DE2655649A1

DE2655649A1 - Rotary IC engine with perpendicular positioned rotors - has compression cylinders inside rotors and timing gears between them

Info

Publication number: DE2655649A1
Application number: DE19762655649
Authority: DE
Inventors: William B Mccall
Original assignee: MCCALL
Current assignee: MCCALL
Priority date: 1976-12-08
Filing date: 1976-12-08
Publication date: 1978-06-15

Abstract

The engine has two identical rotors (22, 24) attached to shafts (26, 28) perpendicular to each other. Each rotor has two projecting blades (96, 98, 104, 106) which leave recesses (110, 112, 105, 107) between them on the periphery of the rotor. As the rotors turn the blades of one pass through the recesses of the other to form variable volume working chambers with the inside of the casing. The two shafts (26, 28) are connected by a train of bevel and spur gears which keep their movements in time with each other. The rotors are hollow and have vanes forming air compressors inside them. The inlet (94, 102) to each compressor is concentric round the shaft (26, 28) and the discharge (100, 108) is through the circumferential walls of the projecting blades (96, 98, 104, 106). This provides effective cooling of the rotors.

Description

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TELEX: 52 I73OTELEX: 52 I73O

Heine Akte: M-4112Heine file: M-4112

W.B.McCaIl, W.J.Narper, W.P.Narper Phoenix, Arizona, USAW.B.McCaIl, W.J.Narper, W.P.Narper Phoenix, Arizona, USA

RotationsmaschineRotary machine

Die Erfindung betrifft eine Rotationsmaschine gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.The invention relates to a rotary machine according to the preamble of the main claim.

Rotationsmaschinen bzw. Rotationskolbenmaschinen mit zwei oder mehr in Eingriffsbeziehung stehenden Rotoren sind aus den US-PS'en 2 674 982, 3 060 910, 3 502 054, 3 524 435 und 3 563 213 bekannt. Bei diesen Rotationsmaschinen oder Rotationskolbenmaschinen sind die Kolbenflächen, welche mit den Verbrennungsgasen bei einem Expansions- oder Arbeitshub in Berührung gelangen, der Hitze über die volle Länge des Arbeitshubs ausgesetzt. Demgegenüber sind die inneren Nabenoberflächen des Rotorraumes derartiger Maschinen an ihren Oberflächen über unterschiedlich lange Zeiten der Verbrennungswärme ausgesetzt, d.h. einer längeren Zeitperiode in der Nähe der Kolbenfläche, die sich in der Nähe der hinteren Fläche des Rotorraums auf eine kleinere ZeitperiodeRotary machines or rotary piston machines with two or more Engaging rotors are disclosed in U.S. Patents 2,674,982, 3 060 910, 3 502 054, 3 524 435 and 3 563 213 are known. With these rotary machines or rotary piston machines are the piston surfaces which come into contact with the combustion gases during an expansion or working stroke are exposed to heat over the full length of the working stroke. In contrast, the inner hub surfaces of the The rotor space of such machines is exposed to the heat of combustion on their surfaces for different times, i.e. one longer period of time in the vicinity of the piston surface, which is in the vicinity of the rear surface of the rotor space on a smaller period of time

&09824/0125& 09824/0125

~J ~~ J ~

verringert, während die hintere Fläche des Rotorraums kaum der Verbrennungswärme ausgesetzt wird, da der Ausstoßzyklus etwa zu dem Zeitpunkt begonnen hat, an welchem die hintere Fläche den Verbren- . nungsgasen des Arbeitshubs ausgesetzt wird. Zusätzlich zu der ungleichmäßigen, beschriebenen Wärmeverteilung, die auf den Rotor während des Arbeits- oder Ausdehnungshubs wirkt, wird der nebenliegende Rotor der Verbrennungswärme nur auf einer Seitenfläche ausgesetzt, wobei die Seitenfläche dieses Rotors als reaktive Oberfläche des ersten Rotor-Arbeitshubs verwendet wird; infolgedessen wird die gegenüberliegende Seite des gleichen Flügels dieses Rotors der Verdichtungshitze im nachfolgenden Arbeitstakt ausgesetzt. Somit wird eine Seite jedes Flügels jedes Rotors der Verbrennungswärme ausgesetzt, während die andere Seite dieses Flügels gleichzeitig der Hitze des Verdichtungshubs ausgesetzt wird, wobei jedoch der Wärmewert wesentlich niedriger liegt.decreased, while the rear surface of the rotor space hardly absorbs the heat of combustion is suspended because the ejection cycle has started around the time the rear surface is burning. exposure gases of the working stroke. In addition to the uneven, described heat distribution on the rotor acts during the working or expansion stroke, the adjacent rotor is only exposed to the heat of combustion on one side surface, the side surface of that rotor being used as the reactive surface of the first rotor power stroke; Consequently the opposite side of the same wing of this rotor is exposed to the compression heat in the subsequent work cycle. Consequently one side of each blade of each rotor is exposed to the heat of combustion, while the other side of this wing is simultaneously exposed to the heat of the compression stroke, but with the calorific value is much lower.

Somit unterliegen die verschiedenen Oberflächen der in Wechselwirkung arbeitenden Rotoren während des Ansaug-, Verdichtungs-, Verbrennungsund Ausstoßtaktes äußerst unterschiedlichen Temperaturwerten während jedes vorgegebenen Zeitpunktes.Thus, the different surfaces are subject to interaction working rotors during the intake, compression, combustion and exhaust cycle extremely different temperature values during at any given point in time.

Während das Außengehäuse, der Block oder Stator dieser Maschine durch verschiedene bekannte Einrichtungen gekühlt werden kann, wobei diese Kühleinrichtungen innere Kanäle zur Flüsaigkeitskuhlung oder wärmeabstrahlende Leitbleche, die durch vorbeistreichende Luft gekühlt werden, aufweisen können, werden die Rotoren der bekannten Maschinen nicht im gleichen Sinn gekühlt, wie dies bei den bekannten Hubkolbenmaschinen durch direkte Leitung oder durch die Leitung über 01-schichten zu den Gehäusewänden erreicht wird.While the outer casing, block or stator of this machine goes through various known devices can be cooled, these cooling devices inner channels for liquid cooling or heat radiating The rotors of the known machines can have guide plates, which can be cooled by air passing by not cooled in the same way as in the known reciprocating piston machines by direct line or by line via oil layers to the housing walls is achieved.

Ein wünschenswertes Merkmal der bekannten Maschinen besteht darin, daß das Schmieröl nicht der Durchgangsströmung des Arbeitstakts des Motors bzw. des Kompressors ausgesetzt wird. Es ist möglich, die Rotoren der bekannten Maschinen durch Zirkulation einer Kühlungsflüssigkeit durch sich drehende Abschlüsse bzw. Dichtungen und die Wellenleitung der Rotoren und durch die Kanäle im Inneren der Rotoren zu kühlen und somit die Wärme an die Umgebung abzugeben, wieA desirable feature of the known machines is that the lubricating oil does not allow the through flow of the power stroke the engine or the compressor is exposed. It is possible, the rotors of the known machines by circulation of a cooling liquid through rotating seals or seals and the Wave conduction of the rotors and through the channels inside the rotors to cool and thus give off the heat to the environment, like

H 0 Π H 7 /» / 0 1 2 BH 0 Π H 7 / »/ 0 1 2 B

dies auch dann der Pall ist, wenn das Gehäuse eine Gehäusekühlung bewirkt. Vom Gesichtspunkt des Wirkungsgrades und der Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs M dies jedoch unerwünscht. Derart abgeleitete Wärme stellt einen Verlust des betreffenden Taktes oder der resultierenden Wellenleistung dar, die vom Motor für eine vorbestimmte Menge an Kraftstoff erzeugt wird. Die bekannten Rotationsmaschinen bzw. Rotationskolbenmaschinen sind normale Ansaugvorgänge aufweisende Maschinen, bei welchen die Entleerung bzw. Evakuierung der Rotorkammern einen negativen Druck hervorruft, durch welchen Luft in die Rotorkammern eingesaugt wird, wobei jedoch keine Vorverdichtung bei solchen Maschinen ausgeführt wird. Ein außerhalb dieser bekannten Maschinen angeordneter, über eine Welle angetriebener Verdichter kann ersichtlicherweise verwendet werden, um eine Vorverdichtung der Rotorkammern zu bewirken, wie dies in Verbindung mit vielen Kolbenmaschinen bzw. Kolbenmotoren gemacht wird.this is also the case if the housing effects housing cooling. From the point of view of efficiency and economy of the fuel consumption M, however, this is undesirable. Such derived Heat represents a loss of the relevant cycle or the resulting shaft power, which is generated by the engine for a predetermined Amount of fuel is generated. The known rotary machines or rotary piston machines are Machines with normal suction processes, in which the emptying or evacuation of the rotor chambers has a negative pressure causes through which air is sucked into the rotor chambers, but no pre-compression is carried out in such machines will. A shaft driven compressor arranged outside of these known machines can evidently be used in order to effect a pre-compression of the rotor chambers, as is the case in connection with many piston engines or piston engines is made.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rotationsmaschine bzw. eine Rotationskolbenmaschine zu schaffen, welche die vorstehend angegebenen Schwierigkeiten und Nachteile beseitigt und die als Viertakt- oder Zweitakt-Maschine und/oder als pneumatischer Kompressor verwendet werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Hauptanspruchs gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The invention is based on the object of providing a rotary machine or to create a rotary piston engine which eliminates the above-mentioned difficulties and disadvantages and which, as a four-stroke or two-stroke machine and / or as a pneumatic compressor can be used. According to the invention, this object is achieved by the subject matter of the main claim. Further refinements of the Invention emerge from the subclaims.

Die Erfindung schafft somit eine Rotationsmaschine oder Rotationskolbenmaschine, bei der die sich schneidenden Rotoren unter Einhaltung bestimmter Winkel zueinander angeordnet sind und wechselweise sich schneidende Flügel und ausgesparte Kammerabschnitte aufweisen, durch welche sich die Flügel hindurchdrehen. Bei der Erfindung soll eine diskret verteilte Kühlungsströmung von Luft oder einem Fluidgemisch durch die inneren Flächen der Rotoren der Verbrennungsmaschine erreicht werden. Eine solche Verteilung des Kühlmittelstroms bzw. der Kühlmittelströmung ist imstande, die Wärmeübertragung von den Rotorflächen auf solche Weise zu beeinträchtigen bzw. zu bewirken, daß die extremen Temperaturwerte auf einenThe invention thus creates a rotary machine or rotary piston machine, in which the intersecting rotors are arranged with respect to each other while maintaining certain angles and alternately have intersecting wings and recessed chamber sections, through which the wings turn. In the invention, a discretely distributed cooling flow of air or a fluid mixture through the inner surfaces of the rotors of the internal combustion engine can be achieved. Such a distribution of the coolant flow or the coolant flow is capable of the heat transfer to affect or cause the rotor surfaces in such a way that the extreme temperature values on a

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~Λλ 2635649 ~ Λλ 2635649

gleichförmigen normalen Temperaturwert des Rotors insgesamt gebracht werden und daß die von den Rotorflächen abgegebene Wärme wieder in den Motor-Leistungszyklus zurückverbracht wird und demgegenüber nicht als Verlustwärme an die Umgebung abgegeben wird.brought uniform normal temperature value of the rotor as a whole and that the heat given off by the rotor surfaces is brought back into the engine power cycle and on the other hand is not given off as heat loss to the environment.

Entsprechend der Konfiguration der verwendeben Rotoren liefern sie bei ihrer Drehung mit einer bestimmten Geschwindigkeit eine Zentrifugalpumpwirkung gegenüber der Luft oder einem Kraftstoff-Luft-Gemisch, welches durch den zentralen Einlaß eines Verdichters jedes Rotors zugeführt werden kann und die Luft oder das Gemisch wird durch nach außen gerichtete Verdichter-Rotor-Schaufeln entladen, die sich im Inneren jedes radial angeordneten Rotorflügels befinden; die Ladung wird an die Auslässe jedes Flügels am Umfang des Rotors abgegeben. Somit ist im Inneren jedes Rotors der erfindungsgemäßen Maschine ein Zentrifugal- oder Kreiselverdichter vorgesehen; die durch das hohle Innere des Rotors hindurchgehende Luft in dem Raum des Kreiselverdichters tendiert dazu, gleichförmigere thermische Bedingungen im gesamten Aufbau jedes Rotors hervorzurufen; die vom Rotor auf Grund der Verbrennung abgegebene Temperatur wird somit in einen Hohlraum zur Aufnahme von verdichteter Luft geführt, der sich im Gehäuse am Umfang jedes Rotors befindet und mit den Auslässen des Kreiselverdichters an den Umfangsbereichen der Flügel jedes Rotors in Verbindung steht.They deliver according to the configuration of the rotors used a centrifugal pumping action when they rotate at a certain speed to air or a fuel-air mixture, which can be fed through the central inlet of a compressor to each rotor and becomes the air or mixture discharged by outwardly directed compressor rotor blades, which are located inside each radially arranged rotor blade; the cargo is delivered to the outlets of each wing on the perimeter of the Rotor delivered. Thus, a centrifugal or centrifugal compressor is provided inside each rotor of the machine according to the invention; the air passing through the hollow interior of the rotor in the space of the centrifugal compressor tends to be more uniform create thermal conditions throughout the structure of each rotor; the temperature given off by the rotor due to the combustion is thus guided into a cavity for receiving compressed air, which is located in the housing on the circumference of each rotor and with the outlets of the centrifugal compressor at the peripheral areas the wing of each rotor is in communication.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann das Kraftstoff-Luft-Gemisch durch den Kreiselverdichter jedes Rotors auf solche Weise hindurchgeleitet werden, daß das Fluid in der Nähe der Rotationsachse jedes Rotors in den kreiselverdichterförmigen Aufbau eintritt und sich in Radialrichtung zwischen den Schaufeln, Leitblechen oder Spiralen weiterbewegt, welche den Aufbau bzw. die Formgebung des Kreiselverdichters bewirken, so daß die wärmeübertragenden Flächen der Fluid- oder Gasströmung ausgesetzt sind, so daß eine diskrete Kühlung und ein Gleichgewicht bezüglich der Oberflächentemperaturen der Rotoren in der beschriebenen Weise erfolgt, wodurch die Materiallebensdauer der Rotoren vergrößert wird und um auch andere thermische Eigenschaften zu erreichen, die vorstehend angegeben sind.In one embodiment of the invention, the fuel-air mixture be passed through the centrifugal compressor of each rotor in such a way that the fluid is near the axis of rotation each rotor enters the centrifugal compressor-shaped structure and moves in the radial direction between the blades, vanes or spirals that make up the structure or the Cause shaping of the centrifugal compressor so that the heat-transferring surfaces are exposed to the fluid or gas flow, so that a discrete cooling and an equilibrium with regard to the surface temperatures of the rotors takes place in the manner described, thereby increasing the material life of the rotors and also to achieve other thermal properties mentioned above are specified.

SO 9-8 24/0125SO 9-8 24/0125

Die Kreiselverdichter der Rotoren können darüber hinaus solche Formgebung bzw. Konfiguration haben, daß sie Leitschaufeln und Kanäle aufweisen, die als wärmeübertragende Flächen dienen, um die radiale Gasströmung zu fördern, so daß die Strömung vom Außenumfang der Flügel der Rotoren in einen geeigneten Hohlraum bzw. leeren Raum im Gehäuse oder im Gehäuse der Rotationsmaschine entladen wird. Dieser Hohlraum ist in einer bogenförmig verlaufenden Richtung im Gehäuse verlängert, so daß ein Ansaug- oder Speiseraum für den ausgesparten Kammerabschnitt oder die Verbrennungskammerräume geschaffen wird, damit komprimierte Luft oder Kraftstoff in die Kammerabschnitte zur nachfolgenden Verdichtung in diese Kammern gelangen können; dieser Hohlraum kann entweder dazu dienen, die Verdichtung der Luft oder des Kraftstoffgemischs für die Verbrennung zu bewirken, was von der Art der erfindungsgemäßen Rotationsmaschine sowie der Anwendung dieser Rotationsmaschine abhängt. Bei einer Verbrennungsmaschine wird die eintretende Luft- oder Kraftstoff-Luft-Strömung den Rotor kühlen und gleichzeitig wird die andererseits als Verlustwärme abgegebene Wärme in den Maschinentakt bzw. -zyklus zurückgewonnen. Diese Wärme wird dann in die nächste Ansaug-Kammer für die nachfolgende Verdichtung und Verbrennung eingeleitet.The centrifugal compressors of the rotors can also have such a shape respectively have configuration that they have guide vanes and channels have, which serve as heat transfer surfaces to promote the radial gas flow, so that the flow from the outer periphery of the Wing of the rotors is discharged into a suitable cavity or empty space in the housing or in the housing of the rotary machine. This cavity is extended in an arcuate direction in the housing, so that a suction or dining space for the Recessed chamber section or the combustion chamber spaces created is so that compressed air or fuel get into the chamber sections for subsequent compression in these chambers can; this cavity can either serve to compress the air or the fuel mixture for combustion to effect, which depends on the type of rotary machine according to the invention and the application of this rotary machine. In an internal combustion engine, the incoming air or fuel-air flow will cool the rotor and will at the same time on the other hand, the heat given off as waste heat is recovered in the machine cycle or cycle. This heat is then used in the next Intake chamber initiated for the subsequent compression and combustion.

Auch die Luft oder das Kraftstoff-Luft-Gasgemisch, welches der zentrifugalen Pumpwirkung ausgesetzt ist, bewirkt tatsächlich eine Vorverdichtung oder einen erheblich erhöhten Druckwert in dem die Luft aufnehmenden Hohlraum in der Kammer, so daß die Rotorkammern der Haschine vor dem nachfolgenden Verdichtungshub geladen bzw. gefüllt werden; die Dichte dieser Ladungen in den Kammerabschnitten hängt von der Geschwindigkeit des Rotors und dem Innenaufbau des Rotors ab, wobei die Dichte oder Intensität der Ladung als Druckwert in kg/cm gemessen wird.Also the air or the fuel-air-gas mixture, which is the centrifugal Is exposed to the pumping action, actually causes a pre-compression or a considerably increased pressure value in the air receiving cavity in the chamber, so that the rotor chambers of the machine are loaded or filled before the subsequent compression stroke will; the density of these charges in the chamber sections depends on the speed of the rotor and the internal structure of the rotor where the density or intensity of the charge is measured as a pressure value in kg / cm.

Als Verbrennungsmaschine liefert die Erfindung eine Einrichtung, mit welcher die erforderliche Rotorkühlung wie auch die Rückgewinnung der abgestrahlten Wärme im Rotor und im Gehäuse des Motors ausgeführt wird, um dieselbe in den Arbeitszyklus der Maschine wieder einzubringen, wobei zum Vorteil des Kraftstoffverbrauchs keine Verlustwärme erzeugt wird; die erfindungsgemäße Maschine bewirkt somit eine Vorverdichtung der eintretenden Luft oder des Luft/As an internal combustion engine, the invention provides a device with which the required rotor cooling as well as recovery the radiated heat in the rotor and in the housing of the motor is carried out to restore the same in the working cycle of the machine to be brought in, with the benefit of fuel consumption none Heat loss is generated; the machine according to the invention thus causes a pre-compression of the incoming air or the air /

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Kraftstoff-Gemisches mit einer gleichzeitigen Verbesserung des volumetrischen Wirkungsgrads der Maschine.Fuel mixture with a simultaneous improvement in the volumetric Efficiency of the machine.

Die Äurch die Erfindung erzielten Vorteile hängen von den speziellen Konstruktionsparametern (Größe, Geschwindigkeit) und den Konstruktionsvarianten einer vorgegebenen Verbrennungsmaschine ab. Durch die Erfindung wird eine Verbesserung jeder Maschine oder Rotationsmaschine bekannter Art erreicht; die Vorteile ergeben sich insbesondere durch eine oder mehrere von drei Punktionen bezüglich der bekannten Maschinen, wobei diese Funktionen durch die Erfindung erreicht werden.The advantages achieved by the invention depend on the particular one Construction parameters (size, speed) and the construction variants a given internal combustion engine. The invention is an improvement on any machine or Rotary machine of known type achieved; the advantages result in particular from one or more of three punctures of the known machines, these functions being achieved by the invention.

Durch die Erfindung wird somit ein regenerativer Wärmeaustausch zur Einsparung von Kraftstoff und zur Erhöhung des Wirkungsgrades geschaffen, wobei zur Verbesserung des volumetrischen Wirkungsgrades eine Vorverdichtung erfolgt; die Rotorkühlung erhöht die Lebensdauer und reduziert die thermische Beanspruchung in den Rotoren der Maschine, wodurch eine erhöhte Lebensdauer erreicht wird. Die bei der erfindungsgemäßen Maschine vorgesehenen Rotoren haben sich abwechselnde kerbförmige Abschnitte und Vorsprünge, die eine Eingriffsverbindung bzw. ein Ineinandergreifen durch die Vorsprünge und kerbförmigen Abschnitte in einer kontrollierten Drehbeziehung ausführen, die durch eine Einrichtung zur Synchronisation der Drehung derselben bewirkt wird; im Inneren jedes Rotors ist ein Kreiselverdichter vorgesehen, der eine zentrifugale Verdichtung eines verdichtbaren Fluids hervorruft und das·verdichtete Fluid in das Gehäuse der Maschine abgibt, in dem es in Aussparungen oder Kammern zwischen den Flügeln oder Vorsprüngen für eine Verdrängung bzw. positive Verlagerung geführt wird und in welchem das verdichtbare Fluid an einer Schnittfläche der Rotoren verdichtet wird, so daß eine zweistufige Verdichtungswirkung erreicht wird,' die eine zentrifugale erste Stufe und eine die Verdrängung bildende zweite Stufe aufweist.The invention thus a regenerative heat exchange for Created to save fuel and increase efficiency, while improving volumetric efficiency precompression takes place; the rotor cooling increases the service life and reduces the thermal stress in the rotors of the machine, which increases the service life. The rotors provided in the machine according to the invention have alternating notch-shaped portions and projections that are engaged by the projections and perform notch-shaped sections in a controlled rotational relationship established by a means for synchronizing the rotation the same is effected; inside each rotor a centrifugal compressor is provided, which has a centrifugal compression of a Compressible fluids and releases the compressed fluid into the housing of the machine, in which it is in recesses or chambers is guided between the wings or projections for a displacement or positive displacement and in which the compressible Fluid is compressed at a cut surface of the rotors, so that a two-stage compression effect is achieved, 'the one having a centrifugal first stage and a second stage forming the displacement.

Die erfindungsgemäße Maschine kann mit einer sehr hohen Geschwindigkeit arbeiten; eine erste Stufe der pneumatischen Fluidverdichtung wird zentrifugal ausgeführt und das derart verdichtete Fluid wirdThe machine according to the invention can operate at a very high speed work; a first stage of the pneumatic fluid compression is carried out centrifugally and the fluid thus compressed is

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jeweils in einen Verdichter vom Verdrängertyp eingeführt, der das Fluid jeweils auf einen höheren Druck verdichtet. · Bei der erfindungsgemäßen Rotationsmaschine enthalten die sich schneidenden Rotoren Kreiselverdichter, die jeweils einem zweistufigen Verdichter, einem Zweitakt-Verbrennungsmotor oder einem Viertakt-Verbrennungsmotor gemeinsam zugeordnet sind. Die bei der Erfindung vorgesehene Wärmetauschereinrichtung bewirkt einen Wärmetausch über die Verdichter-Schaufeln, die sich im Inneren der Rotoren befinden, sowie über Leitbleche der Rotorgehäuse, da die von der Atmosphäre eintretende Luft zum Einlaß der im Inneren der Rotoren angeordneten Kreiselverdichter strömt. Die Erfindung schafft somit auch eine Maschine von der Art, die eine zweistufige Verdichtung des kompressiblen Fluids ermöglicht und bei der eine Zwischenkühlung durch die Wärmetauschereinrichtung des Gehäuses ausgeführt werden kann, das die synchron zueinander arbeitenden Rotoren enthält.each introduced into a compressor of the positive displacement type, each of which compresses the fluid to a higher pressure. · In the rotary machine according to the invention, the intersecting rotors contain centrifugal compressors, each with a two-stage Compressor, a two-stroke internal combustion engine or a four-stroke internal combustion engine are jointly assigned. The heat exchanger device provided in the invention effects an exchange of heat via the compressor blades, which are located inside of the rotors are located, as well as baffles of the rotor housing, since the air entering from the atmosphere to the inlet of the inside The centrifugal compressor arranged in the rotors flows. The invention thus also provides a machine of the type that allows a two-stage compression of the compressible fluid and in which an intermediate cooling by the heat exchanger device of the housing can be carried out, which contains the rotors working synchronously with one another.

Mit der Erfindung wird eine Rotationsmaschine geschaffen, die bei hoher Geschwindigkeit mit hohem Wirkungsgrad beispielsweise als pneumatischer Verdichter, als Zweitakt- oder Viertakt-Verbrennungsmaschine arbeiten kann.With the invention, a rotary machine is provided, which at high speed with high efficiency, for example as pneumatic compressor, can work as a two-stroke or four-stroke internal combustion engine.

Bei der erfindungsgemäßen Rotationsmaschine sind die Grundbauteile im allgemeinen derart vorgesehen, daß diese Rotationsmaschine als zweistufiger pneumatischer Verdichter oder als Viertakt-Verbrennungsmaschine oder als Zweitakt-Verbrennungsmaschine arbeiten kann. Die Rotationsmaschine weist mehrere Rotoren auf, die drehfähig auf Achsen befestigt sind, welche im wesentlichen rechte Winkel zueinander einhalten und wobei die Rotoren mit peripheren Bereichen versehen sind, die nach innen gerichtete kerbförmige oder ausgesparte Kammerabschnitte tragen, welche zwischen radial abwechselnd sich erstreckenden Flügelabschnitten angeordnet sind. Der Flügelabschnitt oder Flügel jedes Rotors kann sich in den zugeordneten Kammerabschnitt des· anderen Rotors in einer Schnittfläche bewegen und es ist eine Einrichtung vorgesehen, um die Rotoren in einer zeitlichen Beziehung zueinander zu drehen. Jeder Rotor weist einen zentralen Verdichter-Lufteinlaß auf, der in der Nähe der zugeordneten Dreh-In the rotary machine according to the invention, the basic components are generally provided so that this rotary machine as a two-stage pneumatic compressor or as a four-stroke internal combustion engine or can work as a two-stroke internal combustion engine. The rotary machine has multiple rotors that can rotate Axes are attached which are substantially at right angles to one another and the rotors are provided with peripheral areas which carry inwardly directed notch-shaped or recessed chamber sections which alternate radially between extending wing portions are arranged. The wing section or wings of each rotor can be in the associated chamber section move the other rotor in a cutting surface and a device is provided to move the rotors in a temporal Relationship to rotate with each other. Each rotor has a central compressor air inlet, which is located in the vicinity of the associated rotary

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achse angeordnet ist, sowie nach außen gerichtete Kreiselverdichter-Schauf eleinrichtungen, die sich im wesentlichen vom dem zentralen Einlaß zu den Randabsehnitten der entsprechenden Flügel erstrecken, an welchen jeder Flügel mit einem Verdichter-Auslaß versehen ist. Ein Gehäuse für die Rotoren weist einen Hohlraum zur Aufnahme von Luft auf, der mit dem Umfang "bzw. Umfangsbereich Jedes Rotors in Verbindung steht, um verdichtete Luft von den Auslassen der Kreiselverdichter-Ausgänge der Flügel aufzunehmen. Jeder Hohlraum verläuft bogenförmig über einen Abstand, der ausreicht, um eine Vorverdichtung jedes KammerabSchnitts zu schaffen, wenn sich die Kammerabschnitte an dem entsprechende^ Luft aufnehmenden Hohlraum des Gehäuses vorbeibewegen. Die erfindungsgemäße Maschine kann derart abgewandelt werden, daß sie als Viertakt-Verbrennungsmaschine, Zweitakt-Verbrennungsmaschine oder zweistufiger Kompressor anwendbar ist, wobei bei jeder Ausführungsform eine Krelselluftverdichtung und eine Zwangsverdichtung als zweite Stufe vorgesehen ist; außerdem wird ein regenerativer Wärmeaustausch oder eine Zwischenkühlung ausgeführt, was jeweils von,der Art des Motors oder Verdichters abhängt.axis is arranged, and outwardly directed centrifugal compressor vane devices extending substantially from the central inlet to the Randabsehnitten of the respective vanes, on which each vane is provided with a compressor outlet. A housing for the rotors has an air receiving cavity which communicates with the periphery of each rotor to receive compressed air from the outlets of the centrifugal compressor outlets of the blades. which is sufficient to create a precompression of each chamber section when the chamber sections move past the corresponding air-absorbing cavity of the housing. The machine according to the invention can be modified in such a way that it can be used as a four-stroke internal combustion engine, two-stroke internal combustion engine or two-stage compressor, In each embodiment, a rotary air compression and a forced compression is provided as a second stage; in addition, a regenerative heat exchange or an intercooling is carried out, which in each case depends on the type of motor or compressor.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Preferred embodiments of the invention will now be described with reference to explained in more detail by drawings. Show it:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Viertakt-Maschine nach der Erfindung, wobei die Teile neben der Schnittebene weggebrochen sind,Fig. 1 is a sectional view of a four-stroke engine according to the invention, with the parts next to the cutting plane broken away,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Rotorpaars _s wobei deren Wellen schematisch dargestellt und die Drehbeziehung zwischen den Rotoren veranschaulicht ist, _S wherein the shafts shown schematically illustrating the rotational relationship between the rotors Fig. 2 is a perspective view of a rotor pair,

Fig. 3 eine Schnittansicht entsprechend der Linie 3-3 in Fig. 1 zur Veranschaulichung weiterer Teile der Rotationsmaschine nach Fig. 1,FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 in FIG. 1 to illustrate further parts of the rotary machine according to FIG. 1,

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Pig, 4 eine vergrößerte schematische Teilschnittansicht der Verbrennungskammer der in Fig. 3 gezeigten Rotationsmaschine, wobei der Schnitt entlang der in Fig. 3 gezeigten Schnittebene dargestellt ist,Pig, Fig. 4 is an enlarged schematic partial sectional view of the combustion chamber of the rotary machine shown in FIG. 3, the section along the sectional plane shown in FIG. 3 is shown

Fig. 5 eine schematische Teilschnittansicht entlang der Linie 5-5 in Fig. 4,Fig. 5 is a schematic partial sectional view taken along line 5-5 in Fig. 4,

Fig. 6 eine Schnittansicht entlang der Linie 6-6 in Fig. 3»6 is a sectional view along the line 6-6 in FIG.

Fig. 7 eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie 7-7 nach Fig. 6 zur Veranschaulichung des Innenaufbaus eines Kreiselverdichters eines Rotors, wobei gestrichelt die Beziehung des Abgas-Auflagermechanismus und des komplementären Rotors sowie der dem zugeordneten Rotor nach Fig. 7 entsprechende Hohlraum dargestellt sind,7 is an enlarged sectional view taken along line 7-7 according to FIG 6 to illustrate the internal structure of a centrifugal compressor of a rotor, with dashed lines showing the relationship between the exhaust gas support mechanism and the complementary rotor and the cavity corresponding to the associated rotor according to FIG. 7 are shown,

Fig. 8 eine Fig. 7 ähnliche Ansicht, wobei jedoch der Rotor um 90 aus der Position nach Fig. 7 herausbewegt ist, wobei schematisch in Schnittansicht der komplementäre Rotor dargestellt ist, der den in Fig. 8 gezeigten Rotor schneidet,Fig. 8 is a view similar to Fig. 7, but with the rotor around 90 is moved out of the position of FIG. 7, wherein the complementary rotor which intersects the rotor shown in FIG. 8 is shown schematically in a sectional view,

Fig. 9 eine schematische Teilschnittansicht entlang der Linie 9-9 in Fig. 8,9 is a schematic partial sectional view taken along line 9-9 in Fig. 8,

Fig. 10 eine Schnittansicht einer Rotationsmaschine ähnlich Fig.· 1, wobei ein Zweitakt-Verbrennungsmotor gezeigt ist,Fig. 10 is a sectional view of a rotary machine similar to Fig. 1; showing a two-stroke internal combustion engine,

Fig.11 eine schematische Schnittansicht der relativen Positionen der Rotoren und der. Auflagerglieder einer Viertakt-Verbrennungsmaschine nach der Erfindung am Beginn einer Expansionsbewegung .oder eines Expansionshubs eines der Rotoren, Fig. 11 is a schematic sectional view of the relative positions the rotors and the. Support members of a four-stroke internal combustion engine according to the invention at the beginning of an expansion movement. or an expansion stroke of one of the rotors,

Fig.12 eine Fig. 11 entsprechende Schnittansicht der Position der Rotoren und der Auflagerglieder während einer Zwischenstufe des Expansionshubs eines der Rotoren,FIG. 12 is a sectional view corresponding to FIG. 11 of the position of the Rotors and support members during an intermediate stage of the expansion stroke of one of the rotors,

8 0 9824/01258 0 9824/0125

2655S492655S49

Pig. 1"3 eine schematische Schnittansicht ähnlich Fig. 11 und 12 zur Veranschaulichung der Rotoren und Auflagerglieder in der Position für die Ausstoß-Funktion gegenüber einem der Rotoren, Pig. 1 "3 is a schematic sectional view similar to FIGS. 11 and 12 for Illustration of the rotors and support links in the Position for the ejection function opposite one of the rotors,

Fig. 14 eine schematische Schnittansicht ähnlich Fig. 11, 12 und zur Veranschaulichung der Rotoren und der Auflagerglieder bei einer Ansaugstellung gegenüber einem der Rotoren,14 shows a schematic sectional view similar to FIGS. 11, 12 and to illustrate the rotors and the support members in a suction position opposite one of the rotors,

Fig. 15 eine schematische Schnittansicht der Grundelemente und der Betriebsart einer Viertakt-Verbrennungsrotormaschine nach der Erfindung in einer Position ihres Drehzyklus,15 is a schematic sectional view of the basic elements and the Operating mode of a four-stroke internal combustion engine according to the invention in one position of its rotational cycle,

Fig. 16 eine Fig. I5 entsprechende schematische Ansicht eines weiteren Arbeitsschritts bzw. Arbeitsstufe einer Viertakt-Verbrennungsmaschine, 16 shows a schematic view corresponding to FIG. 15 of another Work step or work stage of a four-stroke internal combustion engine,

Fig. 17 eine Fig. 1 entsprechende Schnittansicht eines zweistufigen Verdichters nach der Erfindung zur Verwendung als Luft-Verdichter für den Betrieb mit hoher Geschwindigkeit, bei dem Luft in einer ersten Stufe zentrifugal verdichtet wird und daraufhin in einer zweiten Stufe einer Zwangsverdichtung unterliegt, und17 shows a sectional view corresponding to FIG. 1 of a two-stage Compressor according to the invention for use as an air compressor for operation at high speed, at the air is centrifugally compressed in a first stage and then in a second stage of forced compression subject, and

Fig. 18 eine schematische Teilschnittanaicht entlang der Linie 18-18 in Fig. 17.Figure 18 is a schematic partial sectional view taken along line 18-18 in Fig. 17.

In den Fig. 1, 3 und 6 ist eine Viertakt-Brennkraftmaschine nach der Erfindung dargestellt und weist ein Gehäuse 20 auf, in dem Rotoren 22, 24 drehfähig gelagert sind; diese Rotoren 22, 24 sitzen drehfähig auf zugehörigen Wellen 26, 28, die unter Einhaltung rechter Winkel gegeneinander versetzt sind. Die Achse der Rotoren 22, liegt konzentrisch zu der betreffenden Welle 26 bzw. 28.In Figs. 1, 3 and 6, a four-stroke internal combustion engine is according to the invention shown and has a housing 20 in which rotors 22, 24 are rotatably mounted; these rotors 22, 24 are seated rotatable on associated shafts 26, 28, which are offset from one another while maintaining right angles. The axis of the rotors 22, is concentric to the relevant shaft 26 or 28.

An der Welle 26 ist gemäß Fig. 3 ^un(i 6 der Zeichnungen ein Kegelrad 30 befestigt, welches mit einem weiteren Kegelrad 32 in Ein-According to FIG. 3 ^and 6 of the drawings, a bevel gear 30 is attached to the shaft 26, which is connected to a further bevel gear 32

R098?4/0125R098? 4/0125

griff steht, das auf einer Welle 34 sitzt, die durch Lager $6, 38 im Gehäuse 20 gehalten wird. Das Lager 38 wird gemäß Fig. 6 durch einen Lagerdeckel 40 gehalten, welcher durch Bolzen 42 mit dem Gehäuse 40 verbunden ist.handle that sits on a shaft 34 which is held in the housing 20 by bearings $ 6,38. According to FIG. 6, the bearing 38 is held by a bearing cover 40 which is connected to the housing 40 by bolts 42.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß auf der Welle 34 außerdem ein Stirnrad 44 befestigt ist, welches mit einem weiteren Stirnrad 46 i*¹ Eingriff sbeziehung steht. Das Stirnrad 46 ist an der Rotorwelle 28 "befestigt. From Fig. 1 it can be seen that a spur gear 44 is also fixed on the shaft 34, which is in engagement ^{with a further spur gear 46 i * 1.} The spur gear 46 is attached to the rotor shaft 28 ″.

Ein Ende der Welle 28 wird von einem Lager 48 gehalten, welches in einen Lagerdeckel 4I eingesetzt ist, während ein anderes Lager 50 auf der Welle 28 an einer Seite des Rotors 24 angeordnet ist. Außerdem ist ein Lager 52 im Gehäuse vorgesehen, um die Welle 28 aufzunehmen; neben diesem Lager 52 ist ein Kegelrad 54 an der Welle 28 befestigt und steht mit einem weiteren Kegelrad 56 in Eingriff, welches eine drehfähige Auflager-Welle 58 antreibt, die in Lagern 60, 62 im Gehäuse 20 drehfähig gelagert ist.One end of the shaft 28 is supported by a bearing 48 which is shown in a bearing cap 4I is inserted, while another bearing 50 is arranged on the shaft 28 on one side of the rotor 24. aside from that a bearing 52 is provided in the housing to receive the shaft 28; In addition to this bearing 52, there is a bevel gear 54 on the shaft 28 attached and is in engagement with a further bevel gear 56, which a rotatable support shaft 58 drives which is in bearings 60, 62 is rotatably mounted in the housing 20.

Ein äußeres Ende der Welle 28 neben dem Kegelrad 54 wird von einem Lager 64 aufgenommen und ein Lagerdeckel 66 hält dieses Lager 64 im Gehäuse 20.An outer end of the shaft 28 next to the bevel gear 54 is of a Bearing 64 is added and a bearing cover 66 holds this bearing 64 in the housing 20.

Insbesondere aus Fig. 6 geht hervor, daß das Kegelrad 30 auf der Welle 26 neben einem Lager 68 liegt, welches im Gehäuse 20 angeordnet ist und durch eine Lagerkappe 70 in Axialrichtung gehalten wird, wobei der.Lagerdeckel 70 durch Bolzen bzw. Schraubbolzen 72 am Gehäuse 20 befestigt ist.In particular from Fig. 6 it can be seen that the bevel gear 30 on the Shaft 26 is located next to a bearing 68 which is arranged in the housing 20 and held by a bearing cap 70 in the axial direction is, with the bearing cover 70 by bolts or screw bolts 72 is attached to the housing 20.

Auf diese Weise ist die Welle 26 drehfähig gelagert und das Lager hält das Kegelrad 30 in einer geeigneten Eingriffsbeziehung zum Kegelrad 32, wobei diese Kegelräder exakt so gehalten werden, daß ein minimaler Totgang während des Betriebs des Getriebes erreicht wird, das die Drehung des Rotors 22 und des Rotors 24 zueinander synchronisiert, wie dies noch beschrieben wird.In this way, the shaft 26 is rotatably supported and the bearing holds the bevel gear 30 in a suitable meshing relationship with the bevel gear 32, these bevel gears are held exactly so that a minimum backlash is achieved during the operation of the transmission, which synchronizes the rotation of the rotor 22 and the rotor 24 with one another, as this will be described later.

-ui u > i"i j 2 h -ui u> i "ij 2 h

Aus den Fig. 3 und 6 geht ferner hervor, daß die Welle 26 den Rotor 22 trägt, der integral zu dieser ausgebildet ist, jedoch kann der Rotor auch auf andere Weise an der Welle 26 "befestigt sein oder von ihr getragen werden.From FIGS. 3 and 6 it can also be seen that the shaft 26 is the rotor 22, which is formed integrally with this, but the rotor can also be attached to the shaft 26 "or in other ways be carried by her.

Die Welle 26 ist außerdem in ein Lager 74 eingesetzt, neben dem ein Kegelrad J6 an der Welle 26 "befestigt ist. Das Kegelrad J6 steht gemäß Fig. 3 mit einem weiteren Kegelrad 78 in Eingriff, welches an einer zweiten Auflager-Betriebswelle 80 "befestigt ist; die Welle 80 ist der "bereits "beschriebenen Welle 58 ähnlich. Die Wellen 58 und 80 tragen entsprechende, darauf gelagerte Rotoren 82 und 84, die hinsichtlich ihrer Form den bereits beschriebenen Rotoren 22, ähnlich sind.The shaft 26 is also inserted into a bearing 74, adjacent to which a bevel gear J6 is attached to the shaft 26 ". The bevel gear J6 , as shown in FIG. 3, meshes with a further bevel gear 78 which is attached to a second bearing operating shaft 80"is; the shaft 80 is similar to the shaft 58 "already" described. The shafts 58 and 80 carry corresponding rotors 82 and 84 which are mounted thereon and which are similar in terms of their shape to the rotors 22 already described.

Das Auflagerglied 82 vermag mit dem Rotor 22 zusammenzuwirken, wäh- ' rend das Auflagerglied 84 mit dem Rotor 24 zusammenwirken kann.The support member 82 is able to interact with the rotor 22, while ' rend the support member 84 can interact with the rotor 24.

Aus Fig. 3 geht hervor, daß die Welle 80 drehfähig von Lagern 86 und 88 aufgenommen wird.From Fig. 3 it can be seen that the shaft 80 is rotatable by bearings 86 and 88 is recorded.

Die Rotoren 22 und 24 sind in im wesentlichen kreisförmigen Hohlräumen 90 und 92 drehfähig, wobei diese Hohlräume im Gehäuse 20 angeordnet sind; die funktioneile Beziehung zwischen diesen Rotoren 22, 24 ist aus Fig. 2 ersichtlich, wobei der Eingang.94 eines Kreiselverdichters des Rotors 22 in der Nähe der Drehachse gezeigt ist, die sich im Zentrum der betreffenden Welle 26 befindet. Der Rotor ist mit einem Paar von Flügeln 96 und 98 versehen, die im wesentlichen zueinander identisch sind. Der Flügel 96 weist an seinem Außenumfang einen Kompressor- bzw. Verdichterausgang 100 und der Flügel 98 einen ähnlichen Verdichterausgang auf; beide Verdichterausgänge stehen mit dem Inneren des Rotors in Verbindung, mit welchem der Verdichtereingang 94 in Verbindung steht. Der Rotor 24 ist ähnlich mit einem zentralen Verdichtereinlaß 102, der dem Einlaß 94 des Rotors 22 ähnlich ist, sowie mit Flügeln IO4 und 106 versehen, die den Flügeln 96, 98 ähnlich sind. Diese Flügel IO6, IO4 sind mit Verdichterauslaßabschnitten 108 an dem betreffenden Außenumfang der Flügel IO4, IO6 versehen.The rotors 22 and 24 are in substantially circular cavities 90 and 92 rotatable, these cavities being arranged in the housing 20 are; the functional relationship between these rotors 22, 24 can be seen from FIG. 2, the input. 94 of a centrifugal compressor of the rotor 22 is shown in the vicinity of the axis of rotation which is located in the center of the shaft 26 in question. The rotor is provided with a pair of wings 96 and 98 which are essentially are identical to each other. The wing 96 has on his Outer circumference a compressor or compressor outlet 100 and the blades 98 a similar compressor outlet; both compressor outputs are in communication with the interior of the rotor with which the compressor inlet 94 is in communication. The rotor 24 is similar with a central compressor inlet 102 similar to inlet 94 of rotor 22 and blades IO4 and 106 which are similar to the wings 96,98. These wings IO6, IO4 are provided with compressor outlet sections 108 on the respective outer circumference of the blades IO4, IO6.

S09824/Q125-S09824 / Q125-

Zwischen den Flügeln 98> 100 des Rotors 22 befinden sich ausgesparte Kammerabschnitte 110, 112. Der Flügel 9⁸ ist mit einer vorderen Wandfläche 114 versehen, die sich von einer zugehörigen Nabenfläche radial nach außen erstreckt. Außerdem ist der Flügel 98 mit einer hinteren Wandfläche 118 versehen, die mit der Kammer 112 in Verbindung steht. Der Flügel 96 ist mit einer vorderen Kammerfläche 119 versehen, die im wesentlichen in Radialrichtung zur Achse der Welle 26 angeordnet ist, sowie mit einer entsprechenden hinteren Fläche 120, die eine sich im wesentlichen radial erstreckende Wand der Kammer 110 bildet.Recessed chamber sections 110, 112 are located between the blades 98-100 of the rotor 22. The blade 9 ⁸ is provided with a front wall surface 114 which extends radially outward from an associated hub surface. In addition, the wing 98 is provided with a rear wall surface 118 which is in communication with the chamber 112. The vane 96 is provided with a front chamber surface 119 which is arranged substantially in the radial direction to the axis of the shaft 26, and with a corresponding rear surface 120 which forms a wall of the chamber 110 which extends substantially radially.

Der Flügel IO4 des Rotors 24 ist mit einer vorderen Wandfläche 122 und einer hinteren Wandfläche 124 versehen,die in Fig. 1 gezeigt sind, woraus ersichtlich ist, daß diese beiden Flächen im wesentlichen parallel liegen und auf einem im wesentlichen spiralförmig verlaufenden Winkel zur Rotationsachse der Welle 28 angeordnet sind. Demzufolge ist die Konstruktion der beiden Rotoren 22, 24 einander gleich.The vane IO4 of the rotor 24 is provided with a front wall surface 122 and a rear panel 124 shown in FIG. 1, from which it can be seen that these two surfaces are substantially lie parallel and are arranged at a substantially spiral-shaped angle to the axis of rotation of the shaft 28. As a result, the construction of the two rotors 22, 24 is mutually exclusive same.

Fig. 8 ist eine Schnittansicht durch den Rotor 24 entlang einer quer zur Achse dieses Rotors liegenden Ebene. Der Rotor 24 hat somit zwei Flügel 104, 106 und zwei zwischenliegende, ausgesparte Kammern 105, 107 (Fig. 2 und Fig. β). Die Flügel I04, IO6 können als die Kolben der in Fig. 1 gezeigten Maschine angesehen werden. Der nebenliegende und mit dem Rotor 24 in Eingriff stehende Rotor 22 ist in einer typischen Position dargestellt, in welcher der Rotor 24 sich im Expansipnshub befindet, wie dies durch den Pfeil 25 dargestellt ist und wobei der Expansionshub teilweise ausgeführt ist; der Verdichtungshub- bzw. -takt wird durch den Pfeil 27 veranschaulicht und tritt zur gleichen Zeit in dem ausgesparten Hohlraum IO5 auf. Ersichtlicherweise wirkt die Expansionshubkraft auf diß Fläche des Hohlraums 105 und die Verdichtung der frischen Kraftstoffladung wird gegen die Fläche 118 der Kammer 105 ausgeführt. Die Verbrennungsgase sind in der Fläche I05 beim Expansionshub relativ heiß im Vergleich zu der Kraftstoffladung, die im Bereich 118 verdichtet wird, was durch den Pfeil 27 gezeigt ist.8 is a sectional view through the rotor 24 along a plane lying transverse to the axis of this rotor. The rotor 24 thus has two blades 104, 106 and two intermediate, recessed chambers 105, 107 (FIG. 2 and FIG. 6). The wings I04, IO6 can be viewed as the pistons of the machine shown in FIG. 1. The adjacent rotor 22, which is in engagement with the rotor 24, is shown in a typical position in which the rotor 24 is in the expansion stroke, as shown by the arrow 25, and with the expansion stroke partially carried out; the compression stroke is illustrated by arrow 27 and occurs at the same time in the recessed cavity IO5. It can be seen that the expansion stroke force acts on the surface of the cavity 105 and the compression of the fresh fuel charge is carried out against the surface 118 of the chamber 105. The combustion gases are relatively hot in the area I05 during the expansion stroke compared to the fuel charge which is compressed in the area 118, which is shown by the arrow 27.

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Die über den Verdichtungseinlaß des Rotors 24 eingegebene Kraftstoffladung wird durch einen Einlaßkanal geführt, wie dies noch näher erläutert wird und kann vergast werden oder es wird gewünschtenfalls eine Kraftstoffeinspritzung verwendet, um den Kraftstoff, beispielsweise einen kohlenwasserstoffhaltigen Kraftstoff gegenüber der durch den Verdichtereinlaß 102 angesaugten Luft zu proportionieren.The fuel charge input through the compression inlet of the rotor 24 is passed through an inlet channel, as will be explained in more detail below, and can be gasified or it will if desired a fuel injection is used to deliver the fuel, for example a hydrocarbon fuel relative to the air drawn in through the compressor inlet 102.

Die in den Verdichtereinlaß 102 eintretende Luft in der Nähe der Drehachse der Welle 28 strömt infolge der Zentrifugalwirkung radial nach außen, die durch Schaufeln 126, 127 hervorgerufen wird und die Luft wird durch die verschiedenen Flächen der Flügel I04, IO6 diskret auf Grund von Rippen 128 und Kanälen I30 verteilt, die im Inneren des Rotors 24 vorgesehen sind, so daß diese Strömung zum Kühlen und zum Anpumpen von Luft für den gewünschten Zweck geleitet bzw. gerichtet wird. In den Gebieten höherer Temperaturen sind zusätzliche Rippen 132 vorgesehen und Rippen 134 können benützt werden, um die erforderlichen Oberflächen für die Wärmeübertragung zu bilden.The air entering the compressor inlet 102 is near the The axis of rotation of the shaft 28 flows radially outward as a result of the centrifugal effect, which is caused by blades 126, 127 and the air is passed through the various surfaces of the blades I04, IO6 distributed discretely on the basis of ribs 128 and channels I30 which are in the Inside the rotor 24 are provided so that this flow to the Cooling and for pumping air is directed or directed for the desired purpose. In the areas of higher temperatures are additional ribs 132 are provided and ribs 134 can be used be to the surfaces required for heat transfer to build.

Der Rotor 24 ist mit einem bogenförmigen Nabenabschnitt I36 versehen, der sich am Boden des Hohlraums bzw. der Kammer IO5 befindet; das betreffende Ende des Flügel des Rotors 22 ist konkav ausgebildet und an die konvexe Oberfläche des Nabenabschnitts I36 angepaßt. In ähnlicher Weise ist die Kammer IO7 mit einem bogenförmigen Nabenabschnitt 138 versehen, der ähnlich dem Abschnitt I36 ausgebildet ist.The rotor 24 is provided with an arcuate hub portion I36, which is located at the bottom of the cavity or chamber IO5; the relevant end of the wing of the rotor 22 is concave and adapted to the convex surface of the hub portion I36. Similarly, the chamber IO7 has an arcuate shape Hub portion 138 provided, which is similar to the section I36 is trained.

Aus Fig. 9 ergibt sich, daß der Nabenabschnitt I36 in Querrichtung konkav ausgebildet ist und an den Umfang der zugehörigen Flügel des Rotors 22 angepaßt ist. Der Rotor 22 ist ferner mit Rippen 129 versehen, die den Rippen 128 des Rotors 24 ähnlich sind. Die Funktion des Kreiselverdichters im Inneren jedes Rotors sowie die Leitschaufeln bzw. Flügel und Schaufeln liefern sine Verteilung der Strömung, die proportional sein kann, um die erwünschten thermischen Werte für bzw. in den verschiedenen Gebieten des Rotors entsprechendFrom Fig. 9 it follows that the hub portion I36 in the transverse direction Is concave and is adapted to the circumference of the associated vanes of the rotor 22. The rotor 22 is also provided with ribs 129 which are similar to the ribs 128 of the rotor 24. The function of the centrifugal compressor inside each rotor as well as the guide vanes or blades and vanes provide sine distribution of the flow, which can be proportional to the desired thermal Values for or in the various areas of the rotor accordingly

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der Konzeption und Analyse der erforderlichen Flächen für die Wärmeübertragung zu erreichen. Die Wirkung des Zentrifugalverdichters bzw. Kreiselverdichters auf die eintretende, angesaugte Ladung wird mehr als nur den"volumetrischen Wirkungsgradverlust der Maschine kompensieren, der normalerweise dadurch auftritt, daß ohne den Vorteilen einer Vorverdichtung bzw. Überverdichtung die eintretende Ladung einer Erhitzung unterworfen wird.the conception and analysis of the areas required for heat transfer to reach. The effect of the centrifugal compressor or centrifugal compressor on the incoming, sucked in charge becomes more than just the "volumetric loss of efficiency of the machine compensate, which normally occurs by the fact that without the advantages of pre-compression or over-compression the occurring Charge is subjected to heating.

In Pig. 7 ist das Maschinengehäuse schematisch dargestellt und die Position des Rotors 22 ist typisch für eine solche Stellung, in welcher einer der Rotoren die Position einnimmt, in welcher ein Expansionshub beendet ist und der andere Rotor die Position einnimmt, in welcher der Auslaßhub eingeleitet wird. Eine Auslaßöffnung 140 im Maschinengehäuse 20 befindet sich an einer oder an beiden Seiten des Rotor3 22. Das drehfähige Auflagerglied 82 wirkt wie ein ausstoßender Rotor, der in die Kammer 110 gedreht wird, um wirksam verbrannte Gase aus der Kammer 110 über die Auslaßöffnung 140 nach außen zu befördern; die evakuierte Kammer 110 wird gedreht, um durch eine Ansaugkammer I42 im Gehäuse 20 hindurchzugehen. Die Kammer bzw. der Hohlraum I42 ist in Fig. 1 dargestellt und hat im allgemeinen bogenförmige Gestalt und erstreckt sich von dem Umfang des Rotors 22 nach außen; die Kammer I42 weist den gleichen Querschnitt wie eine weitere Kammer oder ein Hohlraum 143 auf, der neben dem Umfang des Rotors 24 angeordnet ist, wie ebenfalls aus Fig. 1 hervorgeht. Im Querschnitt entspricht der Hohlraum 143 der Querschnittsform des Hohlräume bzw. der Kammer 142 und die Querschnittsfläche des Hohlraums 143 steht in Verbindung mit den gegenüberliegenden Seiten der jeweiligen Rotoren.In Pig. 7 the machine housing is shown schematically and the Position of the rotor 22 is typical of such a position in which one of the rotors assumes the position in which a Expansion stroke is ended and the other rotor assumes the position in which the exhaust stroke is initiated. An outlet port 140 in the machine housing 20 is located on or on both sides of the rotor3 22. The rotatable support member 82 acts like an ejecting rotor that is rotated into the chamber 110 around effectively burned gases from chamber 110 via the exhaust port 140 to be promoted to the outside world; the evacuated chamber 110 is rotated, to pass through a suction chamber I42 in the housing 20. the Chamber or the cavity I42 is shown in Fig. 1 and has in generally arcuate shape and extending outwardly from the periphery of rotor 22; the chamber I42 has the same cross-section as a further chamber or a cavity 143, which is arranged next to the circumference of the rotor 24, as also from Fig. 1 shows. In cross section, the cavity 143 corresponds to the cross-sectional shape of the cavity or chamber 142 and the cross-sectional area of the cavity 143 is in communication with the opposite sides of the respective rotors.

Die Hohlräume I42, 143 sind Luft aufnehmende bzw. Luft empfangende Räume, die verdichtete Luft von einer verdichteten Kraftstoffladung von den jeweiligen Rotoren aufnehmen können, so daß - wenn jeder Rotor, beispielsweise der Rotor 22, Fig. f - ±n der durch einen Pfeil 144 gezeigten Richtung bewegt wird, die Kammer 110 in Verbindung mit dem Hohlraum I42 gelangt und somit mit Luft gefüllt wird, die vorher durch die zentrifugale Beförderung der Luft durchThe cavities I42, 143 are air-receiving and air-receiving spaces that can receive compressed air from a compressed fuel charge from the respective rotors, so that - if each rotor, for example the rotor 22, Fig. F - ± n is indicated by an arrow 144 is moved, the chamber 110 comes into communication with the cavity I42 and is thus filled with air that was previously caused by the centrifugal transport of the air through

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den Kreiselverdichterabschnitt des Inneren jedes Rotorflügels verdichtet wurde, wie dies aus Fig. J hervorgeht; der Flügel "befindet sich in einer Stellung, in welcher er verdichtete Luft oder ein Kraftstoff-Luft-Gemisch in den Hohlraum 14² abgibt, so daß - wenn die Kammer 110 sich in Richtung des Pfeiles 144 dreht verdichtete Luft oder ein verdichtetes Kraftstoff-Luft-Gemisch in die Kammer 110 eintritt und diese Ladung in der Kammer 110 darauffolgend neben dem betreffenden Flügel des Rotors 24 verdichtet wird, wie dies noch näher erläutert wird.the centrifugal compressor portion of the interior of each rotor blade has been compressed as shown in Fig. J ; the wing "is in a position in which it releases compressed air or a fuel-air mixture into the cavity 14 ² , so that - when the chamber 110 rotates in the direction of arrow 144, compressed air or a compressed fuel-air -Mixture enters the chamber 110 and this charge is subsequently compressed in the chamber 110 next to the relevant wing of the rotor 24, as will be explained in more detail below.

Somit wird die Luft oder das Luft-Kraftstoff-Gemisch von der Peripherie und über den Verdichterausgang des Flügels 96 durch die zentrifugale Pumpwirkung in den Hohlraum 142 gepumpt und strömt dann in die evakuierte Kammer 110, um in einem fortlaufenden Maschinentakt komprimiert zu werden, wie dies bereits beschrieben ist.Thus, the air or the air-fuel mixture is taken from the periphery and via the compressor outlet of the vane 96 through the centrifugal pumping action is pumped into cavity 142 and flows then into the evacuated chamber 110 in order to be in a continuous machine cycle to be compressed as described earlier.

Die durch den Kreiselverdichter im Rotor hervorgerufene Strömung füllt den Hohlraum I42 mit einem Luftdruck, der größer als der Umgebungsdruck bzw. Atmosphärendruck ist und der Hohlraum I42 steht mit den entgegengesetzten Seiten der Kammer 110 zum Zwecke einer schnellen Ladung der Kammer 110 von der Seite wie auch von der Peripherie des Rotors 22 her in Verbindung, da sich letzterer durch den Hohlraum 142 hindurchdreht; infolgedessen trägt eine derartige Anordnung und Geometrie des Hohlraums I42 zur Erhöhung des volumetrischen Wirkungsgrades bei.The flow caused by the centrifugal compressor in the rotor fills the cavity I42 with an air pressure that is greater than that Ambient pressure or atmospheric pressure and the cavity I42 stands with opposite sides of the chamber 110 for the purpose rapid loading of the chamber 110 from the side as well as from the periphery of the rotor 22, since the latter rotates through cavity 142; as a result, carries such a Arrangement and geometry of the cavity I42 to increase the volumetric efficiency.

Die Entladung des Flügels 96 wird in geeigneter Weise dazu benützt, den abgesaugten bzw. geleerten Kammerabschnitt 110 unmittelbar darauf und in Richtung der Drehung zu füllen. Das Ende der Kammer 142 in Richtung der Drehung ist derart angeordnet, daß ein vollständiger Gehäuseabschluß an den Seiten und an der Peripherie des Rotors 22 gebildet wird, bevor der Eingriff mit dem zusammenarbeitenden Flügel des Rotors 24 eingeleitet wird, um die Verdichtung der frischen Kraftstoffladung in dem Kammerabschnitt 110 zu bewirken. The discharge of the wing 96 is used in a suitable manner to to fill the evacuated or emptied chamber portion 110 immediately thereafter and in the direction of rotation. The end of the chamber 142 in the direction of rotation is arranged such that a complete Housing closure on the sides and on the periphery of the rotor 22 is formed before engagement with the cooperating Wing of the rotor 24 is initiated to the compression of the fresh charge of fuel in the chamber portion 110.

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Die Bogenlänge der Kammer 14² ist praktisch gleich oder geringfügig größer als die Bogenlänge der betreffenden Rotorflügel, "beispielsweise der Flügel 96 und 98, wie dies aus Fig. 7 hervorgeht.The arc length of the chamber 14 ² is practically the same as or slightly greater than the arc length of the relevant rotor blades, "for example the blades 96 and 98, as can be seen from FIG.

Aus den Fig. 6 und 7 ist ersichtlich, daß der Rotor 22 als integraler Bestandteil zur Welle 26 ausgebildet ist, jedoch kann der Rotor 22 auch in jeder anderen, gewünschten Weise an dieser Welle befestigt sein.6 and 7 it can be seen that the rotor 22 as an integral Part of the shaft 26 is formed, but the rotor 22 can also be attached to this shaft in any other desired manner be attached.

Der Rotor 22 ist im wesentlichen identisch mit dem beschriebenen Rotor 24 und die Schaufeln und Leitschaufeln des Kreiselverdichters sind einander ebenfalls ähnlich, d.h. die Schaufeln 146 des Rotors 22 sind den Schaufeln 126 des Rotors 24 ähnlich. Die Leitschaufeln 146 sind in Fig. 6 dargestellt und von einer im wesentlichen zylindrischen Verdichtereinlaßöffnung I48 umgeben und der Durchmesserbereich I50 der Welle 126 sowie der innere Aufbau des Verdichters dieses Rotors 22 sind dem in Fig. 8 gezeigten Rotor 24 ähnlich und liefern die gleiche zentrifugale Pumpwirkung, wie bereits vorstehend erläutert ist , um. die Abgabe komprimierter Luft in die Aufnahmekammer I42 hervorrufen. Der Rotor 24 vermag dagegen komprimierte Luft in die Kammer 143 abzugeben, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist.The rotor 22 is essentially identical to the rotor 24 described and the blades and guide vanes of the centrifugal compressor are also similar to each other, i.e., the blades 146 of the rotor 22 are similar to blades 126 of rotor 24. The guide vanes 146 are shown in Figure 6 and are of a substantially cylindrical shape Surrounding compressor inlet port I48 and the diameter range I50 of shaft 126 and the internal structure of the compressor this rotor 22 are similar to the rotor 24 shown in FIG. 8 and provide the same centrifugal pumping action as already above is explained to. cause the discharge of compressed air into the receiving chamber I42. The rotor 24 can, however, be compressed To release air into the chamber 143 as shown in FIG.

Aus Fig. 6 ist ersichtlich, daß das Gehäuse 20 mit einem Einlaßkanal 152 versehen ist, der Luft in der Richtung führen kann, die durch die Pfeile 154 gezeigt ist. Die Luft kann mit kohlenwasserstoffhaltigen Kraftstoffen oder dergleichen gemischt werden, um ein Kraftstoff-Gemisch zu bilden oder es kann eine Kraftstoffeinspritzung in die Verbrennungskammern vorgesehen sein, wie dies nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 4 und 5 beschrieben ist.From Fig. 6 it can be seen that the housing 20 with an inlet channel 152 is provided, which can lead air in the direction that shown by arrows 154. The air can contain hydrocarbons Fuels or the like can be mixed to form a fuel mixture or it can be fuel injection may be provided in the combustion chambers as described below with reference to Figs.

Fig. 6 macht deutlich, daß der Kanal I52 mit vorragenden Leitblechen 156 versehen ist, welche von den Verbrennungskammerräumen des Gehäuses neben dem Umfang des Rotors 22 vorstehen und die nach Fig. 3 Hitze an die Luft abgeben können, welche durch den Ansaugkanal 152 strömt. Auf diese Weise nimmt die durch den Ansaug- oderFig. 6 makes it clear that the channel I52 with protruding baffles 156, which of the combustion chamber spaces of the housing protrude next to the circumference of the rotor 22 and which, according to FIG. 3, can give off heat to the air which passes through the intake duct 152 flows. In this way, the intake takes or

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Einlaßkanal 152 strömende Luft Wärme von den Oberflächen der Leitbleche 156 ab und die Luft strömt in die Einlaßöffnung I58 des Kreiselverdichterabschnitts des Rotors 22 und überträgt somit die Hitze auf die eintretende Luft über den Kanal 152, wobei auf andere Weise diese Hitze ohne Wärmeaustausch verlorenginge.Inlet passage 152 air flowing heat from the surfaces of the baffles 156 and the air flows into the inlet port I58 of the Centrifugal compressor section of the rotor 22 and thus transfers the heat to the incoming air via the duct 152, wherein on otherwise this heat would be lost without heat exchange.

Ein dem Kanal 1-5.2 ähnlicher Kanal ist mit 158 (Fig. 3) bezeichnet und steht mit einer Einlaßöffnung I60 des Rotors 24 in Verbindung. Die eine Wärmetauscherwirkung beinhaltenden Leitbleche 162 im Kanal 156 bewirken eine Wärmeübertragung SQ die Luft oder das Kraftstoff-Gemisch, welches in die Öffnung I60 des Rotors 24 eintritt.A channel similar to channel 1-5.2 is designated 158 (FIG. 3) and is in communication with an inlet port 160 of the rotor 24. The baffles 162, which contain a heat exchange effect, in the channel 156 cause a heat transfer SQ the air or the fuel mixture, which enters opening 160 of rotor 24.

Die Formgebung des Einlaßkanals I58 ist dem Einlaßkanal 152 ähnlich, wie aus Fig. 6 hervorgeht.The shape of the inlet port I58 is similar to the inlet port 152, as can be seen from FIG. 6.

Die in Fig. 7 gestrichelt gezeigte Auslaßöffnung I40 ist in Fig. durch voll ausgezeichnete Linien dargestellt und steht mit einem Auspuffrohr I64 (Fig. 3) in Verbindung, welches die Abgase an die Atmosphäre leitet. Ein ähnliches Auspuffrohr 167 steht mit einer Öffnung in Verbindung, die sich neben dem Rotor 24 befindet und der Öffnung I40 ähnlich ist.The outlet port I40 shown in dashed lines in FIG. 7 is shown in FIG. shown by solid lines and is connected to an exhaust pipe I64 (Fig. 3) in connection, which the exhaust gases to the Atmosphere. A similar exhaust pipe 167 is provided with a Opening in connection, which is located next to the rotor 24 and is similar to port I40.

Gemäß Fig. 4 und 5 sind Verbrennungskammern I66, I68 in dem Gehäuse in den durch Schnittlinien gebildeten Räumen I70, 172 der Rotoren 22, 24 angeordnet und diese Verbrennungskammern sind mit entsprechenden Zündkerzen 174, 176 ausgerüstet. Kraftstoff-Einspritzdüsen können ebenfalls in diesen Verbrennungskammern bei Maschinen angeordnet sein, die eine derartige Kraftstoffzuführungsart verwenden.4 and 5, combustion chambers I66, I68 are in the housing in the spaces I70, 172 of the Rotors 22, 24 are arranged and these combustion chambers are with corresponding spark plugs 174, 176 equipped. Fuel injectors can also be arranged in these combustion chambers in machines which have such a fuel supply type use.

Die Auflager-Rotoren 82, 84 sind in den Fig. 15 und 16 dargestellt und mit ein Paar von Flügeln versehen, die hinsichtlich der Form den Flügeln der zugeordneten Rotoren 22, 24, mit welchen sie zusammenarbeiten, ähnlich sind. Diese Rotoren 82, 84 sind gemäß Fig. 1 und 3 relativ dünn, so daß sie nur einen geringen Platzanspruch in den zugeordneten Kammerabschnitten zwischen den Flügeln der jeweiligen Rotoren erfordern.The support rotors 82, 84 are shown in FIGS and provided with a pair of blades which, in terms of shape, correspond to the blades of the associated rotors 22, 24 with which they cooperate, are similar. These rotors 82, 84 are relatively thin as shown in FIGS. 1 and 3, so that they only take up a small amount of space in the associated chamber sections between the wings of the respective rotors.

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Die Rotoren 82, 84 sind schematisch in den Fig. 11 Ms 16 dargestellt und im folgenden wird ihre Funktion näher erläutert.The rotors 82, 84 are shown schematically in FIGS. 11 and 16 and their function is explained in more detail below.

In Fig. 11 sind die funktioneilen Teile der vorstehend beschriebenen Maschine schematisch gezeigt. Am Beginn eines Expansionshubs des Rotors 24 schneiden sich ersichtlicherweise die Gehäusebohrungsabschnitte an den Rotor-Durchgangskanälen 180, 182 unter rechten Winkeln und bilden die Expansions- und Kompressionskammern in Verbindung mit den Rotoren 22, 24. Die Zündkerzen 176» 174 sind in der betreffenden Verbrennungskammer 172 bzw. I70 vorgesehen.In Fig. 11, the functional parts are those described above Machine shown schematically. At the beginning of an expansion stroke of the rotor 24, it can be seen that the housing bore sections intersect on the rotor through-channels 180, 182 at right angles and form the expansion and compression chambers in communication with rotors 22, 24. Spark plugs 176 »174 are in the relevant combustion chamber 172 or I70 is provided.

Aus Fig. 11 geht hervor, daß die Zündkerze 176 gerade einen Funken abgegeben hat und das Kraftstoff-Luft-Gemisch in der Kammer 172 zwischen der Seitenwand und dem Flügelabschnitt 96 des Rotors sowie dem hinteren Ende des Flügelabschnitts 106 des Rotors 24 einen Expansionshub ausführt, so daß der Ümfangsflügelabschnitt IO6 in der durch einen Pfeil 184 gezeigten Richtung gedreht wird. Dadurch wird der Flügelabschnitt IO4 des Rutors 24 das Kraftatoff-Luft-Gemisch in der Kammer I70 zwischen der gegenüberliegenden Seite des Flügelabschnitts 96 des Rotors 22 und der Vorderfläche des Flügelabschnitts 104 des Rotors 24 komprimieren. Die vordere Fläche des Flügels IO6 hat zu diesem Zeitpunkt den Ausstoß der Abgase nach außen über eine Ausstoßöffnung I66' in Verbindung mit einem peripheren Abschnitt 186 des Rotors 84 beinahe beendet.Referring to Figure 11, it can be seen that the spark plug 176 is producing a spark has released and the fuel-air mixture in the chamber 172 between the sidewall and wing portion 96 of the rotor as well as the rear end of the wing portion 106 of the rotor 24 an expansion stroke executes so that the wing portion IO6 in the is rotated in the direction shown by arrow 184. As a result, the wing section IO4 of the rutor 24 becomes the fuel-air mixture in chamber I70 between the opposite side of the wing section 96 of the rotor 22 and the front surface of the wing portion 104 of the rotor 24 compress. The front surface of the wing IO6 at this time has discharging the exhaust gases to the outside through a discharge port I66 'in communication with a peripheral portion 186 of the rotor 84 almost finished.

In Fig. 12 ist die Lage der Teile dargestellt, wobei der Expansionshub in der Kammer IO5 und der Ausstoßhub in der Kammer 112 teilweise ausgeführt ist. Der Flügel IO4 des ersten Rotors 24 hat den Verdichtungshub in der Kammer I70 nahezu vollendet, so daß die Kammer I70 dafür bereitsteht, daß die Zündkerze 174 zündet. Das Ansaugen des Kraftstoff-Luft-Gemischs, welches in die Kammer 110 eintritt, findet zwischen dem hinteren Ende des Umfangsabschnitts 98 des Rotors 22 undifer Seite des Umfangsabschnitts 190 des rotierenden Auflagers 82 statt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Ausstoßöffnung I66¹ durch den Flügel IO6 des Rotors 24 geschlossen, während die Auslaßöffnung I40 und der Einlaß zur Kammer I42 zur zugehörigen Kammer geöffnet sind.The position of the parts is shown in FIG. 12, the expansion stroke in chamber IO5 and the ejection stroke in chamber 112 being partially executed. The vane IO4 of the first rotor 24 has nearly completed the compression stroke in the chamber I70, so that the chamber I70 is ready for the spark plug 174 to ignite. The suction of the fuel-air mixture, which enters the chamber 110, takes place between the rear end of the circumferential section 98 of the rotor 22 and lower side of the circumferential section 190 of the rotating support 82. At this time, the discharge port I66 ^{1 is closed} by the vane IO6 of the rotor 24, while the outlet port I40 and the inlet to the chamber I42 to the associated chamber are open.

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Fig. 13 zeigt die Situation, die dem Zünden der Zündkerze 174 der Zündung der Ladung in der Kammer I70 folgt, wodurch der Flügel 96 i-ⁿ äer durch einen Pfeil I96 gezeigten Richtung angetrieben wird, so daß der Rotor 22 über seinen Flügel 98 die Kraftstoffladung verdichtet, die zuvor durch den Hohlraum 142 in die Kammer 112 eingeleitet wurde.Fig. 13 shows the situation that the ignition of the charge in the chamber follows I70 ignition of the spark plug 174, whereby the vane 96 is driven ⁱⁿ OCE shown by an arrow I96 direction, so that the rotor 22 via its wing 98, the Compresses fuel charge previously introduced into chamber 112 through cavity 142.

Bei einem weiteren Arbeitsschritt des Motors wird gemäß Fig. I4 ein Expansionshub in der Kammer 112 ausgeführt, der als teilweise vollendet dargestellt ist, wobei die Auslaßöffnung I40 abgeschlossen ist und die Auslaßöffnung 166' sowie die Ansaugkammer 143 sich in einer offenen Stellung befinden. Anschließend kehrt die Maschine zu dem in Fig. 1 gezeigten Takt zurück. Infolgedessen werden mit der erläuterten Maschine die Taktschritte nacheinander ausgeführt, die in den Fig. 11 bis I4 nacheinander gezeigt sind.In a further working step of the motor, a Expansion stroke performed in chamber 112, shown as partially completed, with outlet port I40 closed is and the outlet opening 166 'and the suction chamber 143 are in are in an open position. The machine then returns to the cycle shown in FIG. As a result, with the explained machine, the clock steps are executed one after the other, which are shown one after the other in FIGS. 11 to 14.

Aus Fig. 10 ist ersichtlich, daß eine Maschine mit einer Zweitakt-Verbrennungsmotoranordnung die vorstehend erläuterten Ausstoß- oder Dreh-Auflagerglieder 02, 84 nicht verwendet. Somit ist ein Zweitakt-Motor der in Fig. 10 gezeigten Art wesentlich einfacher als der beschriebene Viertakt-Motor.From Fig. 10 it can be seen that an engine with a two-stroke internal combustion engine arrangement the ejection or rotary support members 02, 84 explained above are not used. Thus is a two-stroke engine of the type shown in Fig. 10 is much simpler than the four-stroke engine described.

Ein Zweitakt-Motor gemäß dieser Erfindung, wie sie in Fig.. 10 gezeigt ist, weist ein Gehäuse 200 mit Rotoren 202, 204 auf, die drehfähig im Gehäuse 200 angeordnet sind. Stirnräder 206, 208 entsprechen den Stirnrädern 441 4^ und der Rotor 202 wird über Kegelräder angetrieben, wie beispielsweise die Kegelräder 30» 32 (Fig. 3 und 6)A two-stroke engine according to this invention as shown in FIG has a housing 200 with rotors 202, 204 which are rotatably arranged in the housing 200. Spur gears 206, 208 correspond the spur gears 441 4 ^ and the rotor 202 is via bevel gears driven, such as the bevel gears 30 »32 (Fig. 3 and 6)

Ansaugkammern bzw. Hohlräume 210, 212 zur Aufnahme von Luft, die im Gehäuse 200 angeordnet sind, sind den Kammern I42, 143 ähnlich.Intake chambers or cavities 210, 212 for receiving air that is in the Housing 200 are arranged, the chambers I42, 143 are similar.

Jeder Rotor 202, 204 ist mit einer-Kreiselverdichteranordnung ähnlich der in Fig. 7 und 8 gezeigten Anordnung versehen und somit weist auch die Zweitakt-Maschine eine Ansaugkanaleinrichtung 214 mit Wärmetauscher-Leitblechen 216 in diesen Kanälen auf, welche mit einer Einlaßöffnung 218, beispielsweise des Rotors 24 in Ver-Each rotor 202, 204 is similar to a centrifugal compressor assembly 7 and 8, and thus the two-stroke engine also has an intake duct device 214 with heat exchanger baffles 216 in these channels, which are connected to an inlet opening 218, for example of the rotor 24

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bindung stehen. Der Rotor 202 weist eine ähnliche Ansaugeinrichtung auf, wie in Verbindung mit dem Rotor 22 beschrieben wurde.commitment. The rotor 202 has a similar suction device as described in connection with rotor 22.

Unter Bezugnahme auf Fig. 10 ist darauf hinzuweisen, daß die Drehung des Rotors 202 in einer durch den Pfeil 220 gezeigten Richtung dazu führen wird, daß die Hinterkante 222 eines Flügels 224 des Rotors 202 an einer Kante 226 einer Auslaßöffnung vorbeigeht, die mit einem Auslaßrohr 229 in Verbindung steht, wobei dieses Auslaßrohr bzw. Auspuffrohr 229 die Abgase an die Atmosphäre freigibt. Dies tritt am Ende des Expansionshubs des betreffenden ausgesparten Kammerabschnitts 228 auf, an den sich ein Flügel 230 des Rotors anschließt. Referring to Fig. 10, it should be noted that the rotation of the rotor 202 in a direction shown by arrow 220 will result in the trailing edge 222 of a wing 224 of the rotor 202 passes an edge 226 of an outlet opening which is in communication with an outlet pipe 229, this outlet pipe or exhaust pipe 229 releases the exhaust gases to the atmosphere. This occurs at the end of the expansion stroke of the recessed in question Chamber section 228, to which a wing 230 of the rotor is connected.

Der in den Verbrennungsgasen verbleibende Druck läßt die verbrannten Gase des Verbrennungsvorgangs von dem Kammerabschnitt 228 durch die Auslaßöffnung 226 strömen und eine Entleerung des Kammerabschnitts 228 erreichen, woraufhin der Kammerabschnitt 228 mit einer frischen Ladung von der Kammer 210 gefüllt wird, da die Drehung des Rotors 202 bis zu einer Position fortschreitet, an welcher die Hinterkante 222 gegenüber der Kante 232 des Kammerabschnitts 210 freiliegt. Im Hinblick auf den Aufbau könnte das Trägheitsmoment der ausströmenden Verbrennungsgase durch die Öffnung 226 wirksam den Hohlraum 228 auf einen unterhalb des TTmgebungsdrucks liegenden Wert evakuieren und die Verunreinigung der neu eintretenden Ladung würde minimal sein. Andererseits können die Auslaßöffnung 226 und die Ansaug- oder Luft empfangende Kammer 210 dicht nebeneinander vorgesehen werden, wie dies in Fig. 10 gezeigt ist, so daß die Drehung der Kammer 228 ihre Kante 222 in den Kammerabschnitt 210 neben deren Endabschnitt 232 bewegen läßt, während der verbleibende Abschnitt der Kammer 228 weiterhin gegenüber der Auslaßöffnung 226 freigesetzt bzw. geöffnet bleibt. Infolgedessen wird die in der Ansaugkammer 210 vorliegende Ladung, die einen wesentlich höheren Druckwert einnimmt, die verbrannten Gase über die Auslaßöffnung 226 entfernen, da der Kammerabschnitt bzw. Hohlraum 228 mit Frischluft oder mit einem frischen Luft-Brennstoff-Gemisch gefüllt ist. Dies ist insbesondere bei Maschinen anwendbar, dieThe pressure remaining in the combustion gases allows the combusted gases of the combustion process to flow from the chamber section 228 through the outlet port 226 and achieve an evacuation of the chamber section 228, whereupon the chamber section 228 is filled with a fresh charge from the chamber 210 as the rotation of the rotor 202 advances to a position at which the trailing edge 222 is exposed from the edge 232 of the chamber portion 210. In terms of design, the moment of inertia of the effluent combustion gases through port 226 could effectively evacuate cavity 228 to below ambient pressure and contamination of the newly entering charge would be minimal. On the other hand, the outlet port 226 and the suction or air receiving chamber 210 can be provided close to each other, as shown in Fig. 10, so that the rotation of the chamber 228 causes its edge 222 to move into the chamber portion 210 adjacent its end portion 232 while the remaining portion of the chamber 228 remains continue to be released over the outlet port 226 and opened. As a result, the charge present in the suction chamber 210, which has a much higher pressure value, will remove the burned gases via the outlet opening 226, since the chamber section or cavity 228 is filled with fresh air or with a fresh air-fuel mixture. This is particularly applicable to machines that

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eine Kraftstoffeinspritzung haben, wobei die frische Ladung nur aus Luft "besteht, obgleich auch Kraftstoff-Luft-Gemische verwendbar sind, wie dies bei Zweitakt-Motoren möglich ist, die mit Kraftstoff-Luft-Gemischen gespeist werden.have a fuel injection, the fresh charge only "consists of air", although fuel-air mixtures can also be used , as is possible with two-stroke engines which are fed with fuel-air mixtures.

Die erfindungsgemäße Viertakt-Maschine ist mit einer Kupplung 2/j.O zur Leistungsabgabe versehen, die mit einer Welle 34 in Verbindung steht (Fig. 6), während eine Zweitakt-Maschine nach der Erfindung (Fig. 10) mit einer Kupplung 242 zur Leistungsabgabe versehen ist, die mit einer Welle 243 in Verbindung steht und wobei die Welle der Welle 34 der in Fig. 1 bis 6 gezeigten Viertakt-Maschine entspricht. The four-stroke engine according to the invention is equipped with a clutch 2 / j.O provided for power output, which is connected to a shaft 34 stands (Fig. 6), while a two-stroke engine according to the invention (Fig. 10) is provided with a clutch 242 for power output, which is in communication with a shaft 243 and wherein the shaft corresponds to the shaft 34 of the four-stroke engine shown in FIGS.

Die Fig. I7 und 18 veranschaulichen einen Verdichter nach der Erfindung, der ein Gehäuse 244 mit zwei Rotoren 246 und 248 im Gehäuse aufweist. Die Rotoren 246 und 248 sind den Rotoren 22 und ähnlich und haben ähnlichen Kreiselverdichteraufbau mit Leitblechenj anstelle in den vorderen Abschnitt des Hohlraums wie beiüblichei Motoren ist die die maximale Wärmeübertragung bewirkende Oberfläche in Richtung auf den hinteren Raum des Hohlraums gerichtet. FIGS. 17 and 18 illustrate a compressor according to the invention which has a housing 244 with two rotors 246 and 248 in the housing. The rotors 246 and 248 are similar to rotors 22 and 14 and have similar centrifugal compressor construction with baffles instead of in the front portion of the cavity as in conventional engines, the maximum heat transfer surface is directed towards the rear of the cavity.

Der in Fig. 7 gezeigte Verdichter kann etwas unterschiedliche Schaufeln oder Leitschaufeln aufweisen, wobei sich diese Schaufeln 249 von der zentralen Welle 250 weg erstrecken. Der Aufbau des Kompressorrotors 248 ist ähnlich dem beschriebenen Aufbau und enthält eine Einlaßöffnung 251, mit der die Leitbleche 249 in Verbindung stehen. Dia Leitbleche 249 sind mit Abschnitten 252 versehen, die sich in die Nähe der Welle 255 erstrecken; eine glockenförmige Einlaßöffnung 254 im Gehäuse 244 leitet Luft zu der Einlaßöffnung 251 des Rotors 248 und in ähnlicher Weise ist ein glockenförmiger Einlaß als Einlaß für den Rotor 246 vorgesehen.The compressor shown in Fig. 7 can have somewhat different blades or guide vanes, these vanes 249 extend away from the central shaft 250. The structure of the compressor rotor 248 is similar to that described and includes an inlet port 251 with which the baffles 249 are in communication. Dia baffles 249 are provided with sections 252, which extend near shaft 255; a bell-shaped one Inlet port 254 in housing 244 directs air to the inlet port 251 of the rotor 248 and similarly a bell-shaped inlet is provided as the inlet for the rotor 246.

Aus Fig. 17 ist ersichtlich, daß die Schaufeln 249 vom Mittelpunkt ausgehend, d.h. zentrifugal ausgebildet sind, um Luft in einen Hohlraum 256 zu drücken, der in Radialrichtung außerhalb des Kompressorrotors 246 vorgesehen ist, sowie in einen Hohlraum 258, der inFrom Fig. 17 it can be seen that the blades 249 from the center starting, i.e. centrifugal, to force air into a cavity 256 which is radially external to the compressor rotor 246 is provided, as well as in a cavity 258 which is shown in

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Radialrichtung außerhalb zum Umfang des Rotors 248 angeordnet ist.Radial direction outside of the circumference of the rotor 248 is arranged.

Diese beiden Hohlräume oder Kammern 256, 258 sind einander ähnlich und haben im wesentlichen "bogenförmige Ablenkbleche 260, die vom mittleren Abschnitt 262 unter Einhaltung eines Abstands angeordnet sind und gegenüber dem Umfang des Rotors 248 ausgerichtet sind; weitere Ablenkbleche 264, die den Ablenkblechen 260 ähnlich sind, befinden sich in der Kammer 256.These two cavities or chambers 256, 258 are similar to one another and have substantially "arcuate baffles 260 spaced apart from the central section 262 and are aligned with the circumference of rotor 248; further baffles 264 similar to baffles 260, are located in chamber 256.

Außerhalb des Kammerabschnitts 258 befinden sich Wärmetauscher-Leitbleche 266, die Wärme an die Atmosphäre abgeben können; ähnliche Wärmetauscher-Leitbleche 268 des Gehäuses 244 verlaufen nach außen und bewirken einen Wärmetausch von der Luft, die im Kammerabschnitt 256 komprimiert ist.Outside the chamber section 258 are heat exchanger baffles 266 that can give off heat to the atmosphere; Similar heat exchanger baffles 268 of housing 244 follow outside and cause a heat exchange from the air which is compressed in the chamber section 256.

Das Gehäuse ist mit einem Kanal 27Ο versehen, in dem sich der Rotor 246 dreht, sowie mit einem Kanal 272, in welchem sich der andere, in Querrichtung liegende Rotor 248 dreht.The housing is provided with a channel 27Ο in which the rotor 246 rotates, as well as with a channel 272 in which the other, Transverse rotor 248 rotates.

An den Verbindungen der Kanäle 27Ο und 272 sind ein Paar von Einwege-Rückschlagventilen 274» 276 angeordnet, um komprimierte Luft aufzunehmen und die komprimierte Luft durch Auslässe 278, 280 im Gehäuse 244 abzugeben.At the connections of channels 27Ο and 272 are a pair of one-way check valves 274 »276 arranged to use compressed air and discharge the compressed air through outlets 278, 280 in housing 244.

Gemäß Fig. 8 dreht sich der Rotor 246 nach links und der Rotor naoh unten, wodurch Luft in und durch das Rückschlagventil 276 gedrückt und über den Auslaßkanal 280 nach außen geleitet wird. In einem darauffolgenden Teiltakt bzw. Teilzyklus tritt die gleiche Situation am Schnittpunkt der Kanäle 27Ο, 272 auf, wodurch Luft komprimiert und die komprimierte Luft über das Rückschlagventil nach außen geleitet wird.8, the rotor 246 rotates to the left and the rotor naoh down, which forces air into and through the check valve 276 and is conducted to the outside via the outlet channel 280. The same occurs in a subsequent partial cycle or partial cycle Situation at the intersection of channels 27Ο, 272, creating air compressed and the compressed air is directed to the outside via the check valve.

Ersichtlicherweise geht somit der Kompressoreinlaß durch die Nabenfläche jedes Rotors hindurch und die Luftströmung ist infolge der geeigneten Ausbildung von zentrifugalen Leitschaufeln des Verdichters und der zentrifugalen Wirkung der Rotordrehung radial nachIt can thus be seen that the compressor inlet goes through the hub surface through each rotor and the air flow is due to the proper design of centrifugal vanes of the compressor and the centrifugal effect of the rotor rotation radially

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außen gerichtet. Die Leitschaufeln oder Schaufeln dienen nicht nur zur Beschleunigung der Luft oder des Gases, sondern auch als Wärme übertragende Oberflächen, um die betreffenden Rotoren von der durch die Verdichtung erzeugten Hitze abzukühlen, und zwar durch die zweite Stufe der folgenden zwangsläufigen Kompression, wie dies nachfolgend erläutert wird. Außerdem haben die Schaufeln und Leit-directed outwards. The guide vanes or vanes don't just serve to accelerate the air or gas, but also as heat transferring surfaces to the rotors in question from the through the compaction generated heat to cool by the second stage of the following positive compression, as follows is explained. In addition, the blades and guide

bleche oder Rippen der Kreiselverdichter solche Formgebung, daß zusätzliche Wärme übertragende Oberflächen geschaffen werden, um die erforderliche Rotorkühlung zu ermöglichen, die bei den verschiedenen Temperaturwerten des Rotors erforderlich ist. In der zweiten Stufe des folgenden, zwangsläufigen Verlagerungszyklus, in welchem die Flügel der Rotoren 246 und 248 Gas oder Luft komprimieren und über die Rückschlagventile 274 und 276 drücken, sind die hintere Fläche des Rotor-Kainmerabschnitts bzw. Hohlraums und des Kammerabschnitts bzw. Hohlraums des übrigen Raumes, der neben dieser Fläche liegt, den höchsten Temperaturen infolge der zweiten Stufe der zwangsläufigen Verlagerung der Verdichtung ausgesetzt. Sheets or ribs of the centrifugal compressor are shaped in such a way that additional heat-transferring surfaces are created to enable the required rotor cooling to be used in the various Temperature values of the rotor is required. In the second stage of the following, inevitable relocation cycle, in which the blades of rotors 246 and 248 compress gas or air and press through check valves 274 and 276 are the rear surface of the rotor chamber section or cavity and the chamber section or cavity of the remaining space, the adjacent this area is exposed to the highest temperatures as a result of the second stage of the inevitable shift in compression.

Eine geeignete Verteilung der Wärme übertragenden Flächen und der Luftströmung dient somit dazu', die Temperaturen der Rotoren insgesamt zum mechanischen Vorteil der Maschine auszugleichen.A suitable distribution of the heat-transferring surfaces and the air flow thus serves to reduce the temperatures of the rotors as a whole to compensate for the mechanical advantage of the machine.

Der ersten Stufe der zentrifugalen Verdichtung folgt eine zweite Stufe der zwangsläufigen Verlagerung bei. der Kompression. Wenn eine Zwischenkühlung zwischen der Entladung der ersten Stufe und der Ansaugfunktion der zweiten Stufe erfolgen soll, wird der volumetrische Wirkungsgrad der Maschine erhöht und demzufolge wird die Zwischenkühlung leicht dadurch erreicht, daß das Entladungsvolumen der ersten Stufe, beispielsweise die Kammer 256 mit den Leitblechen und Rippen als Wärme abgegebene Oberfläche benützt wird, um Wärme austauschende Oberflächen zu bilden. Beispielsweise kann die Kammer 256 mit Innenrippen 257 versehen sein, die Wärme zur Wand des Gehäuses und zu den Leitblechen 268 übertragen.The first stage of centrifugal compression is followed by a second stage of inevitable displacement. the compression. if If an intermediate cooling is to take place between the discharge of the first stage and the suction function of the second stage, it becomes the volumetric The efficiency of the machine is increased and, consequently, the intermediate cooling is easily achieved in that the discharge volume of the first stage, for example the chamber 256 with the Baffles and ribs are used as a heat-emitting surface to form heat-exchanging surfaces. For example the chamber 256 can be provided with internal fins 257, the heat to the wall of the housing and to the baffles 268.

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Die Verdichtung der zweiten Stufe auf Grund der Flügel der Rotoren 246 und 248 wird in ähnlicher Weise ausgeführt, wie dies vorstehend bezüglich der Funktion der Flügel einer Zweitakt- und Viertakt-Maschine während der Verdichtung der Kraftstoffladung vor der Zündung erläutert wurde. Die Funktion des Verdichters in der zweiten Stufe der Verdichtung ist eine zwangsläufige Verlagerung, wobei dessen Leistung bezüglich des Entladungsdrucks nicht auf die Drehgeschwindigkeit im Sinne der Kreiselverdichtung bzw. Zentrifugalverdichtung der ersten Stufe beschränkt ist. Zentrifugalverdichter und Verdichter mit einer zwangsläufigen Verlagerung, die selbstätig arbeiten, haben Begrenzungen und Vorteile bezüglich der Geschwindigkeit der Maschine. Bei Zentrifugalverdichtern ändert sich das Strömungsvolumen durch die Maschine, d.h. dieses Strömungsvolumen erhöht sich als der die Geschwindigkeit begründende Wert, jedoch ist der Entladungsdruck begrenzt und auf die Geschwindigkeit und den Durchmesser bezogen. Im Fall einer Maschine mit zwangsläufiger Verlagerung, d.h. Verdrängungswirkung nimmt das Strömungsvolumen oder der volumetrische Wirkungsgrad mit zunehmender Geschwindigkeit auf Grund der Strömungsträgheit ab, jedoch ist die Entladungsdruckleistung nicht proportional zur Geschwindigkeit insgesamt, sondern hängt vielmehr von Lecken und vom Umfang ab, in welchem nicht überstrichene Volumina auf ein Minimum gebracht werden können.The compression of the second stage due to the blades of the rotors 246 and 248 is carried out in a manner similar to that above regarding the function of the wings of a two-stroke and four-stroke engine during the compression of the fuel charge prior to ignition was explained. The function of the compressor in the second stage of compression is an inevitable shift, whereby its performance in terms of discharge pressure does not affect the rotational speed is limited in terms of centrifugal compression or centrifugal compression of the first stage. Centrifugal compressor and positive displacement compressors that operate on their own have speed limitations and advantages the machine. With centrifugal compressors, the flow volume through the machine changes, i.e. this flow volume increases as the value on which the speed is based, however, the discharge pressure is limited and depends on the speed and the Diameter related. In the case of a machine with inevitable displacement, i.e. displacement effect, the flow volume increases or the volumetric efficiency decreases with increasing speed due to the flow inertia, but the discharge pressure performance is not proportional to the overall speed, but rather depends on the leakage and the extent to which it is not swept over Volumes can be brought to a minimum.

Das erfindungsgemäße Prinzip, bei dem die erste Stufe der Verdichtung zentrifugal ist und die zweite oder folgende Stufe eine zwangsläufige Verlagerung, d.h. Verdrängung bewirkt, wird durch die Geometrie der erfindungsgemäßen Maschine ermöglicht; die Erfindung verwendet und kombiniert die besseren Fähigkeiten bzw. Leistungen der beiden Prinzipien in einer einzigen und praktischen Anordnung. Nacheinander erfolgen somit ein Ansaugen durch die Nabe jedes Rotors und der Kreiselverdichter ruft eine Luftströmung hervor, die zentrifugal durch die Rotoren strömt, die Rotoren kühlt und das Fluid wird zentrifugal verdichtet. Diese Strömung kann beispielsweise durch Verwendung der Leitbleche 257 und 268 einer Zwischenkühlung unterliegen, wodurch der volumetrische Wirkungsgrad der nachfolgenden VerdichtungsstufeThe principle of the invention in which the first stage of compaction is centrifugal and the second or following stage causes an inevitable displacement, i.e. displacement, is caused by the geometry allows the machine according to the invention; the invention utilizes and combines the better capabilities of the two Principles in a single and practical arrangement. Suction through the hub of each rotor and the centrifugal compressor thus take place one after the other creates a flow of air that passes centrifugally through the rotors, cools the rotors, and the fluid becomes centrifugal condensed. This flow can be subject to intermediate cooling, for example by using the baffles 257 and 268, as a result of which the volumetric efficiency of the subsequent compression stage

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erhöht wird. Die zweite Verdichtungsstufe tritt dann ein, wenn die Hohlräume bzw. Kammernabschnitte zwischen den Flügeln der Rotoren 246 und 248 die betreffenden Hohlräume, beispielsweise die Kammer 256 durchlaufen, in welcher die Zentrifugalverdichtung den Fluiddruck auf einen über dem Atmosphärendruck liegenden Wert erhöht hat. Da die Rotorkammer zwischen den Flügeln in eine Position fortschreitet, wie sie beispielsweise in Fig. 18 gezeigt ist, findet eine Verdrängung zwischen den zugeordneten Flügeln der beiden Rotoren in einer Weise statt, wie sie vorstehend in Verbindung mit der Viertakt-Brennkraftmaschine vor dem Zündvorgang beschrieben ist und wie dies schematisch in den Fig. 11 bis I4 gezeigt ist. Der Verdichtung durch Verdrängung kann eine Zwischenkühlung folgen, um die gewünschten Bedingungen beim Enddruckwert des Fluids zu erreichen. Außerdem können Anwendungsfälle vorliegen, bei welchen eine Verdichtung mit zwei Stufen nicht erwünscht ist, während die Rotorkühlung erforderlich ist} in einem derartigen Fall kann die Rotorkühlungsströmung sich außerhalb des Verdichtungsströmungstaktes entladen und die Verdichtung der Zyklus- oder Taktströmung würde nur in so viel StufenjWie erforderlich sind, einer Verdrängung unterliegen. Es ist somit zu beachten, daß mehrere Stufen einer zwangsläufigen Verdichtung auf eine Weise ausgeführt werden können, die vergleichbar ist mit der vorstehend in Verbindung mit der Verdrängung der Gase durch die Wechselwirkung der betreffenden Rotorflügel beschriebenen Weise. is increased. The second compression stage occurs when the cavities or chamber sections between the blades of the rotors 246 and 248 pass through the relevant cavities, for example chamber 256, in which the centrifugal compression has increased the fluid pressure to a value above atmospheric pressure. Since the rotor chamber advances between the vanes to a position such as that shown in FIG. 18, for example, displacement takes place between the associated vanes of the two rotors in a manner as described above in connection with the four-stroke internal combustion engine prior to ignition and as shown schematically in FIGS. 11 to 14. The compression by displacement can be followed by an intermediate cooling in order to achieve the desired conditions at the final pressure value of the fluid. In addition, there may be applications where compression with two stages is not desirable while rotor cooling is required, in such a case the rotor cooling flow can discharge outside of the compression flow stroke and the compression of the cycle or stroke flow would only be as many stages as are required , subject to displacement. It should thus be noted that several stages of positive compression can be carried out in a manner comparable to that described above in connection with the displacement of the gases by the interaction of the rotor blades concerned.

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Claims

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1. Rotary machine, with a plurality of cooperating rotors, each of which has a circumferential section which is provided with a plurality of notch-shaped chamber recess sections which are arranged directed radially inward from the respective circumferential section, each rotor having radially outwardly extending vanes between the respective Chamber recess sections are arranged and each rotor has an axis of rotation, and with means for rotatably supporting the rotors so that their axes of rotation are arranged at an angle to one another and the wing sections of each rotor can pass through associated chamber recess sections of the other rotor,

characterized in that a device (3O ₉ 32) for synchronizing the rotational movement of the rotors (22, 24) and blade devices (126, 127) arranged in the interior of the rotors are provided for a centrifugal compressor,

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that each rotor has a compressor air inlet (94 »102) near its axis of rotation and that each rotor has a compressor air outlet (100, 108) on the outer circumference of its wing, that a housing (20; 200) for the rotor is provided and in the vicinity of the circumferential sections of the rotors and in connection with these circumferential sections cavities (14 ² , 143; 210, 212) for receiving compressed air are arranged, which allow a compression of each recessed chamber section when a chamber section is in the existing connection moved with the corresponding cavity.

2. Rotary machine according to claim 1, characterized in that rotary support members (82, 84) are rotatably arranged in the housing (20; 200), that a device (54 »56, 76, 78) the rotary movement of the support members with the rotary movement of the rotors (22, 24) synchronized that the support members have peripheral sections which are provided with notched sections and wing sections, the notch and wing sections being similar in shape to the recessed chamber sections and wing sections of the rotor, that the support members (82, 84) in relation to the rotors are thin and that the thickness of each blade is a fraction of the arc length of the corresponding chamber section, that the support members are arranged rotatably in relation to the rotation of the rotors in the chamber sections, that the housing with 'exhaust gas outlet openings (14O; I6O' ) is provided that the support members are in a space between the exhaust gas outlet openings and the corresponding en cavities (142, 143) can rotate so that a support is created to direct the exhaust gas through the exhaust opening when the corresponding chamber section (105, 106, 110, 112) moves in the direction of the associated cavity, that the housing is provided with a combustion chamber device (166, 168) which is located at the cut surfaces or cut areas (17O, 172) of the rotors, that ignition means ( 174, 176) are provided in the combustion chambers, that the saw blade device

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lines (126, 127) of the centrifugal compressor, which are located inside of the rotors (22, 24) are located, provide cooling of the rotors and regenerative heat exchange with respect to the air, which is brought into the cavities (142, 143; 210, 212) that the housing has an air inlet duct arrangement (152, 158; 2I4, 218) which communicates at the compressor inlet of each rotor, that each air inlet duct arrangement in communication, heat exchanger baffles (1625 216) in conductive relationship with the housing which can transfer heat to the air entering the compressor inlet of each respective rotor enters, causing the heat generated by combustion and dissipated to the housing is released to the air entering the air inlets of the compressor, so that a regenerative or regenerative Heat exchange can be carried out in order to increase the thermodynamic efficiency.

3. Rotary machine according to claim 1, characterized in that a check valve device arranged at the outlet of the compressor (274, 276) in the housing at the cut surface or the intersection of the rotors (22, · 24) is arranged so that the housing has an outlet (278, 286) for compressed air, which extends away from the check valve device, that the check valve device only has a flow in one direction from the check valve through the outlet and that a pair of check valves in a diagonal arrangement is arranged to the intersection of the rotors in the housing.

4. Rotary machine according to claim 1, characterized in that that the combustion chamber device (I66, 16θ) in the housing (20) next to a cut surface (17Ο, I72) of the rotors (22, 24) is arranged so that they are with the recessed chamber sections communicates, when the latter rotates in the housing, that a pair of combustion chamber sections (I66, I68) in the housing are provided with ignition means ( 174 » 176) that the rotary machine can operate as a two-stroke machine,

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that an exhaust gas outlet (166 x) in the housing adjacent to each associated Cavity is provided for receiving air so that exhaust gases introduced into the corresponding recessed chamber sections via the exhaust gas outlet opening (166 ') when the corresponding recessed chamber section to the associated Cavity (142, 143) approximates that the cavity from the exhaust gas outlet opening (140) is spaced a distance apart, which is smaller than the respective arc length of that chamber section from which exhaust gas is ejected through the outlet opening is, so that a part of the compressed air in the corresponding cavity the exhaust gas in the associated chamber sections relocated, whereby the chamber portion is cleaned or emptied, so that burned exhaust gases through an unburned Charge to be replaced from the associated cavity.

5. Rotary machine according to claim 2, characterized in that the baffles (162) in the air inlet ducts (152, I58) of the Housing and the blades (126, I27) of the respective centrifugal compressor work in series in the rotors (22, 24) so that heat is dissipated from the housing and the rotors, to increase the air temperature at the inlet or suction area of the air receiving cavity (142, 143), so that the air dissipates substantial thermal energy when it is centrifugally compressed into the corresponding cavities in the housing is directed.

6. Rotary machine according to claim 3 »characterized in that the housing in the cavities (210, 212) with a device (216) is provided for heat exchange in order to transfer heat to the outside atmosphere to be released, so that the air received in cavities (210, 212) prior to its introduction into the recessed Chamber sections (228) is cooled and that a forced compression in the intersection of the rotors before the air is routed to the outside via the check valves to a predetermined one Position is listed.

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7. Rotary machine according to claim 1, characterized in that the housing (20) is provided with air inlet ducts (152; 214 ·), contain the heat exchanging baffles (15 ^ 5 216) and that the inlet channels with the associated compressor inlet device ^ tion (94 »102) of the rotors are in communication.

"Characterized 8. Rotary machine according to claim 2 or 4, that an inlet means (152) is provided for ambient air or air from the atmosphere into the housing (20) and with the air inlet means (148) for directly ^for the compressor of the rotors in compound stands.

9. Rotary machine according to claim 1, characterized in that the blades (126, 127) of the centrifugal compressors provided inside the rotors (22, 24) precompression of the compressed ones Air in the cavities for pre-compression of the recessed chamber sections (105, 107, 110, 112) deliver, whereupon the Chamber sections are charged with compressed air and whereupon the air in the chamber sections in the intersection area of the rotors (22, 24) is subject to an inevitable compression, that the blades (96, 98, IO4, IO6) of each rotor on the Cutting area or the cutting area is characterized by a corresponding Rotate chamber portion of the other rotor so that the wing through the chamber between the wings of the associated The rotor moves through it, forcing compressed air out of the chamber and into a space near the The cutting surface of the rotors presses.

10. Rotary machine according to claim 1, characterized in that the blades (96, 98, IO4, IO6) of the rotors (22, 24) with one another opposite front and rear surfaces (114 * 119 »122 or 118, 120, 124) are provided, which practically in radial directions are arranged and form substantially radially arranged walls of the chamber sections.

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11. Rotary machine according to claim 10, characterized in that the front and rear surfaces (114, 119, 122 "or 118, 120, 124) with a spiral course in relation to the axis of rotation of the associated rotor are provided and are substantially parallel to each other.

12. Rotary machine according to at least one of the preceding claims, characterized in that each rotor (22, 24) has a peripheral portion which is a plurality of notch-shaped has recessed chamber sections (105, 107, 110, 112), each directed radially inward from the circumferential section are arranged that radially protruding wings (96 »98, 104, IO6) between the chamber sections are provided that centrifugal compressor blade devices (126, 127) inside each rotor are provided and that each rotor has a compressor air inlet (94, 102) in the vicinity of its axis of rotation that on the circumferential sections a compressor air outlet of the vane portions of each rotor (IOO, 108) is arranged and that the wing sections (104, 106) front and rear surfaces (II4, 119, 122 or 118, 120, 122), which are arranged in the radial direction and the walls of the associated walls lying in the radial direction recessed chamber sections (105, IO7, 110, 112) each rotor form, with each of the front and rear surfaces spiraling to the axis of rotation of the respective Rotor is provided and the front and rear surfaces of each wing are arranged substantially parallel to each other are.

13 «rotary machine according to at least one of the preceding claims, characterized in that the arc length of the cavity sections selected essentially equal to or corresponding to the arc length of the relevant wing section of the rotors is.

14 · Rotary machine according to at least one of the preceding claims, characterized in that the housing (20} 200)

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a device for receiving compressed air to the Has intersection areas of the rotors (22, 24).

15 · Rotary machine according to at least one of the preceding claims, characterized in that a combustion chamber device (166, 168) is provided in the housing close to the cutting surface or the cutting surface of the rotors (22, 24) in order to communicate with the recessed chamber sections (105, IO7, 110, 112) when the latter rotates in the housing, that the housing contains a pair of combustion chamber sections ^{which are provided with ignition means (17 2} , 174), that inside the rotors, centrifugal compressor blade devices (126 , 127) for cooling the rotors and for regenerative heat exchange with respect to compressed air contained in the cavities (142, 143), that the housing has an inlet duct (152) which is connected to the compressor inlet (94, 102) of each rotor in The connection is that each air inlet duct device contains heat exchanger baffles (156, 162) which are in conductive relationship with the housing and transfer heat to the air gene that enters through the compressor inlet of the corresponding rotor, whereby the heat of combustion transferred to the housing is given off to the air which enters the compressor air inlets, so that a regenerative heat exchange to increase the thermodynamic efficiency of the rotary machine it is feasible that the rotary machine can run a two-stroke operation, that the exhaust gas outlet is arranged in the housing next to the respective cavity, so that the exhaust gases guided into the corresponding recessed chamber sections are expelled via the exhaust gas outlet openings when the corresponding chamber section is located approaches the associated cavity (142, 143).

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