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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausbildung eines
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Kompressionsraumes in einer Rotationskolbenmaschine, in deren Gehäuse
sich ein Rotor dreht, in dem Leistungsteile in radialer Richtung beweglich gelagert
sind und bei der zwischen je zwei Leistungsteilen je ein Kompressionsraum ausgebildet
ist.
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Darüberhinaus betrifft die Erfindung eine Rotationskolbenmaschine
mit einem in einem zylindrischen Gehäuse zentrisch gelagerten Rotor, in dem Leistungsteile
in radialer Richtung beweglich gelagert sind und bei der zwischen je zwei Leistungsteilen
je ein Kompressionsraum ausgebildet ist.
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Inzwischen liegen positive Erfahrungen mit Rotationskolbenmaschinen
vor, die nach dem eingangs erwähnten Verfahren arbeiten. Diese Rotationskolbenmaschinen
erzielen hohe Kompressionsdrücke bzw. stabile Unterdruckwerte, wenn sie als Pumpe
arbeiten, und andererseits ein konstantes Drehmoment, wenn sie als Verbrennungskraftmaschine
ausgebildet sind. Die Rotationskolbenmaschinen können auch preiswert hergestellt
werden und verrichten angesichts ihrer robusten Ausbildung ohne Beanstandungen die
von ihnen erwarteten Aufgaben.
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Im Zuge der technischen Weiterentwicklung der Maschinen hat sich aber
hertlusgestellt, daß die Grundkonzeption noch erhebliche Möglichkeiten der Vereinfachung
zuläßt. Der ursprünglich vorhandene Gedanke, Leistungsteile zur Ausbildung von Kompressionsräumen
in einem zentrisch gelagerten Rotor zu führen, hat sich als tragfähig erwiesen,
der in Richtung auf eine weitere Vereinfachung verbessert werden kann.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, das Verfahren der
einleitend genannten Art so zu verbessern, daß die Leistungsteile gegenüber dem
Rotor auf einfache Weise gesteuert werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zwischen
den Leistungsteilen und dem Rotor stattfindende Relativbewegung außerhalb des Rotors
gesteuert wird.
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Die bisher bekannte Steuerung der Leistungsteile durch einen innerhalb
des Rotors gelagerten Exzenters erforderte eine Vielzahl von Lagerstellen, in denen
einerseits der Exzenter und andererseits die Leistungsteile auf dem Exzenter zu
lagern waren. Bei der Herstellung des Exzenters mußte mit erheblichen Fertigungsgenauigkeiten
gearbeitet werden. Darüberhinaus erforderte auch die Montage des Exzenters Fingerfertigkeit
und Genauigkeit.
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Dem gegenüber bedeutet die Steuerung der Bewegungen außerhalb des
Rotors eine wesentliche Vereinfachung sowohl bei der Herstellung der zur Steuerung
benötigten Mittel als auch bei der Montage einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
arbeitenden Maschine. Darüberhinaus kann auch der Rotor über Achsstümpfe angetrieben
werden, die an den beiden sich aneinander gegenüberliegenden Stirnflächen des Rotors
befestigt sind. Auf diese Weise wird die Möglichkeit des An- bzw. Abtriebs der Maschine
erheblich verbessert. Schließlich stellt es sich als erheblicher Vorteil heraus,
daß der Rotor nun nicht mehr fliegend gelagert ist, sondern beidseits des Rotors
die ihn tragende Welle in entsprechenden Radiallagern gelagert ist.
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Bei der bisher bekannten Rotationskolbenmaschine erfolgte die Führung
der Leistungsteile lediglich nach einem vom Exzenterumlauf vorgegebenen Schema.
Dadurch waren die Steuerungsmöglichkeiten beschränkt. Diese Beschränkung macht sich
zwar für den üblichen Anwendungsfall der Maschine störend nicht bemerkbar. Vielmehr
werden die meisten Anwendungsfälle durch diese Steuerungsmöglichkeit erfaßt. Bei
ausgewählten Konstruktionen ist es allerdings notwendig, komplizierte Steuerungen
zu verwenden. Dabei ist daran zu denken, daß beispielsweise bei Verbrennungskraftmaschinen
bei einer Umdrehung der Welle beispielsweise vier Takte durchlaufen werden. Auf
diese Weise kann trotz Einhaltung der Vier-Takt-Prinzips bei jeder Wellenumdrehung
ein Arbeitstakt erfolgen.
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Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Steuerung
der Leistungsteile so zu verbessern, daß sie bei einem Umlauf des Rotors eine Vielzahl
von Pasitionen durchlaufen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Rotationskolbenmaschine
mit einem in einem zylindrischen Gehäuse zentrisch gelagerten Rotor, in dem Leistungsteile
in radialer Richtung beweglich gelagert sind und bei der zwischen je zwei Leistungsteilen
je ein Kompressionsraum ausgebildet ist, dadurch gelöst, daß außerhalb des Rotors
eine Steuerkurve angeordnet ist, in der die Leistungsteile formschlüssig geführt
sind.
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Diese Steuerkurve kann derart ausgebildet werden, daß auch komplizierte
Steuervorgänge von den Leistungsteilen durchlaufen werden. Auf diese Weise ist es
denkbar, daß mehrere Hübe pro Umdrehung des Rotors von den Leistungsteilen durchlaufen
werden. Schließlich kann die Steuerkurve außerhalb des Rotors leicht hergestellt
werden. Außerdem vereinfacht sich die Montage der Rotationskolbenmaschine erheblich,
da das Einsetzen des Exzenters in den Rotor entfällt. Die Maschine ist dadurch auch
erheblich störunanfälliger, da beim Auftreten von Verschleißerscht! inungcn die
Steuerunq der Leistungsteile nicht in Gefahr gerät, mit dem relativ schnell drehenden
Rotor zu kollidieren. Die einzelnen Funktionen des Antriebs der Leistungsteile einerseits
und ihrer Steuerung sind optimal voneinander getrennt.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in den eine bevorzugte
Ausführungsform der Erfindung beispielsweise veranschaulicht ist In den Zeichnungen
zeigen: Fig. 1: Einen Querschnitt durch eine Rotationskolbentsc1ii enl sprechnd
der Schnittlinie I/I figur 2,
Fig. 2: eine Druntersicht unter einem
Gehäusedeckel Fig. 3: eine Draufsicht auf einen Rotor, Fig. 4: eine Seitenansicht
eines Leistungsteils, Fig. 5: eine Draufsicht auf ein Leistungsteil, Fig. 6: eine
Druntersicht unter einen anderen Gehäusedeckel Fig. 7: einen Querschnitt durch einen
Ring gemäß der Schnittlinie VII-VII in Figur 1, Fig. 8: einen Querschnitt durch
eine andere Rotationskolbenmaschine mit exzentrisch gelagertem Rotor und als Flachschieber
ausgebildeten Leistungsteilen, Fig. 9: einen Querschnitt durch eine weitere Rotationskolbenmaschine
mit exzentrisch gelagertem Rotor und als Kolben ausgebildeten Leistungsteilen, Fig.
lo: einen Schnitt durch ein zylindrisches Leistungsteil, Fig. 11: eine Ausschnittsvergrößerung
in Blickrichtung des Pfeils XI in Figur 1 und Fig. 12: eine Draufsicht auf eine
Rotationskolbenmaschine Das erfindungsgemäße Verfahren wird zweckmäßigerweise in
einer Rotationskolbenmaschine verwirklicht, die im wesentlichen besteht aus einem
Gehäuse 1, einem Rotor 2 und Leistungsteilen 3.
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Das Gehäuse 1 ist zusammengesetzt aus einem Boden 4, einem Dekkel
5 und einem Ring 6. Diese drei Teile werden über Verbindungsschrauben 7 zusammengehalten.
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Der Rotor 2 dreht sich in Lagern 7,8 von denen das eine im Deckel
5, das andere im Boden 4 befestigt ist. Zu diesem Zwecke ist im Boden 4 eine Bohrung
10 ausgebildet, die sich zentrisch durch die Mitte des Bodens 4 erstreckt. In dem
dem Boden 4 gegenüberliegenden Deckel 5 ist eine Lagerstelle 9 ausgebildet, in der
das Lager 7, beispielsweise ein Nadellager, Platz findet. Durch die Lager 7,8 erstrecken
sich Achsstümpfe 11,12, die zentrisch mit dem Rotor 2 fest verbunden sind. Am Austritt
der Achsstümpfe 11,12 in einen vom Gehäuse 1 gebildeten Innenraum 13 sind Dichtungen
14 vorgesehen, um zu verhindern, daß Fett aus den Lagern 7,8 in den Innenraum 13
eindringen kann. Entsprechend dem Boden 4 weist der Deckel 5 eine zylindrische Seitenbegrenzung
15 auf, die konzentrisch zur Lagerstelle 9 verläuft.
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Der Ring 6 ist mit zylindrischen Außenflächen 16 und Innenflächen
17 versehen. Die Außenflächen 16 sind so bemessen, daß sie bündig mit den entsprechenden
Seitenbegrenzungen 15 des Bodens 4 einerseits und des Deckels 5 andererseits abschließen.
Die Innenflächen 17 umschließen den Innenraum 1 3 des Gehäuses 1, der von entsprechenden
Innenflächen 18,19 des Deckels 5 bzw. des Bodens 4 nach oben und unten begrenzt
ist. In diesem Innenraum 13 dreht sich der Rotor 2. Dieser ist sowohl an seiner
Unterseite 20 als auch an seiner Oberseite 21 mit kreissegmentartigen Dichtstreifen
22,23 gegenüber den Innenflächen 18,19 abgedichtet.
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Der Rotor 2 ist als ein Hohlzylinder ausgebildet, dessen zylindrische
Wandungen 24 von Bohrungen 25 durchsetzt sind, die im wesentlichen senkrecht zur
Richtung der Achsstümpfe 11,12 verlaufen. In diesen Bohrungen 25 sind verschieblich
die Leistungsteile 3 gelagert. Diese erstrecken sich zylinderförmig von einer den
Achsstümpfen 11,12 zugewandten Hinterkante 26 in Richtung auf eine diesen gegenüberliegende
Vorderkante 27, die der Innenfläche 17 des Rings 6 benachbart ist. Durch die Leistungsteile
3 erstrecken sich in Richtung der Achsstümpfe 11,12 Lagerbolzen 28, auf denen die
Leistungsteile 3 verschwenkbar gelagert sind.
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An der Vorderkante 27 der Leistungsteile 3 erstreckt sich je ein Schlitz
29, der im wesentlichen parallel zur Richtung der Achsstümpfe11,12 verläuft. In
diesem Schlitz 29 werden Dichtelemente 30
geführt. Diese Dichtelemente
30 werden in Richtung auf den Boden 4 und dem Deckel 5 von Federelementen 31 beaufschlagt.
Ähnliche Federelemente 32 drücken die Dichtelemente 30 mit der notwendigen Dichtkraft
vom Ende des Schlitzes 35 in Richtung auf die Innenflächen 17 des Ringes 6. Die
Leistungsteile 3 werden von den Lagerbolzen 28 in Bohrungen 33 durchsetzt. Die Passung
der Lagerbolzen 28 in den Bohrungen 33 ist so bemessen, daß die Leistungsteile 3
gegenüber den Lagerbolzen 28 gut beweglich sind.
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Die Lagerbolzen 28 ragen beidseits über die Leistungsteile 3 mit Führungsko'pfen
34 hinaus. Diese Führungsköpfe erstrecken sind durch Schlitze 35, die eine Bodenfläche
36 bzw. eine Deckelfläche 37 des Rotors 2 in radialer Richtung durchsetzen.
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In diesen Schlitzen~35 sind die Lagerbolzen 28 in radialer Richtung
beweglich gelagert. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind fünf Schlitze 35 gleichmäßig
über den Umfang der Bodenfläche 36 bzw. Deckelfläche 37 verteilt. Die jeweilige
Lage der Leistungsteile 3 in den Bohrungen 33 des Rotors 2 korrespondiert mit dem
Verlauf von Steuerkurven 38,39, von denen je eine in die Innenflächen 18,19 des
Deckels 5 einerseits bzw. des Bodens 4 andererseits eingestochen ist. In diese Steuerkurven
38,39 ragen die Führungsköpfe 34 der Lagerbolzen 28 hinein und werden in ihnen geführt,
wenn sich der Rotor 2 im Innenraum 13 dreht. Darüberhinaus ist es möglich, die Führungsköpfe
34 drehbar in Gleitstücken 40 zu lagern, die ihrerseits verschieblich in den Steuerkurven
38,39 gleiten.
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Die Steuerkurven 38,39 sind so zueinander angeordnet, daß diejenige
des Deckels 5 lagegleich mit der des Bodens 4 ist, wenn das Gehäuse 1 zusammengeschraubt
ist. Auf diese Weise verlaufen die Lagerbolzen 28 parallel zu den Achsstümpfen 11,12.
Darüberhinaus sind die Steuerkurven 38,39 exzentrisch zu den Lagern 7,8 angeordnet.
Die Exzentrizität der Steuerkurven 38,39 richtet sich nach dem Verdichtungsverhältnis
das in den zwischen zwei Leistungsteilen 3 liegenden Kompressionsräumen erreicht
werden soll. Bei einer Drehung des Rotors 2 führen somit die Leistungsteile 3 Bewegungen
bezüglich des Rotors 2 aus. Diese Hubbewegungen führen dazu, daß in den Kompressionsräumen
ein sich in diesen befindliches Medium verdichtet wird.
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Bei der Drehung des Rotors 2 werden die Leistungsteile 3 durch die
Führung in einerexzentrische Steuerkurve 38,39 aus einem Bereich geringer Umfangsgeschwindigkeit
in einem Bereich großer Umfangsgeschwindigkeit gebracht. Dabei verschieben sich
die Vorderkanten 27 in Richtung auf die zylindrischen Innenflächen 17.
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Da die hohen Umfangsgeschwindigkeiten in der Verdichtungsphase auftreten,
erfolgt diese in relativ kurzen Zeiträumen, so daß wenig Druckverluste beispielsweise
an den Dichtelementen 22 auftreten können. Demgegenüber herrschen beim Ausstoßen
der verdichteten Gase geringe Umfangsgeschwindigkeiten vor. Auf diese Weise erfolgt
eine vollkommene Entleerung der Kompressionsräume, die sowohl bei Antriebsmaschinen
als auch bei Pumpen von besonderer Bedeutung ist.
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Bei der Drehung des Rotors 2 innerhalb des Gehäuses 1 werden die Leistungsteile
3 an den Innenflächen 17 des Ringes 7 entlanggeführt. Dabei dichten die Dichtelemente
30 die zwischen den Leistungsteilen 3 liegenden Kompressionsräume gegeneinander
und gegen die Innenflächen 18,19 des Deckels 5 bzw. des Bodens 4 ab. Die Federelemente
32 sind so berechnet, daß in jeder Phase der Drehbewegungen die Dichtelemente 30
dichtend gegen die Innenflächen 17 anliegen.
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Im Bereich der größten Entfernung der Leistungsteile 3 von der Innenfläche
17 des Ringes 6 ist der Einlaß des zu komprimierenden Mediums in die Kompressionsräume
beendet.
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Während der weiteren Drehung des Rotors 2 erfolgt die Kompression
dieses Mediums. Im Bereich der größten Annäherung eines Leistungsteiles 3 an die
Innenfläche 17 ist die Kompression beendet, so daß das komprimierte Medium aus Auslaßschlitzen
ausgestoßen werden kann.
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Während der weiteren Umdrehung des Rotors 2 wird die Entfernung der
Vorderkanten 27 von den Innenflächen 17 zunehmend größer. In entsprechender Weise
entfernen sich die Leistungsteile 3 von den Innenflächen 17. Auf diese Weise vergrößern
sich die zwischen den Leistungsteilen 3 liegenden Kompressionsräume, so daß aufgrund
des dadurch entstehenden Unterdruckes durch entsprechende Einlaßöffnungen zu komprimierendes
Medium in die Kompressionsräume eintreten kann.
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Während einer Umdrehung des Rotors 2 werden die Leistungsteile 3 in
Form von Hubbewegungen über die ihnen zugeordneten Leistungsteile 3 geschoben bzw.
von ihnen abgezogen. Jedes Leistungsteil 3 schiebt sich mit seinem Schlitz 29 über
das ihm zugeordnete Dichtelement 30. Auf diese Weise wird erreicht, daß im Bereich
der größten Kompression das Dichtelement 30 sehr weit in das ihm zugeordnete Leistungsteil
3 hineinragt und in diesem besonders gut geführt wird.
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Nach dem Ausstoß des komprimierten Mediums gleiten die Führungsteile
3 wieder zurück in den Rotor 2, so daß nunlllehr eine gute Füllung der Kompressionsräume
ermöglicht wird. Die Dichtelemente 30 sind so bemessen, daß sie in den Innenraum
des Rotors 2 mit ihrer der Innenfläche 17 abgewandten Hinterkante 26 hineinragen.
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Zu diesem Zwecke sind auch im Rotor 2 entsprechende Schlitze vorgesehen,
in die die Dichtelemente 30 hineinragen. Um im Bereich der Dichtstreifen 22,23 eine
gute Abdichtung der Kompressionsräume gegenüber dem Deckel 5 einerseits und dem
Boden 4 andererseits herbeiführen zu können, sind in diesem Bereich kreisförmige
Dichtstreifen ausgebildet, die mit einer großen Dichtfläche auf den Innenflächen
18 bzw. 19 des Deckels 5 bzw. Bodens 4 anliegen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können die Steuerkurven
38,39 auch als Magnete ausgebildet sein. Diese Magnete sind in Form von Magnetwicklungen
entweder im Boden 4 oder im Deckel 5 oder in beiden angebracht und verlaufen dann
auf einer Linie, die derjenigen der Steuerkurve 38,39 entspricht.
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Andererseits ist es jedoch auch möglich, die Steuerungen der Hubbewegungen
mit Hilfe von Magnetwicklungen 41 vorzunehmen, die sich durch den Ring 6 erstrecken.
Diese Magnetwicklungen 41 ziehen die Leistungsteile 3 in Richtung auf die zylindrischen
Innenflächen 17. Die entsprechenden Rückstellkräfte werden entweder von nicht dargestellten
Federn oder Magneten aufgebracht, die im Bereich der Achsstümpfe 11,12 vorgesehen
sind.
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Darüberhinaus können sich im Ring 6 weitere Wicklungen 42 erstrecken,
die als Statorwicklungen im Sinne des Stators eines Elektromotores ausgebildet sind.
Diese Wicklungen 42 werden über Anschlüsse 43,44 beispielsweise mit einer Drehspannung
verbunden, die im Ring 5 ein Drehfeld erzeugen. Dieses Drehfeld bewirkt, daß die
Leistungsteile 3 um die Achsstümpfe 11,12 rotieren. Dabei dreht sich auch der Rotor
2. Es ist aber auch möglich, im Rotor 2
zusätzlich Ankerwicklungen
anzubringen, um eine möglichst große elektromotorische Kraft zur Verfügung zu haben.
Bei einer derart ausgestalteten Rotationskolbenmaschine bedarf es keines mechanischen
Antriebs des Rotors 2, so daß auch die Achsstümpfe 11,12 fehlen können. Die Außenflächen
des Deckels 5 einerseits und des Rin(Js 6 andererseits sind glatt und daher besonders
billig herzustellen.
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Schließlich ist es denkbar, im Ring 6 noch eine weitere Wicklung zur
Erzeugung von elektro-magnetischen Kräften anzuordnen. Diese dienen dazu die Dichtelemente
30 möglichst dicht an die Innenflächen 17 zu ziehen. Auf diese Weise können auch
die Federelemente 32 eingespart werden, so daß insbesondere Montagekosten beim Zusammenbau
der Rotationskolbenmaschine erspart werden.
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Darüberhinaus ist es nicht mehr notwendig, die Leistungsteile 3 bei
einer mit Hilfe von Elektromagneten gesteuerten Rotationskolbenmaschine in Steuerkurven
38,39 zu steuern. Diese mechanische Steuerung sollte möglichst entfallen, da sie
verglichen mit der elektromagnetischen Steuerung teuer in der Herstellung und Montage
ist. Insbesondere können bei der elektromagnetischen Steuerung die Steuerkurven
38,39 sowie die Lagerbolzen 28 eingespart werden.
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Die Führung der Leistungsteile 3 erfolgt ausschließlich mit Hilfe
von Elektromagneten, so daß sogar der Rotor 2 überflüssig wird.
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Schließlich ist es denkbar, die Steuerkurven 38,39 in ihrer mechanischen
sowohl als auch in ihrer magnetischen Ausführungsform so zu verlegen, daß die Leistungsteile
3 während einer Umdrehung des Rotors 2 mehrere Hubbewegungen sowohl in Richtung
auf die Innenflächen 17 als auch in entgegengesetzter Richtung durchzuführen. Dabei
ist es beispielsweise möglich, während einer Umdrehung des Rotors 2 die Leistungsteile
3 so zu steuern, daß sie während einer Umdrehung des Rotors 2 die vier Takte eines
Vier-Takt-Prinzips durchlaufen. In entsprechender Weise müssen dann die Ein- und
Auslaßschlitze angeordnet werden.
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Außerdem ist es auch möglich, mehrstufige Verdichtungen während einer
Umdrehung der Leistungsteile vorzunehmen. Zu diesem Zwecke müssen entsprechende
Uberströmkanäle und deren Steuerungen vorgesehen sein.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es möglich,
den Rotor 2 bezüglich des Gehäuses 1 exzentrisch zu lagern. In diesem Falle werden
die Leistungsteile 3 auf einer zum Gehäuse 1 konzentrischen Bahn geführt. Die für
die Kompressionen notwendigen Hubbewegungen werden von zylindrischen Außenflächen
45 des Rotors 2 ausgeführt. Bei seinen exzentrischen Bewegungen gleitet der Rotor
2 über die Leistungs*eile 3, die einerseits als Schieber ausgebildet sind, die die
gegeneinander angrenzenden Kompressionsräume gegeneinander abdichten, und die andererseits
als Dichtelemente gegenüber dem Gehäuse 1 ausgebildet sind. Die Leistungsteile 3
können in diesem Falle als Flachschieber 46 ausgebildet sein, deren vorderen Schmalkanten
47 das Gehäuse 1 im Bereich des Rings 6 und dessen obere bzw. untere Schmalkanten
48 das Gehäuse 1 im Bereich des Deckels 5 bzw. des Bodens 4 beaufschlagen. Der Flachschieber
46 kann mit Hohlräumen versehen sein, um ihn leicht auszubilden.
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An seiner vorderen Schmalkante 47 ist er mit einem Dichtelement 50
versehen, da s die Abdichtung des Flachschiebers 46 gegenüber der zylindrischen
Innenfläche 17 besorgt.
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Darüberhinaus ist der Flachschieber mit zwei einander weit- -gehend
koplanar verlaufenden Breitflächen 51,52 versehen, die einander benachbarte Kompressionsräume
53,54 begrenzen. Entlang dieser Breitflächen 51,52 verlaufen im Bereich der Dichtstreifen
22,23 Dichtteile 55,56, die die Kompressionsräume 53,54 gegenüber dem Rotor 2 abdichten.
Sie bilden mit den Dichtstreifen 22,23 Kreuzungspunkte, die durch eine Profilausbildung
der Dichtteile 55,56 gasdicht sind.
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Die Verwendung der Flachschieber 46 hat den Vorteil gegenüber den
als zylindrische Kolben ausgebildeten Leistungsteilen 3, daß sie weniger Platz benötigen.
Auf diese Weise ist es möglich, auf den Umfang der zylindrischen Innenfläche 17
mehrere Leistungsteile 3 anzuordnen als bei einer zylindrischen Ausbildung dieser
Leistungsteile 3. Auf diese Weise kann die Leistung der Maschine erhöht werden.
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Die Funktion der mit exzentrischen Rotor 2 ausgebildeten Rotationskolbenmaschine
unterscheidet sich von derjenigen einer mit zentrisch gelagertem Rotor 2 dadurch,
daß sie mit
einer wesentlich höheren Leistung betrieben werden
kann.
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Bei genügend genauer Lagerung des Rotors 2 kann die mit exzentrischem
Rotor 2 betriebene Rotationskolbenmaschine ohne Totraum arbeiten. Auf diese Weise
verbessert sich das Kompressionsverhältnis und damit auch die Menge des von einer
Pumpe verdichteten Gases bzw. die Leistung des in einer Expansionsmaschine expandierenden
Gases.
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Die Flachschieber 46 können in einer konzentrisch angeordneten Ringnut
57 auf Lagerbolzen 28 gefllllrtf werden.
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Dardberhlnaus ist es auch denkbar, zur Lagerung der Lagerbolzen 28
in der Ringnut 57 Gleitstücke 40 zu verwenden.
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Andererseits stehen aber zur Steuerung des exzentrischen Rotors 2
auch die für die Steuerung der mit einem exzentrisch gelagerten Rotor 2 ausgestatteten
Ringkolbenmaschine bereits dargestellten elektromagnetischen Kräfte zur Verfügung.
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Statt eines Flachschiebers 46 können im exzentrisch gelagerten Rotor
2 auch zylindrische Kolben 58 verwendet werden.
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Diese zylindrischen Kolben weisen auf ihrer der Innenfläche 17 zugewandten
Stirnfläche das Dichtelement 50 auf, das in einem entsprechenden Schlitz 59 geführt
wird. Auch der zylindrische Kolben 58 wird auf einem Lagerbolzen 28 in einer konzentrischen
Ringnut 57 geführt. Er ist zur Gewichtsersparnis mit einem Hohlraum 60 versehen,
in dessen Bereich Kolbenringe 61 in entsprechenden Ringnuten 62 verlaufen.
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Diese dichten den zylindrischen Kolben 58 in entsprechenden Bohrungen
des Rotors 2 ab.
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Bei einer Drehrichtung 63 in Richtung des Uhrzeigers vergrößert sich
der vom Rotor 2 einerseits und dem Gehäuse 1 andererseits gebildeten Kompressionsraum
53 im Bereich von Einlaßschlitzen 63, die im Ring 6 in Drehrichtung hinter einer
Umsteunr-Rtclle 64 angeordnet sind. Bei weiterer Drehung des Rotors 2 entfernt sich
der Rotor 2 mit seiner äußeren zylindrischen Oberfläche 65 zunehmend weiter von
der Innenfläche 17, so daß in den Kompressionsräumen 53 ein Unterdruck entsteht.
Dieser saugt durch die Einlaßschlitze 63 das zu
komprimierende
Medium in die Kompressionsräume 53,54 ein.
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An einem dem Umkehrpunkt 64 gegen-uberliegenden Kompressionspunkt
66 hat die zylindrische Oberfläche 65 des Rotors 2 ihre größte Entfernung von der
zylindrischen Innenfläche 17 erreicht. Von diesem Kompressionspunkt 66 an nähert
sich die zylindrische Oberfläche 65 wiederum mehr der zylindrischen Innenfläche
17, so daß das In die Kompressionsräume 53 eingeschlossene Medium koluprimiert wird.
Noch bevor die Umkehrstelle 64 erreicht wird, sind im Ring 6 Ausßlaßschlitze 67
angeordnet, aus denen das in den Kompressionsräumen von der zylindrischen Oberfläche
65 komprimierte Medium ausgestoßen wird. An der Umkehrstelle 64 ist der Rotor 2
gegenüber den Leistungsteilen 3 soweit in Richtung auf die Innenfläche 17 gewandert,
daß das gesamte Medium aus den Auslaßschlitzen 67 ausgestoßen worden ist.
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Die Abdichtung der Flachschieber 46 im Bereich des Bodens 4 einerseits
und des Deckels 5 andererseits erfolgt in der Weise, daß die SchmaLkanten 48 aufgrund
der Kraft einer Feder 68 gegen die entsprechenden Flächen des Deckels 5 bzw. Bodens
4 gepreßt werden. Diese Feder 68 ist zwischen zwei Teilen 69,70 angeordnet, aus
denen der Flachschieber besteht. Ein oberer Teil 69 ist dem Deckel 5, ein unterer
Teil 70 dem Boden 4 benachbart. Zwischen diesen beiden Teilen 69,70 ist in einer
entsprechenden Führung 71 die Feder 68 eingepaßt. Die Kraft dieser Feder 68 reicht
aus, um die Teile 69,70 so gegen die Dichtstreifen 22,23 zu pressen, daß diese gasdicht
an den entsprechenden Flächen des Bodens 4 einerseits und des Deckels 5 andererseits
anliegen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es möglich,
durch eine verschiebliche Lagerung der Achsstümpfe 11,12 innerhalb des Gehäuses
1 eine Steuerung der Füllmengen vorzunehmen, die beim Ansaugen in die Kompressionsräume
einströmen. Auf diese Weise wird eine Verlagerung der Steuerkurven 38,39 bezüglich
der Einlaß- bzw. Auslaßschlitze vorgenommen. Falls beispielsweise eine Nullförderung
der als Pumpe geschalteten Rotationskolbenmaschine beabsichtigt ist, werden die
Achsstümpfe 11,12 bezüglich
des Gehäuses 1 so verschoben, daß
die Kompressionsräume ihr kleinstes Volumen haben, wenn sie sich im Bereich des
Einlaßschlitzes befinden. Auf diese Weise wird ausgeschlossen,daß zu komprimierendes
Medium in die Kompressionsräume eindringt.
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Die Kompression kann daher während des Umlaufs des Rotors 2 nicht
entstehen. Zwischen dieser Stellung und der Maximalfüllung der Kompressionsräume
kann durch eine stufenlose Verstellung der Achsstümpfe 11,12 jede Zwischenlage eingesteuert
werden.