DE2553421A1

DE2553421A1 - Rotary piston unit with tubular rotors - has circumferentially spaced recesses which mesh with rotor teeth

Info

Publication number: DE2553421A1
Application number: DE19752553421
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: COMPROTEK SA
Current assignee: COMPROTEK SA
Priority date: 1975-11-27
Filing date: 1975-11-27
Publication date: 1977-06-08

Abstract

The rotary piston unit is of the type comprising at least two rotors (2, 4, 5) arranged in a housing (1) with inlet (8, 9) and outlet ports (10, 11). The rotors mesh with one another and, between them, define working chambers (3). Inside a tubular rotor (2), provided with circumferentially spaced recesses (3), there are at least two toothed rotors (4, 5) whose teeth mesh with the recesses. The tooth tip circle of the rotors (4, 5) is tangential to, or intersects, the outer circumference of the tubular rotor. The inlet (8, 9) and outlet ports (10, 11) are arranged adjacent to the rotors (4, 5) and heating or cooling devices (13) are provided between the inlet and outlet of at least one rotor (4, 5).

Description

Dr. F. Zumstein sen. - Cr. E. Assmann - Bi. F?. Koenigsberger Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dip!.-fng. F. Klingse-sen - Dr. F. Zumstein jun. Dr. F. Zumstein Sr. - Cr. E. Assmann - Bi. F ?. Koenigsberger Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dip! .- fng. F. Klingse-sen - Dr. F. Zumstein jun.

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

S 1493 40/mS 1493 40 / m

Firma Comprotek S.A. Fribourg / SchweizComprotek S.A. Friborg / Switzerland

DrehkolbenmaschineRotary piston machine

Die Erfindung betrifft eine Drehkolbenmaschine mit wenigstens zwei Rotoren, die in einem mit Ein- und Auslaßöffnungen versehenen Gehäuse drehbar gelagert sind, wobei sie miteinander in Eingriff stehen und zwischen sich Arbeitsräume bilden.The invention relates to a rotary piston machine with at least two rotors, one of which is provided with inlet and outlet openings Housing are rotatably mounted, wherein they are in engagement with each other and form work spaces between them.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Drehkolben4 maschine so auszubilden, daß sich eine günstige Ausgestaltung und Zuordnung von Arbeitsräumen ergibt, die einen Betrieb der Maschine als Motor oder als Verdichter zulassen.The invention is based on the object of such a rotary piston4 to train machine so that there is a favorable design and allocation of work spaces that an operation of the Allow machine as motor or compressor.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß innerhalb eines rohrförmigen Käfigrotors, der mit über den Umfang verteilten Ausnehmungen versehen ist, zwei Kämmrotoren angeordnet sind, deren beabstandete Zähne mit den Ausnehmungen des Käfigrotors in Eingriff treten, wobei die Umfangslinie der Kämmrotoreiji den Außenumfang des Käfigrotors tangiert oder schneidet und im j Bereich eines Kämmrotors jeweils ein Ein- und Auslaß im Gehäuse j vorgesehen ist, und daß zwischen Ein- und Auslaß an wenigstens :This object is achieved according to the invention in that within a tubular cage rotor, which is provided with recesses distributed over the circumference, two combing rotors are arranged are, the spaced teeth of which engage with the recesses of the cage rotor, the circumference of the Kämmrotoreiji the outer circumference of the squirrel cage rotor is tangent to or intersects and in the j area of a comb rotor there is an inlet and outlet in the housing j is provided, and that between inlet and outlet at at least:

— 2 —- 2 -

7 0 98 2 -. / fU ? 77 0 98 2 -. / NS ? 7th

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

2 α 5 3 4 22 α 5 3 4 2

eine® Kämmrotor eine Wärme tausche inr ichtung angeordnet ist.a® combing rotor a heat exchanger is arranged in the direction.

Eine solche Drehkolbenmaschine kann als zweistufiger Verdichter arbeiten, wobei zwischen Auslaß und Einlaß an dem einen Kämmrotor ein Kühler für die iron diesem Kämmrotor in der ersten Stufe komprimierte Luft angeordnet wird, worauf dann an dem anderen Kämmrotor die zweite Verdichtung erfolgt und zugleich im Bereich dieses zweiten Kämmrotors wieder Frischluft angesaugt wird. Gegenüber der Bauweise eines zweistufigen Verdichters mit nur einem Käfigrotor, "bei dem die Arbeitskammern der ersten Stufe über den Umfang verteilt und die der zweiten Stufe in Achsrichtung des Käfigrotors neben denen der ersten Stufe über den Umfang verteilt angeordnet sind (p 25 25 335.4), ergibt sich der Vorteil, daß die an den Rotoren während des Betriebs auftretenden Temperaturen besser beherrschbar sind.Such a rotary piston machine can work as a two-stage compressor, with one combing rotor between the outlet and inlet a cooler for the iron this combing rotor in the first Stage compressed air is arranged, whereupon the second compression takes place on the other combing rotor and at the same time fresh air is sucked in again in the area of this second combing rotor. Compared to the design of a two-stage compressor with only one cage rotor, "in which the working chambers of the first stage are distributed over the circumference and those of the second stage in Axial direction of the cage rotor next to those of the first stage are arranged distributed over the circumference (p 25 25 335.4), results the advantage that the temperatures occurring on the rotors during operation can be better controlled.

Dieser Vorteil ergibt sich auch, wenn die Drehkolbenmaschine als Motor arbeitet und die Wärmetauscheinrichtung als Aufheizeinrichtung oder als Brennkammer zwischen dem Auslaß und demThis advantage also arises when the rotary piston machine works as a motor and the heat exchange device as a heating device or as a combustion chamber between the outlet and the

Einlaß an einem Kammrotor ausgebildet ist. Im Falle einer Brenn-! kammer kann dieser eine Kammer als Pulsationsdämpfer oder Druckspeicher vorgeschaltet sein.Inlet is formed on a comb rotor. In the case of a burn! chamber, this one chamber can act as a pulsation damper or pressure accumulator be upstream.

Zur Ausnutzung der Wärme des Abgases kann dieses in einen Wärme-j austauscher geleitet werden, der den Pulsationsdämpfer umgibt. Um einerseits eine wirksame Pulsationsdämpfung und andererseits einen guten Wärmeaustausch mit dem Abgas zu erzielen, können in dem Pulsationsdämpfer spiralenförmige Leitbleche oder entsprechende Einbauten vorgesehen sein.To utilize the heat of the exhaust gas, it can be converted into a heat j Exchanger are passed, which surrounds the pulsation damper. On the one hand, an effective pulsation damping and on the other hand To achieve a good heat exchange with the exhaust gas, spiral-shaped baffles or corresponding baffles can be used in the pulsation damper Internals may be provided.

Zur Ausbildung eines geschlossenen Kreislaufs kann zwischen Ein- und Auslaß an beiden Kämmrotoren Jeweils eine Kühl- und eine Aufheizeinrichtung angeordnet werden, die in geeigneter Weise ausgebildet sein können. Als Betriebsmedium kann hierfür ein geeignetes Medium, wie z, B. Wasserstoff, verwendet werden.To form a closed circuit, a cooling and a cooling rotor can be installed between the inlet and outlet on both combing rotors Heating device are arranged, which can be designed in a suitable manner. A suitable medium such as hydrogen can be used.

- 3 709*82370427 - 3 709 * 82370427

- ORiGhNAt. ii^- ORiGhNAt. ii ^

255342!255342!

Zur Anpassung des Ansaugvolumens an das Expansionsvolumen einer Arbeitskammer wird zweckmäßigerweise die Einlaßöffnung in Umfangsrichtung derart vergrößert, daß sich in Verbindung j mit dem in eine Arbeitskammer eingreifenden Zahn des Kämmrotors \ eine Verringerung des Ansaugvolumens ergibt. Auf diese Weise j kann beispielsweise nur eine solche Menge Frischluft angesaugt j werden, die nach der Wärmezufuhr in der Brennkammer bei der Expansion gerade dem gesamten Volumen einer Arbeitskammer entspricht, so daß sich eine Expansion auf Umgebungsdruck ergibt.To adapt the suction volume to the expansion volume of a working chamber, the inlet port in the circumferential direction is advantageously increased so as to give j in conjunction with the engaging into a working chamber of the tooth Kämmrotors \ a reduction in priming volume. In this way, for example, only such an amount of fresh air can be sucked in that, after the supply of heat in the combustion chamber during expansion, corresponds to the entire volume of a working chamber, so that expansion to ambient pressure results.

Beispielsweise Ausführungsformen nach der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert, in denenExemplary embodiments according to the invention are given below explained in more detail with reference to the drawings, in which

Fig. 1 in einer schematischen Querschnittsansicht einen zweistufigen Verdichter zeigt.1 shows a two-stage compressor in a schematic cross-sectional view.

Fig. 2 zeigt in der gleichen Darstellung einen Motor.Fig. 2 shows a motor in the same representation.

Fig. 3 erläutert schematisch die Ausgestaltung eines geschlossenen Kreislaufs.Fig. 3 schematically explains the design of a closed Circulatory.

Fig. 4 zeigt in einer perspektivischen Darstellung einen Käfigrotor mit Kämmrotor, wobei der einfacheren Darstellung wegen nur ein Kämmrotor wiedergegeben ist.4 shows a perspective view of a cage rotor with a combing rotor, only one combing rotor being shown for the sake of simplicity.

In Fig. 1 ist schematisch ein zweistufiger Verdichter gezeigt. In einem Außengehäuse 1 ist ein rohrförmiger Käfigrotor 2 drehbar gelagert, der über den Umfang verteilt mit Ausnehmungen 3 versehen ist, die zugleich die Arbeitskammern bilden. Innerhalb des Käfigrotors 2 sind an diametral gegenüberliegenden Stellen zwei Kämmrotoren 4 und 5 drehbar gelagert und so angeordnet, daß die Außenumfangslinie des Käfigrotors 2 von der Umfangslinie der Kämmrotoren 4 und 5 tangiert wird. Während j der Drehbewegung der Rotoren in der durch Pfeile angegebenen j Drehrichtung treten die Zähne der Kämmrotoren 4 und 5 mit den j Ausnehmungen 3 des Käfigrotors in der in den Figuren darge- [In Fig. 1, a two-stage compressor is shown schematically. A tubular cage rotor 2 is located in an outer housing 1 rotatably mounted, which is provided with recesses 3 distributed over the circumference, which at the same time form the working chambers. Within of the cage rotor 2, two combing rotors 4 and 5 are rotatably mounted at diametrically opposite points and are arranged in such a way that that the outer circumference of the squirrel cage rotor 2 is tangent to the circumference of the combing rotors 4 and 5. While j the rotation of the rotors in the direction of rotation indicated by the arrows j, the teeth of the combing rotors 4 and 5 with the j Recesses 3 of the cage rotor in the shown in the figures [

709823/0427709823/0427

- Jf-(o - Jf- (o

stellten Weise in Eingriff. Längs des Innenumfangs des Käfigrotors 2 sowie längs der innerhalb des Käfigrotors liegenden iAiißenusiangslinie der Käamrotoren erstreckt sich ein Innengeihäuse 6, das mit de® Außengehäuse 1 über nicht dargestellte 'iStirnplatten fest verbunden ist, Die ArbeitskaaHaern 3 werden {einerseits durch das Außengehäuse 1 sowie das Innengehäuse 6 ]und die Stege des Käfigrotors 2 begrenzt und andererseits !durch diese Stege des Käfigrotors und die Zähne der Käamrotoren sowie das Außengehäuse 1, wie auch die Fig. 4 deutlich zeigt. <In Achsrichtung üer Rotoren werden die Arbeitskammern 3 durch iEndringe 7 am Käfigrotor (Fig« 4) begrenzt.engaged way. Along the inner circumference of the cage rotor 2 as well as along the lying inside of the cage rotor iAiißenusiangslinie the Käamrotoren extends a Innengeihäuse 6, which via non-illustrated 'i face plates is fixedly connected to DE® outer casing 1, the ArbeitskaaHaern 3 are {the one hand by the outer housing 1 and the Inner housing 6] and the webs of the cage rotor 2 and, on the other hand, bounded by these webs of the cage rotor and the teeth of the cage rotors and the outer housing 1, as FIG. 4 clearly shows. <In the axial direction üer rotors, the working chambers are delimited by iEndringe 7 on the cage rotor (Figure "4). 3

Im Bereich der Kämmrotoren 4 und 5 ist jeweils ein Einlaß 8 jbzw. 9 sowie ein Auslaß 10 bzw. 11 ausgebildet. Ein- und Auslaß \sind jeweils durch eine Trennwand 12 voneinander getrennt, Idle sich längs der Berührungslinie D auf der Außenumfangslinie von Käfig- und Kämmrotor erstreckt. Diese Berührungslinie D (Fig. 4) bildet eine Dichtlinie. Werden die Kämmrotoren 4 und so angeordnet, daß ihr Außenumfang den des Käfigrotors 2 etwas schneidet, so ergibt sich anstelle einer Dichtlinie eine Dichtfläche längs der Trennwände 12, deren Krümmung dem Radius der !Kämmrotoren entspricht.In the area of the combing rotors 4 and 5 is an inlet 8 jbzw. 9 and an outlet 10 and 11 respectively. Inlet and outlet \ are separated from each other by a partition wall 12, Idle along the contact line D extending on the outer circumference of cage and combing rotor. This line of contact D (Fig. 4) forms a sealing line. If the combing rotors 4 and 4 are arranged so that their outer circumference slightly intersects that of the cage rotor 2, instead of a sealing line there is a sealing surface along the partition walls 12, the curvature of which corresponds to the radius of the combing rotors.

jln dem in Fig. 1 schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispieljln the embodiment shown schematically in FIG

jwird bei 8 Frischluft angesaugt. In der angegebenen Drehrichtung jbewegt sich aus der dargestellten Stellung der mit dem Käfig-,rotor 2 in Eingriff stehende Zahn des Kämmrotors 5 aus der !Arbeitskammer 3^ heraus, so daß diese Kammer vollständig mit !Frischluft gefüllt werden kann. Die mit dem Käfigrotor 2 umilaufende Arbeitskammer erreicht dann die Stellung bei 3₂, worauf !ein Zahn des Kämmrotors 4 in diese Arbeitskammer 3₂ eingreift und durch Volumenverringerung die darin befindliche Luft komprimiert, die dann durch den Auslaß 10 vollständig ausgestoßen rwird.j is sucked in at 8 fresh air. In the specified direction of rotation, the tooth of the comb rotor 5 which is in engagement with the cage rotor 2 moves out of the working chamber 3, so that this chamber can be completely filled with fresh air. The working chamber rotating with the cage rotor 2 then reaches the position at 3 ₂ , whereupon a tooth of the combing rotor 4 engages in this working chamber 3 ₂ and compresses the air contained therein by reducing the volume, which is then completely expelled through the outlet 10.

Bei 13 ist schematisch ein Kühler angedeutet, durch den die !in dieser ersten Verdichterstufe komprimierte Luft strömt.At 13 a cooler is indicated schematically through which the air compressed in this first compressor stage flows.

70 9 823/042770 9 823/0427

553421553421

IrIr

Nach Wärmeabgabe in diesem Kühler 13 wird die vorkomprimierte j Luft über den Einlaß 9 in die Arbeitskammer 3-z eingeleitet, ! die in der dargestellten Stellung in Fig. 1 gerade von dem I Zahn des Kämmrotors 4 freigegeben wird. Im weiteren Verlauf j der Drehbewegung des Käfigrotors 2 gelangt diese Arbeitskammer dann in die Stellung der Arbeitskammer 3λ» in die dann wieder ein Zahn des Kämmrotors 5 eingreift, deren Volumen verringert und damit die darin enthaltene Luft weiter komprimiert, worauf sie über den Auslaß 11 ausgestoßen wird.After heat has been given off in this cooler 13, the pre-compressed air is introduced into the working chamber 3-z via the inlet 9,! which is just released by the I tooth of the combing rotor 4 in the position shown in FIG. In the further course of the rotary movement of the cage rotor 2, this working chamber then moves into the position of the working chamber 3λ »in which a tooth of the combing rotor 5 engages again, reducing its volume and thus further compressing the air contained therein, whereupon it is ejected via the outlet 11 will.

Zur Einstellung des Verdichtungsverhältnisses zwischen erster und zweiter Verdichtungsstufe kann die Kante 14 am Innenumfang : des Außengehäuses 1, die den Lufteinlaß in Drehrichtung begrenzt, ■weiter in Drehrichtung verlegt werden, wie dies in Fig. 2 darige stellt ist. Der Füllvorgang einer Arbeitskammer 3 wird hieri durch erst dann abgeschlossen, wenn bereits ein Teil des | Kämmrotors 4 in diese Arbeitskammer eingreift und so deren j wirksames Füllvolumen verringert, bevor die Verdichtung einsetzt. Eine weitere Maßnahme, das Verdichtungsverhältnis zu beeinflussen, besteht darin, die Kante 15 am Auslaß 10 weiter in Drehrichtung ! zu verlegen, wodurch das Verdichtungsverhältnis der ersten j Stufe erhöht wird, da die Arbeitskammer erst dann mit dem Auslaß in Verbindung treten kann, wenn der Zahn des Kämmrotors 4 eine erhebliche Volumenverringerung der Arbeitskammer bewirkt >und damit die Luft in dieser Kammer entsprechend stark kom-I primiert hat. Die gleichen Maßnahmen der Verlegung der Kanten ; 14 und 15 ergeben sich im Bereich der zweiten Stufe an den entsprechenden Kanten 14' und 15'.To set the compression ratio between the first and second compression stage, the edge 14 on the inner circumference can: of the outer housing 1, which limits the air inlet in the direction of rotation, ■ are moved further in the direction of rotation, as shown in Fig. 2 Darige represents is. The filling process of a working chamber 3 is herei only completed when part of the | Combing rotor 4 engages in this working chamber and thus reduces its effective filling volume before compression begins. Another measure to influence the compression ratio is to move the edge 15 at the outlet 10 further in the direction of rotation ! to relocate, whereby the compression ratio of the first j stage is increased, since the working chamber only then with the Outlet can come into connection when the tooth of the comb rotor 4 causes a significant reduction in the volume of the working chamber > and thus the air in this chamber is correspondingly strong has primed. The same measures of laying the edges; 14 and 15 result in the area of the second stage on the corresponding edges 14 'and 15'.

■ Das Grundprinzip der Drehkolbenmaschine nach der Erfindung j ermöglicht es, einen zweistufigen Verdichter so auszubilden, | !daß die Arbeitskammern der ersten und zweiten Stufe in Achs- ^! !richtung der Rotoren hintereinander im gleichen Käfigrotor ausj gebildet sind. Gegenüber einen solchen Ausgestaltung bringt \ l die erfindungsgemäße Bauweise, bei der die Arbeitskammern der '-■ iersten und zweiten Stufe zwar auch im gleichen Käfigrotor, ; ¹ jedoch in Umfangsrichtung nebeneinanderliegend ausgebildet sind,' ■ The basic principle of the rotary piston machine according to the invention j makes it possible to design a two-stage compressor so | ! that the working chambers of the first and second stage in axis ^! Direction of the rotors are formed one behind the other in the same cage rotor. Compared with such a design brings a \ l, the construction according to the invention, in which the working chambers of the '- ■ iersten and second level even in the same cage rotor; ^1, however, are formed side by side in the circumferential direction, '

den Vorteil mit sich, daß sich eine besser beherrschbarewith the advantage that there is a more manageable

- 6 - " 709823/0/+27- 6 - "709823/0 / + 27

5 534215 53421

- r-- r-

Temperatur an den einzelnen Bauteilen, insbesondere an den Kämmjrotorenj einstellt als bei der erstgenannten Ausführungsform,
ibei der unterschiedliche Temperaturen über die Längsabmessung
jder Rotoren auftreten.Temperature on the individual components, in particular on the combing rotors, than in the first-mentioned embodiment,
at the different temperatures over the longitudinal dimension
every rotor occurs.

!Zur Kühlung können Kühlrippen auf dem Umfang des Außengehäuses 1 ; !vorgesehen werden. Mit 16 sind Hohlräume im Innengehäuse 6 be- \ jzeichnet, durch die ein Kühlmittel geleitet werden kann. Ebenso j !können auch in den Rotoren Kühlmittelkanäle ausgebildet werden,For cooling, cooling fins can be placed on the circumference of the outer housing 1; ! must be provided. With 16 cavities are jzeichnet loading \ in the inner housing 6, by which a coolant can be passed. Coolant channels can also be formed in the rotors,

: kann: can

jwie sie in Fig. 2 angedeutet sind. Der Kühler 13Vin beliebiger jas indicated in FIG. The cooler 13Vin of any j

geeigneter Weise ausgebildet sein. Er kann auch als Pulsations- jbe designed in a suitable manner. It can also be used as a pulsation j

dämpfer für die aus dem Auslaß 10 austretende Druckluft ausge- * [bildet sein und als Pufferkammer wirken. Bei einer entsprechen-damper for the compressed air emerging from outlet 10 * [forms his and acts as a buffer chamber. With a corresponding

jden Auslegung des Verdichters kann aber eine gewisse Pulsation [ However, depending on the compressor design, a certain pulsation [

j ■ . ■ !j ■. ■!

[zwischen dem Auslaß 10 und dem Einlaß 9 zur Erzielung einer
!optimalen Arbeitsweise auch erwünscht sein.[between the outlet 10 and the inlet 9 to achieve a
! an optimal way of working may also be desirable.

Wie in der Patentanmeldung P 25 25 335.4 der Anmelderin im
einzelnen beschrieben ist, stehen die Rotoren über ein Synchrongetriebe miteinander in Verbindung, wobei der Käfigrotor 2 ; langetrieben wird und die Kämmrotoren über das Synchrongetriebe'
mitgeführt werden. Weitere Einzelheiten sind in dieser und ' den Patentanmeldungen P 25 31 385.3 und P 25 31 415.2 sowie .As in the applicant's patent application P 25 25 335.4 im
is described individually, the rotors are connected to one another via a synchromesh gear, the cage rotor 2; is driven long and the combing rotors via the synchronous gear '
be carried. Further details are in this and 'the patent applications P 25 31 385.3 and P 25 31 415.2 as well.

P 24 60 752, P 25 32 751, P 25 44 082 beschrieben. JP 24 60 752, P 25 32 751, P 25 44 082. J

j Der zweistufige Verdichter nach Fig. 1 kann mit in Achsrichtung : I der Rotoren gerade verlaufenden Arbeitskammern 3 oder mit · j schraubenförmig verwundenen Arbeitskammern ausgebildet werden,
!wie sie die Fig. 4 zeigt.j The two-stage compressor according to FIG. 1 can be designed with working chambers 3 running straight in the axial direction: I of the rotors or with working chambers twisted in a helical manner,
as shown in FIG.

Die Fig. 2 zeigt eine Drehkolbenmaschine, die als Dieselmotor
!arbeitet. Gleiche bzw. entsprechende Bauteile sind mit den
!gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen.Fig. 2 shows a rotary piston engine as a diesel engine
!is working. The same or corresponding components are with the
The same reference numerals as in FIG. 1 are provided.

ι ■
Durch den Einlaß 8 wird Frischluft angesaugt, wobei die Be-ι ■
Fresh air is sucked in through inlet 8, whereby the loading

I grenzungskante 14 des Einlasses so weit in Drehrichtung verlegt
Iist, daß das in der Arbeitskammer 3? vorhandene Volumen der
Ansaugluft dem Volumen einer vollen Arbeitskammer J>. am EndeI delimiting edge 14 of the inlet moved so far in the direction of rotation
Is that in working chamber 3? existing volume of
Intake air corresponds to the volume of a full working chamber J>. at the end

709823/0 427 - 7 -709823/0 427 - 7 -

- r- - r-

der Expansion entspricht. Die in der Arbeitskammer 3* angesaugte ; !und in der Arbeitskammer 3o komprimierte Luft gelangt über den
!Auslaß 10 in eine Kammer 17, die als Pulsationsdämpfer wirkt, : j von der aus die Druckluft über eine engere Bohrung 18 in ; leine Brennkammer 19 strömt. Bei 20 ist schematisch eine Brenn- : !stoffzufuhr, gegebenenfalls mit einer Zündeinrichtung, angedeutet IDie heißen Verbrennungsgase strömen über den Einlaß 9 in die ; j Arbeitskammer 3-z, in der sie expandieren. Der Zahn des Kämm- ; !rotors 4 bewegt sich aus der Arbeitskammer 3-*> so daß deren ιcorresponds to the expansion. The one sucked into the working chamber 3 *; ! and air compressed in the working chamber 3o passes through the
! Outlet 10 into a chamber 17 which acts as a pulsation damper: j from which the compressed air flows through a narrower bore 18 in; Leine combustion chamber 19 flows. At 20, a fuel supply, if necessary with an ignition device, is indicated schematically. The hot combustion gases flow through the inlet 9 into the; j Working chamber 3-z in which they expand. The tooth of the combing; ! rotors 4 moves out of the working chamber 3 - *> so that its ι

i 3 ιi 3 ι

IVolumen bei fortschreitender Drehbewegung des Käfigrotors j größer wird. Durch die Abstimmung aufgrund der Verlegung der j Kante 14 im Ansaugbereich kann in den Arbeitskammern 3-z, 3 λ !IV Volume as the rotation of the cage rotor progresses j gets bigger. Due to the coordination due to the relocation of the j edge 14 in the suction area, in the working chambers 3-z, 3 λ!

eine Expansion der Verbrennungsgase auf Umgebungsdruck erreicht
ί
!werden. Durch den Kämmrotor 5 werden die Abgase über den Aus-an expansion of the combustion gases to ambient pressure is achieved
ί
!will. Through the combing rotor 5, the exhaust gases are

[laß 11 vollständig ausgestoßen. Im übrigen dient bei der Bau- ; !weise nach Fig. 2 der Kämmrotor 5 lediglich als Trennelement ;[release 11 completely. In addition, it is used in the construction; According to FIG. 2, the combing rotor 5 is only used as a separating element;

zwischen Auslaß 11 und Frischlufteinlaß 8, während bei dem \ .'Verdichter nach Fig. 1 dieser Kämmrotor 5 die Verdichtungskammer 3a begrenzt. i between outlet 11 and fresh air inlet 8, during the compression chamber 3a is limited when the \ .'Verdichter according to Fig. 1 of this combing rotor. 5 i

I iI i

j Zur Ausnutzung der Wärme des Abgases ist um die Pufferkammer 17j To utilize the heat of the exhaust gas is around the buffer chamber 17

eine Wärmeaustauscher 21 angeordnet, in den das durch den Auslaß 11 auströmende Abgas eingeleitet wird. Zur Erzielung eines
!optimalen Wärmeüberganges an der Pufferkammer 17 kann diese.bei- . I spielsweise in Röhrenform ausgebildet sein oder mit spiralen-Iförmigen Einbauten versehen werden, durch welche einerseits
:der Wärmeübergang verbessert wird und andererseits eine wirk-, same Pulsationsdämpfung erreicht wird. Zur Leistungssteigerung
'kann aber bei einer entsprechenden Auslegung des Motors nach
j Fig. 2 eine Pulsation der komprimierten Luft unter Umständen
'auch von Vorteil sein. !a heat exchanger 21 is arranged, into which the exhaust gas flowing out through the outlet 11 is introduced. To achieve a
! optimal heat transfer at the buffer chamber 17 can this. bei-. For example, be designed in tubular form or be provided with spiral-I-shaped internals through which on the one hand
: the heat transfer is improved and, on the other hand, an effective pulsation damping is achieved. To increase performance
'but with an appropriate design of the engine after
j Fig. 2 shows a pulsation of the compressed air under certain circumstances
'also be beneficial. !

In den zu kühlenden Bereichen können Kühlrippen 22 am Außenge-In the areas to be cooled, cooling fins 22 on the outer

!häuse oder Kühlmittelkanäle 16 in den Rotoren und im Innenge-! housing or coolant channels 16 in the rotors and in the inner

thäuse vorgesehen v/erden. Einzelheiten der Abdichtung und des
^:Aufbaus des Motors können wie bei der Bauweise nach Fig. 1
!vorgesehen werden.houses provided v / earth. Details of the seal and the
^: Structure of the engine can be as in the construction of Fig. 1
! must be provided.

709823/0427709823/0427

- r- - r-

λολο

Die Fig. 3 zeigt in einer schematischen Darstellung einen geschlossenen Kreislauf einer Drehkolbenmaschine nach der Erfindung. Gleiche oder entsprechende Bauteile sind wiederum mit den gleichen Bezugszeichen wie in den vorausgehenden Figuren ; bezeichnet.3 shows a schematic representation of a closed circuit of a rotary piston machine according to the invention. The same or corresponding components are again with the same reference numerals as in the previous figures; designated.

Bei einem solchen geschlossenen Kreislauf kann als Betriebsmedium beispielsweise Wasserstoff oder ein anderes geeignetes Medium verwendet werden.In such a closed circuit, hydrogen or another suitable operating medium can be used as the operating medium Medium can be used.

Zwischen dem Einlaß B und dem Auslaß 11 im Bereich des Kämmrotors 5 ist ein Kühler 23 und im Bereich des Kämmrotors 4 !zwischen dem Auslaß 10 und dem Einlaß 9 ein Erhitzer 24 eingeischaltet. Wie bei dem Motor nach Fig. 2 dient der Kämmrotor 4 !einerseits zum Komprimieren des Betriebsmediums auf der Seite des Auslasses 10, während er auf der gegenüberliegenden Seite die Arbeitskammer 3^ für die Expansion des Betriebsmediums freigibt. Der Kämmrotor 5 schiebt das expandierte Betriebsmedium durch den Auslaß 11 aus und gibt am Einlaß 8 die Arbeitskammer 3-1 zur Auf nähme des durch den Kühler 23 gekühlten Betriebsmediums frei.Between the inlet B and the outlet 11 in the area of the combing rotor 5 is a cooler 23 and in the area of the combing rotor 4! Between the outlet 10 and the inlet 9, a heater 24 is switched on. As in the case of the motor according to FIG. 2, the combing rotor 4 serves on the one hand to compress the operating medium on the side of the outlet 10, while on the opposite side the working chamber 3 ^ for the expansion of the operating medium releases. The combing rotor 5 pushes the expanded operating medium through the outlet 11 and is at the inlet 8 the working chamber 3-1 to take on the cooled by the cooler 23 Operating medium free.

Zur besseren Ausnutzung der vorhandenen Wärmeenergie wird jbei einem geschlossenen Kreislauf nach Fig. 3 vorzugsweise idas am Auslaß 11 austretende, expandierte heiße Betriebsmedium durch einen Wärmeaustauscher 21 geleitet, bevor es durch den !Kühler 23 strömt, wie es durch gestrichelte Linien in Fig. 3 jangedeutet ist. Der Wärmeaustauscher 21 ist zwischen dem Ausjlaß 10 und dem Erhitzer 24 angeordnet, so daß das Betriebsjmedium vor Erreichen des Erhitzers 24 auf eine erhöhte Temjperatur gebracht werden kann.For better utilization of the existing thermal energy, a closed circuit according to FIG. 3 is preferred i The expanded hot operating medium emerging at outlet 11 passed through a heat exchanger 21 before it flows through the cooler 23, as indicated by dashed lines in FIG. 3 j is indicated. The heat exchanger 21 is between the outlet 10 and the heater 24 arranged so that the operating medium before reaching the heater 24 to an elevated temperature can be brought.

!Erhitzer 24 und Kühler 23 können in beliebiger geeigneter Weise !ausgebildet sein, wie auch im übrigen die Drehkolbenmaschine .nach Fig. 3 bei einem geschlossenen Kreislauf hinsichtlich Abjdichtung, Rotorführung und dergleichen in der gleichen Weise 'wie die vorausgehend beschriebenen Ausführungsformen aufgebaut! Heater 24 and cooler 23 can be used in any suitable manner be designed, as well as the rest of the rotary piston machine .according to FIG. 3 with a closed circuit with regard to sealing, Rotor guide and the like constructed in the same way as the embodiments described above

70982 3/042770982 3/0427

- sr- - sr-

AAAA

sein kann. Zu einer entsprechenden Auslegung des geschlossenen Kreislaufs können die Steuerkanten 14 und 15 bzw. 14' und 15' entsprechend verlegt werden.can be. For a corresponding design of the closed circuit, the control edges 14 and 15 or 14 'and 15' be relocated accordingly.

Mit der erfindungsgemäßen Bauweise kann vor allem der Kreisprozeß eines Dieselmotors wie auch ein geschlossener Kreisprozeß in optimaler Weise ausgelegt werden, wobei im Rahmen der zuvor genannten früheren Patentanmeldungen verschiedene l jAbänderungen der beschriebenen Bauweise möglich sind.With the construction according to the invention, above all the cycle of a diesel engine as well as a closed cycle be designed in an optimal way, with various l jModifications to the construction described are possible.

- 10 -- 10 -

709823/0427709823/0427

Claims

1. Rotary piston machine with at least two rotors that are rotatably mounted in a housing provided with inlet and outlet openings, with each other are in engagement and form work spaces between them, characterized in that

that within a tubular cage rotor (2), which has recesses (3) distributed over the circumference is provided, at least two combing rotors (4, 5) are arranged, the spaced teeth with the Recesses of the cage rotor engage, j where the circumferential line of the combing rotors (4, 5) j the outer circumference of the cage rotor (2) is tangent or ι intersects and in each case in the area of a comb rotor j an inlet and outlet (8, 11; 9, 10) is provided in the housing (1), and that between the inlet and outlet j a heating or cooling device (13, 19, 23, 24) is arranged on at least one combing rotor.

■ 2. Rotary piston machine according to claim 1, characterized in that

j shows that between outlet and inlet (10, 9) im

j area of a combing rotor (4) a cooler (13) for

I the working medium compressed by this combing rotor

is arranged and the second combing rotor (5) for further

j Compression of the cooled and compressed working

I serve mediums.

! 3- rotary piston machine according to claim 1, characterized in that that between the outlet (10) and the inlet (9)!

i a combustion chamber (19) is arranged and the engine as i

i!

I diesel engine is working.

70 98 23/042770 98 23/0427

4. Rotary piston machine according to claim 1, characterized in that between the inlet and outlet (8, 11; 9, 10) on both Combing rotors (4, 5) each have a cooling device and a heating device (23, 24) is arranged.

5. Rotary piston machine according to claims 3 and 4, characterized in that the combustion chamber (19) or the heater (24) a chamber (17) as a pulsation damper and optionally is connected upstream as a memory.

6. Rotary piston machine according to claim 5 »characterized in that that the chamber (17) is surrounded by a heat exchanger (21) through which the expanded, hot exhaust gas flows.

7. Rotary piston machine according to claims 5 and 6, characterized characterized in that helical internals are provided in the chamber (17) or this chamber, for example is designed in tubular shape.

8. Rotary piston machine according to claims 3 to 7, characterized in that by relocating the control edge (14) at the inlet (8) this is enlarged in such a way that by reducing the suction volume this corresponds to the expansion volume of a full working chamber.

9- rotary piston machine according to claim 4, characterized in that that the heater (24) is preceded by a heat exchanger (21) through which the expanded hot working medium flows, before it is passed through the cooler (23).

70 98 23/0427