dieser ersten Richtung des Gehäuses bezüglich des in der Gehäuseachse befindlichen Trägers, und zum gleichzeitigen Bewirken einer Relativdrehung in dieser ersten Richtung des Kolbens bezüglich des in der Kolbenachse befindlichen Trägers, bei Relativdrehung von zumindest Gehäuse- oder Kolbenachse dieses Trägers bezüglich des Gehäuses und des Kolbens um die Betriebsachse des Trägers in einer bezüglich der ersterwähnten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung, derart, daß eine zYklische Verkleinerung und Vergrößerung der Kammerräume (30) ohne wesentliche relative Winkelbewegung zwischen Kolben (20) und Gehäuse (12) möglich ist, und Elemente (36, 38, 40, 100) zum Zuführen eines Arbeitsfluids in die Kammerräume C30) und Abführen des Arbeitsfluids aus diesen Räumen (30) in einer bestimmten Zeitbeziehung zu der die Kammerraumgröße ändernden Bewegung des Kolbens (20) und des Gehäuses (123, Jeweils in Abhängigkeit zu der im wesentlichen gleichen Relativdrehung n der erwähnten ersten Richtung von Gehäuse und Kolben um die Betriebsachse der Träger und die im wesentlichen gleiche Relativdrehung in der erwähnten zweiten Richtung von zumindest der Gehäuseachse oder der Kolbenachse der Träger um die Betriebsachse der Träger (18, 25) und relativ zum Gehäuse (12) und zum Kolben (20).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei oder mehrere bewegliche Rippen (26) deren jede abdichtend mit winkelmäßig unterschiedlich angeordneten Teilen des Kolbens und einem entsprechend winkelmäßig unterschiedlich angeordneten Teil der Innenwand des Gehäuses zusasmenwirkt, wodurch die winkelmäßig verteilten Rippen zwischen sich zwei oder mehrere der winkelmäßig benachbarten Ka-erräume (30) einschließen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das Gehäuse (12) oder der Kolben (20) mit Eingangs- und Auslaßleitungen zur das Arbeitsfluid versehen ist, und daß die Elemente zum ZutUhren bzw. Ableiten eines Arbeitsfluids in bzw. aus den Kuinerräumen Ventile (40) enthalten, um das Arbeitsfluid in die Ka-erräume einzuleiten bzw. aus diesen herauszuführen durch die erwähnten Leitungen hindurch, und zwar in einer bestimmten Zeitbeziehung bezüglich der im wesentlichen gleichen Relativdrehung in der ersten Richtung von Gehäuse und Kolben um die Betriebsachse des Trägers und bezüglich der im wesentlichen gleichen Relativdrehung in der entgegengesetzt gerichteten zweiten Richtung von zumindest Gehäuse- oder Kolbenachse des Trägers um die Betriebsachse des Trägers und relativ zum Gehäuse und zum Xolben.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente für die Erzielung einer im wesentlichen gleichzeitigen Relativdrehung von Gehäuse und Kolben eine sich drehende, dem Synchronisationseffekt bewirkende Kraftübertragung und Kupplungselemente aufweisen, welche eine derartige Kupplung bewirken, daß eine wesentliche relative Winkelverschiebung zwischen Gehäuse und Kolben vermieden wird, wobei im wesentlichen nur die gleichzeitige relative Drehung in der erwähnten ersten Richtung von Gehäuse und Kolben bezüglich des Trägers mit Mittelachse auf der Betriebsachse, sowie die gleichzeitige Drehung in der erwähnten ersten Achse des Gehäuses bezüglich des Trägers mit Mittelachse auf der Gehäuseachse, sowie die gleicheaitige relative Drehung in der ersten Richtung des Kolbens bezüglich des Trägers mit Mittelachse auf der Kolbenachse und schließt lich die gleichzeitige relative Drehung zumindest der Gehäuseachse oder der Kolbenachse des Trägers bezüglich des Gehäuses und des Kolbens um die Betriebsachse in der erwähnten zweiten, der ersten entgegengerichteten Richtung ermöglicht wird, und zwar in derWeise, daß eine zyklische Verkleinerung und Vergrößerung der Kammerräume auftritt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß. der Kolben und das Gehäuse einen vom kreisrund abweichenden Querschnitt und einander gegenüberstehende Oberflächen aufweisen, welche die innere und die äußere Wandung der Ka-nerräume darstellen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ähnliche Teile der sich gegenüberstehenden Oberflächen Uber ihre gesamte Fläche miteinander'in Wirkverbindung stehen, wenn der dazwischenliegende Kammerraum sich im Zustand des Minimalvolumens befindet, wodurch ein maximales Kompressionsverhältnis entsteht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben eine im wesentlichen zylindrische Oberfläche aufweist, die innere Wandung der Kammer ebenfalls im wesentlichen zylindrisch ist und eine im wesentlichen zylindrische Innenfläche besitzt, welche die Außenwandung der Kammerräume darstellt und einen mittleren wirksamen Krümmungsquerschnitt aufweist, der geringfUgig größer ist als der äußere KrUmmungsradius des Kolbens.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben eine im wesentlichen zylindrische Außenfläche besitzt, die Innenwandung der Kammer eine Anzahl sich axial erstreckender , im wesentlichen winkelförmig gleichmäßig verteilter Ausbuchtungen aufweist, welche die Außenwandung der Kammerräume darstellen, und daß die Ausbuchtungen im wesentlichen gleiche Krümmungsradien besitzen, ähnlich dem äußeren Krümmungsradius des Kolbens.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,' daß der Kolben und die Kammer im wesentlichen vieleckigen Querschnitt besitzen und mit sich parallel entgegenstehenden Flächen versehen sind, die sich zwischen den Rippen erstrecken und die innere sowie die äußere Seite der Kainierräume darstellen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine durch das Arbeitsfluid anzutreibende Maschine vorgesehen ist sowie-eine Kraftübertragung, welche mit dem sich relativ drehenden Kolben oder dem sich relativ drehenden Gehäuse oder den zwei diese relativ drehbar abstützenden, zueinander exzentrischen Trägern verbunden ist, und zwar jeweils demJenigen Teil, das sich tatsächlich dreht, und außerdem mit einem äußeren Mechanismus.

11. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Verbrennungskraftmaschine mit innerer Verbrennung ist, wobei das Arbeitsfluid aus einem brennbaren Gemisch besteht, welches in den Kammerräumen während ihrer Verkleinerung komprimiert wird, daß Zündelemente an der Maschine vorgesehen sind, welche das komprimierte Verbrennungsggmisoh zünden, und zwar in einer bestimmten Zeitbeziehung zur im wesentlichen gleichzeitigen relativen Drehung in der ersten Richtung von Gehäuse und Kolben um die Betriebsachse der Träger und zur gleichzeitigen relativen Drehung in der zweiten, entgegengesetzten Richtung von zumindest Gehäuseachse oder Kolbenachse des Trägers um die Betriebs achse des Trägers und relativ zum Gehäuse und zum Kolben.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ZUndelemente Zündkerzen sind, welche am Gehäuse sitzen, benachbart zu den Kammerräumen und in Wirkverbindung mit denselben.

13. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung ist, daß das Arbeitsfluid ein brennbares Gemisch ist, welches in den Kammerräumen während ihrer Verkleinerung komprimiert wird, und daß Zündkerzen vorgesehen sind, welche am Kolben sitzen und das komprimierte brennbare Gemisch in Jeder Kammer zünden, und zwar in bestimmter Zeitbeziehung zur im wesentlichen gleichzeitigen relativen Drehung in der erwähnten ersten Richtung von Gehäuse und Kolben um die Betriebsachse des Trägers und zur gleichzeitigen relativen Drehung in der erwähnten zweiten, entgegengesetzten Richtung von zumindest der Gehäuseachse oder der Kolbenachse des Trägers um die Betriebsachse des Trägers und schließlich relativ zum Gehäuse und zum Kolben.

14. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Viertakt-Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung ist,. daß das Arbeitsfluid ein brennbares Gemisch ist, daß die Ventile Einlaß- und Auslaßventile aufweisen zur Versorgung jedes Kammerraumes in einem bestimmten Betriebszyklus, bestehend aus einer Einlaßphase, während welcher sich der entsprechende Kammerraum vergrößert und dabei in Verbindung mit einer Einfaßöffnung steht zwecks Einströmen des brennbaren Gemisches in den Kammerraum aus einer Kompressionsphase, während welcher der Kammerraum sich verkleinert bei Sperrung des Einlasses und des Auslasses zwecks Komprimierung des in der Kammer eingeschlossenen brennbaren Gemisches, aus einer Kraftphase, während welcher der entsprechende Kammerraum sich vergrößert bei Sperrung von Einlaß und Auslaß sowie Verbrennung des komprimierten brennbaren Gemisches innerhalb der Kammer zwecks Erzeugung eines Antriebsmomentes auf einen der beiden sich relativ drehenden Keile der Maschine, enthaltend das sich relativ drehende Gehäuse und den sich im Gleichlauf dazu drehenden Kolben und die beiden zueinander exzentrischen Träger, welche das Gehäuse und den Kolben relativ drehbar abstützen, und aus einer Auslaßphase, während welcher der betreffende Kammerraum sich verkleinert und in Verbindung mit der Auslaßöffnung steht zwecks Ausstoßuna des verbrannten Gases aus der Kammer, und daß ZUndelemente an der Maschine vorgesehen sind, welche das komprimierte Brenngemisch in jeder der Kammerräume zünden, und zWar in bestimmter zeitlicher Beziehung zu der im wesentlichen gleichzeitigen relativen Drehung des behauses und des Kolbens um eine der Achsen der Träger und zur gleichzeitigen relativen Drehung der anderen Achsen der Träger um die zuerst erwähnte Achse des Trägers in Gegenrichtung, derart, daß eine wirksame Verbrennung des Brenngemtsches in den Kammerräumen während des Krafthubes des entsprechenden Betriebsablaufes auftritt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisationselemente zur Drehkopplung von Kolben und Gehäuse eine sich drehende Kraftübertragung aufweisen, welche den Kolben und das Gehäuse miteinander koppelt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung ist, daß das Arbeitsfluld ein brennbares Gemisch ist, welches in den Kammerräumen während deren Verkleinerung komprimiert wird, daß an der Maschine Zündelemente vorgesehen sind, welche das komprimierte brennbare Gemisch in den Kammerräumen zünden, und zwar in zeitlicher Abhängigkeit von der wesentlich gleichzeitigen Relativdrehung in der ersten Richtung von Gehäuse und Kolben um die Betriebsachse des Trägers, von der gleichzeitigen Relativdrehung in der zweiten, entgegengesetzten Richtung von zumindest der Gehäuse- oder der Kolbenachse des Trägers um die Betriebsachse des Trägers und relativ zum Gehäuse und zum Kolben, wobei das Gehäuse und der Kolben verbindende Leitungen aufweisen, welche sich durch diese Teile hindurch erstrecken und durch welche ein Kühlmittel zum Kühlen der Maschine zirkuliert.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch ein das Gehäuse umschließendes Außengehäuse, wobei das Außengehäuse benachbart dem einen Ende des eigentlichen Gehäuses einen Einlaß aufweist, durch welchen Luft in das Außengehäuse eindringt, durch Elemente zum Verbinden des Innenraumes des Außengehäuses benachbart dem Ende des eigentlichen Gehäuses mit der Maschineneinlaßleitung und durch Kühlrippen auf dem Kolben und dem Gehäuse zur Unterstützung de'.5 Wärmeübergangs von der Maschine auf die Luft und der Erzeugung einer Luftströmung durch die Maschine.

18. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch die Dichtungsrippen betätigende Elemente, welche die Dichtungsrippen im Normalzustand in abdichtender Anlage bezüglich des Kolbens und eines entsprechenden, die Kammer begrenzenden Wandteiles des Gehäuses halten, und zwar während der erwähnten im wesentlichen gleichzeitigen Relativdrehung des Gehäuses und des Kolbens um eine der Achsen der Träger und der gleichzeitigen Relativdrehung der anderen dieser Achsen der Träger um die erster wähnte Achse der Träger in Gegenrichtung.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die die Dichtungsrippen betätigenden Elemente durch Fluiddruck betätigte Elemente aufweisen, welche mit den Rippen derart verbunden sind, daß sie die Rippen in fuiddichte Anlage an sowohl die Innenwandung des die Kolbeiücammezjbegrenzenden Gehäuses als auch an den Kolben halten, und daß Leitungen vorgesehen sind, welche die durch Fluiddruck betätigten Elemente mit einer Quelle für unter Druck stehendes Fluid verbinden, um so ein Zuströmen von unter Druck stehendem Fluid zu diesen durch Fluiddruck betätigten Elementen zu ermöglichen.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsrippen betätigenden Elemente durch Fluiddruck betätigte Elemente aufweisen, welche mit den Rippen derart verbunden sind, daß sie diese in fluiddichte Anlage sowohl an die Innenwandung des die Kolbenkammer begrenzenden Gehäuses als auch an den Kolben bringen, und daß Leitungen vorgesehen sind, welche die durch Fluiddruck betätigten Elemente mit den Kammerräumen verbinden, derart, daß das unter Druck stehende Fluid aus den Kammerräumen in die durch Fluiddruck betätigten Elemente strömen kann.

21. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die die Rippen betätigenden Elemente Lagerelemente aufweisen, welche die Rippen derart lagern, daß diese nach außen bezU01ch des Kolbens beweglich sind, und zwar in Abhängigkeit von der Zentrifugalkraft, welche durch die Relativdrehung des Kolbens bezüglich des den Kolben drehbar lagernden Trägers hervorgerufen wird, um so die Rippen nach außen in fluiddichte Anlage an die benachbarte Wandung des die Kolbenkammer begrenzenden Gehäuses zu bringen.

22. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die die Rippen betätigenden Elemente elastische Elemente enthalten, welche im Normalzustand die Rippen in eine derartige Erstreckung belasten, daß sie zwischen entsprechenden Kolbenteilen und der Wandung des die Kolbenkammer begrenzenden Gehäuses eine Abdichtung gewährleisten.

23. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen zwischen entsprechenden Teilen des Kolbens und des Gehäuses in Art eines Leerganges zwischengeschaltet sind und somit die auf einem Kreis stattfindende Punkt-zu-Punkt-Kreisbewegung der entsprechenden Teile des Kolbens und des Gehäuses ermöglichen, und zwar während der im wesentlichen glelohzeitigen Relativdrehung in der ersten Richtung des Gehäuses und des Kolbens um die Betriebsachse des Trägers und der gleichzeitigen Drehung in der entgegengesetzt gerichteten zweiten Richtung von zumindest der Gehäuseachse oder der Kolbenachse des Trägers um die Betriebsachse des Trägers und relativ zum Gehäuse und zum Kolben.

24. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Fluiddruck betätigten Elemente für die Rippen aus in dem Kolben befindlichen zylindrischen Bohrungen bestehen, die sich in die Unterkante der entsprechenden Rippe öffnen, aus in den zylindrischen Bohrungen verschiebbaren Kolben, welche an der Innenkante der entsprechenden Rippe angreifen, wobei die erwähnten Leitungen die in dem Kolben befindlichen zylindrischen Bohrungen mit den benachbarten Kammerräumen verbinden.

25. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Fluiddruck betätigten Elemente für die Rippen aus zwei zylindrischen Bohrungen bestehen, die den Enden der Rippen benachbart sind und sich gegen die Innenkante der Rippen öffnen, und aus in den zylindrischen Bohrungen verschiebbaren Kolben, welche an der Innenkante der entsprechenden Rippe angreifen, wobei die erwähnten Leitungen die verschiedenen zylindrischen Bohrungen des Kolbens mit dem benachbarten Kammerraum verbinden.

26. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Rippe nich nach außen erstreckt und durch einen Kolben gegen einen Teil der entsprechenden Innenwand des die Kolbenkammer begrenzenden Gehäuses belastet ist, womit eine Abdichtung geschaffen wird, und daß jede Rippe an ihrer die Gehäusewand berührenden Außenkante eine Nut aufweist, wobei Jede dieser Außennuten der Rippen mit einem Durchlaß versehen ist, welcher die Rippennut,mit einem Bereich verringerten Druckes verbindet.

27. Radialkammer-Fluid-Kraftmaschine, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, welches eine innere Kammer begrenzt, und durch einen in dem Gehäuse angeordneten Kolben, wobei zumindest bestimmte Bereiche des Kolbens von der Gehäusewand einen Abstand einhalten und mit nach außen gerichteten Rippen versehen sind, welche abdichtend am Kolben sitzen und abdichtend an bestimmten Bereichen der Gehäusewand angreifen und wobei jede Rippe an der an der Gehäusewandung angreifenden Außenkante eine Rille besitzt, deren jede mit einem Durchlaß versehen ist, welcher die Rippenrillen mit einem Bereich verminderten Druckes verbindet.

28. Radialkammer-Fluid-Kraftmaschine, gekennzeichnet durch ein hohles Gehäuse, welches eine Innenkammer begrenzt, und durch einen in dem Gehäuse angeordneten Kolben, wobei zumindest bestimmte Bereiche des Kolbens vom Gehäuse einen Abstand einhalten und mit nach außen gerichteten, abdichtend am Kolben sitzenden Rippen versehen ist, die abdichtend an entsprechenden Bereichen der Gehäusewand angreifen, und wobei im Bereich zwischen der Außenkante jeder Rippe und dem entsprechenden Teil der die Kolbenkammer begrenzenden Gehäusewand in einen Bereich niedrigeren Druckes entlüftende Elemente vorgesehen sind.

29. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die die Rippen betätigenden Elemente durch Fluiddruck betätigte Elemente aufweisen, welche mit den Rippen zusammenwirken und diese in eine fluiddichte Anlage sowohl die Innenwandung des die Kolbenkammer begrenzenden Gehäuses als auch an den Kolben bringen, und daß Entlüftungselemente vorgesehen sind, welche den Bereich zwischen der Außenkante jeder Rippe und dem entsprechenden Teil der die Kolbenkammer begrenzenden Gehäusewand in einem Bereich niedrigeren Druckes entlüften.

L e e r s e i t e