DE2160073A1

DE2160073A1 - Drehkolbenmaschine

Info

Publication number: DE2160073A1
Application number: DE19712160073
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Thomas jun., Albert Raymond, Houston, Tex. (V.StA.)
Priority date: 1970-12-04
Filing date: 1971-12-03
Publication date: 1972-06-29
Also published as: DE2160073C3; DE2160073B2; JPS554923B1; GB1374117A

Description

ALBERT RAYMOND THOMAS, Jr., 7219 Gessner Road, Houston / Texas

• . V.St.A.

Unser Zeichen: T 1122

Drehkolbenmaschine.

Die Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf Verbesserungen von Drehkolbenmaschinen und dergleichen und insbesondere auf verbesserte Motore und Pumpen, in denen Flügel mit einem Rotor mittels Trägstangen verbunden sind, längs welchen diese Flügel gleiten können.

In zahlreichen Anwendungsfällen ist es allgemein üblich, Maschinen zu verwenden, bei denen ein Gehäuse vorgesehen ist, welches eine Kammer aufweist, trobei diese Kammer einen exzentrisch montierten zylindrischen Rotor aufnimmt. Der Rotor weist im allgemeinen eine Anzahl von in radialer Richtung gleitenden Flügeln auf, die kontinuierlich gegen die Umfangswandung des Gehäuses während des Umlaufes des Rotors anliegen. Eine Anzahl von Arbeitskammern mit variablen Volumen wird durch benachbarte Flügel und den Rotor begrenzt.

Es ist allgemein üblich, die Flügel in radial sich erstreckenden Nuten, die im Rotor ausgebildet sind, gleitbar zu montieren. In einigen Fällen wird eine Feder am Boden der Nu-

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ten derart angeordnet, daß diese gegen den Flügel anliegt und diesen in einer Richtung zur Umfangswandung der Kammer hin drückt, um die Dichtungsanlage zwischen dem Flügel und der Umfangswandung beim Betrieb mit geringen Drehzahlen zu verbessern. Zahlreiche zuni Teil sehr komplizierte Ausführungsformen sind bekannt, wobei Nuten vorgesehen sind, um gleitbar Flügel an einem Rotor in Form von diametral gegenüberliegenden Paaren zu montieren und es wurde auch bereits vorgeschlagen, daß Stäbe zv/ischen einer der gegenüberliegenden Flügeln verwendet werden, die als Federführungen dienen.

Obwohl derartige Vorrichtungen ihren Zweck erfüllen, sind sie jedoch nicht unter allen Betriebsumständen voll zufriedenstellend, da nämlich bei der Schaffung einer Drehflügelkonfiguration, die bei hohen Drucken unter Verarbeitung großer Volumina an fluiden Medien arbeiten kann, Schwierigkeiten auftreten. Ein Grund dieser Schwierigkeiten kann auf das verwendete Verfahren zurückgeführt werden, welches dazu dient, den Flügel in der richtigen radialen Stellung zu halten und zwar auch dann, wenn der Flügel vollständig ausgefahren ist. In diesem Fall muß ein großer Abschnitt des Flügels im Schlitz für eine Halterung oder Lagerung verbleiben. Ferner muß dieser Schlitz tief genug sein, um den Flügel aufnehmen zu können, wenn sich dieser in der vollständig zurückgezogenen Stellung befindet. Falls Federn verwendet werden, muß der Schlitz noch tief genug gemacht werden, um diese Federn aufnehmen zu können. Die Tendenz der Kräfte, die durch das fluide Medium ausgeübt werden, den Flügel im Schlitz zu verwinden, wird stärker, wenn die Kapazität und der Betriebsdruck der Vorrichtung erhöht werden. Zum Schluß wird ein Punkt erreicht, bei der die Flügel sich festfressen oder sich verkeilen und dadurch wird eine radiale Bewegung verhindert. Verschiedene nach-

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teilige Ergebnisse einer derartigen Verkeilung sind offensichtlich. Zuerst kann eine wirksame Abdichtung gegen die Umfangswandung des Gehäuses nicht länger aufrecht erhalten werden und die Leistung der Vorrichtung fällt ganz beträchtlich ab. Zweitens können die Flügel beginnen zu rattern und dadurch entsteht ein nachteiliger Verschleiß und die Lebensdauer wird herabgesetzt. Ebenfalls wird die Reibung innerhalb der Vorrichtung erhöht, was zu einer entsprechen-. den Leistungsabnahme führt. Unter extremen Bedingungen kann die Verklemmung so erheblich sein, daß die Vorrichtung überhaupt nicht mehr arbeiten kann.

Bei eidnem Versuch, dieses Problem zu lösen, wurde der Durchmesser des Rotors vergrößert und dadurch wurde die Länge des Abschnittes des Flügels innerhalb der Nute erhöht, wenn der Flügel in seine maximale Stellung ausgefahren ist. Obwohl dies das Verklemmen verringert, tritt der Nachteil auf, daß das Volumen der Arbeitskammer verringert wird und dadurch wird die Kapazität der Vorrichtung selbst herabgesetzt.

Aus dem vorstehenden ergibt sich das Dilemma der Rotorgestaltung. Um ein Verklemmen der Flügel herabzusetzen, muß der Rotor vergrößert werden, wobei um die Kapazität zu erhöhen, jedoch die Größe des Rotors vermindert werden muß.

Die Notwendigkeit, einen Rotor zur Verfügung zu haben, der groß genug ist, um in zufriedenstellender Weise die Flügel ohne, daß sich diese verklemmen können, tragen kann, führt zu weiteren Problemen. Durch die Größe des Rotors ist nicht mehr genug Spielraum vorhanden, um in wirkungsvoller Weise die Zufuhröffnungen und die Abfuhröffnungen in den Endwandungen der Kammer anordnen zu können und dies macht erforderlich, daß diese öffnungen in der Umfangswandung vor-

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gesehen werden. Dadurch, daß diese öffnungen in der Umfangswandung angeordnet werden, wird der Dichtungsverschleiß erhöht und zwar durch den Kontakt zwischen den Flügeln und diesen Öffnungen.

Falls Federn verwendet werden, um die Flügel in einer ausgefahrenen Stellung zu halten, werden diese bei jedem Arbeitszyklus um eine Strecke zusammengepreßt, die gleich der radialen Strecke ist, über die sich die Flügel bewegen. Wegen dieser Zusammenpressung wird die Lebensdauer dieser Federn herabgesetzt und dies ist der Grund, warum die Federn häufig ersetzt werden müssen.

Die Probleme, die bei Drehkolbenmaschinen auftreten, können insbesondere bei einer Betrachtung einer Drehkolbenbrennkraftmaschine gezeigt werden,' in der hohe Temperaturen und hohe Druck auftreten, wenn in dieser Brennkraftmaschine ein Brennstoff-Luftgemisch verbrannt wird. Durch diese hohen Temperaturen und Drucke wird das Festklemmen oder Hängenbleiben von Flügeln zu einem akuten Problem, durch welches der Wirkungsgrad der Maschine herabgesetzt wird.

Die Hauptaufgabe der Erfindung ist es, eine Drehkolbenmaschine zu schaffen, die eine erhöhte Kapazität bei höheren " Drucken aufweist und bei der das Problem des Hängenbleibens oder des Verklemmens der Flügel vermindert oder ausgeschaltet wird und wobei gleichzeitig die Lebensdauer der Dichtung vergrößert wird. Um dies zu erreichen, wird erfindungsgemäß die Verwendung einer neuartigen Anordnung vorgesehen, mit der die Flügel an einem Rotor befestigt sind, und zwar derart, daß sich die Flügel vom Rotor aus erstrecken können, ohne daß ein Hängenbleiben oder eine Beschädigung der Dichtung stattfindet. Dadurch werden die

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Kapazität und der maximale Druck erhöht, bei der die Maschine arbeiten kann. Um dieses zu erreichen, werden diametral gegenüberliegende Flügel an Tragstäben montiert, die sich radial durch den Rotor hindurch und in die Flügel hinein erstrecken. Diese Tragstäbe sind radial gegenüber dem Rotor beweglich und wirken wie Führungen, um strukturell die Flügel zu tragen und um zu verhindern, daß sich die Flügel festklemmen, wenn sie um die Umfangsoberflache der Kammer herum bei hohen Drucken bewegt werden.

Die im vorstehenden beschriebene Drehflügelkonfiguratiojr kann bei der verbesserten Drehkolbenbrennkraftmasehine verwendet werden. Die Brennkraftmaschine kann mit zwei gekuppelten Drehflügelvorrichtungen ausgerüstet sein. Eine dient als Pumpe und die andere als Motor. Das Ansaugen und Komprimieren der Luft erfolgt in der ersten Stufe (Kompressorstufe) und die Verbrennung und die Expansion findet in der zweiten Stufe (Verbrennungsstufe) statt. Eine Verbindungsleitung, die eine Brennstoffeinspritzung enthält, bildet den Führungskanal für die Luft zwischen diesen beiden Stufen.

Die Erfindung betrifft somit eine Drehkolbenmaschine mit einem Rotor, der exzentrisch in einer Kammer montiert ist, wobei dieser Rotor eine Anzahl von beweglichen Flügeln aufweist, die am Rotor montiert sind und die in Dichtungskontakt auf der Innenwandung der Kammer gleiten, wenn sich der Rotor dreht.

Die Flügel sind paarweise einander diametral gegenüberliegend montiert und zwar mittels radial sich erstreckender Tragstäbe. Diese Flügel erstrecken sich durch Schlitze im Rotor hindurch nach außen und liegen gegen die Umfangswandung der Kammer an. Diese Tragstäbe dienen als Führungen für die Flügel, damit diese radial gleiten können und

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diese Flügel bilden praktisch ein Trag- und Stützsystem. Mit besonderem Vorteil können zwei derartige Maschinen kombiniert werden, um eine zweistufige Drehkolbenmaschine zu bilden.

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Es ist ein Ziel der Erfindung, eine Drehkolbenmaschine mit Flügelzellen zu schaffen, die eine erhöhte Kapazität hat.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine maximale Halterung und Lagerung für die radial sich erstreckenden Rotorflügel zu schaffen, wobei gleichzeitig die Durchmesserabmessungen des Rotors auf ein Minimum herabgesetzt werden können.

Weiterhin ist es Ziel der Erfindung, eine derartige Maschine zu schaffen, die bei hohen Drucken arbeiten kann.

Es ist auch noch Ziel der Erfindung, eine Drehkolbenmaschine mit Flügelzellen zu schaffen, bei der das Festklemmen der Flügel verhindert wird, wodurch ferner die Lebensdauer der Dichtungen erhöht wird. Zu den Zielen der Erfindung gehört auch noch, eine Drehkolbenmaschine zu schaffen, in der der Rotor hohl ist, wodurch die Trägheitsmomente, die beim Andrehen überwunden werden müssen, herabgesetzt werden.

* Weiterhin ist es Ziel der Erfindung, eine Drehkolbenmaschine zu schaffen, die einfach im Aufbau ist und die in billiger Weise hergestellt und zusammengebaut werden kann.

Ferner ist es Ziel der Erfindung, eine Drehkolbenmaschine zu schaffen, die entweder bei einer Pumpe oder bei einem Motor verwendet werden kann.

Zu den Zielen der Erfindung gehört auch noch,eine Drehkolbenmaschine zu schaffen, bei der die Lebensdauer der Absehmelz-

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federn erhöht wird. Es ist auch noch Ziel der Erfindung, eine Drehflüge!konfiguration für eine Drehkolbenmaschine zu schaffen, bei der die öffnungen in den Endwandungen der Kammer montiert werden können.

Ferner ist es Ziel der Erfindung, eine Drehkolbenbrennkraftmaschine zu schaffen, bei der in Tandembauweise eine Drehflügelpumpe vorgesehen ist, die Druckluft einer Verbrennungsstufe zuführt.

Ein zusätzliches Ziel der Erfindung ist noch die Schaffung einer Drehkolbenbrennkraftmaschine, die billig ist und die leicht hergestellt und zusammengebaut werden kann und die ferner auch noch wirtschaftlich betrieben werden kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Drehflügelmaschine zu schaffen, mit der eine vollständige Verbrennung des Brennstoffes möglich ist, so daß die Luftverschmutzung vermindert wird.

Ferner ist es Ziel der Erfindung, die Komplexität der Verwendung von Brennstoffeinspritzung und die Kosten einer derartigen Einspritzung für eine präzise Brennstoffzumessung herabzusetzen, wodurch wMerum der Wirkungsgrad erhöht und die Verschmutzung verringert wird.

Andere Ziele und weitere Vorteile der Erfindung sollen in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene schematische Darstellung einer bisher üblichen Drehkolbenmaschine,

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Ausführungsform der Erfindung,

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Pig. 3 eine Schnitt ansicht der Vorrichtung;, genommen längs der Linie 3~3 der Fig. 2,

Fig. 4 eine Schnittansicht der Vorrichtung» genommen längs der Linie H-h der Fig. 3>

Fig. 5 eine Teilschnittansicht der Stabanordnung einer anderen Ausführungsform»

Fig. 6 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Drehkolbenbrennkraftmasehine,

Fig. 7 eine Schnittansieht, die den Verbrennungsabschnitt und den Kompressionsabschnitt zeigt,

P Fig. 8 eine Schnittansicht der Vorrichtung, genommen längs der Linie 8-8 der Fig. 6,

Fig. 9 eine Schnittansicht der Vorrichtung, genommen längs der Linie 9-9 der Fig. 6 und

Fig.10 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Drehkolbenbrennkraftmaschine in verschiedenen Stellungen während eines vollständigen Arbeitstaktes.

Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht einer üblichen Flügelzellenmaschine, die ein Gehäuse 10 aufweist, welches eine Kammer hat. Es ist ein Rotor I^ dargestellt, der exzentrisch montiert ist und der sich innerhalb der Kammer 12 dreht. Eine " Anzahl von Flügeln 16 mit Dichtungen 17 am Ende wird vom Rotor I^ getragen und diese Flügel sind in Schlitzen 18 montiert. Federn 20 sind am Boden dieser Schlitze vorgesehen um die Flügel in Kontakt mit der Kammerwandung während des Betriebes der Maschine bei geringen Drehzahlen zu halten. Es ist zu erkennen, daß während einer Dreliung des Rotors l^l\ sich die Flügel 16 aus einer Stellung, in der sie vollständig aus dem Rotor herausgefahren sind, wie es beim untersten Flügel in Fig. 1 gezeigt ist, in eine Stelle bewegen, in der sie in den Rotor zurückgeschoben sind, wie es

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bei dem obersten Flügel in Fig. 1 gezeigt ist. Wenn der Flügel 16 sich in seiner ausgefahrenen Stellung befindet, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, muß der Schlitz 18 eine ausreichende Länge haben, um sich längs der Seiten der Flügel über eine ausreichende Länge zu erstrecken, damit ein Verklemmen oder Hängenbleiben des Flügels verhindert wird, so daß sich der Flügel leicht in radialer Richtung gegenüber dem Rotor 1*1 bewegen kann. Es ist ferner zu erkennen, daß bei jeder vollständigen Umdrehung des Rotors 1^1 die Feder 20 zusammengedrückt werden muß und daß sie dann freigegeben v/erden muß, wobei die Hubbewegung der Strecke gleich der Strecke entspricht, über die sich der Flügel bewegt. Durch die Verwendung von Schlitzen, um die Flügel in ihrer, Stellung am Rotor zu halten, muß die Größenabmessung des Rotors m erhöht v/erden, damit die entsprechende Länge des Schlitzes hergestellt v/erden kann. Dadurch wird aber das gesamte inerhalb der Kammer 12 zur Verfügung stehende Volumen vermindert, was wiederum den Wirkungsgrad dieser Maschine herabsetzt.

Es sei nunmehr auf Fig.- 2 bezug genommen. In dieser Figur ist eine Flügelzellenpumpe 2^1 gezeigt. Diese Pumpe 2^l\ v/eist ein Gehäuse 26 auf, an dem mittels Bolzen 25 Endwandungen 23 und 30 befestigt sind. Dieses Gehäuse 26 kann eine Anzahl von Kühlrippen 31 aufweisen, damit Wärme aus der Vorrichtung abgeleitet werden kann, so daß die Betriebstemperatur herabger setzt werden kann. Endabschnitte 32 und 3^J1 sind dargestellt und diese erstrecken sich durch die Endwandungen 20 und 30.

Es sei nunmehr auf die Fig. 3 und 4 bezug genommen, die Schnittansichten der in Fig. 2 dargestellten Pumpe sind. Es ist zu erkennen, daß die Kammer 23 durch die Enddeckel 28 und 30 und durch die innere Unifangswandung 27 des Gehäuses 26 begrenzt wird.

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Beim dargestellten Aüsführungsbeispiel weist die Umfangswandung 27 einen zylindrischen Querschnitt auf. Es sei bemerkt, daß auch andere Formen verwendet werden können. Die beiden Endabschnitte 32 und 34 sind in den Endwandungen 30 und 28 beispielsweise mittels Buchsen 36 und 38 drehbar gelagert, so daß sich diese Endabschnitte gegenüber den Endwandungen 28 und 30 drehen können. Die Pumpe 24 kann dadurch angetrieben werden, daß ein Antrieb mechanisch mit einem der Teile '10 der Endabschnitte 32 und 34 verbunden wird. Die Endabschnitte 32 und 3¹J weisen ringförmig sich erstrekkende Rippen 42 und -44 auf, und diese sind in das Innere k eines hohlen zylindrischen Rotors 46 eingesetzt, um den Rotor an diesen Rippen zu befestigen. Einlaß- und Auslaßöffnungen 29 und 33» die entsprechende Formen haben, können in jeder Endwandung oder in beiden Endwandungen 28 und 30 vorgesehen sein.

Der Rotor 46 ist mit einer Anzahl von Flügeln ausgerüstet, die sich durch öffnungen 53 im Rotor 46 hindurch erstrecken. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier Flügel 48, 49, 50 und 51 zu diametral gegenüberliegenden Paaren montiert und im gleichen Abstand voneinander um den Rotor 46 herum angeordnet. Es sei bemerkt, daß andere Flü^elanzahlen verwendet werden können.

Diene Flügel können mit Dichtungen 47 an den äußeren Oberflächen ausgerüstet sein, um in Dichtungsei-ngriff an der Umfangswandung 2/ zu gleiten. Diese Flügel haben eine derartige Größe und eine derartige Form, daß sie dichtund gegen die Endwandungen 28 und 30 an den Oberflächen G? und 64 anliegen.

Zwei Tragstäbe 52 und 54 sind zwischen jedem Paar von gegenüberliegenden Flügeln angeordnet, um diese Flüf.ril radial in

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ihrer Lage zu halten und um den Verdrehungskräften zu widerstehen, die auf die Flügel ausgeübt werden und zwar durch den Druckunterschied in den benachbarten Arbeitskammern und durch die Reibung ztvischen den Flügeln und der Umfangswandurig 27· Die Durchmesser und das Material dieser Stäbe werden durch die mechanischen Spannungen bestimmt, denen sie während des Betriebe der Vorrichtung ausgesetzt sind.

Es sei nunmehr insbesondere auf Fig. 4 bezug genommen. Es ist zu erkennen, daß der obere Flügel 50 teilweise im Schnitt dargestellt ist, um eine Bohrung 56 zu zeigen, in der der Stab 52 axial gleitet. Dieser Stab 52 ist am Flügel 48 befestigt, der in der unteren Stellung gezeigt ist. Der Stab 54 ist am Flügel 50 befestigt und gleitet in einer nicht dargestellten Bohrung im Flügel 48, die ähnlich ausgebildet ist, wie die Bohrung 56. Durch eine Verbindung der Flügel in dieser Weise wird jeder Flügel von einem Stab getragen und kann am anderen Stab, der vom gegenüberliegenden Flügel getragen wird, gleiten, wodurch es möglich ist, daß sich die Flügel radial zueinander und radial zum Rotor während des Betriebes bewegen. Obwohl beim dargestellten Ausführungsbeispiel der Flücelausbildung zwei Stangen bei jedem Flügelpaar verwendet werden, ist auch vorgesehen, daß eine andere Anzahl von Stäben verwendet werden kann.

Schraubenfedern 58 können über die Stäbe 52 und 54 geschoben werden, um auf die Flügel eine Kraft auszuüben, durch die diese in einer Richtung zur ausgefahrenen Stellung hin gedrückt v/erden. Diese Flügel sind sehr nützlich während des Andrehens und während des Betriebes mit geringen Drehzahlen, da durch diese Federn die Flügel in ausgefahrener Stellung gehalten werden, wenn die ZEntrifugalkraft am geringsten ist. Die Stäbe 52 und 54 für jedes Flügelpaar können versetzt angeordnet sein, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, wobei die Stäbe eines Flügelpaares auf der Außenseite

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der Stäbe für das andere Flügelpaar liegen. Wie die Fig. zeigt, können die Stäbe für ein Flügelpaar gegenüber den Stäben für das andere Flügelpaar ebenfalls versetzt sein.

Die Merkmale und Vorteile dieser speziellen Flügelmontage werden durch eine Betrachtung der Betriebsweise der Pumpe 2¹I deutlich, die unter Bezugnahme auf die Fig« 3 und 4 beschrieben werden soll. Die Flügel 48, 49, 50 und 51 unterteilen die Kammer in eine Anzahl von in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordneten Arbeitskammern, deren Volumen sich ändert, wenn der Rotor 46 in Richtung des Pfeiles 66 gedreht wird. Während dieser Drehung bewegen sich die Flügel in einem Gleitkontakt mit der Umfangswandung 27 der Kammer. Durch die exzentrische Montage des Rotors 46 bewegen sich die Flügel radial gegenüber dem Rotor um die Dichtungslage an der Wandung 27 aufrecht zu erhalten. Da die Flügel 48, 49, 50 und 51 in Form von diametral gegenüberliegenden Paaren angeordnet sind und von den Stäben 52 und 54 getragen werden, ist die relative Bewegung zwischen gegenüberliegenden Flügeln geringer als die relative Bewegung zwischen jedem Flügel und dem Rotor. Dies ist der Fall, da der größte Teil der Bewegung, die für die Flügel erforderlich ist, um dem Gehäuse zu folgen, wenn sich der Rotor dreht, dadurch ermöglicht wird, daß ein gesamtes Flügelpaar durch den Rotor hindurch gleiten kann. Durch eine Verwendung eines derartigen Aufbaues wird die Lebensdauer der Federn 58 erhöht und zwar wegen der Herabsetzung der Kompressionshublänge dieser Federn während eines jeden Arbeitstaktes des Rotors.

Dadurch, daß die Stäbe 52 und 54 verwendet werden, um die Flügel in radialer Stellung zu halten und um einen Widerstand gegen Reibungskräfte zu bilden und gegen Kräfte, die durch Druckunterschiede erzeugt werden, kann der Rotor 24

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in der Mitte hohl ausgebildet sein, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Bei dieser Ausführungsform ist es nicht erforderlich, Nuten oder Schlitze im Rotor auszubilden,mit denen die Flügel in ihren radialen Stellungen gehalten werden, da deren Funktion durch die Verwendung der Stäbe 52 und 54 erfüllt wird. Der Rotor 24 kann hohl ausgebildet werden und muß lediglich eine Abdichtung gegen die Flügel ermöglichen und muß eine übertragung von Drehkräften auf die Flügelpaare oder umgekehrt ermöglichen. Dieser Aufbau ermöglicht ferner, daß sich der Flügel gegenüber dem Rotor so weit bewegen kann, wie es für den Flügel 50 in Fig. 3 gezeigt ist. Eine derartige Verschiebung eines Flügels ist bei der klassischen Montage von Flügeln in Rotornuten nicht möglich, weil nämlich dann der Flügel die Neigung hätte, sich in der Nute festzuklemmen. Da im wesentlichen die gesamte Flügeiabmessung ausgefahren werden kann, kann das Verhältnis zwischen Rotordurchmesser und Gehäusedurchmesser vermindert werden und dadurch wird die Kapazität der Maschine erhöht. Der Rotor 24 kann aus einem dünnwandigen Material hergestellt sein, so daß dieser Rotor eine sehr geringe Masse hat und diese Leistung, die beim Beschleunigen erforderlich ist, wird dadurch herab-'gesetzt. Obwohl hier die Torsionskräfte zur Drehung der Flügel auf die Flügel über den Rotor übertragen werden, ist es möglich, diese Drehkraft direkt auf die Stäbe 52 und 54 zu übertragen, so daß der Rotor lediglich als Abdichtung der Arbeitskammern dient.

Wenn sich im Betrieb der Rotor in Richtung des Pfeiles 66 dreht, wird das Medium, das durch die Kammer 29 eintritt, zwischen den benachbarten Flügeln eingefangen und in Richtung des Uhrzeigersinnes zur Auslaßöffnung 33 hin gefördert. Auf diese Weise arbeitet die Pumpe 24, um Medium von der

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Einlaßöffnung 29 zur Ausläßöffnung 31 zu fördern.

Es sei nun eine zweistufige gekuppelte Drehkolbenmaschine betrachtet. Es wird auf Fig. 6 bezug genommen. Eine zweistufige Drehkolbenmaschine 80 ist vorgesehen, bei der die im vorstehenden beschriebene Flügelmontage verwendet wird. Diese Drehkolbenmaschine weist einen Verbrennungsabschnitt 82 auf, in der ein Brennstoff-Luftgemisch verbrannt wird und sich ausdehnt und einen Kompressionsabschnitt 84, in den Luft eingeführt und komprimiert wird. Eine Welle 86 erstreckt sich aus der Endwandung 88 heraus und eine Welle 90 erstreckt sich aus der Endwandung 92 heraus. Der Verbrennungsabschnitt 82 und der Kompressionsabschnitt 84 sind durch zwei Wandungen 94 und 96 voneinander getrennt. Eine Anzahl von Kühlrippen 98 kann am Umfang der Maschine vorgesehen sein, um die Wärmeableitung von der Drehkolbenmaschine zu verbessern, damit die Betriebstemperatur herabgesetzt werden kann.

Es sei nunmehr auf Fig. 7 bezug genommen. Die Fig. 7 ist eine Schnittansicht der Drehkolbenbrennkraftmaschine 80. Es ist zu erkennen, daß die Endwandung 88, die Endwandung 94 und das Brennkammergehäuse 100 eine Brennkammer 102 begrenzen, die eine Umfangswandung 103 aufweist. In gleieher Weise bilden die Endwandung 92, die Endwandung 96 und ein Kompressionsgehäuse 104 eine Kompressionskammer 106 mit einer Umfangswandung IO5. Diese beiden Kammern 102 und IO6, die dargestellt sind, haben einen zylindrischen Querschnitt und weisen den gleichen Innendurchmesser auf. Es kann jedoch sein, daß die Kammern andere oder unterschiedliche Formen haben und es können auch andere und verschiedene Durchmesser verwendet werden. Es ist zu erkennen, daß die Kompressionskammer IO6 in axialer Richtung langer ist als die Brennkammer 102 und zwar aus Gründen, die noch erläutert werden sollen.

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Die Welle 86 ist in einem Lager 107 gelagert und dreht sich in der Endwandung 88 und ist mit einem hohlen zylindrischen Motor 108 verbunden, der sich in der Brennkammer 102 dreht. Es besteht ferner eine Verbindung mit einer Verbindungswelle 110, die in Lagern 112 montiert ist undsich in den Endwandungen 9*1 und 96 dreht. Die Verbindung erfolgt ferner zum hohlen zylindrischen Kompressionsrotor 114, der sich in der Kompressionskammer 106 dreht und diese ist seinerseits mit der Welle 90 verbunden, die drehbar durch ein Lager 116 in der Endwandung 92 gelagert ist. Die Wellen 86, 110 und 90 fluchten in axialer Richtung miteinander und sind exzentrisch bezüglich der Brennkammer und der Kompressionskammer 102 und 106 montiert. Diese zweistufige Drehkolbenmaschine 8 kann zusammengebaut werden, ohne daß es erforderlich ist, eine koaxiale Ausfluchtung der Rotoren 108 und 114 durch Verwendung von Getrieben, Treibriemen und so weiter vorzunehmen.

Der Kompressionsrotor 114 ist im einzelnen in Fig. 8 gezeigt. Dieser Rotor weist vier Kompressionsflügel 118 auf, die an Stäben 120 montiert sind, wobei Kompressionsfedern 122 vorgesehen sind. Der Aufbau dieses Kompressionsrotors> 114 und der Flügelbaugruppen ist der gleiche, wie er in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben wurde. Eine Kompressionseinlaßöffnung 124 und eine Auslaßöffnung 126 sind in Umfangsrichtung im Abstand voneinander in der Wandung 96 vorgesehen.

Wenn sich derRotor 114 entgegengesetzt zur Uhrzeigerdrehrichtung (Fig. 8) dreht, wird Luft an einer Drossel 128 vorbei in die Einlaßöffnung 124 angesaugt und gelangt in die Arbeitskammern, die zwischen benachbarten Flügeln ausgebildet sind. Die Luft wird zwischen benachbarten Flügeln eingefangen und wird durch die Drehung des Rotors komprimiert,

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bis die.Flügel zum Ausgang 126 gelangen. Durch die Ausgangsöffnung 126 kann die komprimierte. Luft austreten. Die Ausgangsöffnung 126 ist beispielsweise über Kanäle oder Verbindungsleitungen mit der Brennkammereintrittsöffnung 130 verbunden, die in der Wandung 9h ausgebildet ist. Eine Abgasöffnung 132 ist in Umfangsrichtung im Abstand von der Zufuhröffnung 130 angeordnet und diese befindet sich ebenfalls in der Wandung 9h. Diese Abgasöffnung 132 kann direkt mit der Atmosphäre in Verbindung stehen oder es können Schalldämpfer dazwischengeschaltet sein, um das von der Maschine erzeugte Geräusch zu dämpfen. Es ist von Bedeutung zu bemerken, daß die öffnungen I30 und 132, die dargestellt sind, schmaler sind als die Flügelbreite, so daß diese öffnungen lediglich mit einer Kammer zu jeder Zeit in Verbindung stehen. Dadurch werden die benachbarten Kammern vollständig während eines vollständigen Zyklus abgeschnitten.

Obwohl die öffnungen 12h und 132 beim dargestellten Ausführungsbeispiel in den Wandungen '96 und 9h ausgebildet sind, ist es möglich, diese in den Endwandungen92 und 88 vorzusehen. Die Form und die Anordnung der verschiedenen öffnungen, die in den Zeichnungen gezeigt sind, sind ein Ausführungsbeispiel und können abgeändert werden und zwar gemjiß den Bedingungen, die durch den Brennstoff gestellt werden oder durch optimale Drehzahlen und die Anordnung derartiger öffnungen ist an sich einem Fachmann auf dem Gebiet der Brennkraftmaschinen bekannt.

Eine Brennstoffeinspritzdüse 13*1 ist in der Mitte der Einlaßöffnung 130 vorgesehen und diese Düse kann mit einem Brennstoffeinspritzsystem verbunden sein, welches nicht dargestellt ist. Dieses System ist mit der Motorwelle synchronisiert, um der Düse 13h Brennstoff zuzuführen, wenn jede Verbrennungskraft an der Auspufföffnung 132 vorbei-

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geht. Obwohl die Einspritzdüse 134 in der Einlaßöffnung dargestellt ist, ist es möglich, daß sie an irgend einer Stelle in der Kammer angeordnet ist, wie es für den verwendeten Brennstoff erforderlich ist und es kann auch eine andere Gemischvorrichtung verwendet werden wie beispielsweise ein Vergaser oder dergleichen, um Brennstoff in das System'einzuführen.

Der Kompressionsrotor 114 ist mechanisch mit dem Verbrennungsrotor 108 verbunden und wird von diesem angetrieben. Der Verbrennungsrotor 108 ist in Fig. 9 dargestellt und dieser Rotor hat eine kürzere axiale Länge als der Kompressionsrotor 114. Dies ist der Fall, weil es wünschenswert ist, ein großes Luftvolumen dem Verbrennungsabschnitt der Maschine 80 zuzuführen und durch eine Vergrößerung der Länge des Rotors 114 wird das Speisevolumen erhöht.

Die Verbrennungsrotorbaugruppe 108 ist im Aufbau dem Kompressionsrotor 114 sehr ähnlich. Es sind vier Gleitflügel" 136 an Stäben I38 montiert und diese tragen Kompressionsfedern l40. Diese Flügel gleiten durch Schlitze im Rotor 108 und liegen gegen die Umfangswandung I03 der Brennkammer 102 an, um eine Anzahl von Arbeitskammern zwischen den benachbarten Flügeln auszubilden. Die Tragstäbe I38 sind in ihren Abmessungen größer als die Tragstäbe 120 des Kompressionsabschnittes und zwar deswegen, weil sehr hohe Druckunterschiede durch das Verbrennen eines Kraftstoff-Luftgemisches in den Arbeitskammern zwischen den Flügeln auftreten, und deshalb muß dafür Sorge getragen werden, daß sich die Flügel verschieben können, ohne daß sie hängenbleiben, wenrr sie hohen Torsionskräften ausgesetzt ■ sind.

Es ist zu erkennen, daß der Verbrennungsrotor 108 hohl ist

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und daß vier Zündkerzen 142 vorgesehen sind, die um den Rotor herum angeordnet sind, wobei jeweils eine Zündkerze zwischen zwei benachbarten Rotorflügeln vorgesehen ist. Wie Fig. 7 zeigt, sind diese Zündkerzen I¹J2 über Leitungen I¹I¹I durch die Welle 86 hindurch mit einem Verteiler I¹IG verbunden. Dieser Verteiler kann eine feste Elektrode 148 aufweisen, die mit den Zündleitungen 144 über einen Sekundärspalt l6o verbunden wird, wenn sich die Welle 186 dreht. An Stelle der Zündkerzen 142 kann eine einzelne feste Zündkerze verwendet werden, die in der Kammer montiert wird, um jede aufeinanderfolgende Arbeitskammer zu finden, wenn diese Arbeitskammer an dieser einzelnen fest * montierten Zündkerze vorbeigeht. Leistung kann von der Maschine dadurch abgenommen werden, daß ein entsprechender Anschluß mit der Welle 86 verbunden wird.

Die Vorteile und Merkmale dieser Drehkolbenbrennkraftmaschine werden durch eine Betrachtung der Betriebsweise dieser Maschine unter Bezugnahme auf Pig. IO deutlich. Diese Fig. 10 zeigt einen vollständigen Betriebszyklus der Maschine in schematischer Weise. Die Fig. 10 umfaßt sechs verschiedene schematische Darstellungen, wobei der Verbrennungsabschnitt 82 und der Kompressionsabschnitt 84 der Maschine 80 in verschiedenen Teilen des Zyklus gezeigt sind, wobei sich der Rotor in Richtung des Uhrzeigerdrehsinnes dreht. w Der Verbrennungsabschnitt 82 und der Kompressionsabschnitt 84 sind schemätisch getrennt zum zwecke der Erläuterung dargestellt und eine Verbindungsleitung 150 ist dargestellt,· um die Verbindung zwischen der Kompressionsauslaßöffnung 126 und der Einlaßöffnung 130 im Brennkammerabschnitt darzustellen. Eine Brennstoffeinspritzleitung 1[32 ist ebenfalls schematisch gezeigt, durch die hindurch Brennstoff in die Einlaßöffnung 130 gelangt. Zum Zv/ecke der Darstellung der Betriebsweise der zweistufigen Maschine 80 wird

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lediglich die Arbeitsweise der schraffierten Arbeitskammer des Verbrennungsabschnittes 82 und der schraffierten Arbeitskammer I56 des Kompressionsabschnittes 84 beschrieben, wenn diese einen vollständigen Zyklus durchlaufen. Es sei bemerkt, daß die Arbeitsweise der anderen Arbeitskammern die gleiche ist. Die folgenden Stufen werden in jedem Zyklus betrachtet;

1. Ansaugen und Einspritzen. Luft, die in der Kompressionsarbeitskammer 156 komprimiert wurde, wird durch die Verbindungsleitung I50 gedrückt und zwar in die Arbeitskammer 154 und dabei wird Brennstoff eingespritzt.

2. Kompression. Nachdem der nachlaufende Flügel der Arbeitskammer 154 die Einlaßöffnung I30 abgesperrt hat, wird das eingeschlossene Brennstoff-Luftgemisch weiter komprimiert .

3. Zündung. Wenn das Brennstoff-Luftgemisch in der Arbeitskammer 154 in der erforderlichen VJeise komprimiert wird, zündet die Zündkerze das Brennstoff-Luftgemisch.

4. Arbeitstakt. Wenn das Brennstoff-Gasgemisch verbrennt, wird Wärme erzeugt, die den Druck in der Arbeitskammer 154 erhöht. Dadurch wird der Flügel mit der größeren freiliegenden Oberfläche in Richtung des Uhrzeigerdrehsinns angetrieben und die Arbeitskammer 154 wird ausgedehnt. Gleichzeitig wird die Kompressionsarbeitskammer I54 zur Einlaßöffnung 124 hin geöffnet, so daß Luft durch diese öffnung in diese Kammer eintreten kann.

5. Auspufftakt. Die Arbeitskammer 154 wird in Richtung des Uhrzeigerdrehsinns bewegt, bis diese gegenüber der Auspuff öffnung 132 frei liegt und dadurch können die Verbrennungsprodukte durch die Auspufföffnung austreten.

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Gleichzeitig wird die Luft, die von der Kompressions.arbeitskammer 156 eingeschlossen wurde,' im Kompressorabschnitt 84 komprimiert.

6. Spülen. Wenn sich die Verbrennungsarbeitskammer 154 weiter in Richtung des Uhrzeigerdrehsinnd bewegt, stehen sowohl die Einlaßöffnung 130 als auch die Auspufföffnung 132 mit dieser Arbeitskammer 15** gleichzeitig in Verbindung. Luft aus der Kompressionsarbeitskammer 156 tritt durch die Ausgangsöffnung 126 aus und gelangt durch die Leitung 150 in die Arbeitskammer 154 und zwar durch die öffnung I30 und strömt dann zur Auspufföffnung 132 hin, um die P restlichen Verbrennungsprodukte aus der Auspufföffnung auszustoßen und um die Verbrennung der restlichen Verbrennungsprodukte zu unterstützen.

Dadurch wird ganz erheblich der Anteil an nichtverbranntem Kohlenwasserstoff und Kohlenmonoxyd vermindert. Bei anderen Brennkraftmaschinen müssen thermische Reaktoren und Luftkompressoren zusätzlich verwendet werden, um dieses zu erreichen. Mit der erfindungsgemäßen Drehkolbenmaschine wird dieses im normalen Arbeitstakt erreicht und es werden keine zusätzlichen Ausrüstungen benotigt. Es sei bemerkt, daß lediglich Luft während dieses Taktes durch die Einlaßöff- | nung in die Arbeitskammer eintritt, da die Brennstoffeinspritzung noch nicht betätigt ist.

Wenn einmal die Verbrennungsarbeitskammer 154 von der Auspufföffnung I32 abgetrennt ist, wird der gesamte Zyklus wiederholt.

Es sei bemerkt, daß die Arbeitsweise der anderen Arbeitskammern im Kompressionsabschnitt und im Verbrennungsabschnitt die gleiche ist wie die Betriebsweise der beschriebenen Arbeits-

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kammern 15^ und I56. Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine Maschine beschrieben, die vier Arbeitskammern
hat. Es sei bemerkt, daß jede gerade Anzahl von Arbeitskammern bei dieser Maschine verwendet werden kann.

Eine elektronische Brennstoffeinspritzung kann ebenfalls die Luftverschmutzung vermindern. Durch die große Anzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen, die bei anderen Brennkraftmaschinen verwendet werden, die die gleiche Anzahl
von Arbeitstakten pro Umdrehung haben, wird' ein derarti-ges System sehr teuer. Mit lediglich einer Brennstoffeinspritzung, die beim Erfindungsgegenstand erforderlich ist, wird die elektronische Brennstoffeinspritzung wirtschaftlich vertretbar. Da die Kompressorstufe ein Teil der Maschine ist, wird eine Vorverdichtung oder Aufladung dadurch erzielt, daß der Kompressor größer gemacht wird. Falls gewünscht, können Verbrennungsstufen und Kompressorstufen in zusätzlichen Paaren hergestellt werden.

Es sei bemerkt, daß die beschriebene Brennkraftmaschine
sehr einfach hergestellt werden kann. Die einzige Bearbeitung, die durchgeführt werden muß, ist die, daß eine kreisförmige oder flache Oberfläche hergestellt werden muß. Beide sind in einfacher Weise mit den üblichen Arbeitsmethoden herzustellen. Es können verschiedene Abänderungen durchgeführt werden, die im Rahmen der Erfindung liegen.

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Claims

Patentansprüche

Drehkolbenmaschine mit Einlaß- und Auslaßöffnungen und mit einem Gehäuse, welches eine ümfangswandung und zwei Endwandungen hat, die eine zentrale Kammer begrenzen und mit einem Rotor, der drehbar in dieser zentralen Kammer montiert ist und mit Flügeln, die beweglich an dem Rotor montiert sind, so daß sie sich über den Rotorumfang hinaus in eine dauernde Dichtungsanlage gegen die Ümfangswandung der zentralen Kammer erstrecken können, * wobei die Flügel, das Gehäuse und der Rotor diese zentrale Kammer in eine Anzahl von in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordneten Arbeitskammern unterteilt, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Montage der Flügel an dem Rotor derart, daß die Flügel, die sich mit dem Rotor drehen, radial gegenüber dem Rotor beweglich sind, wobei diese Montageinrichtungen Tragstäbe aufweisen, die jedem Flügel zugeordnet sind und die sich mit dem Rotor drehen und radial gegenüber dem Rotor bewegen können, eine Bohrung an einem Flügel, in dem der Tragstab angeordnet ist, damit 'sich der Flügel in Längsrichtung längs dieses^; Tragstabes bewegen kann.

P 2. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ümfangswandung des Gehäuses eine zyliridrische Oberfläche bildet.

3. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor exzentrisch in der zentralen Kammer montiert ist.

k. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel in diametral gegenüberliegenden Paaren am Rotor angeordnet sind.

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5. Drehkolbenmaschine nach Anspruch M, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel in Umfangsrichtung im Abstand voneinander um den Rotor herum angeordnet sind.

6. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind, um in elastischer Weise die Flügel in einer Richtung zu beaufschlagen, daß sich diese gegen die Umfangswandung anlegen.

7. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß diese Einrichtungen Schraubenfedern sind, die an den Tragetäben montiert sind und sich über die Mitte der Tragstäbe hinweg erstrecken.

8. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß-die Flügel am Rotor in Form von diametral gegenüberliegenden Paaren montiert sind"und daß die Montageeinrichtungen zwei Tragstäbe für jedes Flügelpaar aufweisen.

9· Drehkolbenmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich net, daß Bohrungen in jedem Flügel vorgesehen sind und daß einer der Tragstäbe gleitbar in dieser Bohrung angeordnet IBt.

10. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Schraubenfedern um jeden Stab herum angeordnet sind, um in elastischer Weise die Flügel in einer solchen Richtung zu drehen, daß sich diese gegen die Umfangswandung anlegen.

11. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Einlaßöffnungen und Auslaßöffnungen in den Endwandungen angeordnet sind.

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12. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor ein hohler, zylindrischer Bauteil ist.

13. Rotor für eine Drehkolbenmaschine, die ein Gehäuse mit einer ümfangswandung und zwei Endwandungen aufweist, welche eine zentrale Kammer begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor drehbar in der zentralen Kammer montiert ist und einen Gehäuseabschnitt aufweist, daß Flügel beweglich an diesem Gehäuseabschnitt derart montiert sind, daß sie sich über den Umfang dieses Gehäuseabschnittes hinaus erstrecken können, daß Einrichtungen vorgesehen sind, mit denen diese Flügel an diesem Rotorgehäuse derart montiert sind, daß diese Flügel von dem Rotorgehäuse getragen werden und in radialer Richtung gegenüber diesem Rotorgehäuse beweglich sind, wobei diese Montageeinrichtungen Tragstäbe aufweisen, die sich mit dem Rotor drehen können, sich jedoch radial gegenüber dem Rotor bewegen können, wobei Bohrungen an den Flügeln vorgesehen sind, in die sich die Stäbe hinein erstrecken, damit die Flügel sich in Längsrichtung längs dieser Tragstäbe bewegen können.

14. Rotor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel in diametral gegenüberliegenden Paaren am Rotor angeordnet sind.

15. Rotor nach Anspruch I²I, dadurch gekennzeichnet, daß vier Flügel in Umfangs*-richtung im Abstand voneinander um das Rotorgehäuse herum angeordnet sind.

16. Rotor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind, um in elastischer Weise die Flügel nach außen in radialer Richtung gegenüber dem Rotorgehäuse zu bewegen.

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17. Rotor nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß diese elastischen Einrichtungen Schraubenfedern sind, die. an den Tragstangen montiert sind und die sich über die Mitten dieser Tragstangen hinweg erstrecken.

18. Rotor nach Anspruch 13> dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel am Rotorgehäuse in Form von diametral gegenüberliegend angeordneten Paaren montiert sind und daß die Tragstäbe zwei Tragstäbe für jedes Flügelpaar umfassen.

19. Rotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Flügel eine Bohrung vorgesehen ist und daß einer der Stäbe gleitbar in dieser Bohrung geführt ist.

20. Rotor nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß Schraubenfedern an jedem Stab montiert sind, um in elastischer Weise die Flügel in entgegengesetzter Richtung längs dieser Stäbe zu drücken.

21. Rotor nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß das Rotorgehäuse ein hohler zylindrischer Bauteil ist.

22. Drehkolbenmaschine mit einem Auslaß und einem Einlaß und mit einem Gehäuse mit einer Umfangswandung und zwei Endwandungen die zusammen eine zentrale Kammer begrenzen und mit einem Rotor, der drehbar in dieser zentralen Kammer montiert ist und mit Flügeln, die an diesem Rotor montiert sind und die dauernd in Dichtun$sanlage gegen die Umfangswandung der zentralen Kammer anliegen, wobei die Flügel, das Gehäuse und der Rotorumfang die zentrale Kammer in eine Anzahl von in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordnete Arbeitskammern unterteilen, in denen sich eine fluide Masse befindet, wobei der Energieinhalt der fluiden Masse in jeder Arbeitskammer von der in der benachbarten

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Arbeitskammer unterschieden ist, gekennzeichnet durch Einrichtungen, mit denen die Flügel am Rotor befestigt sind, wobei diese Einrichtungen Stäbe aufweisen, die von dem Rotor getragen werden und die sich mit diesem Rotor drehen und die sich radial gegenüber dem Rotor verschieben können, damit die Flügel ihre konstante Anlage gegen die ümfangswandung aufrecht erhalten können, wobei diese Stäbe dazu vorgesehen sind, um eine Drehung der Flügel gegenüber dem Rotor zu verhindern und um Torsionskräfte aufzunehmen, die auf die Flügel infolge des Reibungskontaktes zwischen den Flügeln und der Ümfangswandung ausgeübt wird und infolge der Kräfte, die auf die Flügel einwirken und die durch die unterschiedlichen Energieinhalte der Massen in benachbarten Arbeitskammern erzeugt werden.

23· Drehkolbenmaschine nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet , daß die Flügel in Form von diametral gegenüberliegenden Paaren angeordnet sind.

2¹J. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß vie? Flügel in Umfangsrichtung im Abstand voneinander um den Rotor herum angeordnet sind.

25· Drehkolbenmaschine nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Tragstäben vorgesehen ist, daß Bohrungen in den Flügeln vorgesehen sind, um gleithar die Tragstäbe aufzunehmen, so daß diese Flügel durch diese Tragstäbe getragen sind.

26. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Stäbe diametral durch den Rotor hindurch erstrecken und. daß die Flügel in Form von diametral gegenüberliegenden Paaren angeordnet sind, wobei die Stäbe in Gleiteingriff mit den Flügeln stehen.

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27· Drehkolbenmaschine nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Tragstäbe für jedes diametral gegenüberliegende Paar von Flügeln vorgesehen sind.

28. Drehkolbenmaschine nach. Anspruch 27» dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, mit denen die Flügel in entgegengesetzten Richtungen längs der Stäbe gedrückt werden.

29· Drehkolbenmaschine nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß diese elastischen Mittel Schraubenfedern umfassen, wobei wenigstens eine der Schraubenfedern an jedem der Stäbe montiert ist und zwischen den diametral gegenüberliegenden Flügeln angeordnet ist.

30. Rotor für eine Drehkolbenmaschine, welche ein Gehäuse mit einer Umfangswandung und zwei Endwandungen aufweist, die eine zentrale Kammer begrenzen, wobei der Rotor drehbar in dieser Kammer montiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor einen Rotorgehäuseabschnitt aufweist und Flügel, die beweglich an diesem Gehäuseabschnitt montiert sind, daß Einrichtungen vorgesehen sind, mit denen diese Flügel an dem Gehäuseabschnitt derart montiert sind, daß sich die Flügel mit dem Gehäuseabschnitt drehen können und daß sich die

• Flügel radial gegenüber dem Gehäuseabschnitt verschieben können und zwar zwischen einer ausgefahrenen Stellung, in der die Flügel vollständig radial aus dem Rotorgehäuse herausgefahren sind und einer zurückgezogenen Stellung, in der die Flügel vollständig in den Gehäuseabschnitt des Rotors zurückgezogen sind.

31. Rotor nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuserotorabschnitt ein hohler Zylinder ist.

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32. Rotor nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel in Form von diametral gegenüberliegenden Paaren am Rotorgehäuseabschnitt montiert sind.

33. Rotor nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß vier Flügel in Umfangsrichtung im Abstand voneinander um den Rotor herum angeordnet sind.

3Ί.· Rotor nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß MIttel vorgesehen sind, um elastisch die Flügel in radialer Richtung nach außen gegenüber dem Rotorgehäuseabschnitt zu drücken.

35· Rotor nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Montage der Flügel am Rotorgehäuse eine Anzahl von Tragstäben aufweisen, die sich radial durch das Rotorgehäuse hindurch erstrecken und die gegenüber diesem Gehäuse radial beweglich sind und daß Bohrungen in den Flügeln vorgesehen sind, in die die Tragstäbe eingreifen, damit die Flügel radial längs dieser Stäbe gleiten können.

36. Rotor nach Anspruch 35» dadurch gekennzeichnet, daß Schrau-.benfedern an den Tragstäben montiert sind, die sich über die Mitten dieser Tragstäbe hinweg erstrecken, urn diese Flügel radial nach außen gegenüber dem Rotorgehäusekörper zu drücken.

37· Drehkolbenbrennkraftmaschine zum Verbrennen eines Brennstoff-Luftgemisches, gekennzeichnet durch eine .Verbren. nungsstufe zur Verbrennung dieses Brennstoff-Luftgemisches und zur Erzeugung von Rotationsenergie, eine Kompressionsstufe zum Komprimieren von Luft und zum Mischen von Luft mit Brennstoff und zur Zuführung dieses Gemisches in die Verbrennungsstufe, eine Verbindung zwischen der Kompressions- und Verbrennungsstufe, die derart ist, daß die

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Kompressionsstufe durch die Verbrennungsstufe angetrieben wird, wobei die Verbrennungsstufe eine Drehkolbeneinrichtung aufweist, die einen Einlaß und einen Auslaß hat und ein Gehäuse, welches eine Umfangswandung und zwei Endwandungen hat, die eine zentrale Kammer montieren, und wobei ein Rotor drehbar in dieser drehbaren Kammer montiert ist und wobei ferner Flügel beweglich an dem Rotor derart montiert sind, daß sich diese über den Rotorumfang hinweg in eine dauernde Dichtungsanlage gegen die Umfangswandung der zentralen Kammer erstrecken können, wobei die Flügel, das Gehäuse und der Rotorumfang die zentrale Kammer in eine Anzahl von in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordneten Arbeitskammern unterteilen und wobei Einrichtungen vorgesehen sind, mit denen die Flügel am Rotor derart montiert sind, daß sich die Flügel mit dem Rotor drehen können, jedoch radial gegenüber dem Rotor beweglich sind, wobei diese Montageeinrichtungen Tragstäbe aufweisen, die jedem Flügel zugeordnet sind und die mit dem Rotor drehbar sind und sich radial über dem Rotor bewegen können wobei ferner Bohrungen in den Flügeln vorgesehen sind, in die die Tragstäbe hineinragen, damit sich die Flügel , in Längsrichtung längs der Tragstäbe bewegen können.

38. Drehkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 371 dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangswandung des Gehäuses eine zylindrische Oberfläche bildet.

39· Drehkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 37» dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor exzentrisch in der zentralen Kammer montiert ist.

40. Drehkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 37» dadurch gekennzeichnet , daß die Flügel in Form von diametral gegenüberliegenden Paaren am R otor angeordnet sind.

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41. Drehkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß- und Auslaßöffnungen in den Endwandungen angeordnet sind.

42. Drehkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor ein hohler zylindrischer Bauteil ist.

43. Drehkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 37» dadurch gekennzeichnet, daß vier Flügel in Form von diametral gegenüberliegenden Paaren angeordnet sind, die in Umfangsrichtung im Abstand voneinander um den Rotor herum mon-

™ tiert sind.

44. Drehkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei Tragstäbe für jedes Flügelpaar vorgesehen sind.

45. Drehkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Flügel eine Bohrung vorgesehen ist und daß einer der Stäbe gleitbar von dieser Bohrung aufgenommen ist.

46. Drehkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß Schraubenfedern um jeden Stab herum angeordnet sind, um in elastischer Weise die Flügel in einer Richtung zu beaufschlagen, daß sich diese gegen die Umfangswandung anlegen.

47. Drehkolbenbrennkraftmaschine zur Verbrennung eines Brennstoff-Luftgemisches mit einer Verbrennungsstufe zur Verbrennung dieses Brennkraftluftgemisches und zur Erzeugung einer Drehkraft und mit einer Kompreasionsstufe zum Kom primieren der Luft und .zum Mischen der Luft mit Brennstoff

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und zum Zuführen dieses Gemisches in die Verbrennungsstufe, wobei die' Kompressionsstufe und die Verbrennungsstufe miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsstufe eine Drehkolbeneinrichtung aufweist, die einen Einlaß und einen Auslaß hat und eim Gehäuse mit einer Umfangswandung und mit zwei Endwandungen, die zusammen eine zentrale Kammer begrenzen, daß ein Rotor drehbar in der zentralen Kammer montiert ist, daß Flügel an diesem Rotor montiert sind und dauernd in Eingriff mit der Umfangswandung der zentralen Kammer stehen, daß die Flüge, das Gehäuse und der Rotorumfang die zentrale Kammer in eine Anzahl von in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordneten Arbeitskammern unterteilt, die fluide Massen aufnehmen, wobei die fluide Masse in jeder Arbeitskammer einen anderen Energieinhalt aufweist, als die fluide Masse in der benachbarten Aebeitskammer, daß Einrichtungen vorgesehen sind, mit denen die Flügel am Rotor befestigt sind und daß diese Einrichtungen Stäbe aufweisen, die von dem Rotor getragen werden und die sich mit diesem Rotor drehen und sich radial gegenüber dem Rotor bewegen können, so daß die Flügel in einem kontinuierlichen Dichtungskontakt gegen die Umfangswandung anlegen können, wobei diese Stäbe eine Verdrehung der Flügel gegenüber dem Rotor verhindern und wobei diese Stäbe Drehkräften widerstehen, die auf die Flügel einwirken und zwar durch den Reibungskontakt zwischen den Flügeln und der Umfangswandung und durch die Kräfte, die auf diese Flügel einwirken, die durch die unterschiedliche Energieinhalte der Massen in den Arbeitskammern erzeugt werden.

48. Drehkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch Ί7» dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel in Form von diametral gegenüberliegenden Paaren angeordnet sind.

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49· Drehkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß vier Flügel in Umfangsrichtung im Abstand voneinander um den Rotor herum angeordnet sind.

50. Drehkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Tragstäben vorgesehen sind, und daß Bohrungen in den Flügeln vorgesehen sind, die gleitbar die Stäbe aufnehmen, so daß die Flügel von den Stäben getragen werden können.

51. Drehkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwei'Stäbe diametral durch den Rotor hindurch erstrecken, wobei je ein Flügel einen der Stäbe erfaßt.

52. Drehkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um in elastischer Weise die Flügel in einer Richtung zu den Enden der Stäbe hin zu drücken.

53· Drehkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel Schraubenfedern sind, wobei wenigstens eine Schraubenfeder an jedem Stab montiert ist und zwar zwischen den diametral gegenüberliegenden Flügeln.

54. Drehkolbenbrennkraftmaschine zur Verbrennung eines Brennstoff-Luftgemisches mit einer Verbrennungsstufe zur Verbrennung dieses Brennstoff-Luftgemisches und zur Erzeugung von Drehenergie und mit einer Kompressionsstufe zum Korn, primieren der Luft und zum Mischen der Luft mit Brennstoff und zur Zuführung dieses Gemisches in die Verbrennungsstufe und mit Einrichtungen, Vielehe die Kompressionsstufe und die Verbrennungsstufe miteinander derart verbin-

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den, daß die Kompresslonsstufe von derVerbrennungsstufe angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompressionsstufe eine Drehkolbeneinrichtung aufweist, die einen Einlaß und einen Auslaß hat und ein Gehäuse, welches eine Umfangswandung und zwei Endwandungen hat, die zusammen eine zentrale Kammer begrenzen, daß ein Rotor drehbar in ' dieser zentralen Kairauer montiert ist, daß Flügel beweglich am Rotor derart montiert sind, daß sich diese über den Rotorumfang hinaus in eine kontinuierliche Anlage gegen die Umfangswandung der zentralen Kammer erstrecken können, daß die Flügel, das Gehäuse und der Rotorumfang die zentrale Kammer in eine Anzahl von in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordneten Arbeitskammern unterteilen, daß Mittel vorgesehen sind, mit welchen die Flügel derart an dem Rotor montiert sind, daß sich die Flügel mit dem Rotor drehen und in radialer Richtung gegenüber dem Rotor beweglich sind, daß diese Montagemittel Tragstäbe aufweisen, die jedem Flügel zugeordnet sind.und die mit dem Rotor drehbar sind und die sich radial gegenüber dem Rotor bewegen können und daß Bohrungen an den Flügeln vorgesehen sind, die in die Tragstäbe eingreifen, damit die Flügel sich in Längsrichtung längs der Tragstäbe bewegen können.

55. Drehkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 5^, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangswandungen des Gehäuses eine zylindrische" Oberfläche bilden.

56. Drehkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 54> dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor exzentrisch in der zentralen Kammer montiert ist.

57· Drehkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 5^» dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel in diametral gegenüberliegenden Paaren am Rotor angeordnet sind.

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58. Drehkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 5¹», dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß- und Auslaßöffnungen in den Endwandungen angeordnet sind.

59. Drehkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 5¹I, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor ein hohler zylindrischer Bauteil ist.

60. Drehkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 5%» dadurch gekennzeichnet, daß vier Flügel in diametral gegenüberliegenden Paaren angeordnet sind, wobei diese Flügel im Abstand voneinander um den Rotor herum montiert sind.

61. Drehkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 6O₃ dadurch gekennzeichnet, daß zwei Tragstäbe für jedes Paar von Flügeln vorgesehen sind.

62. Drehkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 61, dadurch gekennzeichnet, daß Bohrungen an jedem Flügel vorgesehen sind und daß einer der Stäbe gleitbar in einer Bohrung aufgenommen ist.

63· Drehkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 5^» dadurch gekennzeichnet , daß Mittel vorgesehen sind, um in elastischer Weise die Flügel in einer Richtung zu drücken, daß diese die Umfangswandung berühren.

64. Drehkolbenbrennkraftmaschine zur Verbrennung eines Brennstoff-Luftgemisches mit einer Verbrennungsstufe zur Verbrennung dieses Brennstoff-Luftgemisches und zur Erzeugung einer Drehbewegung, einer Kompressionsstufe zum Komprimieren der Luft und zum Mischen der Luft mit Brennstoff und zum Zuführen des Gemisches in die Verbrennuncsstufe, wobei Kompressionsstufe und Verbrennungsstufe derart miteinander verbunden sind, daß die Kompressionsstufe von der

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Verbrennungsstufe angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsstufe eine Drehkolbeneinrichtung aufweist, die Einlaß- und Auslaßöffnungen hat und ein Gehäuse, welches eine Umfangswandung und zwei Endwandungen hat, die eine zentrale Kammer begrenzen, daß ein Rotor drehbar in dieser zentralen Kammer angeordnet ist, daß Flügel an dem Rotor montiert sind und dauernd in Anlage gegen die Umfangswandung der zentralen Kammer anliegen, daß die Flügel, das Gehäuse und der Rotorumfang die zentrale Kammer in eine Anzahl von in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordneten Arbeitskammern unterteilt, in denen fluide Massen" angeordnet sind, daß die fluide Masse in jeder Arbeitskammer einen anderen Energieinhalt hat als die fluide Masse in der benachbarten Arbeitskammer, daß Einrichtungen vorgesehen sind, mit denen die Flügel am Rotor montiert sind, daß diese Einrichtungen Tragstäbe aufweisen, die von dem Rotor derart getragen werden, daß sie sich mit dem Rotor drehen und daß sie sich radial gegenüber "dem Rotor bewegen können, daß diese Tragstäbe die Flügel tragen, damit die Flügel in kontinuierlichen Dichtungseingriff mit der Umfangswand verbleiben, wobei diese Tragstäbe eine Drehung der Flügel gegenüber dem Rotor verhindern und wobei diese Tragstäbe den auf die Flügel einwirkenden Torsionskräften widerstehen, die durch den Reibungskontakt zwischen den Flügeln und der Umfangswandung erzeugt wird und durch die Kräfte, die auf die Flügel ausgeübt wurden und die durch die unterschiedlichsten Energien der Masse in den Arbeitskammern erzeugt werden.

65. Drehkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch CM, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel in Form von diametral gegenüberliegenden Paaren angeordnet sind.

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66. Drehkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 6¹I, dadurch gekennzeichnet, daß vier Flügel in ümfangsrichtung im Abstand voneinander um den Rotor herum angeordnet sind.

67. Drehkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 64, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Tragstäben vorgesehen ist und daß Bohrungen in den Flügeln vorgesehen sind, die gleitbar die Stäbe aufnehmen, so daß die Flügel von diesen Stäben getragen werden können.

68. Drehkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 67, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwei Stäbe diametral durch den Rotor hindurch erstrecken und daß ein Flügel jeden der Stäbe erfaßt.

69. Drehkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 68, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um in elastischer Weise die Flügel in einer Richtung zu den Enden der Stäbe hin zu drücken.

70. Drehkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 69, dadurch gekennzeichnet, daß diese elastischen Mittel Schraubenfedern sind und daß wenigstens eine Schraubenfeder an jedem Stab montiert ist und zwar zwischen den diametral gegenüberliegenden Flügeln.

71. Verfahren zur Erzeugung einer Energie durch eine Verbrennung eines Brennstoff-Luftgemisches in einer zweistufigen Drehkolbenbrennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Stufe Luft eingesaugt und komprimiert wird, daß diese Luft in der zweiten Stufe weiterhin komprimiert wird, daß Brennstoff in die weiter komprimierte Luft eingespritzt wird, um ein Brennstoff-Luftgemisch zu bilden, daß das so komprimierte Brennstoff-Luftcemisch verBrannt

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wird und sich ausdehnen kann, daß die Verbrennungsprodukte ausgestoßen werden und daß komprimierte Luft aus der ersten Stufe zugeführt wird, die mit den Verbrennungsprodukten zusammenwirkt, um diese Produkte aus der zweiten Stufe zu entfernen.

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