DE2460752A1 - Drehkolbenmaschine - Google Patents

Description

PATENTANWALT DIPL-ING. FRANZ KLINGSEISEN

8 MÜNCHEN 19

ROMANSTRASSE 64

telefon 17 aeaa . · S

Firma Comprotek
Fribourg / Schweiz

Drehkolbenmaschine ,.

Die Erfindung betrifft, eine Drehkolbenmaschine· mit einem Käfigrotor, der in einem mit Ein- und Auslaßöffnungeii versehenen Außengehäuse um eine feststehende Achse drehbar und mit beabstandeten Ausnehmungen .versehen ist, mit einem inner- ' halb des Käfigrotors um eine feststehende Achse drehbaren Kämmrotor, der auf dem Außenumfang mit beabstandeten Zähnen versehen ist, die mit den Ausnehmungen des Käfigrotors in Kämmeingriff stehen, und mit einem Innengehäuse zwischen Käfigrotor und Kämmrotor.

Das Prinzip einer derartigen Drehkolbenmaschine ist aus der Veröffentlichung "Einteilung der Rotationskolbenmaschinen"■ von Felix Wankel bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehkolbenmaschine dieser Art so auszubilden, daß sie den Anforderungen der Praxis gerecht wird.und insbesondere als leistungsfähiger Verdichter.bzw. Expansionsmaschine, verwendet werden kann.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Ausnehmungen im Käfigrotor und die Zähne am Kämmrotor schraubenlinienförmig um die zugeordnete Rotorachse verlaufen.

Zwar ist es auch bei einer parallel zu den Rotorachsen verlaufenden Verzahnung möglich, durch entsprechende Anordnung, von Ein- und Auslaßöffnungen im Bereich des Kämmeingriffs der beiden Rotoren eine Verdichtung zu erzielen, jedoch kann durch die Verwendung der einzelnen Verdichtungskammern ein sehr viel höheres Druckverhältnis bei gegebener Baugröße er- i zielt werden. Hinzu kommt, daß ein praktisch kontinuierlicher* . Ausstoß des komprimierten Gases möglich ist. Durch die schraub'"'

benlinienförmige Verwindung des Eingriffsabschnitts können JY/''-. ferner für die Erzielung eines hohen Drückverhältnisses weniger und damit breitere Stege als bei einem gerade verzahnten Verdichter vorgesehen werden, wobei die. verwundenen Stege eine Steuerfunktion 'übernehmen. Gegenüber den üblichen j Schraubenverdichtern erhält man eine wesentlich bessere Ab- ι dichtung der Arbeitsräume gegeneinander, so daß ein Verdichter mit- geringerer Drehzahl als die üblichen Schraubenverdichter _; laufen kann und auf eine Öleinspritzung, die zur Abdichtung ι des sich ergebenden Blasspaltes dient, verzichtet werden kann;

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Auslaßöffnung an dem einen Ende der Rotoren auf dem Außenumfang des Gehäuses angeordnet, wobei sie so bemessen ist, daß sie nur einem Teil der Längsabmessung der Rotoren entspricht. Sie kann eine belebige Formgebung haben. Vorzugsweise hat die. Auslaßöffnung in der Abwicklung im wesentlichen die Form e;Lnes rechtwinkligen Dreiecks, wobei die eine Kathete der stirnseitigen Begrenzungsfläche des Arbeitsraumes im Käfigrotor, folgt, die andere Kathete parallel' zur Dichtlinie der einander tangierenden Außendurchmesser von Käfig- und Kämmrotor verläuft und sich die Hypotenuse in der Richtung der Ausnehmungen bzw. Stege des Käfigrotors erstreckt. Hierdurch wird der größtmögliche Strömungs.querschnitt mit geringen Strömungsge sohwindigkeiten und damit geringen Verlust eil unmittelbar am Auslaß erreicht. Ein im wesentlichen vollständiger Ausstoß des. komprimierten Gases ergibt sich durch die parallel zur Dichtlinie verlaufende Kathete* der dreieckigen Auslaßöfinung. " ₇

609827/0438

Zur Vereinfachung der Herstellung und zur Erzielung günstiger';' ■? Eingriffsverhältnisse wird der Umsehlingungswinkel .der Zähne· am Kämmrotor doppelt so groß wie der Umschlingungswinkel der Ausnehmungen bzw. Stege am Käfigrotor gewählt, wobei' die .. Stege des Käfigrotors jeweils im Querschnitt als Kreisringsegmente ausgebildet sind.

Die Zahnlücken am Kämmrotor werden hierbei durch zwei punkt-' erzeugte Perizykloiden und einen sie verbindenden Kreisbogen gebildet, wobei diese Perizykloiden der^Bewegung de:r beiden Punkte des Steges.. <&m Käfigrotor entsprechen, die durch die ■. Schnittpunkte des Rotorinnendurchmessers mit den beiden geraden Seitenflanken der Stege gebildet werden, und wobei der Mittelpunkt des verbindenden Kreisbogens die Achse des Kämmrotors ist und der Radius der Differenz des Radius des Kämmroi?oraußendurchmessers und der radialen Abmessung der Stege entspricht. Zweckmäßigerweise werden die Zahnlücken im Bereich des durch einen Kreisbogen gebildeten Innenabschnitts und der Perizykloiden größer ausgebildet als sich durch die Bewegung der inneren Eckpunkte der Stege ergibt, so daß in diesem Bereich auf eine exakte Bearbeitung verzichtet v/erden kann und nur die Kanten der Zähne an den Stegflanken anliegen oder einen Dichtungsspalt bilden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen und in der folgenden Beschreibung angegeben, in der beispielsweise Ausführungsformen nach -der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen

1 einen schematischen Querschnitt durch einen Verdichter mit dem Drehzahl-, bzw. Durchmesserverhältnis von 2 :

der beiden Rotoren,
Fig. 2 in einer entsprechenden Querschnittsansicht eine zweiflutige Ausführungsform mit zwei Kämmrotoren, wobei

das Drehzahlverhältnis 1 : 2 beträgt, Fig. 3 einen Querschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform, Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine zweistufige Bauweise mit] .einem. ._Vßrhältnis_jä.er;-.Verwijidungswinkel ..von jüL_i_2

609827/Q438 . · - 4- ·

Fig. 5 eine Darstellung der sich durch die Bewegung eines Steges des Käfigrotors ergebenden Zahnlücke am Kämmrotor,

Fig. 6 einen Querschnitt durch den Käfigrotor, Fig. 7 eine Seitenansicht eines zweistufigen Käfigrotörs,

Fig. 8 eine Ansicht der Abwicklung des zweistufigen Käfigrotors ,nach Fig. 7> .

Fig. 9 eine Stirnansicht des Kämmrotors,

Fig.10 eine Seitenansicht des zweistufigen Kämmrotors, der entsprechend dem Käfigrotor -nach_tFig. 7.ausgebildet ist,

Fig.11 eine perspektivische Darstellung der miteinander in Kämmeingriff stehenden Rotoren und des Innengehäuses,

Fig.12 eine Ansicht der miteinander in Eingriff stehenden Rotoren in Richtung der Ein- und Auslaßöffnungen und

Fig. 13 eine schematische Darstellung der Ein- und Auslaßröffnungen eines zweistufigen Verdichters entsprechend

"ι ,

der Ansicht nach Fig. 12.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Außengehäuse bezeichnet, das mit einem im Querschnitt sichelförmigen Innengehäuse 2 fest ver- !

bunden ist. Die beiden Bauteile 1 und 2 bilden das Gehäuse 3 j des Verdichters, das auf dem Außenumfang mit einer Einlaß- j öffnung 4 und unmittelbar angrenzend mit einer Auslaßöffnung versehen ist. Im Gehäuse 3 ist ein Käfigrotor 6 drehbar ge- ! lagert, der aus Endringen I5 und zwischen diesen verlaufenden Stegeir 10 besteht und dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Außengehäuses 1 entspricht, während der Innen-rdurchmesser des Käfigrotors dem Außendurchmesser des Innengehäuses 2 entspricht. Zwischen ,,Innengehäuse 2 und Käfigrotor 6 ist im Gehäuse 3 ein Kämmrotor 7 drehbar gelagert, der mit zwei . einander gegenüberliegenden Zähnen versehen ist. Dieser Kämmrotor 7 steht'mit dem Käfigrotor 6 derart in Eingriff, daß die Außendurchmesser der beiden Rotoren einander tangieren.-Längs dieser.Berührungslinie der beiden Außendurchrnesser verlauft die Trennwand zwischen der Einlaßöffnung ■ 4 und der Auslaßöffnung 5.

609827/0438

Das Außengehäuse 1 kann auch so ausgebildet sein, daß es nur j

im Bereich der "beginnenden Verdichtung dem Außenumfang des . i Käfigrotors 6"angepaßt ist, so daß nur in diesem Bereich eine' genaue Bearbeitung vorgenommen werden muß. Die Einlaßöffnung 4· kann sich somit über einen größeren Abschnitt auf dem Umfang ; des Käfigrotors erstrecken bzw. auch der Auslaßöffnung 5 ! diametral gegenüberliegend angeordnet werden, wobei im Bereich der Freigabe der Arbeitsräume 9 durch den Kämmrotor 7

bereits eine Verbindung mit dem Ansaugstutzen vorgesehen wird.

-■ - I"

Durch die beiden Gehäuseteile 1 und 2 sowie die beiden Rotoren 6 und 7 werden Arbeitsräume 9 begrenzt, die zwischen den Ste-'; gen 10 des Käfigrotors ausgebildet sind und mit diesem um- ^;

laufen, wobei nach Fig. 1 der Kämmrotor 7 zur Verringerung ·,

i des Volumens der Arbeitskammer 9 in diese vor Erreichen der I Auslaßöffnung 5 eingreift, während im Bereich der Einlaß- ' öffnung 4. die Arbeitskammer 9 vorn Kämmrotor 7 wieder freigegeben wird.

Während bei dem Ausführungsbeispiel nach Pig. 1 ein Durchmesserverhältnis von 2 : .3 zwischen Kämm- und Käfigrotor vor-I

gesehen ist, beträgt dieses Verhältnis bei der Ausführungs- i form nach Fig. 2 1:2. Hierdurch ergibt sich im Querschnitt ; eine Kreisringsegmentform der Stege 10 am Käfigrotor 6, !'

j die einfach herzustellen ist. Durch die Breite der Stege 10, !

die etwa der Abmessung der Arbeitskammer 9 entspricht, erhält mäh eine Form der Zahnlücken 11 am Kämmrotor 7» <3-ie keine Hinterschneidungen aufweist,.· so daß auch der Kämmrotor relativ einfach herzustellen ist. Die in Fig. 2 dargestellte Aus- j führungsform ist zusätzlich mii> einem weiteren Kämmrotor 8 • versehen, so daß sich entsprechend der angegebenen Pfeilrichtung eine zweiflutige Bauweise ergibt. Auf diese V/eise kann die Durchsatzmenge verdoppelt werden. Die entsprechende Ausführungsform mit nur einem Kämmrotor 7 ist in Fig. 3 wiedergegeben, wobei das Tnnengehäuse 2 beispielsweise zur Kühlung oder zur Aufnahme eines ölsumpfes im Falle einer Öleinspritzung hohl ausgebildet ist. Mit 64· ist in Fig. 3 ein

60.9827/04-38

Druckausgleichkanal bezeichnet, der die beiden Zahnlücken 11 miteinander verbindet.

Mit 1*4 ist eine Steuerkante an der Auslaßöffnung 5 bezeichnet.' Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 dringt der eine Zahn des. Kämmrotors 7 iⁿ die Arbeitskammer 9 ein, bevor die Flanke 13 des zugeordneten Steges 10 am Käfigrotor die Steuerkante 14 überstreicht, so daß durch die Volumen-werkleinerung der Arbeitskammer eine Verdichtung erfolgt. Wird die Steuerkante bei der angegebenen Drehrichtung im Gegenuhrzeigersinn in Drehrichtung verlegt, so wird die Verdichtung entsprechend j erhöht. Bei Überstreichen der Steuerkante 14 durch die Flanke !13 des Steges 10 wird die Verdichtung beendet und das komprimier-; te Gas durch den Kämmrotor ausgeschoben, worauf der Kämmrotor -7 wieder außer Eingriff mit dem Käfigrotor tritt und damit im j

Bereich des Einlasses 4 den Arbeitsraum 9 zum Ansaugen frei- ^!

i gibt. In der Ansicht der Fig. 2 und 3 erfolgt vor Erreichen j der Steuerkante 14 durch die entsprechende Flanke 13 der Stege keine Verkleinerung des Arbeitsraumes 9j jedoch wird eine Ver-j dichtung durch eine schraubenlinienförmige Verwindung der Ar- j beitsräume 9 relativ zur Achse des Käfigrotors erreicht, wobei die Zähne des Kämmrotors 7 einen Umschlingunswinkel um die Rotorachse aufweisen,'der doppelt so groß wie der der Arbeitsräume 9 um die zugeordnete Rotorachse ist. Diese Bauweise ist in Fig. 11 perspektivisch wiedergegeben.

Die Abdichtung der Arbeitsräume 9 gegeneinander und gegenüber der Ein- und Auslaßöffnung wird· durch entsprechende Dichtungsspalte zwischen feststehenden und umlaufenden (Teilen (geringe Durchmesserdifferenz zwischen Innendurchmesser'des Außengehäuses 1 und Außendurchmesser des Käfigrotors 6, Innendurchmesser des Käfigrotors 6 und Außendurchmesser des Innengehäuses 2 sowie Innendurchmesser des Innengehäuses 2 und des Außendurchmessers des Kämmrotors 7) und andererseits durch die entsprechende Formgebung der miteinander in Kämmeingriff > stehenden Rotoren erreicht, die anhand der Fig. 5 näher erläutert wird.

608827/0438

Die Fig. 5 zeigt von einer unendlichen Zahl von möglichen Arten eine besonders vorteilhafte Art der Profilierung der Zähne bzw. Ausnehmungen von Käfig- und Kämmrotor. Gezeigt ist ein Schnitt durch Käfigrotor 6, Kämmrotor 7 und Innengehäuse 2, wobei das Drehzahlverhältnis von Käfig- und Kämmrotor 1 : 2 beträgt, entsprechend dem umgekehrten Verhältnis der Rotordurchmesser. Bei der Festlegung, daß die Stegbreite des Käfigrotors in Umfangsrichtung gleich 1/2 der Teilung des Käfigrotors in Umfangsrichtung ist, ergeben sich folgende geometrische Verhältnisse: Außendurchmesser des Käfigrotors = D >■ Außendurchmesser des Kämmrotors = D

2"

Stegbreite des Käfigrotors in radialer Richtung = D _(Λ

Stegbreite des Käfigrotors in Umfangsrichtung im Bogenmaß = D ΊΓ

■ ~~4~7

Nut breite >des Kämmrotors in Umfangsrichtung im Bogenmaß = D -IT <

Zf j

Hierbei stellen die Flanken 13 und 18 der Stege des Käfigrotors 6

i Geraden dar, deren Verlängerung die Drehachse schneidet. Die Form der Zahnlücken im Kämmrotor an ihren Flanken zwisehen den Punkten 16 und 46 bzw. 17 und 47 entsteht durch Eindringen der bei- J den Eckpunkte 43 bzw. 44 des Steges 10 in den Kämmrotor. Die j mathematische Form der Flanken 16-46 und 17»- 47 stellt ι also punkterzeugte Perizykloiden dar. Die Sohle der-Nut des Kämmrotors 7» also die verbleibende Strecke zwischen den Punkten 46 und '47, ist ^eiⁿ Kreisbogen, dessen Mittelpunkt die Drehachse des Kämmrotors 7 ist, dessen Durchme-sser ^D _#(-|/2"!_i} ^un^· dessen

Bogenlänge D Il ,-tfp ₄\ beträgt. Fun? eine Abdichtung des

zwischen Steg und Kämmrotornut eingeschlossenen Volumens 48 genügt es, wenn die beiden Eckpunkte 16 und 17 des Kämmrotorprofils Kontakt mit den Flanken der Stege des Käfigrotors haben.· Bei

der Drehbewegung der Rotoren gleiten dann diese Eckpunkte 16 und 17 an den Flanken 13 und 18 der Stege entlang. Im Sinne einer I billigen und günstigen Fertigung des Kämmrotors 7 ist es also nur erforderlich, daß die vorher beschriebene mathematische ;

6 0 9 8 2 7' / 0 A 3- 9

2^60752

Funktion der Kämmrotornut in der unmittelbaren Umgebung der beiden Eckpunkte 16 und 17 genau eingehalten wird - nur dort muß also genau bearbeitet werden -, der weitere Verlauf des Profils kann dann im Positiven - im Sinne einer größeren Ausnehmung - davon abweichen. Das .beschriebene Kämmrotorprofil hat den weiteren Vorteil, daß es, bezogen auf ein- j dringende V/erkzeuge bei der Fertigung, keine Hinterschnei- j dung auf v/eist, es läßt sich demgemäß aus einer Gießform lösen!.

Die Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch den Käfigro'tor 6, j ^»ei dem die Querschnittsform der Stege Kreisringsegmente entsprechend Fig. 5 sind. In der Fig. 9 ist der entsprechende · Kämmrotor in einer Stirnansicht wiedergegeben.·

Die Querschnittsform der in Kämmeingriff stehenden Bauteile

ι kann auch auf andere Weis« erzeugt werden. Ebenso sind andere' Drehzahlverhältnisse von Käfig- und Kämmrotor möglich. Beispielsweise wäre es auch möglich, bei einem Drehzahlverhält- j

nis von 1 : 2 nur eine Zahnlücke am Kämmrotor vorzusehen, j wodurch sich allerdings eine Unwucht des Kämmrotors ergäbe, j

die zweckmäßigerweise durch entsprechende Formgebung vermieden wird.

Die Fig. 4- zeigt einen Längsschnitt durch 'einen zweistufigen Verdichter, der im Querschnitt in Fig. 3 wiedergegeben ist. Der Antrieb des Kämmrotors 7 erfolgt über ein Synchrongetriebe, wobei ein mit dem Kämmrotor fest verbundenes Zahnrad 31 mit seiner Außenverzahnung in die Innenverzahnung eines mit dem Käfigrotor 6 fest verbundenen Zahnrades 32 eingreift. Dadurch laufen die Rotoren 6 und 7 ohne gegenseitige Berührung um. Die Lagerung des Käfigrotors 6 erfolgt einerseits über ein Lager 33 in einem Deckel 35 äes Außengehäuses, der seinerseits über Schrauben 36 mit dem Außengehäuse 1 fest verbunden ist, andererseits über ein Lager 34- auf dem Innengehäuse 2, das über Schrauben 37 gleichfalls fest mit dem Außengehäuse 1 verbunden ist. Die Lagerung des Kämmrotors 7 erfolgt über Lager 33 im Innengehäuse 2. >

SOI 82 7/CU 38

Der Antrieb des Verdichters erfolgt über eine Antriebswelle 39, die über Schrauben 4-0 mit. dem Käfigrotor 6 fest verbunden ist.

Vorzugsweise entspricht der Teilkreisdurchmesser des Synchroii-

getriebes dem Außendurchmesser des Käfigrotors. Hierdurch j ergibt sich die in Fig. 5 wiedergegebene Form der Verzahnung, während durch eine Vergrößerung oder Verkleinerung des Teilkreisdurchmessers die Form der Zähne bzw. Stege beeinflußt wird. .—-

Der Käfigrotor 6 ist in einen Niederdruckteil 6' und einem

•yHochdruckteil 6¹' unterteilt, die gleiche Aufteilung gilt !

für den Kämmrotor 7 mit Niederdruckteil 7' und Hochdruck- ;

ι teil 7¹¹· Zwischen Rieder- und Hochdruckstufe weist der j Käfigrotor einen durchgehenden Ring 4-1 auf, dessen Höhe der [ Steghöhe entspricht und der zusammen mit den Endringen 15 ■ zur Abdichtung und Begrenzung der 'Arbeitsräume 9' , 9' ' dient.; Der Außendurchmesser des Kämmrotors 7 ist an dieser Stelle \ bis auf den Nabendurchmesser verringert. j

Wie Fig. 3 zeigt, gibt die Steuerkante 14 die Verbindung zwischen einem Arbeitsraum 9 und der Auslaßöffnung 5¹ bereits frei, bevor der Kämmrotor 7 in den Arbeitsraum 9 eingedrungen ist und dort eine Verdichtung bewirkt hat, wenn man j sich vorstellt, daß die Zähne und Ausnehmungen ohne Verwin- ■ dung in Richtung der Drehachsen.verlaufen würden. Erst eine Verwindung der Eingriffsabschnitte "in Verbindung mit der in Fig. 12 dargestellten Lage und Form des Auslaßschlitzes 5 erlaubt beliebig hohe Verdichtungsverhältnisse, wobei das Verdichtungsverhältnis mit dem Umschlingungswinkel steigt. Auch mit/geraden Zähnen und Ausnehmungen lassen sich hohe Verdichtungsverhältnisse erzielen, wenn die Dichtkante 14 im Sinne einer Verkleinerung der Auslaßöffnung 5¹ verschoben wird. Das bedeutet jedoch pulsierendes Ausschieben und hohe ' Ausströmgeschv/indigkeiten. Nach einer vorteilhaften Ausge- : staltung der Erfindung wird der Umschlingungswinkel des I Niederdruckteils 6' und des Hochdruckteils 6'' etwa gleich ] groß sein, um bei. ausreichend groß„gestalteten Auslaß- >

Öffnungen 5¹ und 5'' gleiche Stufendruckverhältnisse zu haben. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden j entsprechend Fig. 14 die Auslaßöffnungen 5 sich der Form rechtwinkliger Dreiecke nähern, wobei man pulsationsarmen Gasaustritt dann erreicht, wenn die Katheten des Dreiecks mindestens einer Stegbreite des Käfigrotors in Umfangsrichtung bzw. Achsrichtung entsprechen.

Die Form der Auslaßöffnung kann in Verbindung mit der Breite des Arbeitsraumes 9 bzw. der Stege 10 so'"'ausgelegt werden, daß sich eine Überschneidung der Arbeitsräume im Bereich der "iuslaßöffnung ergibt und damit ein praktisch kontinuierlicher j Ausstoß des komprimierten Gases erfolgt.

Bei dem in Fig. 3 und 4 gezeigten Verdichter tritt das Gas

: über- den Einlaßschlitz 4¹ , der" sich über die Länge des Niederdruckteils erstreckt, in die Arbeitsräume 9 ein und

verläßt den Verdichter über die Auslaßöffnung 5'. Nach i
] Durchlauf durch einen nicht dargestellten Zwischenkühler '>

j strömt das Gas über dea Einlaßschlitz 4'' in den Hochdruck- ! teil des Verdichters ein und wird dort auf seinen Enddruck weiter verdichtet. Der Verdichter nach Fig. 3 und 4 stellt eine in der Herstellung besonders billige Form eines zweistufigen Verdichters dar, da er nur zwei Rotoren mit insgesamt vier Lagerstellen benötigt. Da, xfie bereits vorher beschrieben, nur Luft- und Lagerroibungsverluste auftreten, kann bei Verwendung von dauergeschmierten Wälzlagern der Verdichter ohne Schmieröl betrieben werden. Er fördert dann¹ absolut ölfreie Luft. Bei einer ölgeschmierten Ausführung, die gleichfalls möglich ist, kann der Hohlraum 42 im Innengehäuse 2 als Öls&mpf benutzt v/erden. Selbstverständlich sind auch dreistufige Verdichterkonstruktionen mit nur zwei Rotoren und vier Lagern im Rahmen der Erfindung möglich.

Dadurch, daß sich die Außendurchmesser der beiden Rotoren tangieren, ergibt sich eine klare Dichtlinienführung längs der in' Fig. 6 bei D-D angegebenen Berührungslinie, die in der Ferti- \

gung- gut -beherr schbar^-jj. gt~-u.nd-~den ^Bet-ri-eb-de s-Verdichters ·

~ —11 —

)ar--i str-unct- den--l

§ΐ 9027/04-38

-1T-

bei normalen, nicht-überhöhten Drehzahlen erlaubt, so daß auf das bei trockenlaufenden Schraubenverdichtern übliche Über- . · ' Setzungsgetriebe zur Erhöhung der Drehzahl von der Antriebsmaschine verzichtet werden kann. . · ·

Längs dieser Dichtlinie D-D wird im Außengehäuse 1 in'der Trennwand zwischen Ein- und Auslaßöffnung eine in radialer '· Richtung verschiebbar angeordnete Dichtleiste vorgesehen, · die durch Federkraft ßder durch ein Druckmittel beaufschlagt", sein kann. Durch diese Dichtleiste 62 (Pig. 5 und 4) kann eine. .Leckage zwischen Ein- und Auslaß, die sich durch das notwen- j dige Bauspiel und eventuelle Herstellungsungenauigkeiten · J zwisehen Außendurchmesser der Rotoren und Innendurchmesser des Außengehäuses ergibt, vermieden werden, insbesondere wenn die Maschine als Verdichter mit hohem Druckverhältnis j arbeitet. Die Dichtleiste kann sich in einem Stück über die ■ Längsabmessung des Käfigrotors erstrecken oder aus einzelnen ! Abschnitten bestehen, die jeweils gesondert durch Federkraft ! oder ein Druckmittel beaufschlagt sind und den jeweiligen | Erfordernissen angepaßt sein können, beispielsweise bei einem : zweistufigen Verdichter.

Nach einer anderen Bauweise kann die Dichtleiste, die auch breiter ausgebildet sein kann als in Fig. 3- wiedergegeben, in Achsrichtung der Rotoren verschiebbar ausgebildet werden, so daß sie zugleich als Steuerelement für die Förderleistung de"s" Verdichters dient. Durch Verschieben der Dichtleiste in Richtung der Dichtlinie D-D kann zwischen der Druck- und Saugseite eine Verbindung hergestellt werden, durch deren Ausmaß die Börderleistung entsprechend beeinflußtwerden kann. Diese Verschiebebewegung der Dichtleiste in Achsrichtung kann beispielsweise durch eine Schraube im Gehäuse eingestellt werden.! Bei der zweistufigen Bauweise kann die für den Hochdruckteil vorgesehene Dichtleiste beispielsweise mit einer anderen Steigung der Schraube versehen werden, wobei das Verhältnis der Steigung dieser beiden Schrauben dem Druck- bzw. Volumenverhältnis zwisehen den beiden Stufen entspricht.

609827/043S

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Dichtleiste! durch Federn 65 beaufschlagt und aus einem Stück ausgebildet,} wobei sie auf einem Abschnitt der beiden Endringe 15 <3.es Käfigrotors und auf dem Ring 41 zwischen den beiden Stufen aufliegt. Sie wird aus einem geeigneten Material gefertigt, beispielsweise 'einem selbstschmierenden Kunststoff. Wird beispielsweise für den Hochdruckteil eine gesonderte Dichtleiste vorgesehen, so kann diese durch stärkere Federn 65 beaufschlagt werden..-;;.

Zur Vereinfachung der Herstellung und des Zusammenbaus kann der in Fig. 7 dargestellte Käfigrotor 6 aus einzelnen Teilen hergestellt v/erden, die im zusammengebauten Zustand, beispielsweise mittels Schrauben,, fest miteinander verbunden sind. Hierbei kann der Käfigrotor 6 aus einzelnen Ringen und, Stegen zusammengesetzt v/erden, wie es in Fig. 7 durch strichpunktierte Teilungslinien 66 angedeutet ist. Ebenso ist es möglich, nur einzelne solcher Teilungslinien 66 oder wegen des von innen her einzusetzenden Kämmrotors z. B. nur einen einzelnen herausnehmbaren Steg vorzusehen. Ebenso ist es möglich, den Kämmrotor zu unterteilen.

Bei einer Aufteilung des Kämmrotors· in einzelne Scheiben werden diese, nachdem sie von innen heraus'in den Käfigrotor eingesetzt sind, auf einer gemeinsamen Achse befestigt, die zweckmäßigerweise mi't einem bestimmten Querschnittspr'ofil, z. B. einer Hirth-Verzahnung, in Verbindung mit entsprechenden Bohrungen in den Scheiben versehen wird, damit man eine Fixierung der einzelnen Scheiben relativ zueinander erhält. Bei der Fertigung können die einzelnen, auf dem Außenumfang noch nicht bearbeiteten Scheiben auf der Achse befestigt und bei spiel sv/ei se durch Fräsen die schraubenlinienförmig gewundenen Ausnehmungen ausgebildet werden. In der schematischen Darstellung in Fig. 10 sind mit 50 und 51 Lagerzapfen an der Achse des Kämmrotors bezeichnet. Zur Einhaltung des Abstandes 49 zwischen dem Niederdruckrotor 7¹ und dem Hochdruckrotor 7¹' kann ein Distanzstück auf der |

609827/04 3

Achse aufgeschoben sein, dessen Breitenabmessung der des

ι Ringes 41 am Käfigrotor 6 entspricht, der in diesen Zwischen-]

raum 49 eingreift.

Neben der anhand der Dichtleiste 62 erläuterten Möglichkeit · einer Mengenregelung zeigt die Fig. 13 eine andere Ausführungs form der Mengenregelung eines zweistufigen Verdichters, wie ! er in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Die Fig. 13 ist eine ! Draufsicht auf^das Außengehäuse 1 und die Einlaßschlitze 4¹ und 4 '' sowie die Auslaßöffnungen 5' und 5¹ '· Zwischen I den Schlitzen 4', 4¹ ' und 5¹ ' ist eine Büchse 55 angeordnet, ; die drei Durchbrechungen 56, 57 und 58 auf v/eist. Von den j Schlitzen 4', 4'' und 5'' führen Kanäle 59, 60 und 61 zur i Büchse 55· Durch Drehung der.Büchse 55 können die Kanäle ■ 595 60 und 61 miteinander verbunden oder gegeneinander abge- , sperrt v/erden. Bei Verbindung aller Kanäle fördern sowohl die erste als auch die zweite Verdichterstufe zurück :in den I

., j

Saugstuten 4¹. Die Fördermenge des Verdichters kann durch !

Drehen der Büchse 55 stufenlos bis auf Null reduziert v/erden.¹ Durch entsprechende Anordnung der Durchbrechungen 56, 57 und ; 58 kann auch erreicht werden, daß nur z. B. zwei der drei Kanäle 59 j 60 und 61 miteinander verbunden werden.

Die drehbare Büchse 55 kann auch durch ein.en Hubkolben ersetzt v/erden, der die Kanäle 59, 60 und 61 je nach seiner Hubstellung verbindet oder trennt. Bei Trennung arbeitet der Verdichter mit Nennlast, bei Verbindung mit Teil- oder Nullfördermenge.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform eines zweistufigen Verdichters greift der zwischen den beiden Stufen 9' und 9'' ausgebildete Ring 41 in den Zwischenraum 49 (Fig. 10) zwischen der Niederdruckstufe 7' und der Hochdruck-;

stufe 7'' des Kämmrotors ein, der zur Abdichtung der beiden j

Druckstufen gegeneinander dient. Im Innengehäuse ist eine j

Trennwand 67 (Fig. 4) vorgesehen, welche der Breite des ' Ringes 41 (Fig. 7) entspricht und auf der Innenseite des

609827/0438

2A60752

Kämmrotors 7 die beiden Stufen voneinander trennt. Die Trennwand 67 kann ebenso entfallen, wobei der Raum zwischen dem Innengehäuse 2 und dem Kämmrotor 7 für beide Druckstufen unter einem einheitlichen Druck, beispielsweise Atmosphärendruck, steht. Dies ist dadurch möglich, daß die beiden Kanten 16 und 17 des Kämmrotors (Fig. 9) an den geraden Seitenflanken der Stege 10 praktisch dicht anliegen bzw. einen nur sehr kleinen Spalt mit diesen Flanken bilden, so daß eine "ausreichende Abdichtung nach innen vor- ; handen ist. - ''

Um diese Abdichtung der Kanten 16, 17 an den Seitenflanken der Stege 10 zu verbessern, können die letzteren beispielsweise mit einer Kunststoffbeschichtung versehen sein, die zunächst etwas stärker aufgetragen wird, so daß die Kanten ι 16/und 17 des Kämmrotors bei den ersten Umdrehungen als ! Werkzeug für die Feinbearbeitung dieser Seitenflanken-wirken. Bei einer Ausführungsform mit an den Seitenflanken der Stege 10 anliegenden Dichtkanten 16, 17 der Zähne des Kämmrotors 7 kann zur Erleichterung des Eingriffs bei Beginn j der Verdichtung die Innenkante der Stege 10 etwas abgerundet ausgebildet sein.

Zur Verbesserung der Abdichtung der sich Ergebenden Spalte können auch die beiden Rotoren insgesamt oder auf entsprechenden Teilflächen mit einer geeigneten Kunststoffb'eschichtung versehen werden.

Damit man bei Erreichen der Betriebstemperatur trotz unterschiedlicher Wärmeausdehnung der beiden Rotoren 6 und 7 eine gerade Dichtlinie D-D (Fig. 11) erhält, können die beiden Rotoren relativ zueinander so angeordnet und ausgelegt werden, daß im kalten Zustand der Außendurchmesser des Kämmrotors 7 an der Dichtlinie D-D etwas innerhalb des Außendurchmessers des Käfigrotors 6 liegt. Da während des Betriebs der Kämmrotor 7 eine höhere Temperatur annimmt als der Käfigrotor, dehnt sich der erstere auch stärker aus als

609827/0438

der Käfigrotor, so daß bei Ereichen der Betriebstemperatur auf diese Weise die für die Abdichtung wesentliche Berührung der beiden Außendürchmesser an der Dichtlinie D-D erreicht wird. Gegebenenfalls kann zur besseren Wärmeabfuhr am Kämmrotor 7 dessen Welle hohl ausgebildet werden.

Zur besseren Beherrschung der Dichtspalte in Achsrichtung wird der Kämmrotor 7 bei der zweistufigen Bauweise eines Verdichters vorzugsweise am Käfigrotor zentriert, indem auf dem Nabenabschnitt in' dem Zwischenraum 4-9 (Fig. 10) zwischen den beiden Stufenteilen 7' und 7'' eine Ringschulter oder eine in anderer Weise ausgebildete Lagerfläche ausgebildet ist, an der in Achsrichtung ein eentsprechender Absatz auf der Innenseite des Ringes 41 .im Käfigrotor anliegt. Bei Erreichen der Betriebstemperatur kann sich damit der Kämm- ι rotor 7 von dieser im Mittelbereich liegenden Zentrierstelle > aus' nach beiden Seiten ausdehnen. In Fig. 10 ist bei 68 eine ι derartige Zentrierung angedeutet, die auch als Lager ausge- | bildet sein kann. Bei einstufiger Bauweise kann auch einer der Endringe 15 cLes Käfigrotors zur Zentrierung verwendet werden..

Bei einer anderen Bauweise kann am Innengehäuse 2 eine exakt bearbeitete Bezugsstelle vorgesehen werden, an der eine entsprechende Fläche des Käfigrotors anliegt.„Die gilt auch für ι den Kämmrotor. Der Kämmrotor und der Käfigrotor werden in Achs richtung durch Federringe oder dergleichen vorgespannt, welche die sich in Achsrichtung ergebende Ausdehnung der einzelnen Bauteile aufnehmen und die beiden Rotoren an der zugeordneten Bezugsstelle anliegend halten.

In Fig. 4- ist bei 69 eine Bohrung bezeichnet, die den Getriebeabschnitt mit dem Lagerabschnitt verbindet, so daß in diesem Bereich zur Schmierung und Wärmeabfuhr Öl zirkulieren kann, wobei' entsprechend der jeweiligen Konstruktion dieses Abschnitts weitere derartige Bohrungen vorgesehen werden können. ■

- 16 -

BO 9 8 27/043-8

Während es bei einem üblichen Schraubenverdichter, bei dem erhebliche Blasspalte auftreten, zweckmäßig ist, zur Erhöhung der Leistung eine Flüssigkeit einzuspritzen, mit der einerseits Wärme abgeführt und andererseits der Blasspalt abgedichtet werden kann, kann der erfindungsgemäße Verdichter aufgrund der sehr viel geringeren Dichtungs- ■ spalte trockenlaufen. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, eine entsprechende Flüssigkeitseinspritzung vorzusehen, damit für eine einfachere Herstellung größere Toleranzen zulässig sind, durch die sich größere Dichtungsspalte zwischen den einzelnen Bauteilen ergeben. Vor allem im Hinblick auf die Wärmeabfuhr kann es vorteilhaft sein, eine Flüssigkeit, die nicht. Öl sein muß, einzuspritzen.

Die Flüssigkeit wird vorzugsweise im Verdichtungsbereich. eingespritzt, jedoch kann auch jede andere geeignete Stelle vorgesehen werden, an der sich eine entsprechende Verwirbelung der Flüssigkeit ergibt. Da es bei der 'Flüssigkeitseinspritzung weniger auf die Abdichtung der sich ergebenden Spalte zwischen den einzelnen Bauteilen als auf den Kühleffekt ankommt, wird die Masse der eingespritzten Flüssigkeit so bemessen, daß sie vorzugsweise größer ist als die des komprimierten Gases. Um eine optimale Kühlung sowohl des komprimierten Gases als auch der die Arbeitskammer begrenzenden Bauteile zu erhalten, können gegebenenfalls zusätzliche Einrichtungen für eine gute Verwirbelung der eingespritzten Flüssigkeit vorgesehen werden.

Bei der zweistufigen Bauweise eines Verdichters kann es entsprechend der größeren, in der Hochdruckstufe abzuführenden Wärmemenge vorteilhaft sein, im Hochdruckteil eine gesonderte und entsprechend bemessene Flüssigkeitseinspritzung vorzusehen, wobei die in der Niederdruckstufe eingespritzte Flüssigkeit beispielsweise in einem Zwischenkühler wenigstens zum Teil abgeschieden werden kann.

Die optimale Menge der Flüssigkeitseinspritzung, die von

___ '

~~~ δ09 827 /ÖU8"

der Auslegung und den Betriebsdaten des jeweiligen Verdichters sowie von der Art der eingespritzten Flüssigkeit und dergleichen abhängt, kann entsprechend den jeweiligen Erfordernissen vorgesehen werden. Vorzugsweise wird sie. nach der Formel m_f = m . f ermittelt, wobei der Faktor | in dem Bereich von 0 bis 12 liegen kann und m die Masse der Flüssigkeit bzw. des Gases pro Zeiteinheit ist.

Fig. 8 zeigt die Abwicklung des in Fig. 9 in der Ansicht gezeigten Käfig^⁰^⁰^^ 6. Hierbei bildet₍die Richtung^ der Zähne einen konstanten Winkel mit der Richtung der Drehachse. Auf diese Weise erscheinen die Arbeitsräume 9' und 9'' \ als Parallelogramme. Der Umschlingungswinkel der Zähne bzw. der Arbeitsräume 9 beträgt hler im Bogenmaß Il , jeder

andere Umschlingungsv/inkel ist gleichfalls denkbar, durch sei*ie Wahl wird das erzielte Verdichtungsverhältnis bestimmt. Je größer der Umschlingungsv/inkel, umso größer ist das erzielbare Druckverhältnis. In einer günstigen Ausgestaltung der Erfindung sind demgemäß die Umschlingungswinkel der einzelnen Druckstufen etwa gleich. Im Gegensatz zur Fig. 8 können die Arbeitsräume 9'' gegen die Arbeitsräume 9' natürlich auch in Umfangsrichtung versetzt ausgeführt werden.

Um im Falle einer Einspritzung das Eindringen von Kühlflüssigkeit in die von der Wut des Kämmrotors 7 und den Zähnen des Käfigrotors 6 umschlossenen Räume 48 zu verhindern, können in einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung die Räume ^zl-8 mit einem Sperrgas beaufschlagt werden, dessen Druck höher ist als der auf die Zeit bezogene durchschnittliche Druck in den Arbeitsräumen 9.

Die erfindungsgemäße Bauweise ist nicht nur als Verdichter vorteilhaft, sie kann ebenso für eine Expansionsmaschine vorgesehen werden, wobei gegenüber der beschriebenen Arbeitsv/eise im wesentlichen lediglich eine Umkehrung der Drehrichtung erfolgt. Vorteilhaft ist diese Bauweise für

- 18

809827/0438

Expansionsmaschine insofern, als das Betriebsmedium bis auf Null entspannt werden kann. Bei den in Fig. 3 dargestellten Eingriffsverhältnissen der beiden Rotoren und einer entsprechend groß ausgelegten Auslaßöffnung J? ist es auch möglich, diese Bauweise als Pumpe einzusetzen. Entsprechend kann durch eine variable Ausgestaltung der Auslaßöffnung 5, beispielsweise durch eine verschiebbare Ausbildung der in Fig. 12 wiedergegebenen Kathete der Auslaßöffnung, eine.entsprechende Änderung des Druckverhältnisses erzielt werden. - ''

Es sind verschiedene Abwandlungen der beschriebenen Bauweise ν_υ möglich. So kann sich beispielsweise der Verwindungswinkel, den die Stegflanke mit der Längsachse des Rotors einschließt, innerhalb einer Stufe oder bei einstufiger Bauweise über die Rotprlänge ändern.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, anstelle eines stetig verwundenen Arbeitsraumes im Käfigrotor gegeneinander versetzte, rechteckige Ausnehmungen vorzusehen, die miteinander in Verbindung stehen, wobei der Kämmrotor mit entsprechend versetzten Scheiben versehen ist. Hierbei wird eine gerade Verzahnung erreicht, wobei zunächst in dem einen Abschnitt eine Verdichtung erfolgt und danach das bereits komprimierte Gas in die angrenzende Ausnehmung geschoben wird. .

- 19 -

609827/0438

Claims (1)

1. Patentansprüche

   1./Drehkolbenmaschine, insbesondere Verdichter, mit einem Käfigrotor, der in einem mit Ein- und Auslaßöffnungen versehenen Außengehäuse um eine feststehende Achse drehbar und mit beabstandeten Ausnehmungen versehen ist, mit einem innerhalb des Käfigrotors;-um eine feststehende Achse drehbaren Kämmrotor, der auf dem Außenumfang mit beabstandeten- Zähnen i versehen ist, die mit den Ausnehmungen des Käfigrotors- in" Kämmeingriff stehen, und mit einem Innengehäuse zwischen

   ' Käfig- und Kämmrotor, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (9) im Käfigrotor (6) und die Zähne . am Kämmrotor (7) schraubenlinienförmig um die zugeordnete ' Rot,orachse verlaufen. ·

   2. Drehkolbenmaschine, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet',^, daß die Auslaßöffnung (5) am Ende der sich über die Länge *"'· ' der Rotoren erstreckenden Arbeitsräume auf dem Außenumfang des Gehäuses angeordnet ist und die Abmessung in Achsrichtung nur einem Teilbetrag der Längsabmessung der Rotoren entspricht.

   3. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (50 im Gehäuse (3) in der Abwicklung im wesentlichen die Form eines rechtwinkligen Dreiecks hat, wobei die eine Kathete der stirnseitigen Begrenzungsflächedes Arbeitsräumes (9) im Käfigrotor (6) folgt, die zweite Kathete parallel zur Dichtlinie (D-D) der einander tangierenden Außendurchmesser der beiden Rotoren verläuft und die Hypotenuse mit der letzteren Kathete einen Winkel entsprechend dem Verwindungswinkel der Arbeitsräume bzw. Stege am Käfigrotor einschließt.

   - 20 -

   6098 27/0438

   4-, Drehkolbenmaschine nach den Ansprüchen 1 bis J₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Umschlingungswinkel der Zähne am Kämmrotor (7) doppelt so groß wie der Umschlingungswinkel der Ausnehmungen (9) am Käfigrotor (6) ist und die Stege (10) des Käfigrotors jeweils im Querschnitt als Kreisringsegmente ausgebildet sind.

   5. Drehkolbenmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 4-, dadurch ge- · kennzeichnet, daß die Zahnlücken des Kämmrotors (7) durch zwei punkterzeugte Perizykloiden und einen sie "verbindenden Kreisbogen begrenzt sind, wobei diese Perizykloiden der Bewegung der beiden Punkte eines Steges (10) des Käfigrotors entsprechen, die durch die Schnittpunkte des Rotorinnendurch-j

   ¹^ messers mit den beiden geraden Seitenflanken der Stege ge- j bildet v/erden, und' wobei der Mittelpunkt des verbindenden Kreisbogens die Achse des Kämmrotors ist und der Radius der .Differenz des Radius des Kämmrotoraußendurchmessers und der radialen Abmessung der Stege am Käfigrotor entspricht«

   6. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnlücken am Kämmrotor im Bereich des durch einen Kreisbogen gebildeten Innenabschnitts und im inneren Bereich der Perizykloiden größer ausgebildet sind als sich durch' die Bewegung der inneren Eckpunkte der Stege ergibt.

   7. Drehkolbenmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Stege (10) am Käfigrotor (6) in Umfangsrichtung etwa der der Arbeitsräume (9) entspricht.

   8. Drehkolbenmaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß längs der Berührungslinie (D-D) der Außendurchmesser von Käfig- und Kämmrotor eine Dichtleiste (62) vorgesehen ist.

   9. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß diese Dichtleiste durch Federkraft oder ein Druckmittel

   beaufschlagt ist.

   ■ - 21 -

   609827/0438

   0. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 8 und 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtleiste (62) in Achsrichtung der Rotoren zur Steuerung der Förderleistung verschiebbar ist.

   1. Drehkolbenmaschine nach den Ansprüchen 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtleiste (62) über die Längsabmessung des Käfigrotors (6) in einzelne Abschnitte unterteilt ist, die jeweils gesondert beaufschlagbar sind.

   2. Drehkolbenmaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kämmrotoreri(7) vorgesehen j

   • sind, deren Achsen mit der des Käfigrotors (6) in einer Ebene j

   liegen, wobei jedem Kämmrotor Ein- und Auslaßöffnungen zuge- ^ ordnet sind.

   13. Drehkolbenmaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfigrotor (6) sowie der Kämmrotor (7) wenigstens in eine Niederdruckstufe und in eine Hochdruckstüfe unterteilt sind.

   14. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesser der Rotoren in allen Stufen gleich sind.

   5. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1·]», dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorabmessungen in Richtung der Drehachse mit wachsendem Druck entsprechend der Gasgleichung und der Kontinuitätsgleichung abnehmen. .

   6. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Verwindungswinkel der Arbeitsräume (9) des Käfigrotors (6) in der Abwicklung mit wachsendem Stufendruck zunimmt.

   7. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Verwindungswinkel der Arbeitsräume (9) in allen Druckstufen etwa gleich ist.

   809827/043«

   18. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verwi
   oder abnimmt.

   daß der Verwindungswinkel pro Stufe kontinuierlich zu-

   19. Drehkolbenmaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (3) Düsen angeordnet sind, durch welche unter Druck eine Flüssigkeit in die Arbeit sräume (9) einspritzbar ist.

   20. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Hasse der eingespritzten Flüssigkeit der Formel

   m~ = m , f entspricht, wobei der Faktor £ Null bis 12 j- g * *

   entspricht und m die Masse der Flüssigkeit bzw. des Gases pro Zeiteinheit ist.

   21. Drehkolbenmaschine nach den Ansprüchen 19 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß das von den Stegflanken des Käfigrotors (6) Und den Flächen der Zahnlücken des Kämmrotors (7) begrenzte Volumen mit einem Sperrgas beaufschlagt ist, dessen Druck höher ist als"der zeitliche Mitteldruck in den Arbeitsräumen (9).

   22. Drehkolbenmaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, da-. durch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (5) durch wenigstens einen mit einem Absperrorgan (55) versehenen Kanal mit der Einlaßöffnung (4) verbunden ist.

   23. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 22, dadurch, gekennzeichnet, daß das Absperrorgan ein mit Durchbrechungen versehener drehbarer Hohlzylinder ist.

   24. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan ein Kolbenschieber ist,

   25. Drehkolbenmaschine nach den Ansprüchen 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan durch eine Zustandsgröße des Fördermediums steuerbar ist.

   - 25 -i

   609827/0438

   26. Drehkolbenmaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfigrotor (6) aus wenigstens zwei Einzelteilen zusammengesetzt ist.

   27. Drehkolbenmaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Getriebeteil und dem Lagerteil eine Verbindungsbohrung (68) im Innengehäuse (2) ausgebildet ist.

   28. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,| daß zwischen Nieder- und Hochdruckteil am Käfigrotor (6) ein durchgehender Ring (41) ausgebildet ist, an dem der Kämmrotor (7) in Achsrichtung zentriert ist.

   29. Drehkolbenmaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtkanten (16, I7) an den j Zähnen des Kämmrotors (7) an den Flanken der Stege (10) des Käfigrotors (6) anliegen und diese mit einem nachgiebigen Material, vorzugsweise Kunststoff,beschichtet sind.

   30. Drehkolbenmaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen,

   dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Flächen der Rotoren oder Teilflächen von diesen mit Kunststoff beschichtet sind.

   31. Drehkolbenmaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Kämmrotors über ein Synchrongetriebe erfolgt, das aus einem, dem Käfigrotor zugeordneten, innenverzahnten Zahnrad und einem mit dem Kämmrotor verbundenen außenverzahnten Zahnrad besteht.

   32. Drehkolbenmaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilkreisdurchmesser des Synchrongetriebes dem Außendurchmesser des Käfigrotors entspricht.

   - 24 - ;

   609827/04

   33. Drehkolbenmaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Gaswechsels ventillos über Ein- und Auslaßöffnungen im Gehäuse erfolgt.

   34. Drehkolbenmaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittflächen beliebiger Querschnitte durch die Rotoren mindestens eine Symmetrieebene besitzen.

   35· Drehkolbenmaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der gleichmäßig über dem Umfang des Käfigrotors verteilten Stege ein ganzzahliges Vielfaches von Zwei ist.

   yo. Drehkolbenmaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgebung des Innengehäuses durch den bzw. durch die Außendurchmesser der
   Käminrotoren sowie durch,dea Innendurchmesser des Käfigrotors bestimmt ist.

   37. Drehkolbenmaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenumfang des Außen— gehäuses nur im Bereich der einsetzenden Verdichtung
   dem Außendurchmesser des Käfigrotors entspricht.

   609827/043*