DE3446566A1

DE3446566A1 - Brennkraftmaschine oder verdichter, bestehend aus der kombination einer hubkolbenmaschine mit einer rotationskolbenmaschine

Info

Publication number: DE3446566A1
Application number: DE3446566A
Authority: DE
Inventors: Richard Dipl.-Ing. 8000 München Erlach
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-12-20
Filing date: 1984-12-20
Publication date: 1986-07-03
Also published as: DE3446566C2

Description

BRENNKRAFTMASCHINE ODER-yTERDTCHTER, BESTEHEND AUS DER KOMBINATION EINER HUBKQLBENMASCHINE MIT EINER ROTATIONSKOLBENMASCHINE

Die Erfindung betrifft eine Arbeitsmaschine, bestehend aus der Kombination einer Hubkolbenmaschine mit einer Rotationskolbenmaschine mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder 2.

Brennkraftmaschinen oder Verdichter gibt es sowohl in Hubkoibenals auch in Rotationskoibenbauart. Bekanntlich eignen sich Hubkolbenmaschinen für hohe Verdichtungsverhältnisse« die mit dem Kurbeltrieb erreichbar sind. Der Kurbeltrieb bedingt jedoch hohe Beschleunigungskräfte aufgrund der hin— und hergehenden Massen, sowie eine hohe mechanische Beanspruchung der Kolbenlaufflächen durch KoIbenseitenkräfta bei gleichzeitiger hoher thermischer Beanspruchung. Demgegenüber zeichnen sich Rotationskolbenmaschinen durch ihren einfachen Aufbau, ihre vergleichsweise geringen und leicht ausgleichbaren Massenkräfte, günstiges Leistunqsgewient, kleines Volumen"und ihr günstiges Drehmoment-Drehzahl verhalten aus, weil bei jeder Umdrehung des Kolbens mehrere, zumeist drei, Expansionen bzw. Kompressionen erfolgen. Nachteilig sind jedoch die Dichtungsprobleme an den Kanten des Rotationskolbens. Rotationsbrennkraftmaschinen haben eine vergleichsweise ungünstige Brennraumform: es kann keine Kühlung des Brennraumes durch Frischladung, wie beim Hubkolbenmotor, stattfinden, was eine hohe thermische Belastung des Sehäuses im Brennraum sowie hohe Abgastemperaturen verursacht. Problematisch ist auch die Beanspruchung der Dichtleisten durch Verbrennungsrückstände, sowie ihre Schmierung.

Um die genannten Nachteile beider Bauarten auszuschalten wurde bei einer gattungsgemäßen Brennkraftmaschine (DD-PS 97466) vorgeschlagen, eine Hubkolbenmaschine mit einer Rotationskolbenmaschine zu kombinieren, und zwar unter Zwischenschaltung eines inkompressiblen Mediums, vorzugsweise öl«

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das sich im Arbeitsraum der Rotationskolbenmaschine be-findet und den Kolben der Hubkolbenmaschine au-f der dem Brennraum abgewandter -Seite beau-f schlagt. Das Aus-f Qhrungsbeispiel der DD-PS 97466 zeigt einen schlitzgesteuerten Zweitakt—Dieselmotor mit einem hydraulischen Pleul zwischen Hubkolben und Zweieck—Rotationskolben der Rotationskolbenmaschine. Die beiden Zylinder des Hubkolbenmotors sind ortsfest, vermutlich in Reihe, angeordnet und jeweils mit einem Arbeitsraum der Rotationskolbenmaschine verbunden. Die bekannte JBrennSfraftmaschine soll sich auch als Viertaktmotor mit einer entsprechenden Bauart der Rotationskolbenmaschine verwirklichen lassen.

Dies erscheint jedoch zweifelhaft, zumindest bei den im Viertaktprozeß üblichen Drehzahlen. Das hydraulische Pleuel bewirkt zwar eine zuverlässige Verdichtung des Brennstof-f-Lu-ftgemischs, kann jedoch insbesondere bei hohen Drehzahlen nicht für einen zuverlässigen Ladungswechsel beim Viertaktprozeß sorgen, weil entsprechende Gaskräfte fehlen, die den Hubkolben in seinen unteren Totpunkt drängen und bei der Beweyungsumkehr des Hubkolbens im oberen Totpunkt erhebliche Massenträgheitskräfte wirken. Bei hohen Drehzahlen ist somit kein einwandfreier Ladungswechsel im Arbeitsraum der Brennkraftmaschine gewährleistet. Aus demselben Grund könnte die bekannte Arbeitsmaschine auch bei entsprechender Anordnung selbststeuernder Ventile nicht als Verdichter arbeiten.

Flüssigkeitsringverdichter bestehen aus einem ortsfesten zylindrischen Behause, innerhalb dem ein exzentrisch gelagerter, mit feststehenden Schaufeln versehener Rotor läuft. Das Gehäuse ist teilweise mit Flüssigkeit gefüllt. Bei Rotation des Rotors bildet sich durch die auf dia Flüssigkeit wirkenden Fliehkräfte an der Behäusewandung ein Flüssigkeitsring konstanter Dicke. Dadurch entstehen zwischen den Schaufeln des Rotors veränderliche Arbeitsräume zur Aufnahme eines kompressiblen Arbeitsmediums. In den Ssitenwänden des Gehäuses ist auf der Druckseite ein Auslaßschlitz angeordnet, der im oberen Totpunkt des eingeschlossenen kompressiblen Arbeitsmediums endet; der Einlaßschlitz auf der Saugseite öffnet kurz nach dem oberen Totpunkt und endet beim Erreichen des unteren Totpunkts.

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Benachbarte Kammern des Rotors sind durch den Flüssigkeitsring abgedichtet. (Vgl. z.B. H. Th. Wagner, K. J. Fischer und J.-D. v. ,Frofnann:_ Strömungs- und Kalbenmaschinen, Verlag Friedr. Vieweg S< Sohn Braunschweig/Wiasbaden, 1981, S. 181 und 182, Bild 7.6)

Da beim Flüssigkeitsringverdichter die Abdichtung benachbarter Arbeitsräume ausschließlich durch den unter Fllehkrafteinwirkung stehenden Flüssigkeitsring erfolgt, ist der erreichbare Verdichtungsenddruck durch die Drehzahl des Rotors begrenzt; dieser liegt üblicherweise unter 10 bar. Höhere Verdichtungsenddrücke lassen sich bei einem Flüssigkeitsringverdichter einstu-fig nicht erreichen.

Demgegenüber soll eine verbesserte Kombination einer Hubkolben— mit einer Rotationskolbenmaschine gescha-f-fen werden, deren 'Hubkolben durch zusätzliche Krä-fte zwangläu-fig in die untere Totlage gedrängt werden, so daß die Arbeitsmaschine auch bei hohen Drehzahlen und optimalem Ansaugverhalten als einstufiger Verdichter mit hohem Verdichtungsenddruck arbeiten kann.

Diese Au-fgabe wird mit den Merkmalen entsprechend dem Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. Im Falle einer kolbenlosen Hubkolbenmaschine lösen die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 2 dieselbe Au-fgabe ebenfalls.

Bei der im Anspruch 1 angegebenen Aufgabenlösung ist erfindungsgemäß das kompressible Arbeitsmedium in den Arbeitsräumen der Hubkolbenmaschine vom inkompressiblen Arbeitsmedium in den Arbeitsräumen der Rotationskolbenmaschine jeweiLs durch Hubkolben getrennt, die im zylindrischen Arbeitsraum der Hubkolbenmaschine gleiten. Die Hubkolben werden vom inkompressiblen Arbeitsmedium beaufschlagt, das sozusagen ein hydraulisches Pleuel ist. Aufgrund der Rotation des Rotationskoibens um seine gehäusefeste Drehachse drängen die wirksamen Fliehkräfte sowohl die Hubkolben als auch das inkompressible Arbeitsmedium radial nach außen in den unteren Totpunkt der Hubkolbenmaschine und unterstützen somit den Ansaugvorgang wirksam, wenn die Arbeitsmaschine nach der Erfindung als Verdichter arbeitet.

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Die im Anspruch 1 angegebene Arbeitsmaschine kann als Brennkraftmaschine im Zweitakt-Dieselprozeß arbeiten. Ladungswechsel samt Sp i.tlruTrg~~finden in üblicher Weise im Bereich des unteren Totpunkts der Hubkolbenmaschine statt, und zwar mittels dementsprechend angeordneter Steuerschlitze in beiden Wänden des Rotationsgehäuses und'des Rotationskolbens, die von einem zwangläu-fig gesteuerten Steuerschieber geö-f-fnet bzw. geschlossen werden. Die Brennstoffzu-fuhr findet durch die rotationskolbenfeste Hohlwelle über nockenbetätigte Einspritzpumpenelemente und Einspritzdüsen statt.

,Die im Anspruch 1 angegebene Arbeitsmaschine kann auch als Verdichter arbeiten. Dann sind die Ein- und Auslaßschlitze in einer gehäusefesten Hohlwelle angeordnet, auf der der Rotationskolben drehbar gelagert ist, und die Rotationskolben weisen Bohrungen auf, die sich mit den Schlitzen in der Hohlwelle decken. Schlitze und Bohrungen sind in Umfangsrichtung so verteilt, daß sich durch Relativbewegung von Rotationskolben und Hohlwelle der Einlaßschlitz kurz nach dem oberen Totpunkt öffnet und bis zum Erreichen des unteren Totpunkts geöffnet bleibt, und daß sich der Auslaßschlitz im oberen Totpunkt schließt, wie das bei Verdichtern herkömmlicher Bauart bekannt ist. .

Bei der im Anspruch 2 angegebenen Aufgabenlösung wirkt das in den Arbeitsräumen der Rotationskolbenmaschine befindliche inkompressible Arbeitsmedium unmittelbar auf das kompressible Arbeitsmedium in den Arbeitsräumen der Hubkolbenmaschine ein. Das inkompressible Arbeitsmedium ist nach Art eines Flüssigkeitsringverdichters gewissermaßen ein hydraulischer Kolben. Die bei Rotation des Rotationskolbens wirksamen Fliehkräfte drängen das inkompressible Arbeitsmedium radial nach außen, so daß sich eine zylindersegmentförmige Flussigkeitsoberflache einstellt, die auf das kompressible Arbeitsmedium einwirkt und dasselbe verdichtet. Der Arbeitsraum der Hubkolbenmaschine kann eine beliebige Form erhalten; der Flüssigkeitskolben wirkt praktisch verschleißfrei auf das kompressible Arbeitsmedium ein.

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Auch die im Anspruch 2 angegebene Arbeitsmaschine kann als Brennkraftmaschine im Zweitakt-Dieselprozeß arbeiten; die Steuerschlitze sind dann in analoger Weise im Bereich des unteren Totpunkts angeordnet. Die Wände der Brennräume lassen sich bspw· mit keramischem Material beschichten, so daß sich eine höhere thermische Belastbarkeit ergibt. Als inkompressibles Arbeitsmedium wird vorzugsweise Wasser verwendet,J^orversuche haben gezeigt, daß die im Dieselprozeß erforderliche Zündtemperatur des Gasgemischs bei—entsprechender Verdichtung auch mit einem Wasserkolben erreichbar ist. Es ist dann mit erheblich besseren Schadstoffwerten im Abgas als bei herkömmlichen, nach dem Zweitakt-Dieselprozeß arbeitenden Brennkraftmaschinen zu rechnen, weil bereits im Brennraum eine gewisse Abgaswäsche stattfindet. Denn die auf das Gasgemisch einwirkende Wasseroberfläche wird beim Verbrennungsprozeß teilweise verdampfen und sich mit dem Abgas mischen; auch beim Ladungswechsel wird sich beim Durchströmen der Auslaßschlitze Sprühnebel des Wassers mit den Abgasen mischen. Außerhalb der Arbeitsräume kann das zirkulierende Wasser von den Abgasen separiert werden und läßt sich mit geeigneten Einrichtungen auch von den Schadstoffen trennen. Der Pegel des einwirkenden Wasserkalbens wird im unteren Totpunkt der Hubkolbenmaschine reguliert.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist im unteren Totpunkt der Brennkraftmaschine nach Anspruch 2 oder 3 ein Leitgitter angeordnet, das etwa die Zylindersegmentform der sich einstellenden Flüssigkeitsoberfläche aufweist, so daß sich beim Ladungswechsel eine geringere Verwirbelung der Flüssigkeitsoberfläche ergibt und weniger Flüssigkeit durch die Auslaßschlitze entweichen kann.

Bei entsprechender Anordnung von Steuerschlitzen im oberen Totpunkt der Hubkolbenmaschine kann die im Anspruch 2 angegebene Arbeitsmaschine auch als Verdichter arbeiten.

Die Aufgabenlösungen nach den Ansprüchen 1 oder 2 vereinen die Vorteile beider Kolbenmaschinen—Bauarten und vermeiden deren Nachteile, wenn es darum geht, ein kompressibles Medium auf hohen Enddruck zu verdichten. Denn in den Arbeitsraumen der

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Rotationskolbenmaschine befindet sich erfindungsgemäß das inkompressible Arbeitsmedium. D.h. die Dichtungsprobleme an den _ -Kanten des" Rotationskolben sind geringer als bei einem * kompressiblen Arbeitsmedium. Dichtleisten sind nicht unbedingt erforderlich. Ohne Dichtleisten lassen sich Verdichtungsenddrücke erreichen wie sie bspw. bei einer herkömmlichen Innenzahnradpumpe möglich sind. Kühlungsprobleme "ΐη den Arbeitsräumen der Rotationskolbenmaschine gibt es bei der Erfindung nicht. Die Hubkolbenmaschine ist bei der Erfindung aufgrund des hydraulischen Pleuels (wegen der fehlenden Kalbenseitenkräfte) bzw. des hydraulischen Kolbens praktisch verschleißfrei, läßt sich thermisch gut isolieren und kann problemlos bis zu den Verdichtungsenddrücken betrieben werden, die die treibende Rotationskolbenmaschine schafft. Die Massenkräfte sind vergleichsweise gering. Da die Expansion der Brennkraftmaschine immer über einen gleich langen Hebelarm in Drehbewegung umgesetzt wird, ist der Drehmamentverlauf bei der Erfindung günstiger als beim herkömmlichen Kurbeltrieb.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Einander „> entsprechende Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Fiq. 1 zeigt die erfindungsgemäße Anordnung der Arbeitsräume der Hubkolbenmaschine im Kolben der Rotationskolbenmaschine anhand eines Radialschnitts durch eine Arbeitsmaschine nach der Erfindung, und

Fiq. 2 zeigt im einzelnen die Steuerung für den Ladungswechsel des kompressiblen Arbeitsmediums sowie in Verbindung mit Fig. 1 für den Leckageausgleich des inkompressiblen Arbeitsmediums am Beispiel einer nach einem Zwei takt—Dieselprozeß arbeitenden Brennkraftmaschine sowie die Brennstoffeinspritzung anhand eines Schnittes längs der Linie A-B in Fig. 1.

Fig. 5 zeigt im einzelnen die erfindungsgemäße Arbeitsmaschine in der Ausführung als schlitzgesteuerter Verdichter, ebenfalls anhand eines Schnittes längs der Linie A-B in Fig. 1. Gemäß

Fig. 4 ist die er-findungsgemäße Arbeitsmaschine dargestellt, bei der das, inkompressible Arbeitsmedium in den Arbeitsräumen der Rotatianskolbenmaschine unmittelbar auf das kompressible Arbeitsmedium im zugehörigen—Ar-beitsraum der Hubkolbenmaschine einwirkt. Bei entsprechender Schiitssteuerung kann diese Aus-führungs-farm ebenfalls sowohl als Brennkraftmaschine im Zweitakt-Dieselprozeß als auch als-iferdichter arbeiten. Schließlich _zeigt

Fig. 5 eine Weiterbildung der Ausführungs-form nach Fig. 4 mit einer verbesserten Niveauregulierung für das inkompressible Arbeitsmedium.

Die Fig. 1 und.2 zeigen eine nach dem Zweitakt-Dieselprozeß arbeitende Brennkraftmaschine.

Gemäß Fig. 1 ist ein Sechskant—Rotationskolben 1 innerhalb einem korrespondierenden Siebenkant-Rotationsgehäuse 2 über einen Steg 3 exzentrisch angeordnet. Steg 3 ist orstfest; Gehäuse 2 und Rotationskolben 1 kämmen miteinander nach Art eines

Zahnräderpaares in Standräderbauweise, wobei benachbarte Ecken des Sechskant—Rotationskalbens I mit den jeweils zugehörigen Flanken des Siebeneck-Rotationsgehäuses 2 bei Rotation derselben veränderliche Arbeitsräume 4 einschließen. Die Arbeitsräume 4 der Rotationskolbenmaschine 1,2 sind mit einem inkompressiblen Arbeitsmedium, wie z.B. öl, gefüllt. Zwischen jeweils benachbarten Ecken des Rotationskalbens 1 ist innerhalb desselben ein zylindrischer Arbeitsraum 5 angeordnet, innerhalb dem ein Hubkolben ώ gleitet, der auf der dem Hubkolben-Arbeitsraum 5 abgewandten Seite vom dem inkompressiblen Arbeitsmedium der Rotationskolbenmaschine 1,2 beaufschlagt wird. Gemäß Fig. 1 (oben) befindet sich der Hubkalben 6 im oberen, gemäß Fig. 1 (unten) im unteren Tatpunkt.

An den Kanten des Rotatianskolbens 1 können Dichtleisten angeordnet sein; dies ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, weil eine nachstehend noch näher zu erläuternde Steuereinrichtung, bestehend aus einem Steuerschieber 7, einem Zu- S und einem Ablauf 9 für das inkompressible Arbeitsmedium, nicht nur für den '

Ladungswechsel des kompressiblen Arbeitsmediums, sondern auch -für den Ausgleich von Leckageverlusten des inkompressiblen Arbeitsmediums zwischen benachbarten, mit unterschiedlichen Arbeitsdrücken beau-fschlagten Arbeitsräumen 4 der Rotationskolbenmaschine 1,2 sorgt.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, er-folgt die Brennstoff zuleitung durch die ortsfest gelagerte Hohlwelle 10 des Stegs 3, in die eine gehäusefetse Zuleitung 11 mündet. Innerhalb der Hohlwelle 10 befindet sich ein nicht dargestellte Drehdichtung zwischen feststehender Zuleitung 11 und mit dem Rotationskolben 1 rotierender Leitung 12. Die Leitung 12 verzweigt zu den einzelnen Arbeitsräumen der Hubkolbenmaschine und mündet über Rückschlagventile 17 in Einspritzpumpenelemente 13, die mit Einspritzdüsen 14 verbunden sind. Die Kolben der Einspritzpumpenelemente 13 werden durch eine im Steg 3 axial verschiebbar angeordnete Nockenfläche 15 beim Vorbeigleiten des Rotationskolbens 1 beaufschlagt. Je nach axialer Stellung der Nocke.15 ergeben sich unterschiedliche Einspritzmengen des Brennstoffs.

Im Bereich des unteren Totpunkts des Hubkolbens 6 befindet sich ein ringförmiger Steuerschieber 7, in den der Hubkolben 6 vor Erreichen seines unteren Totpunkts hineingleitet. Der Steuerschieber 7 wird über ortsfest am Steg 3 angeordnete Nackenflächen 24 beidseits über Stößel 25 betätigt, d.h. im Bereich des unteren Totpunkts geöffnet, um den Ladungswechsel zu ermöglichen. Die Stößel 25 werden jeweils über Federn 26 in Anlage mit Nockenfläche 24 gehalten. Die Nocken 24 befinden sich nur im Bereich des unteren Totpunkts, in dem der Steuerschieber geöffnet sein muß. Vorverdichtete Luft wird über eine stegfeste Zuleitung 18, die sich in gleitender Anlage an einer Dichtfläche 20 am Ratationsgehäuse 2 befindet. Im Rotationsgehäuse 2 und im Rotationskolben 1 sind entsprechende Schlitze 19 angeordnet, die sich im Bereich des unseren Totpunkts decken, die Abgasentsorgung erfolgt in analoger Weise über entsprechende Schlitze 22, eine Dichtfläche 23 und eine stegfeste Abgasleitung 21. Beim Ladungswechsel öffnen zuerst die Auslaßschlitze 22, wodurch sich der Gasdruck im Brennraum 5 auf den Spüldruck in der Zuleitung

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abbauen kann. Anschließend öffnen die Einlaßschlitze 19 und die vorkomprimierte Frischluft kann in den Brennraum 5 einströmen, so daß der Spülprozeß wirksam ermöglicht wird und die Abgase aus dem 'Brennraum 5 verdrängt werden»

Der Leckageausgleich für das inkompressible Arbeitsmedium ist am besten anhand von Fig. 1 ersichtlich:

Durch im Rotationskolben 1 befindliche Zuleitungen B wird das inkompressible Arbeitsmedium unter Druck in den Arbeitsraum 4 der Rotationskolbenmaschine 1,2 geleitet. In den Seitenwänden des über die Stößel 25 geführten Steuerschiebers 7 befinden sich Schürze 26, die sich im Bereich des unteren Totpunkts mit der ölzuleitung 8 decken. Auf der gegenüberliegenden Seite der Zuleitung 8 befindet sich in analoger Weise eine ölableitung 9, aus der das inkompressible Arbeitsmedium über einen entsprechenden Schlitz drucklos abfließen kann. Ableitung 9 bleibt im Bereich des unteren Totpunkts durch entsprechende Schlitzsteuerung im Rotationskolben 1 bzw. Rotationsgehäuse 2 etwas langer geöffnet als Zuleitung S, bis der Hubkolben 6 durch Erreichen seines unteren Totpunkts die Ableitung 9 verschließt. Somit ist eine definierte Endlage im unteren Totpunkt des Hubkolbens 6 gewährleistet.

Fig. 3 zeigt die Arbeitsmaschine in der Ausführung als schlitzgesteuerter Verdichter, Gemäß Fig. 3 ist auch die ölzuleitung für den Leckageausgleich des inkompressiblan Arbeitsmediums im einzelnen dargestellt, die auch für die Ausführungsfarm des Zweitakt—Dieselmotors nach den Fig. 1 und 2 in analoger Weise gilt. Demnach befindet sich die ölzuführung 29 gehäusefest und mündet über eine Gleitdichtung 30 im Bereich des unteren Totpunkts in einen korrespondierenden Einlaßschlitz 31, der mit dem schon näher erläuterten ölzulauf S fluchtet. Auf der gegenüberliegenden Seite befinden sich im Rotationskolben 1 und im Rotationsgehäuse 2 entsprechende Auslaßschlitze 9 bzw. 32, durch die das inkompressible Arbeitsmedium drucklos in das Gehäuse 3 abfließen kann.

Die als Verdichter arbeitende Arbeitsmaschine weist eine gehäusefeste Hohlwelle 28 auf, innerhalb der sich etwa mittig eine

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Trennwand 33 zwischen Saug- 34 und Druckseite 35 befindet. Am Umfang der Hohlwelle 28 befinden sich saug- 34 und druckssitig 35 Ein- 39 und Auslaßschlitze 36, über die das kompressible Arbeitsmedium durch entsprechende Bohrungen 37 bzw. 38 im Kopf des Rotationskolbens 1 von der Saugseite 34 zur Druckseite 35 gepreßt wird. Der SaugschPitz 39 beginnt etwa im oberen Totpunkt und ist bis zum Erreichen des unteren Totpunkts offen. Der Druckschlitz ö-ffnet etwa 90 Grad vor dem oberen Totpunkt und ist bis zumm Erreichen desselben offen.

Im übrigen stimmt die Verdichterausführung nach Fig. 3 mit der Ausführung des Zweitakt—Dieselmotors nach den Fig. 1 und 2 überein.

Fig. 4 zeigt ein Fünfkant-Rotationsgehäuse 2, innerhalb dem ein Vierkant-Rotationskolben 1 über einen ortsfesten Steg 3 exzentrisch drehbar angeordnet ist. Ein- 19 bzw. Auslaßschlitz 22 (nicht sichtbar) sind im unteren Totpunkt angeordnet, so daß die Arbeitsmaschine im Zweitakt-Dieselprozeß, wie dies vorstehend schon beschrieben wurde, arbeiten kann. Im Gegenstatz zu den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 3 ist gemäß Fig. 4 kein trennender Hubkolben zwischen dem kompressiblen und dem inkompressiblen Arbeitsmedium angeordnet. Diese Ausführung ermöglicht es, den Arbeitsraum der Hubkolbenmaschine beliebig zu gestalten. Aufgrund der wirksamen Fliehkräfte wird das inkompressible Arbeitsmedium nach außen gedrängt und die sich einstellende Flüssigkeitsoberfläche beaufschlagt das kompressible Arbeitsmedium unmittelbar- Als inkompressibles Arbeitsmedium befindet sich vorzugsweise Wasser im Arbeitsraum der Rotationskolbenmaschine 1,2.

Die Niveauregulierung der Wasseroberfläche erfolgt in analoger Weise wie dies anhand Fig. 3 beschrieben ist, d.h. es wird im Bereich des unteren Totpunkts über entsprechende Schlitze Druckwasser zugeführtj das überflüssige Wasser fließt zusammen mit

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den Abgasen durch den■Abgasschlitz ins Gehäuse.

Zur genaueren Niveauregulierung der Flüssigkeitsoberfläche kann gemäß Fig. 5 ein Leitgitter 40 den Arbeitsraum 5 der

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Hubkolbenmaschine derart abschließen, daß dasselbe die Form der j Oberfläche aufweist, die sich aufgrund der wirksamen Fliehkräfte ergibt. Auf diese Weise wird die Wasseroberfläche beim Ladungswechsel im unteren Totpunkt nur gering verwirbelt, so daß eine genauere Niveaurequlierung als bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 möglich ist.

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Bei Anordnung einer Hohlwelle gemäß Fig. 3 können die _t

Ausführungsbeispiele nach den Fig. 4 bzw. 5 bei entsprechender Schlitzsteuerung auch als Verdichter arbeiten»

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

i.) Arbeitsmaschine, bestehend aus der Kombination einer Hubkolbenmaschine mit einer Rotationskolbenmaschine, mit einem kompressiblen Medium in den Arbeitsräurasn der Hubkolbenmaschine und einem inkompressiblen Medium in den Arbeitsräumen der Rotationskolbenmaschine, und mit Hubkolben, die den Arbeitsraum der Hubkolbenmaschine jeweils vom Arbeitsraum der Rotationskolbenmaschine trennen und vom inkompressiblen Arbeitsmedium beaufschlagt werden,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Steg (3) der Rotationskolbenmaschine (1,2,3) orts-fest angeordnet ist, und daß sich die Arbeitsräume (5) der Hubkolbenmaschine (ί,ώ) im Kolben (6) der Rotationskolbenmaschine (1,2,3) be-finden. (Fig. 1 bis 3)
2.) Arbeitsmaschine, bestehend aus der Kombination einer" Hubkolbenmaschine mit einer Rotationskolbenmaschine, mit einem kompressiblen Medium in den Arbeitsräumen der Hubkolbenmaschine und einem inkompressiblen Medium in den Arbeitsräumen der (

Rotati onskolbenmaschine,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Steg (3) der Rotationskolbenmaschine (1,2,3) ortsfest angeordnet ist, daß sich die Arbeitsräume (5) der

..Hubkol.benm.aschine (1,4) im Kolben (1) der Rotationskolbenmaschine ^1,2,3) be-finden, und daß das kompressible Arbeitsmedium in den Arbeitsräumen (5) der Hubkolbenmaschine (1,4) unmittelbar vom inkompressiblen Arbeitsmedium (4) beaufschlagt wird. (Fig. 4 und 5)
3.) Arbeitsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß der Pegel des inkompressiblen Arbeitsmediums im unteren Totpunkt der Hubkolbenmaschine (1,4) reguliert wird.
4.) Arbeitsmaschine nach Anspruch 2 oder 3, *

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d,rtduri_h gekennzeichnet, daß aas iinkompressible Arbeitsmedium Wasser ist.
5.) Arbeitsmaschine nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsraum (5) der Hubkolbenmaschine (1,4) im unteren Totpunkt mit einem Leitgitter (40) abgegrenzt wird, das die ZyI indersegment-ί orm der sich aufgrund der wirksamen Fl iehkrä-fte einstellenden Fl üssigkeitsober-f lache aufweist.

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