DE2345991A1

DE2345991A1 - Maschine mit linsenfoermigen drehkolben zur anwendung in verbrennungsmotoren, hydraulikmotoren und pumpen

Info

Publication number: DE2345991A1
Application number: DE19732345991
Authority: DE
Inventors: Lionel Morales Montalvo
Original assignee: EMPRESA CONSTRUCCION IND
Current assignee: EMPRESA CONSTRUCCION IND
Priority date: 1972-09-12
Filing date: 1973-09-12
Publication date: 1974-04-04
Also published as: JPS50116808A; IT994234B; DD113056A5; ES418678A1; FR2199057A1; FR2199057B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf verschiedene wichtige Zweige der gegenwärtigen Technik, nämlich Verbrennungsraotoren im Transportgewerbe, bewegliche und stationäre Baumaschinen sowie Großmotoren der Elektrizitätswerke und der großen Überseeschiffe. Dazu gehören auch Kompressoren für Luft und Flüssigkeiten aller Abmessungen und Drücke, mit denen man die Verflüssigung von industriellen Gasen erreicht; ferner Vakuumpumpen industrieller und wissenschaftlicher Verwendung mit einer Kapazität zur Erreichung eines normalen Vakuums und hohen Vakuums; Luft- und Hydraulikmotoren, ferner Förderpumpen von Flüssigkeiten,generell und chemischen Flüssigkeiten, sowie Dampfexpansion und Gebläse.

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Der gegenwärtige Umfang der Zweige, die der Patentgegenstand umfaßt, ist folgender:

In Motoren mit interner Verbrennung sind die wechselseitigen Kolben bekannt, die den Mechanismus von Kolbenstange und Kurbelwelle ausnutzt, um die Auf- und Abwärtsbewegung des Kolbens in drehende Bewegung zu verwandeln. Gegenwärtig befinden sich"verschiedene Motortypen, einige mit drehenden Schaufeln und andere mit Kolben verschiedenster Formen, in der Entwicklung, die alle nach dem Viertaktsystem arbeiten. Von den Drehkolbenmotoren hat wenigstens einer große Verbreitung durch seine unbestreitbaren Vorteile hinsichtlich des Verhältnisses Gewicht/Leistung erfahren, aber diese kranken genau so wie die bekannten Kolbenmotoren an dem Defekt der unvollständigen Ausdehnung und verbrennen das Gemisch in einer Kammer, deren Volumen sich während der Verbrennung verändert und damit einen wichtigen Anteil der vorhandenen Energie unausgenutzt läßt.

Die grundlegende Verwendung der Verbrennungsmotoren erfolgt hauptsächlich in Automobilen und Transportmitteln und hat damit eine äußerst gefährlich Situation erzeugt, die eine sofortige Lösung erfordert: die Kontrolle über die Verunreinigung der Luft.

Während man die Entwicklung eines möglichen Ersatzes abwartet, drängt sich eine radikale Änderung in der Konzeption der gegenwärtigen Motoren in den Vordergrund. Als notwendiges Ziel plant man bereits unter der Bedingung geringeren Verbrauches unter Inkaufnahme von Verlusten erzielbare Leistung.

Die gegenwärtige hoch entwickelte allgemeine Technik bei Verbrennungsmotoren beschränkt sich auf das 4-Takt-System mit Funkenzündung. Beim Abwärtsgang des Kolbens bei diesen

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Motoren strömt durch das offene Einlaßventil ein Gemisch von Luft und Brennstoff in den Zylinder. Beim Aufwärtslauf des Kolbens schließt sich das erwähnte Ventil und das Gemisch wird komprimiert, worauf die Zündung durch eine elektrische Kerze erfolgt. Die durch die Verbrennung verursachte Gasausdehnung treibt den Kolben nach unten, dem einzigen motorischen Weg . Schließlich stößt der Kolben das Produkt der Verbrennung bei der nächsten Aufwärtsbe·- wegung durch die Öffnung des Auslaßventils nach außen.

Bei einem Motor mit 3000 U/min, wird jeder Takt in 1/100 einer Sekunde und der komplette Ablauf in 4/100 durchgeführt, was eine sehr beschränkte Zeit für die Verbrennung darstellt.

Der bekannteste unter den Drehkolbenmotoren ist derjenige mit einem dreieckigen Kolben, dessen Schwerpunkt sich um die Motorwelle dreht. Durch diese Bewegung machen die Scheitelpunkte des Dreiecks eine Kurve, die mit "Erweiterter Hipocicloide", bekannter noch als "Trocoide" bezeichnet wird und bewegen sich am inneren Umfang des Gehäuses mit dem Kühlmantel.

Die glatten Flächen des Gehäuses werden durch zwei seitliche Deckel abgeschlossen, die den seitlichen Segmenten des Dreieckkolbens als Reibflächen dienen.An den Scheitelpunkte des Dreieckkolbens sind Dichtungen eingesetzt, um die drei Kammern, in denen der Ablauf des 4-Takt-Systems des Motors erfolgt, abzudichten. Der andere, weniger bekannte Drehkolbenmotor ist derjenige mit gleitenden Schaufeln.Derselbe besteht aus einem Gehäuse mit innerer zylindrischer Vertiefung, in welcher sich ein zylindrischer Rotor exzentrisch dreht, der ebenfalls mit in Nuten eingesetzten Schaufeln bestückt ist, die durch die Zentrifugalkraft gegen die innere Lauffläche des Gehäuses mit einer Vielzahl von Kammer gedruckt werden, deren Volumen sich durch die Exzentrizität des sich drehenden Rotorsverandert und so die traditionellen 4 Takte Zustandekommen.

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Die Maschinen zur Kompression von Industriegasen haben ein weites Anwendungsgebiet. Die durch Kompressoren hergestellte Preßluft ist eigentlich ein universeller Flüssigkeitsmotor und weit verbreitet in industriellen Preßluftwerkzeugen, Bergwerkgeräten, Schlag-und Bohrwerkzeugen. Weitere Anwendungsgebiete sind Nieten, Farbspritzen, Schleifen, Metallisieren, Einspritzen von Zement und teigigen Materien, Glasblasen, Getreidetransport, Beförderung von pulverförmigen Materien, Anfachen.von Feuerungen in Öfen, als Mittel für Druckluftbremsen, pneumatische Wagenheber und viele andere Apparate.

Die industrielle Verflüssigung geschieht durch Kompression unter Hochdruck, während die entstehende Kälte bei der Expansion ausgenützt wird. Die flüssigen Gase haben eine beträchtliche Bedeutung.

Die gegenwärtigen Kompressoren teilen sich in zwei Hauptgruppen: mit positiver und dynamischer Verdrängung oder nicht positiver Verdrängung. Bei den Kompressoren der ersten Gruppe erhöht sich der Druck und drängt das Gas in einen Raum, der sich progressiv verkleinert. Zu dieser Gruppe gehören die Kolbenkompressoren und die Rotationskompressoren mit gleitenden Schaufeln, flüssiger Abdichtung und helicoidale.

Die Kolbenkompressoren sind die am meisten gebrauchten und werden vom wirtschaftlichen Standpunkt aus als die leistungsfähigsten bezeichnet. Ihre Leistung liegt zwischen weniger als 10 bis einige 3400 atü.

Die Kompressoren mit gleitenden Schaufeln sind einfache Maschinen mit wenigen beweglichen Teilen. Zu den Vorteilen derselben gehört: einfache Installation, niedrige Betriebskosten und niedriges Anfangsdrehmoment. Ihre Bauart ist kompakt und erzeugt., wenig Vibrationen. Ihre Leistung liegt zwischen 10 und 12 atü. Die Kompressoren mit Lappen haben zwei drehende Elemente mit sehr verschiedenen Formen, die sich in gegensätzlicher Richtung drehen, theoretisch ohne sich zu berühren, kompakte Bauart, hochtourig mit ebenfalls niedrigen Drücken von ca. 18 atü. Die Kompressoren mit Flüssigkeitsdichtung (Flüssigkeitskolben), ohne wichtige sich-'reibende Teile, arbeiten ebenfalls mit geringer;· Druck. Es gibt auch Kompressoren mit Membranen geringen Rauminhaltes und mit regulären Drücken.

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Zur Gruppe der dynamischen Kompressoren oder Kompressoren mit nicht positiver Verdrängung gehören die Zentrifugen mit axialer und gemischter Strömung sowie hohen Drehzahlen. Sie bewältigen enorme Gasvolumen, aber die Austrittsdrücke sind nicht sehr hoch.

Die Vakuumpumpen haben vielseitige industrielle und wissenschaftliche Anwendung. Man verwendet sie zur Herstellung von Leuchtstoffröhren und Lampen sowie für elektronische Mikroskope, als Teilchenbeschleuniger etc. Bei der Destillation unter Vakuum ist es möglich, die Temperatur des Siedens zu reduzieren. Das Vakuum kürzt das Austrocknen und Dehydrieren der Materien ab. In der Metallurgie verwendet man ebenfalls das Vakuum, um zu verhindern, daß die Luft das gegossene Metall oxydiert etc.

Der gegenwärtige Umfang der Vakuumpumpen beschränkt sich auf Maschinen mit Kolben und Pumpen mit Nocken. In Laboratorien und für spezielle Arbeiten benutzt man Molekularpumpen und Quecksilberdampfpumpen.

Die Molekularpumpe ist eine Rotationspumpe und funktioniert in Verbindung mit anderen Pumpen.

Die Quecksilberdampfpumpe verlangt die "Getter"-Technik, die aus einem Magnesiumdraht oder einem Alkalierdemetall besteht, in das reduzierte Innere eingeführt wird und sich verflüchtigt, um rückständige Gase zu eliminieren.

Die Dampfmotoren oder Expansoren haben in der Gegenwart vielfache Anwendung, vor allem in den Fabriken oder Kraftwerken, wo große Dampfmengen erzeugt v/erden. Es handelt sich um sehr ruhig laufende und kompakte Maschinen mit großer Leistung bei geringen Betriebskosten und geringer Wartung.

Gegenwärtig existieren einige Rotationskompressoren mit gleitenden Schaufeln und mit den traditionellen Kolben mit doppelter, dreifacher und sogar vierfacher Expansion.

Die Preßluftmotoren, vielfach in Bergwerken, bei Tunnelbauten und unterirdischen Arbeiten verwendet, gewährleisten eine kompakte, schnelle und ständige Kraftquelle, frei von Vibrationen. Weder Überlastungen noch andauernde Starts schaden, auch sind sie nicht der Hitze, der Feuchtigkeit oder korrosiven Substanzen ausgesetzt wie die übrigen Motoren. Der Start ist augenblicklieh und sie passen sich einem umfangreichen Bereich von Drehmomenten und Geschwindigkeiten an. Alle diese Eigenschaften machen den Preßluftmotor zu einem unentbehrlichen Instrument der Technik.

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Es gibt gegenwärtig zwei Grundtypen von Preßluftmotoren, mit gleitenden Schaufeln und mit Radialkolben. Bei dem ersteren dehnt sich die Luft aus und drückt auf die Schaufeln, die die Kraft auf die Welle übertragen. Der Typ mit Radialkolben nutzt den Mechanismus Kolbenstange/Kurbelwelle aus, um seine Kraft zu übertragen. ■

Das Anwendungsgebiet der Flüssigkeitspumpe^ einschließlich chemischer Flüssigkeiten, ist sehr groß. Die Verwendung erfolgt in allen Industriezweigen mit moderner Technik und es gibt daher eine Vielzahl von Typen und Modellen.

Die am meisten benutzten Pumpen unterscheiden sich in: Pumpen mit positiver Verdrängung und dynamische Rotationspumpen oder mit nicht positiver Verdrängung. Zur ersten Gruppe gehören die mit Gegenlaufkolben und die Rotationspunpen mit gleitenden Schaufeln, Zyhnrädern, Radial-oder Axialkolben. Zu den dynamischen Rotationspumpen, deren Verbreitung ebenfalls sehr groß ist, gehören hauptsächlich Zentrifugalpumpen mit axialer und gemischter Stx'ömung. -

Sowohl die Pumpen, einschließlich Kompressoren, Vakuumpumpen und andere, sowie die vorgenannten Motoren haben in allen Fällen grundlegend wechselseitige Kolben (Doppelkolben), den Mechanismus von Pleuelstange und Kurbelwelle ausnutzend, Pumpen mit exzentrischen Rotoren und gleitenden Schaufeln und Zahnräder oder Lappen, die sich gegenläufig drehen. Es gibt hiervon lediglich eine Ausnahme: ein Dreieckskolben, außerdem die verschiedensten Formen des Antriebs in den rotodynamischen Maschinen.

Die gesamte Welttechnik der Gegenwart basiert hauptsächlich auf den vorstehend beschriebenen Komponenten.

Das Funktionsprinzip der vorgeschlagenen Maschine stützt sich auf einen neuen Lehrsatz der analytischen Geometrie, dessen Erklärung folgende ist:

" Wenn wir zwei sich überschneidende Kreise zeichnen und lassen die gebildeten Kreise sich um ihren Mittelpunkt im gleichen Uhrzeigersinn und mit gleicher Winkelgeschwindigkeit drehen, werden die Schnittpunkte und ihre Spiegelbilder zwei linsenförmige Linien beschreiben, die die Eigenschaft haben, daß der Scheitelpunkt der einen immer auf der Linie (Kurve) der anderen gleiten wird, ohne jemals den Kontakt zu verlieren ".

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Die Charakteristik der vorgeschlagenen Maschine ist, zwei oder mehr gleiche oder ähnliche Rotationskolben zu haben, die, entsprechend angeordnet, beim Drehen ~ unterstützt durch gleitende oder kippende Verschlüsse - die Arbeitssubstanz bewegen, indem sie einem Änderungsprozeß bei jedem Zyklus unterworfen wird.

Auf diese Weise kann die vorgeschlagene Maschine als Verbrennungsmotor funktionieren, wenn man ihr ein System der Brennstoffversorgung mit entsprechender Zündung und die entsprechenden Ein-und Auslaßkanäle zuordnet.

Wenn man nur die Einlaß-und Auspuffkanüle verändert, kann sich die vorgeschlagene Maschine in einen Kompressor mit positiver Verdrängung verwandeln und durch eine weitere ähnliche Umstellung in eine Vakuumpumpe.

Wenn man der vorgeschlagenen Maschine einen Rotor hinzufügt, kann sie zu einem Preßluftmotör, einem Hydraulikmotor, einer Transferenzpumpe für Flüssigkeiten, einem Gebläse und einem Dampfexpander umgewandelt werden.

Bei Anwendung des neuen Punktionsprinzips, zusammen mit den erwähnten Vorrichtungen, erreicht man die folgenden Verbesserungen: Der Motor erreicht eine komplette innere Verbrennung des Gemisches bei konstantem Volumen und totaler Expansion in einer festgelegten Zeit als Parameter des Entwurfs.

Die in der Verbrennungskammer erreichten Drücke verringern schnell die Effekte, der Trennung der Komponenten' CC^ und Β-,Ο, denn ein Teil der Auspuffgase kann in die besagte Kammer zurückströmen, wodurch die Verbrennungstemperatur und damit die Produktion von NO verringert wird.

Fügt man besagtem Motor außerdem eine weitere Verbrennungskammer hinzu, die als Thermo-Reaktor bei niedriger Temperatur funktioniert wird diese thermische Energie (Wärme) an die Auspuffgase abgegeben und damit einige mögliche Wasserstoffteile, die aus der ersten Kammer entwichen sind, verbrennen oder Stickstoffoxyd hinzufügen.

Einer der wesentlichen Vorzüge des Motors ist seine mögliche geometrische Vergrößerung, so daß bei Verdoppelung des Durchmessers des Stators sich die abgegebene Leistung vervierfacht. Die Ausnutzung der vorhandenen Energie, die man bei völliger Expansion und durch Wegfall des Auspuff topf es erreicht, ist- bis zum heutigen von keinem thermischen Motor erreicht worden.

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Außerdem sammeln sich in dem vorgeschlagenen Motor weder Kohle noch sonstige Rückstände. Die frische Luft tritt in eine Kammer, völlig frei von rückständigen Gasen. Bietet theoretisch geräuschloses Funktionieren mit irgendwelchem Brennstoff, verhindert Selbstzündungen und Detonationen wegen der Form und des Uichtvorhandensein; von thermischen Konzentrationen. All das wird mit einer geringen Anzahl von Grundelementen erreicht.

Eine andere Verwendungsmöglichkeit der vorgeschlagenen Maschine als Verbrennungsmotor mit konstantem Volumen ergibt sich als einfacher Motor in Motorrädern, als Außenbordmotor und Mikro-Motor. Wenn auch die Expansion nicht komplett ist, so kann sie doch größer sein als in den traditionellen Motoren, und bietet außerdem die gleiche Weichheit der Funktion und geometrische Charakteristik, wie oben beschrieben wurde.

Der volumetrische Kompressor mit positiver Verdrängung erreicht durch den Austausch von Ansaug und Auspuff Vorteile gegenüber den gegenwärtigen Kolbenkompressoren und kann die Gase auf irgendeinen Druck, unabhängig von der Größe der Maschine, komprimieren. Der vorgeschlagene Kompressor erreicht diese Funktion unter besseren Bedingungen dadurch, daß seine Rotoren unbeschränkt vergrößert werden können, ohne unkontrollierbare Kräfte oder Vibrationen zu erzeugen. Außerdem hat besagter Kompressor den Vorteil der dynamischen Kompressoren, indem er kontinuierliche Strömung erzeugt und keine Ventile benötigt.
Als Vakuumpumpe mit entsprechender Anordnung des Ansauges und

Ausstoßes übertrifft sie die Vorteile der gegenläufigen Rotations-Vakuumpumpen aus den gleichen technischen Gründen wie bei den Kompressoren.

Die Transferenzpumpen für allgemeine und chemische Flüssigkeiten, die Gebläse und Preßluftmotoren, Dampf-und Hydraulikmotoren kann man an der vorgeschlagenen Maschine durch Fortlassen des kleinen Rotors darstellen. Dazu werden einfache Vorrichtungen benötigt, die durch ihre Geometrie und Funktion mit doppeltem Ansaug und Ausstoß zwei diametral gegenüberliegende Hochdruckkammern bilden, die ihrerseits die auftretenden Kräfte auf die Lager verteilen.

Die Kapazität aller erwähnten Vorrichtungen, die zu der vorgeschlagenen Maschine konstruiert wurden, kann mit dem gleichen Gehäuse variiert werden, indem man die Rotoren durch solche mit anderer Geometrie auswechselt, jedoch innerhalb des Limits der Verdrängung der Verschlüsse.

Die vorgeschlagene Maschine ist in der Figur I dargestellt und besteht aus drei Grundteilen, Das sind: das Gehäuse (l) mit einer gewissen Wandstärke, seitlich durch die Deckel (14) und (15) verschlossen, in dessen zylindrischen Hohlräumen sich die linsenförmigen Rotoren (2) und (3), synchronisiert durch die außenliegenden Zahnräder (16), drehen.

Beim Drehen beider Rotoren gleitet der interne Scheitelpunkt des einen stets über die Oberfläche des anderen, während die anderen Scheitelpunkte über die Oberfläche der zylindrischen Hohlräume gleiten. Infolge der Kombination der Bewegungen beider Rotoren erreicht man, daß die Scheitelpunkte eines jeden der Rotoren unabhängig voneinander über eine zylindrische Fläche ohne Unterbrechung der Kontinuität hinweggleiten; jeder Scheitelpunkt des einen Rotors bedient sich der Oberflächenkurve des anderen, um eine kontinuierliche, absolut runde Bahn zu bilden. Die gleitenden Verschlüsse (9) und der kippbare (9a), verbunden mit den Rohranschlüssen (lO) und (13 )i teilen die Oberflächen des einen oder beider Rotoren, verschiedene hermetisch verschlossene Kammern bildend, die zyklisch ihre entsprechenden Volumen verändern, um das Arbeitsmittel zu bewegen.

Der aus der vorgeschlagenen Maschine entwickelte Motor,in den Figuren II, III und IV dargestellt, als Grundversion des Typs mit totaler Expansion, besteht hauptsächlich aus 5 organisch zusammengefügten und verschraubten Metallkörpern mit Kanälen an der Peripherie.

Das Gehäuse (l) der Figur III hat eine Vertiefung in Form einer 8 über die ganze Stärke des Gehäuses, in welcher die ähnlichen Rotoren (2) und (3) sich im gleichen Sinne und mit gleicher Winkelgeschwindigkeit drehen und dabei gleichförmig mit ihren Scheitelflächen gegen die inneren Flächen des Gehäuses drücken. Der treibende Rotor (2) ist aus einem Stück, dynamisch ausgewuchtet, von bestimmter Stärke und linsenförmig, seine Kanten sind zur Aufnahme der Dichtungen (8) hergerichtet und die Segmente (5) drücken mit ihren entsprechenden Federn gegen den Grund der Kanäle. Diese Dichtungselemente schließen die Kammern B und D hermetisch mit Hilfe der gleitenden Verschlüsse (9) und (9a), der Figur IX, ab, die in dem Kasten (36) untergebracht sind. Diese Verschlüsse drücken mit ihren abdichtenden Kanten gleichmäßig gegen den Rotor (2) und mit den seitlichen Kanten gegen den Deckel (14) und gegen das Zwischenstück (19), Figur II.

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Die besagten Verschlüsse erhalten ihren Impuls durch Nocken mit doppelter Wirkung, gesteuert durch die Verteiler-Zahnräder (17), Fig. V_f die auf dem Deckel (14) montiert sind.

Die Verbrennungskammer C,Figur III, mit der Einspritzdüse (25) und der Kerze (26) wird durch den Rotor (3) gesteuert. Der Rotor (3) ist ein kompaktes linsenförmiges Teil, begrenzt durch dicke Scheiben, die in Nuten die Feuerringe (34) tragen. Mit Hilfe der Kolbenringe (34a), Figur XI, wird diese Verbrennungskammer abgedichtet, während die Ölringe (35) dazu dienen, das Kühl- und Schmieröl zu bewegen. Letztere haben auch Dichtungen (4) z.ur Vervollständigung der hermetischen Abdichtung.

Neben dem Ilauptteil (1) befindet sich Teil (19) ,Fig. II, mitKanülen im Inneren, beide Seiten gehärtet und plan, um als Abdichtfläche für die Rotoren (2) und (31) zu dienen. Dieses Teil (19) ist sin Umfang in Längsrichtung mit Kanälen für die Zirkulation der Kühlflüssigkeit oder Luft ausgestattet. Außerdem befindet sich dort der Kanal (32) zur Erhitzung der Luft, auf dem Wege von der Kammer A zur Kammer B.

In dem Nockenwellengehäuse und unter dem Eingang des Kanals (32) befindet sich der adiabatische Tunnel (33) in Venturiform, der im Innern mit einem wärmebeständigen Material ausgekleidet ist. Durch diesen Tunnel (33) werden die heißen Gase von der Kammer D zur Kammer E geführt, wobei durch die Führung (37) genügend Flüssigkeit angesaugt wird, um beim Eintritt in die Karuner E eine Nachverbrennung zu erzeugen.

Das Teil (18),Fig. IV, ist das andere Gehäuse, welches den Ansaugkanal (22) und die Gehäuse (30) für die die Verschlüsse bewegenden Nocken beherbergt,Dieses Gehäuse besitzt in seinem Innern, in der ganzen Stärke, eine zylindrische Vertiefung, umgeben von einem Wassermantel oder Kühlrippen für Luftkühlung, in welchen sich der Rotor (31) dreht, ähnlich und unter den gleichen Voraussetzungen wie der Rotor (2), aber ersterer kann stärker sein. Dieser Rotor dreht sich in ständigem Kontakt mit den drei gleitenden Verschlüssen (9), die allerdings breiter sein können. Diese Verschlüsse verhindern in ihrer abdichtenden Funktion,daß sich die Vorgänge in den Kammern A,E und G stören.Die letztgenannte hat die gleiche kühlende Funktion wie die Kammer F des Teiles (1) .

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Die Funktion des Hilfsrotors (31) , auf einer gleichen geraden Welle montiert wie Rotor (2) , hai: die Funktion, über den Stutzen (22) atmospährische Luft anzusaugen und gleichzeitig, wenn notwendig, auch über die Führung (15a) im Deckel (15),Fig. II, eine Portion Auspuffgase am Ausgang der Kammer E anzusaugen und drückt diese Mischung durch die Führung ( 32).Besagter Rotor (31) erhält auch die thermische Expansion, die am Ende des Tunnels (33) stattfindet. Wenn die Expansion in der Kammer E beendet ist, drückt der Rotor (31) die Gase zum Auspuffrohr (28).

Die Deckel (14) und (15),Fig.II, in denen sich die Lager der Motorwelle und die Hilfstunnel für Kühlung und Schmierung befinden, sind absolut plan und dienen zur Abdichtung der Rotoren (2) und (31) .

Die beschriebene Konzeption aus 5 aneinander geschraubten Teilen entspricht dem Typ totaler Expansion mit 5 Takten und die genaue Funktion gemäß Fig. XV ist folgende:

Die Positionen a),b) und c) zeigen den l.Takt des Zyklus:Ansaug. Der idurch die Drehung des Rotors (31) erzeugte Unterdruck saugt Luft und vielleicht Auspuffgase in die Kammer A. In der Position b) beginnt der Hauptrotor (2) die Kammer B zu füllen und in der Position c) sind beide Kammern A und B voll Luft (und vielleicht vorher Gase) mit atmosphärischem Druck.

Die Positionen d), e) und f) zeigen den Prozeß der Kompression, der durch die kombinierte Bewegung der drei Rotoren (2), (3) und (31) erzielt wird.

Die Positionen g), h) und j) zeigen den Verbrennungsprozeß bei ■ konstantem Volumen, in dem theoretisch das gesamte Gemisch verbrannt wird.

Die Positionen k), m) und n) zeigen den Expansxonsprozeß, zuerst über den Rotor (2) und dann über den Hilfsrotor (31), nachdem die Gase durch den Thermoreaktor bei niedriger Temperatur des Feuers (29) , das immer brennt, geströmt sind. Den Auskehrprozeß der Auspuffgase zeigen die Positionen q),r) und s).

Der andere Motor mit interner Verbrennung bei konstantem Volumen abgeleitet von der vorgeschlagenen Maschine,arbeitet auch mit 5 Takten,aber seine Expansion ist nicht komplett (sh.Fig.XVI).

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Dieser Motor besteht aus drei Teilen, die organisch durch Tunnel und interne Kanäle miteinander verbunden und verschraubt sind. Das Gehäuse (1) hat die gleichen Teile und Charakteristiken wie der vorher beschriebene Motor, lediglich die Anbringung der Ansaug- und Auspuffkanäle ist verschieden.

Die Deckel (14) und (15) ,in denen sich die Lager der Motorwelle und die Hilfskanäle für die Kühlung und Schmierung befinden,haben plane innere Flächen als Reiboberflächen für die Segmente (5), Ringe (6) und Dichtungen (8) des Rotors (2). Die Kammer F, ebenso wie beim vorherigen Motor, verändert ihr Volumen mit der Bewegung des Rotors (2),ansaugend durch den Kanal (11) und durch den Kanal (12) eine Mischung von Luft und pulverisiertem öl ausstoßend, v/elches alle inneren Flächen des größeren Innenraumes des Gehäuses (1) schmiert und kühlt. Die Funktion dtir beschriebenen Konzeption,gebildet durch drei zusammengefügte Teile, dem Typ der unvollständigen Expansion gleichend,wird in Fig. XVIII wie folgt dargestellt:

In Position a)beginnt der Rotor (2) den Unterdruck zu erzeugender den Eintritt atmosphärischer Luft über den Kanal (13)einleitet. In Position c) schließt der Rotor den Kanal, der Ansaugsaugtakt ist beendet.

Der Kompressionsprozeß wird in den Positionen d),e) und f) durch die kombinierte Bewegung der Rotoren (2) und (3) dargestellt. Die Positionen g),h) und j) zeigen den Verbrennungsprozeß bei konstantem Volumen. Die Expansion erfolgt über den Rotor (2),wie in den Positionen k),m) und n) gezeigt wird.Sowie der Rotor (2) die Auslaßöffnung (10) freigibt, erfolgt der Ausstoß der Gase.

Der Unterschied zu den Kolbenmotoren, in welchen der Ablauf der einzelnen Takte theoretisch die gleiche Zeit dauert und mit gleichen Verdrängungen des Kolbens erfolgt, liegt darin begründet, daß bei dem vorgeschlagenen Motor der Ablauf der einzelnen Zyklen verschieden ist.

Wenn man das theoretische Diagramm des beschriebenen ARbeitstaktes betrachtet und annimmt, daß ein Punkt "M" sich auf einem ortogonalen Koordinatenplan bewegt- "Druck-Volumen" -,wird der Ablauf des Zyklus in Fig. XIX wie folgt beschrieben:

Ansaug: Die Luft tritt unter einem Druck ein, der theoretisch

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dem atmosphärischen Druck gleich int. lins Volumen t?vht vom Nullwert (Punkt A) bis zum Wert der Ansaugbeendigung (Punkt B). Während dieser Zeit hat sich der Druck im Motor nicht verändert und daher eine gerade Linie A-B beschrieben, parallel zur Achse des Volumens.

Kompression: Nimmt man an, daß während der Kompression kein Wärmeaustausch zwischen der Luft und den Kammerwänden stattfindet, wird der Punkt "M" bei Verkleinerung des Volumens bis herunter zum reduzierten Wert G die adiabatische Linie B-C beschrieben haben.

Verbrennung: Nachdem die Verbrennungskammer geschlossen ist, finde die Entzündung des Gemisches statt. Voraussetzend, da£ die gesamte Gasmenge in der festgesetzten Zeit verbrennt und sich gleichzeitig das Volumen nicht ändert, wird der Druck schnell ansteigen und der Punkt "M" sich vertikal auf einer parallelen Linie zur Druckachse bis zum Punkt D verlagern.

Expansion: Nimmt man ebenfalls an, das während der Expansion kein Wärmeaustausch zwischen den brennenden Gasen und den Kammerwanden stattfindet, bis sich das Volumen durch Druckabfall ändert, \«iird der Punkt "M" die adiabatische Linie D-E beschreiben.

Auspuff: Wenn der Motor eine unvollständige Expansion hat (Diagramm 1) und die Dichtung des Kraft-Rotors den Auspuffkanal freigibt, fällt der Druck schnell bis zum atmosphärischen V/ert und anschließend das Volumen. Der Punkt "M" beschreibt dann eine gerade Horizontale B-A.

Hat der Motor eine vollständige Expansion, Diagramm 2, und der Hilfsrotor gibt die Auspufföffnung frei, treten die Gase bei atmosphärischem Druck ein und der Kolben kehrt sie weg. Der Punkt ¹¹M" beschreibt dann eine gerade Horizontale E-A und der Zyklus ist beendet.

Die unterbrochenen Linien zeigen die ungefähre Form der wirklichen Zyklen der traditionellen vier Takte. In jedem Falle handelt es sich um Motoren, die mit Benzin betrieben werden.

Der volumetrische Kompressor mit positiver Verdrängung, abgeleitet von der vorgeschlagenen Maschine, gemäß Figur XX, setzt sich grundsätzlich aus drei organisch verschraubten Metall-oder Plastikkörpern zusammen. Das Hauptgehäuse (43) besitzt Kühlrippen für Luftkühlung oder Hohlräume für Flüssigkeitskühlung.

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Ansaugkanal (22) für Luft oder Gas, Anscnlu!.. (Ii) für die Emulsion aus Kühl-und Schmiermittel, Auspuff öffnungen (^/:2) und (12). Der innere Hohlraum bildet eine 8 und wird durch die Deckel (40) und ('4I) abgeschlossen. Die ähnlichen Rotoren (2) und (38) drehen sich im gleichen Uhrzeigersinn und mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit. Die Dichtflächen der Rotoren ('· ) und (8) sind immer in Kontakt mit der zylindrischen Wand und die Dichtringe (5) und (6) schleifen an den Deckeln (40) und (4-1). Mit Hilfe der kippbaren Verschlüsse (9a) oder gleitenden Verschlüsse (9), Figur I, v/erden die inneren veränderlichen Volumon gebildet und das Arbeitsmittel bewegt.

Der Rotor (2) ist auf der Achse (7) montiert, deren Lager sich in den Deckeln (40) und (41) befinden, und kann von irgendeiner Antriebsmaschine in Bewegung gesetzt werden.

Zu den erwähnten Gehäusen kann man weitere und weitere Gehäuse hinzufügen, um so mit Hilfsrotoren das Verhältnis der Kompression zu erhöhen. Die Darstellung auf Figur XX zeigt das Funktionieren der Maschine: In Position a) gibt der Rotor (2) den Ansaugkanal (22) frei und der Ansaugtakt beginnt. In Position b) ist- die gesamte Flüssigkeit komprimiert und fließt mit diesem Druck durch den Ausgangsstutzen (4-2) in den Aufnahmebehälter. Während dieses Intervalls, wie aus den Positionen ersichtlich, wird die Kühlflüssigkeit über den Stutzen (11) angesaugt und durch den Stutzen (12) ausgestoßen.

Die von der vorgeschlagenen Maschine abgeleitete Vakuumpumpe gemäß Figur XXI besteht grundsätzlich aus den gleichen Teilen wie der vorbesc-hriebene Kompressor, lediglich Ansaug-und Auspuffkanal sind versetzt. Die Funktion geht aus der Figur XXI hervor und ist folgende: In Position a) hat eine der Dichtungen (4) des Rotors (38) den Ansaugkanal (22) pass.iert und die Ansaugluft strömt ein. In Position b) und c) wird die so angesaugte Luft nochmals von dem Rotor (2) angesaugt, so daß die Luft nicht in die vorhergehende Kammer zurückströmen kann. Die Position d) zeigt den Ausstoß und Abschluß.

Die Kühl-und Schmiermischung wird ständig und automatisch durch den Rotor (2) über den Stutzen (11) angesaugt und über den Stutzen (12) ausgestoßen.

Eine Maschine mit.linsenförmigem Drehkolben und positiver Verdrängung ist die einfachste Version der vorgeschlagenen Maschine. Sie stellt eine umkehrbare Vorrichtung dar, die die über die Wellr

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benötigten Antriebskräfte kompensiert, indem sie ständig zwei gleiche diametral gegenüberliegende Druckkammern bildet. Verwendungsmöglichkeiten: als Transferenzpumpe für Flüssigkeiten, als Preßluftmotor, als Dampfmotor, als Hydraulikmotor und Gebläse Die in Figur XXII dargestellte Maschine besteht aus drei zusammengefügten Metall-oder Plastikteilen. Das Hauptgehäuse (45) niit zwei Kammern (47) zur Unterbringung der gleitenden Verschlüsse 00, die auch kippbar sein können Oa), sowie dem dazugehörigen Antrieb. In den Kammern (47) und ein Ganzes mit diesen bildend, befinden sich der Eintrittsstutzen (22) und Austrittsstutzen (^ä2) auf beiden Seiten der Verschlüsse.

Das Gehäuse (45) hat einen zylindrisch ausgebildeten und durch zwei. Deckel (40) und (41) verschlossenen Innenraum, in welchem sich der Rotor (2) mit seinen Segmenten (5),seitlichen Dichtringen (6) und Abdichtungen (8) dreht.

Die P sitionen a), b) und c) zeigen den doppelten Ansaug und Ausstoß der Flüssigkeit sowie die Symmetrie der Funktion. Die je zwei Stutzen (22) und (42) können vereinigt werden, um einen einzigen Ansoug und Ausstoß zu bilden.

In den Positionen d), e), f) und g) wird das gleichartige Funktionieren als Hydraulikmotor oder Gebläse gezeigt.

Um das Verständnis zu erleichtern, folgt eine Liste der Teile, Arbeitskanitnern und Figur-Nummern:

1. - Hauptgehäuse

2. - Hauptrotor

3. - kleinerer Verbrennungsrotor

4. - Dichtung des kleineren Rotors
5· - Segment

6. - Dichtring

7. - Motorwelle

8. - Abdichtung des Hauptrotors
9· - gleitender Verschluß

9a,- kippbarer Verschluß

10. - Überströmkanal der Gase von Gehäuse (l)

11. - Eintritt für die Emulsion von Gehäuse (l)

12. - Austritt der Emulsion von Gehäuse (l)

13. - Luftansaug von Gehäuse (l)

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14. - hinterer Deckel

15. - vorderer Deckel

15a.- Führung der Rückzirkulation im Deckel (15)

16. - Synchronisierungs-Zahnräder

17. - Steuer-Zahnräder

18. - HiIfsgehäuse

19. - Zwischemvand

20. - Emulsionsaustritt aus Gehäuse (18)

21. - gleitender Verschluß von Gehäuse (18)

22. - Eintrittsstutzen

23. - Abdichtung des Hilfsrotors

24. - Austrittsstutzen des Gehäuses (18)

25. - Einspritzdüse-

26. - Kerze

27. - Segment des Hilfsrotors

28. - Austrittsstutzen des Gehäuses (18)

29- - Überströmkanal der Gase von Gehäuse (18)

30. - Enckenraum von Gehäuse (18)

31. - Hilfsrotor des Gehäuses (18)

32. - Luft-Üt>erströmkanal von Gehäuse (19)

33· - Überströmkanal der Gase von Gehäuse (19)

3^. - Feuerring des Verbrennungsrotors

34-ai- Kompressionsring

35- - Ölring

36. - Nockenraum des Gehäuses (l)

37· - kalibrierter Kanal von Gehäuse (19)

38. - kleinerer einfacher Rotor

39· - Segment des kleineren einfachen Rotors

40. - vorderer Deckel

41. - hinterer Deckel

42. - Austritt der Druckluft

43. - Kompressorgehäuse

44. - Gehäuse der Vakuumpumpe

45. - Gehäuse für : Transferenzpumpe

Dampfmotor Preßluftmotor Hydraulikmotor Gebläse

46. - Nockenraum mit Ansaug-und Auspuffstutzen

47. - Eintrittsstutzen für die Emulsion des Gehäuses (18)

4Ua8l4/04ü

A. Ansaugkammer (Gehäuse 18)

B. Kompressionskammer (Gehäuse 1)

C. Verbrennungskairaner (Gehäuse 1)

D. Expansionskammer (Gehäuse 1)

E. Nachbrennkaminer und Nachexpansionskammer (Gehäuse 18)

F. Kühl- und Schmierkammer (Gehäuse 1)

G. Kühl- und Schmierkammer (Gehäuse 18).

Fig. 1 Eine Ansicht des Innern der Maschine mit einem Hauptrotor und einem kleineren Rotor sowie beweglichen. Dichtungen;

Motor nach Fig. 1 in Seitenansicht in geschlossenem Zustand und verkleinertem Maßstab;

ein Motor mit vollständiger Expansion in perspektivischer Ansicht;

der kleinere Potor in perspektivischer Ansicht;

der Motor nach Fig. 2 in perspektivischer und getrennter Darstellung seiner Teile;

ein Schnitt durch das in Fig. 2b mit 1 bezeichnete

Gehäuse;

ein Schnitt durch das in Fig. 2b mit 18 bezeichnete

Gehäuse;

das in Fig. 2 und 2b mit 14 bezeichnete Gehäuse mit

den darin vorgesehenen Zahnrädern;

eine Dichtung in perspektivischer Ansicht;

eine Draufsicht auf die Dichtung nach Fig. 6;

eine Ansicht der Dichtung nach Fig. 6;

ein Schnitt nach Linie A-A in Fig. 6b;

ein ölring in teilweise geschnittener Ansicht;

-18-4098U/0A0A

Fig.	la
Fig.	2
Fig.	2a
Fig.	2b
Fig.	3
Fig.	4
Fig.	5
Fig.	6
Fig.	6a
Fig.	6b
Fig.	6c
Fig.	7

2 :u b y 91

Fig. 7a eine Seitenansicht des ölrincrs nach Ficf. I-

Fig. 7b ein Querschnitt durch den Ölring nach Fig. 7 in vergrößertem Maßstab;

Fig. 8 eine Gleitdichtung in perspektivischer Ansicht;

Fig. 8a eine Seitenansicht der Gleitdichtung nach Fig. 8;

Fig. 8b eine Draufsicht auf die Gleitdichtuna nach Fig. 8a;

Fig. 8c eine Stirnansicht der Gleitdichtung nach Fig. 8b;

Fig. 9 eine kippbare Dichtung in Draufsicht;

Fig. 9a die kippbare Dichtung nach Fig. 9 in Seitenansicht;

Fig. 10 ein Haupt rotor (2) in Ansicht;

Fig. 10a einen senkrechten Querschnitt nach Linie A-A in

Fig. 10;
Fig. 10b einen Querschnitt nach Linie B-B in Fig. 10;

Fig. 10c eine Draufsicht zu Fig. 10;

Fig. 11 eine Ansicht des kleineren Rotors nach Fiq·. 1;

Fig. 11a einen Schnitt nach Linie A-A in Fin. li;

Fig. 11b einen Schnitt nach Linie B-B in Fig. 11;

Fig. 12 ein kleinerer einfacherer Rotor , teilweise geschnitten (Fin. 38);

Fig. 12a eine weitere Ausführungsform eines kleineren Rotors;

Fig. 12b ein Schnitt nach Linie A-A in Fig. 12; Fig. 13 einen Feuerring in Ansicht; · Fig. 13a einen Mitnehmerring in Ansicht;

Fig. 13b eine Seitenansicht des Feuerrings nach Fig. 13, teilweise geschnitten;

Fig. 13c eine Seitenansicht des Mitnehmerrings nach Fig. 13a, teilweise geschnitten;

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Fig. 13d den Feuerrina nach Fig. 13 mit Rotor und

Gehäuse im Schnitt;

Fig. 14 eine Segmentdichtunrt in Ansicht;

Fig. 14a die Segmentdichtung nach Fig. 14 in Seitenansicht,

Fig. 14b die Segnentdichtuner nach Fia. 14 zusammen

mit einer gewellten Blattfeder, hinweggebrochener perspektivischer Darstellung

Fig. 15 die Funktion des Motors mit vollständiger

Expansion veranschaulichende Darstellungen;

Fig. 16 einen Schnitt durch einen Motor mit vollständiger Expansion;

Fig. 16a der Motor nach Fig. 16 in Seitenansicht in

geschlossenem Zustand in verkleinertem Maßstab ;

Fig. 17 eine schematische Darstellung der im Motorgehäuse angeordneten Synchronisier- und Steuer-Zahnräder;

Fig. 18 die Funktion eines Motors mit vollständiger

Expansion veranschaulichende Betriebszustände;

Fia 19

nd Fia 19 Diagramme von Arbeitszyklen;

Fig. 20 einen Schnitt durch einen Kompressor; Fig. 20a der Kompressor nach Fig. 20 im geschlossenen

Zustand im verkleinerten Maßstab;

Fig. 2Ob Betriebszustände des Kompressors nach Fig. 20, Fig. 21 einen Schnitt durch eine Vakuumpumpe; Fig. 21a die Vakuumpumpe nach Fig. 21 in Ansicht in

verkleinertem Maßstab;

Fig. 21b verschiedene Betriebsphasen des Kompressors

nach Fig. 21,

-2O-

40ΰδ 1 Ui cutu

23A5991

Fig. 22 ein .Schnitt durch eine vereinfachte

Ausführung der Maschine zur Verwendung als Pumpe, Dampfmotor, Preßluftmotor, Hydraulikmotor oder als Gebläse und

Fig. 22a verschiedene Betriebszustände der Maschinen

nach Fig. 22.

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409 8 14/0 4 U 4

Claims

DIPL.-ING. HANS W. GROENING

DIPL.-CHEM. DR. ALFRED SCHÖN ? V/, R Q Q 1

PATENTANWÄLTE

Patentansprüche

1. Maschine mit Rotationskolben zur Verwendung als Verbrennungsmotor ,Flüssigkeitsmotor und als Pumpe, bestehend aus einem planen Gehäuse -gewisser Stärke mit inneren Hohlräumen und seitlichen Deckeln, wobei die inneren Hohlräume mit zwei zylindrischen Vertiefungen eine Acht bilden, in welcher sich zwei ähnliche, linsenförmige Rotoren im gleichen Sinne und mit gleicher Winkelgeschwindigkeit drehen, die allseitig mit Dichtelementen versehen sind und deren Bewegung durch außenliegende und auf die Rotorwellen montierte Steuer-Zahnräder synchronisiert ist, wobei die Rotoren wie gewöhnliche Kolben und im Zusammenspiel mit zwei gleitenden oder beweglichen Verschlüssen arbeiten und sie im zyklischen Prozeß das Arbeitsmittel bewegen, derart, daß die Maschine nach Einbau einer Einspritz- und Zündanlage als Verbrennungsmotor mit konstantem Volumen verwendbar ist; nach entsprechender Änderung der Ansaug- und Auspuffkanäle funktioniert die erwähnte Maschine als volumetrischer Kompressor mit positiver Expansion; nach weiterer Änderung der Ansaug- und Auspuffkanäle verwandelt sich die Maschine in eine Vakuumpumpe läßt man einen'Rotor weg, arbeitet die Maschine als Hydraulikmotor, als Förderpumpe, als Gebläse, Preßluftoder Dampfmotor, alle gut ausgewuchtet, mit volumetrischer und positiver Ausdehnung sowie kontinuierlicher Strömung.

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2. Verbrennungsmotor mit Rotationskolben und konstantem Volumen, nach Anspruch 1, bestehend aus drei metallischen und organisch zusammengebauten Teilen, von denen der Ilauptkörper ein kompaktes,planes Gehäuse mit Wasser-oder Luftkühlung, mit Ansaug- und Auspuffleitungen und mit einem achtförmigen Hohlraum darstellt, in welchem sich, durch Steuer-Zahnräder synchronisiert, zwei ähnliche, linsenförmige und mit allen Dichtungen versehene Rotoren im gleichen Uhrzeigersinn und mit gleicher Winkelgeschwindigkeit drehen, wobei der kleinere Rotor seitlich durch dicke Scheiben begrenzt ist, die mit Feuer- und ölringen ausgerüstet sind, und die Verbrennungskammer begrenzen, die mit Brennstöff-Einspritz- und Zündelementen ausgerüstet ist, während der größere oder Hauptrotor ständig durch zwei gleitende oder bewegliche Verschlüsse abgedichtet ist, die mit allen Dichtungen versehen und durch Nocken gesteuert sind, wobei sich in den seitlichen Gehäusedeckeln die Lager der Rotorwelle befinden.

3. Verbrennungsmotor mit Rotationskolben und konstantem Volumen nach Anspruch 1 und 2, bestehend aus fünf metallischen und organisch zusammengebauten Teilen bestimmter Stärke, wobei der Hauptkörper ein kompaktes, planes Gehäuse mit Wasser- oder Luftkühlung sowie mit Ansaug- und Auspuffkanälen und einem achtförmigen Hohlraum ist, in dem, durch Steuer-Zahnräder synchronisiert, zwei ähnliche,linsenförmige und mit allen erforderlichen Dichtungen versehene Rotoren im gleichen Sinn und mit gleicher Winkelgeschwindigkeit drehbar sind, wobei der kleinere Rotor seitlich durch dicke Scheiben begrenzt ist, die mit Feuer- und ölringen bestückt sind, und die Verbrennungskammer bildet, die mit Brennstoffeinspritz- und Zündelementen ausgerüstet ist, während der größere oder Hauptrotor ständig durch gleitende oder bewegliche Verschlüsse abgedichtet ist, die mit allen

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Dichtungen versehen und durch Nocken gesteuert sind, die ebenfalls im Hauptgehäuse untergebracht sind/ wobei der Ilauptkörper durch Kanäle innerhalb einer dann folgenden Zwischenwand mit einem zweiten Statorgehäuse, das ebenfalls Ansaug- und Auspuffkanäle sowie Kühlräume besitzt, verbunden ,ist, das einen zylindrischen Hohlraum besitzt _t in-dem sich ein weiterer ähnlicher Rotor wie der Hauptrotor befindet, welcher durch drei weitere gleitende und bewegliche, gut abgedichtete und von Nocken gesteuerte Verschlüsse abgedichtet ist, wobei ein planer Deckel, wie beim Hauptkörper, den Motor abschließt und durch den gesamten Motor eine gerade, in Lagern ruhende Welle hindurchgeführt ist.

4. Kompressor mit Rotationskolben und konstantem Volumen nach Anspruch 1, bestehend aus drei metallischen oder aus Kunststoff hergestellten, organisch zusammengefügten Teilen, wobei der Hauptkörper am Umfang mit Kühlkanälen oder -rippen sowie mit Ansaug- und Auspuffstutzen versehen ist und einen achtförraigen Hohlraum besitzt, in welchem, durch Steuer-Zahnräder synchronisiert, zwei ähnliche, linsenförmige and mit allen erforderlichen Dichtungen versehene Rotoren im gleichen Sinn und mit gleicher Winkelgeschwindigkeit drehbar sind, wobei der kleinere Rotor durch einen gleitenden oder beweglichen Verschluß abgedichtet ist, der durch Nocken steuerbar ist und der mit dem Auspuffkanal für komprimierte Luft oder Gas verbunden ist, während der größere Rotor durch einen anderen Verschluß am Ansaugkanal uiKl durch iswei seitliche Teile abgedichtet ist, in denen sich Kanäle für Kühlung und Schmierung sowie die Motorlager befinden.

5. Vakuumpumpe mit Rotationskolben nach Anspruch 1, bestehend aus drei metallischen oder aus Kunststoff hergestellten, organisch zusammengefügten Teilen, wobei der Hauptkörper am Umfang mit Kühlkanälen oder -rippen sowie mit Ansaug- und Auspuffstutzeii versehen ist und einen achtförmigen Hohl-

40Ö814/CU0A "²⁴~

raum besitzt, in welchem, durch Steuer-Zahnräder synchronisiert, zwei ähnliche linsenförmige und mit allen erforderlichen Dichtungen versehene Rotoren im gleichen Sinn und mit gleicher Winkelgeschwindigkeit drehbar sind, wobei der kleinere Rotor durch einen gleitenden oder beweglichen Verschluß abgedichtet ist, der durch eine Nocke steuerbar ist und mit dem Ansaugkanal verbunden ist, während der größere Rotor durch einen anderen Verschluß am Auspuffkanal abdichtbar ist, und das Hauptgehäuse durch zwei seitliche Deckel abgeschlossen ist, die in ihrem Inneren Kühl- und Schmierkanäle sowie die Lager ■ ■ der Motorwelle enthalten, die mit einer Antriebsmaschine kuppelbar ist.

J. Volumetrische Expansionsmaschine mit Rotationskolben nach Anspruch 1, bestehend aus drei metallischen oder aus Kunststoff hergestellten, organisch zusammengefügten Teilen, wobei der Hauptkörper Ansaug- und Auspuffstutzen besitzt, die mit den entsprechenden Verschlüssen des Rotors in Verbindung stehen, welche durch Nocken oder Federn steuerbar sind, wobei im zentralen Hohlraum des Hauptgehäuses ein linsenförmiger und nach allen Seiten abgedichteter Rotor drehbar ist und die seitliche Abdichtung des Gehäuses durch Deckel erfolgt, in denen sich Kanäle für Kühlung und Schmierung sowie die Lager der Motorwelle befinden, über welche Kräfte wirksam sind, welche die Maschine antreiben oder von dieser abgegeben werden, so daß die Maschine als Pumpe oder Flüssigkeitsmotor funktionieren kann.

7. Rotationskolben oder Hauptrotor oder Hilfsrotor nach den Ansprüchen 1,2,3,4,5 und 6, welcher aus Metall oder Kunststoff besteht, dynamisch ausgewuchtet ist, eine zentrale genutete Bohrung aufweist und linsenförmig ist, wobei

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4üy«14/U4Ü4

an allen erforderlichen Seiten Nuten für Dichtungen vorgesehen sind.

8. Beweglicher Verschluß nach Ansprüchen 1,2,3,4,5 und 6, bestehend aus einem dreieckigen Körper gewisser Stärke, mit kurvenförmigen und planen Seiten und mit Eintrittsbzw. Austrittsöffnungen, wobei der Körper beweglich oder kippbar sowie mit einer Vorrichtung zur Aufnahme einer Feder oder zur Betätigung durch Nocken versehen ist und mit einer Seite stets auf der Kurve des Rotors gleitet, gegen die der Verschluß gedrückt ist, durch dessen kurvenförmige öffnung die vom Rotor bewegte Flüssigkeit strömen kann.

9. Der kleinere Verbrennungsrotor nach Anspruch 2 und 3, bestehend aus einem kompakten metallischen,linsenförmigen Stück, das durch zwei seitliche dicke Scheiben begrenzt und mit entsprechenden Dichtungen versehen ist.

10. Zwischenwand nach Anspruch 3, bestehend aus einem planen Stück gewisser Stärke mit Kanälen oder Kühlrippen, dessen beide Seiten plan und parallel sind und als Dichtflächen · für die seitlichen Rotordichtungen dienen, wobei die Zwischenwand in ganzer Breite von zwei überstrom- und Heizkanälen für Luft oder Gas durchsetzt ist, wobei die Zwischenwand noch einen weiteren wärmeisolierten Kanal in Form eines Venturirohres zwischen den beiden planen Seiten aufweist, dessen Hals in Verbindung mit dem oberen Teil einer dieser planen Seiten durch einen der vorerwähnten Kanäle steht.

11. Der kleinere einfache linsenförmige Rotor nach Anspruch

4 und 5, bestehend aus einem Metall- oder Kunststoffkörper, der auf einer Welle sitzt, wobei sämtliche Kanten desselben zur Aufnahme von Dichtungen hergerichtet sind und der Körper

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auch durchbohrt sein kann, um ein Schmiersystem für die Abdichtungen aufzunehmen.

12. Gleitender Verschluß nach Anspruch 1,2,3,4,5,6, bestehend aus einem Metall- oder Kunststoffkörper, der aus verschiedenen Teilen zusammengesetzt ist, und von dem drei Seiten zur Aufnahme von Dichtungen dienen, wobei der Verschluß Kanäle für Schmierung und Kühlung der Dichtflächen aufweist und seine Rückseite zur Betätigung durch Nocken vorgesehen ist.

.13. Dichtung nach Anspruch 1,2,3^4,5,6, bestehend aus zwei Metall- oder Kunststoffteilen in Form eines Keils, die so zusammengesetzt sind, daß sie ein Rechteck bilden, dessen oberes Teil abgerundet ist und eine Dichtfläche bildet, wenn die Teile zusammengepreßt sind.

14. Feuerdichtring , nach Anspruch 2 und 3, bestehend aus einem elastischen Metallring und einem Dehnungsspalt, wobei sich im Innern des Ringes ein Vorsprung befindet, mit dem der Ring mit dem drehenden Teil, das ihn aufnimmt, verbunden ist, wobei dieser Ring so ausgebildet ist, daß er an zwei Oberflächen mit Hilfe von Druckfedern oder Öldruck anliegt und verschiedene radiale Bohrungen zur Kühlung und Schmierung besitzt.

15. Segment nach Ansprüchen 1,2,3,4,5 und 6, das aus Metall oder Kunststoff mit fünfeckigem Querschnitt und mit zwei senkrechten Arbeitsflächen besteht.

16. ölring nach Anspruch 2 und 3, gekennzeichnet durch einen elastischen Metallring mit einem Schlitz, der seine Ausdehnung ermöglicht, sowie mit einem Ansatz, mittels welchem er sich zusammen mit dem ihn tragenden Körper drehen kann, wobei der Ring auf seiner zylindrischen,

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äußeren Reibflächen eine Nut mit radialen Schmierlöchern aufweist, und über seinen gesamten Querschnitt mit einigen axialen, leicht abgewinkelten Bohrungen versehen ist, die als Strömungskanäle für das Schmiermittel dienen .

17. Justierring nach Anspruch 2 und 3, gekennzeichnet,durch einen elastischen Metallring mit einem Ausdehnungs~ schlitz, durch einen vorstehenden Teil, mittels welchem sich der Ring an seinem Träger hält und sich mit diesem gemeinsam dreht, wobei der Ring ein fünfeckiges Profil hat,und wobei eine seiner Oberflächen eine treibende Wirkung aufgrund seiner radialen Fliehkräfte auf das Teil im Sinne einer schnellen Drehung ausübt, das sich an diesem Ring abstützt.

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