DE3624842A1 - Drehkolbenmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehkolbenmaschine mit einem Gehäuse, mit einer im Gehäuse gelagerten Welle, mit einem Ringraum, in dem zwei Rotationskörper angeordnet sind und an dessen Wänden, in denen Ein- und Auslaßöffnungen für das Arbeitsmedium vorgesehen sind, die Rotationskörper dichtend anliegen.

Es sind verschiedene Drehkolbenmaschinen dieser Art bekannt, die aber alle verschiedene Nachteile haben. Insbesondere tritt häufig das Problem der Auswuchtung auf, so daß die bekannten Drehkolbenmaschinen häufig sehr unrund laufen, was einerseits zu Erschütterungen und Lärm Anlaß gibt, andererseits aber auch die Lager sehr stark beansprucht.

Die Aufgabe besteht darin, eine Drehkolbenmaschine zu schaffen, die sehr wirkungsvoll arbeitet und bei der im wesentlichen keine Probleme wegen ungleichmäßigen Laufes auftreten.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß jeder Rotationskörper vier radial sich nach außen erstreckende sektorförmige Flügel aufweist daß die beiden Rotationskörper koaxial angeordnet sind und ihre Flügel so ineinandergreifen, daß jeweils ein Flügel des einen Rotationskörpers zwischen zwei Flügeln des anderen Rotationskörpers angeordnet ist, und daß eine Kurvenbahnsteuerung vorgesehen ist, durch die bei Rotation der Welle beide Rotationskörper Drehungen mit zyklischen Änderungen der Rotationsgeschwindigkeit und der Abstände zwischen den Flügeln der beiden Rotationskörper ausführen.

Im Ringraum, d.h. dem ringförmigen Arbeitsraum befinden sich also Rotationskörper. Jeweils zwischen einem Flügel des einen Rotationskörpers und dem benachbarten Flügel des anderen Rotationskörpers befindet sich ein Arbeitsraum, insgesamt also acht Arbeitsräume zwischen den vier Flügeln des einen Rotationskörpers und den vier Flügeln des anderen Rotationskörpers. Dabei kann die Größe dieser Arbeitsräume variiert werden. Wenn die Flügel des einen Rotationskörpers an den Flügeln des anderen Rotationskörpers anliegen, haben vier der Arbeitsräume ihr maximales Volumen, während vier Arbeitsräume das Volumen null haben.

Durch entsprechende Kurvenbahnsteuerung können nun die beiden Rotationskörper so in Bewegung versetzt werden, daß bei ihrer Rotation das Volumen der Arbeitsräume auf ihren beiden Seiten zyklisch in Übereinstimmung mit Ein- und Auslaßöffnungen verändert wird, so daß die gewünschte Arbeitsweise erreicht wird.

Die Drehkolbenmaschine kann dabei einerseits als Verdichter z.B. für Gase dienen. Sie kann aber auch als Motor arbeiten, wenn man die verdichteten Gase in einen separaten Brennraum strömen läßt, dort mit Brennstoff beaufschlagt und diese Mischung zündet und die Gase anschließend wieder in den ringförmigen Arbeitsraum leitet damit sie die Rotationskörper antreiben.

Durch die hohe Zahl von vier Flügeln jedes Rotationskörpers und damit acht Arbeitsräumen zwischen den Flügeln wird ein sehr gleichmäßiger Lauf der Drehkolbenmaschine unter allen Bedingungen erreicht. Wichtig ist dabei aber eine geeignete Kurvenbahnsteuerung.

Vorteilhafterweise weist die Kurvenbahnsteuerung innere Kurvenringe, die mit der Welle drehfest verbunden sind, äußere Kurvenringe, die mit einem Rotationskörper drehfest verbunden sind, und zwischen je einem inneren und einem äußeren Kurvenring abrollende, in Radialrichtung verschiebbare, in Umfangsrichtung durch einen mit dem Gehäuse verbundenen Käfig unverschiebbar gehaltene vier Wälzkörper auf, wobei pro Rotationskörper zwei Paare von inneren/äußeren Kurvenringen mit entsprechenden Wälzkörpern vorgesehen sind.

Dreht sich die Welle und damit der damit drehfest verbundene innere Kurvenring, so wird dieser Kurvenring, wenn seine Abrollfläche für den Wälzkörper in Radialrichtung bei dieser Drehung nach außen geht, den Wälzkörper nach außen drücken. Dadurch wird dann indirekt der äußere Kurvenring in Drehung versetzt, da er so ausweichen muß, daß der Wälzkörper eine Stelle findet, bei der die Abrollbahn auf dem äußeren Kurvenring radial weiter außen liegt. Auf diese Weise wird die Drehbewegung von der Welle auf den äußeren Kurvenring und damit auf den Rotationskörper übertragen. Die Geschwindigkeit und die Änderung dieser Geschwindigkeit werden dabei durch die Form der Bahnkurven auf den Kurvenringen bestimmt. Haben die Wälzkörper die am weitesten außenliegende Stellung erreicht, so können sie kein Drehmoment mehr vom inneren Kurvenring auf den äußeren Kurvenring übertragen. Durch den zweiten Satz von inneren/äußeren Kurvenringen wird dann die Bewegung weiter fortgesetzt, bis der erste Satz von inneren/äußeren Kurvenringen wieder Drehmomente übertragen kann.

Es wäre zwar denkbar, nur einen der Rotationskörper mit der erwähnten Kurvenbahnsteuerung zu versehen und den anderen direkt auf der Welle zu befestigen. Diese Lösung ist aber ungünstiger, da die Drehkolbenmaschine dann nicht mehr gleichmäßig laufen kann. Daher wird zweckmäßigerweise für jeden Rotationskörper eine Kurvenbahnsteuerung vorgesehen.

Wenn man zylinderförmige Wälzkörper wählt, so können diese bei sich ändernden Abständen und damit Umfangslängen der Kurvenbahnen auf den Kurvenringen nicht richtig abrollen, sondern müssen teilweise gleiten, was Reibungsverluste mit sich bringt.

Zweckmäßigerweise wird daher vorgesehen, daß die Wälzkörper an beiden Seiten sich kegelförmig verjüngen und daß die Kurvenringe in Radial- und Axialrichtung einer vorgegebenen Funktion folgenden Abrollbahnen aufweisen.

Auf diese Weise kann erreicht werden durch geeignete Wahl der Funktionen, daß die Wälzkörper auf den Abrollbahnen des inneren und des äußeren Kurvenringes gleichmäßig und reibungsfrei abrollen und nicht gleiten. Die Axialfunktion für die Abrollbahn ergibt sich dabei aus der Radialfunktion. Es muß sichergestellt sein, daß bei einer vorgegebenen Drehung des Wälzkörpers um einen gewissen Winkel der Wälzkörper auf beiden Bahnen ohne zu gleiten abrollt. Dies geschieht durch Veränderung des effektiven Wälzkörperdurchmessers, indem die Bahn an einer Stelle axial verschoben angeordnet ist, bei der der effektive Wälzkörperdurchmesser aufgrund der Kegelform den geeigneten Wert hat.

Zweckmäßigerweise sind die Wälzkörper und die Kurvenringe bezüglich einer Radialebene der Welle spiegelsymmetrisch. Dadurch liegen die Wälzkörper immer auf zwei spiegelsymmetrischen Teilen einer doppelten Abrollbahn auf und können sich nicht verkanten.

Sind die Kurvenringe aus zwei spiegelsymmetrischen Hälften aufgebaut, so können sie besonders einfach hergestellt werden. Beide Kurvenringhälften haben dann (bis auf die Bahnform) im wesentlichen kegelstumpfförmige Form, so daß vor allem die Außenringhälften leichter hergestellt werden können. Außerdem kann auf diese Weise die ganze Anordnung einfach zusammengesetzt werden.

Sind die Kurvenringe dabei in Axialrichtung spannbar, indem zwischen den Kurvenringhälften noch ein Zwischenraum vorgesehen ist, so können durch Axialspannung die Kurvenringhälften fest gegen die Wälzkörper gepreßt werden, so daß die ganze Anordnung spielfrei wird. Diese Spannwirkung in Axialrichung erfolgt vorteilhafterweise durch Federbeaufschlagung.

Wie bereits erwähnt, müssen zwei Kurvenringpaare pro Rotationskörper vorgesehen werden. Wird vorgesehen, daß der eine Satz von Kurvenringen des Paares von Sätzen identisch, aber anders herum eingebaut ist als der andere Satz von Kurvenringen des Paars von Kurvenringen und sind die Wälzkörper des einen Satzes von Kurvenringen um 45° gegen den Satz der anderen Kurvenringe versetzt, so können einerseits die beiden Sätze von Wälzkörpern in Axialrichtung ziemlich dicht nebeneinander angebaut werden, was die Gesamtgröße verringert. Auch die Auswuchtung ist bei diesen Bedingungen besser. Durch Verwendung gleicher Kurvenringe für beide Sätze wird auch die Zahl von unterschiedlichen Kurvenringen sehr klein. Es müssen lediglich zwei äußere Kurvenringhälften und zwei innere Kurvenringhälften hergestellt werden. Dadurch, daß der zweite Satz von Kurvenringen anders herum eingebaut ist, daß also die in Umfangsrichtung verlaufende Funktion genau in entgegengesetzter Richtung wie beim jeweils anderen Satz verläuft, wird die kontinuierliche Kraftübertragung ermöglicht, so daß immer dann, wenn von einem Satz keine Kraft übertragen wird, dies durch den anderen Satz geschieht.

Wird vorteilhafterweise vorgesehen, daß die Flügel der Rotationskörper in einer die Wellenachse enthaltenen Ebene die Form eines Quadrats haben, dessen eine Diagonale senkrecht zur Wellenachse steht, und daß das Gehäuse aus zwei Hälften besteht, deren Trennungslinie die Mittelebene des Ringraums ist, so kann der Ringraum besonders leicht hergestellt werden und die Maschine sehr einfach zusammengesetzt werden. Sieht man zwischen den beiden Gehäusehälften noch eine elastische Dichtung und eine Spanneinrichtung vor, so kann man durch stärkeres Zusammenspannen der Gehäusehälften eine bessere Dichtwirkung erreichen, da dann die schrägen Gehäusehälften an den unter 45° zur Welle verlaufenden Flächen der Rotationskörper sehr gut anliegen.

Sieht man noch vor, daß die Winkelstellung der Käfige in Bezug auf das Gehäuse veränderbar ist, so kann die Stellung der Einlaß- und Auslaßöffnungen noch verändert werden. Es bleibt dann zwar die zyklische Bewegung der beiden Rotationskörper auch untereinander gleich; die Rotationskörper bzw. die zwischen ihnen gebildeten Arbeitskammern treffen dann aber zu anderen Zeiten auf die Einlaß- und Auslaßöffnungen, so daß die Arbeitsweise der Maschine auf einfache Weise verändert werden kann.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform wird noch vorgesehen, daß wenigstens Teile der radial außenliegenden Wand durch bewegliche, hohle, mit Dichtungen versehene Elemente gebildet werden, die bei Nachlassen des Anpreßdrucks an die Flügel und deswegen schlechterer Dichtungswirkung durch eine dadurch bewirkte Leckströmung wieder fester an die Flügel gepreßt werden. Auf diese Weise erhält man eine sehr einfache und zweckmäßige automatische Regulierung der Dichtwirkung zwischen Rotationskörpern und Wänden des Dichtraums.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand von vorteilhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Radialebene des Ringraums mit den beiden Rotationskörpern;

Fig. 2 die beiden Rotationskörper bei verschiedenen Stellungen;

Fig. 3 das Prinzip der erfindungsgemäßen Kurvenbahnsteuerung;

Fig. 4 einen Schnitt in einer Axialebene der Welle durch Innenkurvenring, Wälzkörper und Außenkurvenring;

Fig. 5 eine Ansicht von Wälzkörper und Käfigteilen, radial von außen gesehen;

Fig. 6 eine Seitenansicht des inneren Kurvenringes;

Fig. 7 den Kurvenring der Fig. 6 in Draufsicht;

Fig. 8 eine Schnittansicht des äußeren Kurvenringes;

Fig. 9 den Kurvenring der Fig. 8 in Draufsicht;

Fig. 10 Einzelheiten des Käfigs und der Wälzkörperführung in axialer Ansicht;

Fig. 11 einen Schnitt durch die Maschine der Erfindung; und

Fig. 12 einen Axialschnitt durch den ringförmigen Arbeitsraum bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

In Fig. 1 ist der Ringraum (1) gezeigt, der von Teilen des Gehäuses (2) umschlossen wird. Im Ringraum (1) befinden sich die beiden ineinandergreifenden Rotationskörper, die als Flügelräder (3 und 4) ausgebildet sind. Das Flügelrad (3) weist dabei die Flügel (3 a, 3 b, 3 c und 3 d) auf, während das Flügelrad (4) die Flügel (4 a, 4 b, 4 c und 4 d) aufweist. Beide Flügelräder werden durch eine mittige angeordnete Welle (5) auf noch zu beschreibende Weise angetrieben. Mit (6 a-6 h) sind verschiedene Einlaßöffnungen und Auslaßöffnungen in der Stirnwand des Ringraumes (1) bezeichnet.

Die Arbeitsweise dieser Anordnung ist die folgende. Bewegt sich die Welle (5) im Gegenuhrzeigersinn, so werden die Flügelräder (3 und 4) auf noch zu beschreibende Weise mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten im Uhrzeigersinn gedreht. Bei der gezeigten Stellung würde sich zum Beispiel das Flügelrad (4) im Uhrzeigersinn schneller drehen als das Flügelrad (3). In diesem Fall würde sich der Arbeitsraum zwischen den Flügeln (3 d und 4 a) vergrößern, so daß Gas durch den Einlaßkanal (6 a) eingesaugt wird. Zu einem späteren Zeitpunkt wird dann dieser Einlaßkanal (6 a) durch den langsam nachfolgenden Flügel (3 d) verschlossen. Etwa von diesem Moment an beginnt sich der Flügel (3 d) schneller zu bewegen als der Flügel (4 a), so daß der Arbeitsraum zwischen beiden Flügeln verkleinert wird und das Gas komprimiert wird, bis sich beide Flügel so weit bewegt haben, daß der Arbeitsraum über der Auslaßöffnung (6 b) angelangt ist, so daß hier das Gas entweichen kann. Zu diesem Zeitspunkt kann dann der Flügel (3 d) bis an den Flügel (4 a) herangeführt werden, so daß das Gas hier völlig herausgedrückt wird.

Diese Wirkungsweise kann sowohl für einen Kompressor als auch für eine Verbrennungskraftmaschine verwendet werden. Es müßten lediglich Verbrennungsräume, Brennstoffleitungen usw. vorgesehen werden.

In Fig. 2 sind vier Phasen des eben beschriebenen Arbeitszyklus dargestellt. Nach einer 90° Drehung der beiden Rotationskörper beginnt ein neuer Arbeitszyklus.

In Fig. 3 ist nun das Prinzip der erfindungsgemäßen Kurvenbahnsteuerung gezeigt. In den Radialschnitten der Fig. 3 ist innen ein mit der Welle (5) drehfest verbundener innerer Kurvenring (7) gezeigt, der außen von einem äußeren Kurvenring (8) umgriffen wird, der mit einem der Rotationskörper (3, 4) verbunden ist. Zwischen den inneren und äußeren Kurvenbahnringen befinden sich in 90° Abständen Wälzkörper (9). Diese werden durch einen Käfig in Bezug auf das Gehäuse (2) so festgehalten, daß sie lediglich eine Bewegung radial nach außen oder innen machen können, aber keine Bewegung in Drehrichtung der Welle oder der inneren und äußeren Kurvenringe (7, 8).

Dreht sich, wie dies beim Übergang von der linken Figur der Fig. 3 zur mittleren Figur ersichtlich ist, der innere Kurvenring (7) im Gegenuhrzeigersinn, so werden infolge seiner Außenkontur die Wälzkörper (9) nach außen gedrückt. Dadurch wird dann der äußere Kurvenring (8) im Uhrzeigersinn gedreht, da er in dieser Richtung ausweichen muß, um Platz für die Wälzkörper (9) zu schaffen. Wenn die mittlere Stellung erreicht ist, wird durch eine entsprechende Bewegung eines anderen Satzes aus Innenkurvenring, Wälzkörpern und Außenkurvenring weitergedreht, bis die rechte Stellung in Fig. 3 erreicht ist, die wieder der linken Anfangsstellung entspricht. Auf diese Weise wird also die Drehbewegung der Welle (5) in eine Drehbewegung der Rotationskörper (3, 4) im Ringraum umgesetzt, wobei diese Drehbewegung aber ungleichmäßig ist und durch die Kurvenform der inneren und äußeren Kurvenringe (7, 8) bestimmt wird.

Wären die Wälzkörper (9) zylinderförmig, so könnten sie nicht gleichmäßig auf dem inneren und dem äußeren Kurvenring (7, 8) abrollen, sie würden vielmehr gleiten, da die Bahnkurven unterschiedlich sind. Dies kann nun durch die erfindungsgemäßen Wälzkörper (9) in Form eines Doppelkegels vermieden werden, wie er in Fig. 4 im Schnitt gezeigt ist. Dort erkennt man, daß der Wälzkörper (9) verschiedene effektive Durchmesser beim Abrollen hat. So ist links bei (10) ein mittlerer Wälzdurchmesser für das Abrollen auf dem Außenkurvenring (8) dargestellt, während rechts bei (11) ein mittlerer Wälzdurchmesser für das Abrollen auf dem Innenkurvenring (7) angegeben ist. Von mittleren Wälzdurchmessern ist dabei die Rede, da selbstverständlich die Berührungsfläche zwischen Kurvenring und Wälzkörper nicht eine mathematische Linie ist, sondern eine gewisse Breite hat.

Wie dies in der Figur gezeigt ist, sind die Kurvenringe (7 und 8) nicht einstückig ausgebildet, sie bestehen vielmehr aus zwei Kurvenringhälften (7 a und 7 b bzw. 8 a und 8 b), die spiegelsymmetrisch ausgebildet sind. Nur im Bereich der Abrollbahn (7 c bzw. 8 c) ist der Walzkörper (9) mit diesen Kurvenringhälften in Berühung.

Die Wälzkörper werden in einem Käfig gehalten, den man sich in Fig. 4 vor und hinter dem Rotationskörper (9) denken muß. In Draufsicht ist dieser Käfig bzw. ein Teil davon in Fig. 5 gezeigt.

Der Wälzkörper (9) wird von zwei Lagerschalen (12) gehalten, in denen der Wälzkörper sich gleitend drehen kann. Die Lagerschalen weisen außen eine Verzahnung auf, die in eine entsprechende Zahnstange (13) des Käfigs (14) eingreift. Auf diese Weise kann sich der Wälzkörper (9) zwar in Fig. 5 nach vorne oder hinten bewegen, d.h. bei der Drehkolbenmaschine in Radialrichtung bzw. in Fig. 4 nach oben oder unten. Er ist jedoch an einer Winkelbewegung gegenüber dem Gehäuse, d.h. an einer Bewegung nach rechts oder links bei der Darstellung der Fig. 5 gehindert.

In der Fig. 6 ist eine Kurveninnenringhälfte (7 a) in Seitenansicht dargestellt; in Fig. 7 ist dieselbe Kurvenringhälfte (7 a) in Draufsicht gezeigt. Man erkennt dort die im wesentlichen schräg verlaufende Außenfläche, die in Form eines Kegelstumpfes angeordnet ist, auf der dann erhaben die Abrollbahn (7 c) für den Wälzkörper (9) vorgesehen ist.

Wie man aus den Fig. 6 und 7 erkennen kann, durchläuft die Abrollbahn (7 c) sowohl in Radialrichtung als auch in Axialrichtung eine Funktion, die dem gewünschten Bahnsteuerungsverhalten entspricht.

In Fig. 8 und 9 ist entsprechend ein Schnitt durch eine äußere Kurvenringhälfte (8 a) (Fig. 8) bzw. eine Draufsicht gezeigt (Fig. 9). Man erkennt auch dort die erhöhte Abrollbahn (8 c).

In Fig. 10 ist noch einmal in Axialsicht teilweise weggeschnitten die Lagerung der Wälzkörper (9) im Käfig (14) näher dargestellt. Auch die Kurvenringe mit den Abrollbahnen sind dort angedeutet.

In Fig. 11 ist in einem Axialschnitt eine Hälfte der erfindungsgemäßen Maschine dargestellt. Die andere Hälfte der Maschine setzt sich dabei im wesentlichen spiegelsymmetrisch nach links hin fort.

Die Antriebswelle (5) ist über eine Distanzhülse (15) und Radial- sowie Axiallager (16, 17) und einen Gehäuseflansch (18) im Gehäuse (2) drehbar gelagert. Außerhalb der Distanzhülse (15) schließt sich noch ein Kupplungsflansch (19) sowie eine Mutter (20) an. Innen von der Distanzhülse (15) folgen die beiden Innenkurvenringpaare, die innere Kurvenringe (7) bilden. Rechts schließt sich dann eine Distanzhülse (21) an, die zu den entsprechenden Innenringen (7) auf der anderen Seite führen, die für den Antrieb des anderen der beiden Rotationskörper bestimmt sind.

Durch Spannen der Mutter (20) werden nun über die Distanzhülsen (15 und 21) sowie durch ein entsprechendes Gegendruckelement auf der linken nicht gezeigten Seite der Maschine die beiden Hälften der Kurveninnenringe (7) zusammengedrückt, so daß die Wälzkörper (9) nach außen gedrückt werden und zwar gegen die Kurvenaußenringe (8). Diese bestehen ebenfalls aus zwei Hälften und sind in einer Mantelhülse (22) drehfest angeordnet, die mit dem Rotationselement (3) verbunden ist. Durch Verschlußflansche (23) werden die äußeren Kurvenringe (8) nicht nur festgehalten, sondern auch gegeneinander gedrückt, um hier einen Gegendruck für den Druck der Wälzkörper (9) zu schaffen. Das Zusammendrücken der Hälften der Innenringe (7) oder Außenringe (8) kann dabei auch über Federelemente erfolgen.

Der Käfig (14), in dem die Wälzkörper (9) gelagert sind, ist schließlich am Gehäuseflansch (18) befestigt und über eine Planverzahnung (24) mit dem Käfig auf der anderen Seite der Anordnung drehfest verbunden. Auf diese Weise ist der Käfig in Umfangsrichtung gegen das Gehäuse festgelegt. Die Winkeleinstellung des Käfig (14) in Bezug auf das Gehäuse (2) kann aber noch dadurch geändert werden, daß die Winkelstellung des Gehäuseflansches (18) in Bezug auf das Gehäuse (2) durch ein Verstellager (25) geändert wird.

Bei (26 bis 30) sind noch Dichtungen gezeigt, bei (31) eine weitere Dichtung zwischen den Gehäusehälften. (32) schließlich ist eine Gleithülse zwischen Käfig (14) und Rotor (3).

Wie gesagt, ist das Gehäuse (2) aus zwei Hälften zusammengesetzt, wobei bei der Trennlinie (33) derselben die Dichtung (31) vorgesehen ist. Wenn die Dichtwirkung zwischen den Flügeln der Rotationskörper (3, 4) und der Wand des Ringraums (1) schlechter wird, kann durch Anziehen eines durch die Bohrung (34) geführten Bolzens dafür gesorgt werden, daß die beiden Gehäusehälften enger aufeinander zubewegt werden, wodurch ein besserer Kontakt zwischen Gehäusewänden und Rotationskörpern (3, 4) im Ringraum gegeben ist, wodurch die Dichtwirkung verbessert wird.

Bei der Ausführungsform der Fig. 12 stehen die (in Fig. 12 gerade nicht sichtbaren) Flügel der Rotationskörper (3 und 4) nicht direkt mit der Gehäusewand (2) in Berührung, sondern mit einem elastisch und abdichtend gelagerten Wandelement (35). Gibt dieses Wandelement (35) nach, so erweitert sich ein Dichtspalt (36) zwischen Rotationskörper (3) und Element (35) bzw. ein entsprechender Dichtspalt zwischen Rotationskörper (4) und einem entsprechend Element (37), das dem Element (35) entspricht. Dadurch tritt hier unter Druck stehendes Gas in den Dichtspalt (36) (und auf der anderen Seite entsprechend) ein und kann durch eine Öffnung (38) in den Hohlraum hinter dem Element (35) gelangen und drückt dadurch dieses in Richtung der Pfeile (39) nach innen gegen die Flügel der Rotationskörper. Auf diese Weise wird eine automatische Regulierung der Dichtwirkung erreicht.

Claims (12)

1. Drehkolbenmaschine mit einem Gehäuse, mit einer im Gehäuse gelagerten Welle, mit einem Ringraum, in dem zwei Rotationskörper angeordnet sind und an dessen Wänden, in denen Ein- und Auslaßöffnungen für das Arbeitsmedium vorgesehen sind, die Rotationskörper dichtend anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Rotationskörper (3, 4) vier radial sich nach außen erstreckende sektorförmige Flügel (3 a-3 d, 4 a-4 d) aufweist, daß die beiden Rotationskörper (3, 4) koaxial angeordnet sind und ihre Flügel so ineinandergreifen, daß jeweils ein Flügel des einen Rotationskörpers zwischen zwei Flügeln des anderen Rotationskörpers angeordnet ist, und daß eine Kurvenbahnsteuerung (7, 8, 9) vorgesehen ist, durch die bei Rotation der Welle (5) beide Rotationskörper (3, 4) Drehungen mit zyklischen Änderungen der Rotationsgeschwindigkeit und der Abstände zwischen den Flügeln der beiden Rotationskörper ausführen.

2. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenbahnsteuerung innere Kurvenringe (7), die mit der Welle (5) drehfest verbunden sind, äußere Kurvenringe (8), die mit einem Rotationskörper (3, 4) drehfest verbunden sind, und zwischen je einem inneren Kurvenring (7) und einem äußeren Kurvenring (8) abrollende, in Radialrichtung verschiebbare, in Umfangsrichtung durch einen mit dem Gehäuse (2) verbundenen Käfig (14) unverschiebbar gehaltene vier Wälzkörper (9) aufweist, und daß pro Rotationskörper (3, 4) zwei Paare von inneren/äußeren Kurvenringen (7, 8) mit entsprechenden Wälzkörpern (9) vorgesehen sind.

3. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Rotationskörper (3, 4) eine Kurvenbahnsteuerung (7, 8, 9) vorgesehen ist.

4. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper (9) an beiden Seiten sich kegelförmig verjüngen und daß die Kurvenringe (7, 8) in Radial- und Axialrichtung einer vorgegebenen Funktion folgende Abrollbahnen (7 c, 8 c) aufweisen.

5. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper (9) und die Kurvenringe (7, 8) bezüglich einer Radialebene der Welle (5) spiegelsymmetrisch sind.

6. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenringe (7, 8) aus zwei spiegelsymmetrischen Hälften (7 a, 7 b; 8 a, 8 b) aufgebaut sind.

7. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenringe (7, 8) in Axialrichtung spannbar sind.

8. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenringe (7, 8) in Axialrichtung federbeaufschlagt sind.

9. Drehkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die einen Kurvenringe (7, 8) des Paares identisch mit aber anders herum eingebaut sind als die anderen Kurvenringe (7, 8) des Paars, und daß die Wälzkörper (9) der einen Kurvenringe (7, 8) um 45° gegen die der anderen Kurvenringe (7, 8) versetzt angeordnet sind.

10. Drehkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (3 a-3 d, 4 a-4 d) der Rotationskörper (3, 4) in einer die Wellenachse enthaltenden Ebene die Querschnittsform eines Quadrats haben, dessen eine Diagonale senkrecht zur Wellenachse steht, und daß das Gehäuse (2) aus zwei Hälften besteht, deren Trennungslinie (33) die Mittelebene des Ringraums (1) ist.

11. Drehkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelstellung der Käfige (14) in bezug auf das Gehäuse (2) veränderbar ist.

12. Drehkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens Teile der radial außenliegenden Wand des Ringraums (1) durch bewegliche, hohle mit Dichtungen versehene Elemente (35) gebildet werden, die bei Nachlassen des Anpressdrucks an die Flügel und deswegen schlechterer Dichtungswirkung durch eine dadurch bewirkte Leckströmung wieder fester an die Flügel gepreßt werden.