DE4428326A1 - Drehkolben-Arbeitsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehkolben-Arbeitsma­ schine mit einer geraden Anzahl, also wenigstens zwei in einem ringförmigen, mit im Abstand voneinander angeordneten Ein-und Auslaßöffnungen versehenen Zylinderraum beweglichen, eine dem Zylinderraum angepaßte Raumform aufweisenden Ar­ beitskolben, die an je einen von wenigstens zwei um eine gemeinsame Achse dreh- und relativ zueinander beweglichen, insbesondere scheibenförmigen Kolbenträgern angeordnet sind, wobei den beiden Kolbenträgern mittels einer mechanischen Zwangssteuerung jeweils Umlaufbewegungen mit periodischer Geschwindigkeitsänderung aufgezwungen werden, derart, daß zwecks Bildung eines Verdichtungsraumes einer einem oder mehreren definierten Punkten des ringförmigen Zylinderraumes zugeordneten Abbremsung bzw. einem Stillstand des einen Kol­ benträgers eine Nachlaufbewegung des anderen Kolbenträgers und einer zwecks Bildung eines Expansionsraumes anschließen­ den Weiterbewegung des einen Kolbenträgers eine erneute Nachlaufbewegung des anderen Kolbenträgers zugeordnet ist und wobei die Arbeitskolben zumindest in der Hauptbewegungsrich­ tung über an diesem angeordnete, radial gerichtete und mit einer komplementären Ausnehmung im Kolbenkörper im form­ schlüssigen Eingriff stehende Arme starr an den jeweiligen Kolbenträger gefesselt sind.

Eine Drehkolben Arbeitsmaschine der vorgenannten Bauart ist aus der EP-OS 0 530 771 bekannt.

Sofern eine Drehkolben-Arbeitsmaschine dieser Bauart als Brennkraftmaschine ausgebildet und beispielsweise zum Antrieb eines Fahrzeuges eingesetzt werden soll, sollte sie möglichst vielfältigen Anforderung oder Bedingungen hinsichtlich der Regelung der Leistung und hinsichtlich der Anforderungen an die Brennstoffqualität und insbesondere hinsichtlich des Ab­ gasverhaltens gerecht werden.

Alle diese Kriterien sind zu einem nicht unwesentlichen Teil von der Gestaltung des Brennraumes einerseits und der Wahl des Verdichtungsverhältnisses andererseits abhängig, wobei die Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine von dem auf die Arbeitskolben wirkenden Gasdruck abhängig ist. Eine allen Anforderungen gerecht werdende, also generell optimale Brenn­ raumform schlechthin ist bisher nicht bekannt geworden. Eben­ so unterliegt auch der Brennverlauf der Füllung im Brennraum Einflüssen die die Bestimmung eines für alle vorkommenden Be­ triebsbedingungen der Brennkraftmaschine gleichbleibenden optimalen Verdichtungsverhältnisses ausschließen. Daraus re­ sultierend verändert sich bei herkömmlicherweise mit einem unveränderlichen Verdichtungsverhältnis arbeitenden Brenn­ kraftmaschinen auch, insbesondere bei instationär betriebenen Brennkraftmaschinen über deren Betriebsbereich hin zum einen der auf die Arbeitskolben wirkende Gasdruck nicht unwesent­ lich, z. B. in Abhängigkeit von Temperaturänderungen der Zy­ linderfüllung, der Brennraumwandungen und dergl., als Folge davon ergibt sich eine Ungleichmäßigkeit in der abgegebenen Leistung je Brennstoffeinheit und in Verbindung damit natur­ gemäß eine Bereichsweise hohe Verschlechterung der Abgasqua­ lität. Dabei ist die Verschlechterung der Abgasqualität zum Teil dadurch bedingt, daß bei solchen herkömmlichen Brenn­ kraftmaschinen die Leistungsabgabe einfach durch Erhöhung der Brennstoffzufuhr geregelt wird, ohne Berücksichtigung bzw. Beeinflussung des Brennverlaufes in der Brennkammer. Dies je­ denfalls wenn man von aufwendigen Zusatzeinrichtungen, wie Stoßaufladung, Ventilabschaltung oder Lader absieht.

Es ist daher anzustreben die Brennverhältnisse im Brennraum durch bauliche Maßnahmen so einzurichten, daß unter allen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine eine optimale Verbrennung stattfindet und daß ferner die Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine wenigstens zu einem Teil auch eine regelbare oder selbstregelnde Veränderung des Verdichtungs­ verhältnisses und damit des auf die Kolben wirkenden Gas­ druckes erreicht wird.

Es ist daher eine den Betriebsbedingungen der Maschine ent­ sprechend anpaßbare Veränderlichkeit des Brennraumes wün­ schenswert und anzustreben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde für eine Drehkol­ ben-Arbeitsmaschine der eingangs aufgezeigten Bauart eine Einrichtung zur Veränderung des Kompressionsverhältnisses zu schaffen, welche eine selbsttätige oder willkürlich beein­ flußbare Veränderung des Kompressionsverhältnisses gestattet, wobei die Veränderung des Kompressionsverhältnisses ohne Eingriff in die der Geschwindigkeitsänderung der Umlaufbewe­ gung der Kolbenträger zugeordnete Zwangssteuerung erreicht werden soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ausge­ hend von einer maximalen Bemessung der Brennraumgröße wenig­ stens einer der Arbeitskolben der Maschine in axialer Rich­ tung längenverstellbar ausgebildet ist, wobei einem aus zwei entlang der Kolbenachse relativ zueinander beweglichen Teilen bestehenden Arbeitskolben jeweils ein aus zwei relativ zuei­ nander verstellbaren Teilen bestehender radialer Arm des zu­ gehörigen Kolbenträgers zugeordnet ist.

Die axiale Längenveränderung des oder der Arbeitskolben er­ möglicht eine Vergrößerung oder Verkleinerung des Brennraum­ volumens bzw. des Verdichtungsverhältnisses und damit eine Beeinflussung des Brennverlaufes in der Brennkammer, dahin­ gehend, daß je zugeführter Brennstoffeinheit ein größtmög­ licher Gasdruck auf die Arbeitskolben erzielt wird, weitge­ hend unabhängig von den jeweils herrschenden sonstigen Be­ triebsbedingungen, Gemischbildung und Temperatur, Maschi­ nentemperatur, etc. der Brennkraftmaschine. Daraus ergeben sich dann in weiterer Folge, eine optimale Brennstoffaus­ nutzung in naturgemäßer Verbindung mit einer guten Abgas­ qualität, eine hohe Leistungsabgabe je zugeführter Brenn­ stoffeinheit und ferner eine selbsttätige Anpassung des Verdichtungsverhältnisses an die jeweilige Leistungsanfor­ derung, was gerade in der Start- oder Beschleunigungsphase eines Fahrzeuges, d. h. bei niedrigen Drehzahlen und hoher Leistungsanforderung wesentlich ist.

Ersichtlicherweise ist die Erlangung der angestrebten und er­ zielten Wirkungsweise nicht ausschließlich von einer bestimm­ ten Bauart der Einrichtung zur Längenveränderung der Arbeits­ kolben abhängig. Dies insbesondere im Hinblick darauf, daß sich eine zur Lösung der gestellten Aufgabe ausreichende Län­ genverstellung auf einen Betrag von wenigen Millimetern, etwa 2 mm, beschränkt.

In einer ersten Gruppe von Verwirklichungsformen ist vorgese­ hen, daß der radiale Arm des Kolbenträgers zumindest im Be­ reich seiner Verbindung mit dem Arbeitskolben einen ersten starr mit dem scheibenförmigen Kolbenträger verbundenen Teil und einen zweiten diesem gegenüber in Rotationsrichtung des Kolbenträgers verstellbaren zweiten Teil umfaßt.

Bei einer Verwirklichungsform ist der diesem gegenüber ver­ stellbare zweite Teil des mit dem Arbeitskolben im Eingriff befindlichen radialen Armes dem ersten starr mit dem schei­ benförmigen Kolbenträger verbundenen Teil gegenüber schwenk­ bar am Kolbenträger angeordnet, derart, daß sich bei einer Verstellung des verstellbaren zweiten Teiles eine Spreizung des radialen Armes des Kolbenträgers einstellt, wobei die Spreizbewegung des verstellbaren Teiles des radialen Armes auf eine relativ zu einer bleibend am feststehenden Teil des radialen Armes abgestützten Kolbenhälfte eine eine Verlän­ gerung des Arbeitskolbens insgesamt bewirkende Verstellkraft ausübt.

Im Einzelnen kann bei einer solchen Verwirklichungsform vor­ gesehen sein, daß der diesem gegenüber verstellbare zweite Teil des mit dem Arbeitskolben im Eingriff befindlichen ra­ dialen Armes dem ersten starr mit dem scheibenförmigen Kol­ benträger verbundenen Teil gegenüber in Rotationsrichtung des Kolbenträgers verschiebbar angeordnet ist und daß dabei der dem ersten, starren Teil des radialen Armes des Kolbenträgers gegenüber verschiebbare Teil auf den in die Ausnehmung im Ar­ beitskolben eintauchenden Teil des radialen Armes begrenzt ist. Vorteilhafterweise ergibt sich eine kleinbauende und ge­ wichtssparende Bauart einer solchen Verstelleinrichtung da­ durch daß der auf den in die Ausnehmung im Arbeitskolben eintauchenden Teil des radialen Armes des Kolbenträgers be­ grenzte und dem ersten, starren Teil gegenüber verschiebbare Teil durch den Kolben eines Hydraulikzylinders gebildet ist.

Bei einer auf einer zweiteiligen Ausbildung des den Arbeits­ kolben tragenden radialen Armes des Kolbenträgers kann in einer anderen Verwirklichungsform aber auch vorgesehen sein, daß zwischen dem ersten starr mit dem Kolbenträger verbunde­ nen und dem diesem gegenüber verschwenkbar angeordneten zwei­ ten Teil des mit dem Arbeitskolben im Eingriff befindlichen radialen Armes des Kolbenträgers eine mechanische Spreizein­ richtung angeordnet ist.

Bei einer vorteilhaften, weil einfach bauenden und zuverläs­ sig arbeitenden Ausbildung einer selbsttätig in Abhängigkeit von der Motordrehzahl wirksam werdenden Verstelleinrichtung ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die mechanische Spreiz­ einrichtung ein mittels Fliehkraft in Abhängigkeit von der Motordrehzahl verstellbares Spreizelement, insbesondere einen Keil oder eine Kugel, und wenigstens eine zugeordnete An­ griffsfläche am schwenkbaren Teil sowie eine Abstützfläche am starren Teil des radialen Armes des Kolbenträgers umfaßt.

Eine mittels Fliehkraftwirkung selbsttätig arbeitende Ver­ stelleinrichtung kann aber auch in der Weise angeordnet und ausgebildet sein, daß der eine Teil des zweiteilig ausgebil­ deten Arbeitskolbens selbst die Angriffsfläche für das Spreizelement der Spreizeinrichtung trägt und der starre Teil des radialen Armes des Kolbenträgers die Abstützfläche für das Spreizelement bildet.

In einer weiteren Verwirklichungsform einer selbsttätig oder aber willkürlich aktivierbaren Verstelleinrichtung wird vor­ geschlagen, daß zwischen dem ersten starr mit dem Kolbenträ­ ger verbundenen und dem diesem gegenüber verschwenkbar ange­ ordneten zweiten Teil des mit dem Arbeitskolben im Eingriff befindlichen radialen Armes des Kolbenträgers eine hydrau­ lische Spreizeinrichtung angeordnet ist.

Insbesondere für eine in Abhängigkeit von einer zugeordneten Steueranlage geregelte Verstelleinrichtung empfiehlt es sich, daß die hydraulische Spreizeinrichtung durch den Schmiermit­ teldruck betätigt ist und zur Steuerung der Druckbeaufschla­ gung der Spreizeinrichtung eine Ventilanordnung vorgesehen ist, welche an einem feststehenden Teil insbesondere des Mo­ torgehäuses angeordnet ist. Z.B. in Verbindung mit einer Austrittsöffnung der Schmiermittelpumpe. Dabei kann die Steueranlage entweder selbsttätig, z. B. durch einen Flieh­ kraftregler bzw. in Abhängigkeit vom Schmiermitteldruck oder einer sonstigen drehzahlabhängigen Einrichtung, oder aber durch einen willkürlichen Eingriff, z. B. manuell zur Anpas­ sung des Verdichtungsverhältnisses an eine gegebene Treib­ stoffart oder zur Leitungsanpassung der Maschine an gegebene Leistungsanforderungen, geregelt werden.

Eine besonders vorteilhafte Unterbringung der Steuer- und Regelungsanlage für die Verstelleinrichtung kann sich in manchen Fällen aber auch dadurch ergeben, daß die der Steu­ erung der Druckbeaufschlagung der hydraulischen und mit Schmiermitteldruck beaufschlagten Spreizeinrichtung dienende Ventilanordnung innerhalb des zweiteiligen Arbeitskolbens, insbesondere in dem an dem feststehenden Teil des radialen Armes des Kolbenträgers in Anlage verbleibenden Teil des Arbeitskolbens angeordnet ist.

In vergleichbarer Weise kann es bei entsprechender baulicher Gestaltung der Maschine auch vorteilhaft sein, daß die der Steuerung der Druckbeaufschlagung der hydraulischen und mit Schmiermitteldruck beaufschlagten Spreizeinrichtung dienende Ventilanordnung innerhalb der die Kolbenträger lagernden Wel­ len angeordnet sind.

Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Anwendung einer mecha­ nischen oder hydraulischen Ausbildung der Verstelleinrichtung beschränkt, vielmehr kann im Rahmen der Erfindung weiterhin auch vorgesehen sein, daß zwischen dem ersten starr mit dem Kolbenträger verbundenen und dem diesem gegenüber verschwenk­ bar angeordneten zweiten Teil des mit dem Arbeitskolben im Eingriff befindlichen radialen Armes des Kolbenträgers eine elektrisch, insbesondere mittels eines elektrischen Linear­ motors, betätigte Spreizeinrichtung angeordnet ist. Die Ver­ wendung eines elektrisch betätigten Linearmotors, z. B. Hub­ magneten, zur Betätigung der Spreizeinrichtung erlaubt vor­ teilhafterweise auch eine baueinheitliche Kombination der Spreizeinrichtung mit einer Rückstelleinrichtung und zeichnet sich darüberhinaus durch eine hohe Ansprechgeschwindigkeit und Steuergenauigkeit aus.

Allen mit einer mechanischen oder hydraulischen Betätigungs­ einrichtung versehenen Spreizeinrichtungen ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung eine eigenständig ausgebildete Rückstelleinrichtung zugeordnet, welche aus einer Rückzugs­ federanordnung besteht.

Hinsichtlich der Einzelausgestaltung kann dabei vorgesehen sein, daß die der Spreizeinrichtung als Rückstelleinrichtung zugeordnete Federanordnung wenigstens eine an dem dem Kolben­ träger gegenüber nicht verstellbaren Teil des radialen Armes bzw. des Arbeitskolbens abgestützte und am entsprechenden verstellbaren Teil angreifende Spiralfeder gebildet ist.

Nach einer weiteren Ausgestaltungsform kann aber auch vorge­ sehen sein, daß allen mit einer mechanischen oder hydrauli­ schen Betätigungseinrichtung versehenen Spreizeinrichtungen eine hydraulisch, insbesondere durch den Schmiermitteldruck betätigbare Rückstelleinrichtung zugeordnet ist, welche aus einer Zylinder-Kolbenanordnung und einer vorgeschalteten Steuerventilanordnung besteht.

In weiterer Vervollständigung der Erfindung ist ferner vor­ gesehen, daß der zweiteilig ausgebildete Arbeitskolben einen ersten, mit dem starr mit dem Kolbenträger verbundenen Teil des radialen Armes im ständigen formschlüssigen Eingriff ste­ henden und einem in oder an diesem axial verschieblich ge­ führten, insbesondere mit einem hülsenartig gestalteten Kol­ benhemd ausgestatteten zweiten Teil umfaßt.

In diesem Zusammenhang kann es sich naturgemäß auch anbieten, daß eine hydraulische mit dem Schmiermitteldruck beaufschlag­ bare Spreizeinrichtung samt einer zugehörigen Rückstellein­ richtung zwischen den beiden Teilen des Arbeitskolbens ange­ ordnet ist, beispielsweise in der Form, daß die beiden Kol­ benhälften selbst als Stellzylinder ausgebildet sind, wobei an der einen, der beweglichen Kolbenhälfte ein Kolbenteil ausgebildet ist welches mit eine an der anderen, der relativ zum radialen Arm des Kolbenträgers feststehenden Kolbenhälfte ausgebildeten Zylinderausnehmung im bleibenden Eingriff steht, und wobei ferner die Zylinderausnehmung vermittels in­ nerhalb des Kolbenträgers angeordneter Leitungsbohrungen und einer diesen vorgeschalteten Steuerventilanordnung mit einer Schmiermittel-Druckquelle in Verbindung steht. Bei einer sol­ cherart gestalteten und in den Kolben selbst integrierten Spreizeinrichtung kann die Rückstelleinrichtung aus einem einfachen Öffnungsventil bestehen, da das in der Spreizkammer befindliche Schmiermittel oder sonstige Hydraulikmedium durch den auf den Kolben wirkenden Gasdruck ausgetrieben wird, so­ bald eine Ablaßöffnung geöffnet ist.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beispielsbeschreibung anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbei­ spiele im Einzelnen beschrieben.

In der Zeichnung zeigt die

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform einer Drehkolbenarbeitsmaschine;

Fig. 2 eine Einzelheit zu Fig. 1 im vergrößerten Maßstab;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer zweiten Verwirk­ lichungsform;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer dritten Verwirk­ lichungsform;

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer vierten Verwirk­ lichungsform.

Eine in der Zeichnung mehr schematisch dargestellte Drehkol­ ben-Arbeitsmaschine besteht aus einer geraden Anzahl in einem ringförmigen, mit im Abstand voneinander angeordneten Ein-und Auslaßöffnungen 1, 2 versehenen Zylinderraum 3 beweglichen, eine dem Arbeitsraum angepaßte Raumform aufweisenden Arbeits­ kolben 4 und 5, die an je einen von wenigstens zwei um eine gemeinsame Achse 6 dreh- und relativ zueinander beweglichen, insbesondere scheibenförmigen Kolbenträgern 7 und 8 angeord­ net sind, wobei den beiden Kolbenträgern 7 und 8 eine in der Zeichnung nicht gezeigte mechanische Zwangssteuerung zugeord­ net ist, welche jedem der Kolbenträger 7 und 8 jeweils perio­ dische Geschwindigkeitsänderungen in ihrer Umlaufbewegung auf zwingt.

Bei allen in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen sind die Arbeitskolben 4 und 5 in axialer Richtung in eine erste 41 und eine zweite, der ersten gegenüber axial ver­ schiebliche Kolbenhälfte 42 unterteilt. Die erste Kolben­ hälfte 41 weist dabei ein hülsenartig gestaltetes Kolbenhemd 43 auf, in welches ein im wesentlichen kolbenartig gestalte­ ter Abschnitt 44 der zweiten Kolbenhälfte eingreift. Die Flankenflächen 45, 46 einer dem radialen Arm 9 des Kolbenträ­ gers 7 bzw. 8 zugeordneten Eingriffsausnehmung sind dabei zum einen in der Kolbenhälfte 42 und zum anderen in der Kolben­ hälfte 41 angeordnet bzw. ausgebildet.

Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 3 und 4 ist der radiale Arm 9 des Kolbenträgers 7 bzw. 8 in zwei schwenkbar miteinander verbundene Teile unterteilt, wobei ein zweiter schwenkbarer Teil 90 mittels eines Schwenkgelenkes 91 an einem ersten feststehend mit dem Kolbenträger 7 bzw. 8 ver­ bundenen Teil 92 angelenkt ist. Mit ihren freien Enden tau­ chen beide Teile 91 und 92 in eine Ausnehmung 100 im einen Teil 41 des zweiteiligen Kolbenkörpers ein. Zur Verstellung des Kompressionsverhältnisses mittels axialer Längenänderung des Arbeitskolbens 4 bzw. 5 dient bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ein zwischen den beiden Teilen 91 und 92 des radalen Armes 9 angeordneter und vermittels in der Zeichnung nur teilweise dargestellter Leitungsbohrungen 93 und 94 sowie vermittels einer im einzelnen nicht gezeigten Steuerventil­ anlage mit der Schmiermittelpumpe in Verbindung stehender Hydraulikzylinder 95, der falls er doppeltwirkend ausgebildet ist, sowohl eine Spreiz- als auch eine Rückstellbewegung des zweiten schwenkbaren Teiles des radialen Armes bewirken kann.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 dient ein zwischen den beiden Teilen 90 und 92 des radalen Armes 9 angeordnetes mechanisches Spreizelement 96 zur Längenverstellung des zwei­ teiligen Arbeitskolbens 4 bzw. 5 und damit des Kompressions­ verhältnisses mittels axialer Längenänderung des Arbeitskol­ bens 4 bzw. 5. Das mechanische Spreizelement 96 ist hierbei durch einen kugelförmigen Fliehkörper gebildet, welcher bei zunehmender Drehzahl der Maschine unter Abstützung gegen den feststehenden Teil des radialen Armes 9 dessen schwenkbaren Teil 92 zunehmend in Spreizrichtung verstellt. Der kugelför­ mige Fliehkörper 96 ist mittels einer Feder 97 am feststehen­ den Teil 91 des radialen Armes 9 oder am Kolbenträger 7 bzw. 8 gehalten.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 ist der diesem gegenüber verstellbare zweite Teil 92 des mit dem Ar­ beitskolben 4 bzw. 5 im Eingriff befindlichen radialen Armes 9 dem ersten starr mit dem scheibenförmigen Kolbenträger 7 bzw. 8 verbundenen Teil 91 gegenüber in Rotationsrichtung des Kolbenträgers 7 bzw. 8 verschiebbar angeordnet, wobei der dem ersten, starren Teil 92 des radialen Armes 9 des Kolbenträ­ gers 7 bzw. 8 gegenüber verschiebbare Teil 90 auf den in die Ausnehmung 100 im Arbeitskolben 4 bzw. 5 eintauchenden Teil des radialen Armes 9 begrenzt ist. Der auf den in die Ausneh­ mung 100 im Arbeitskolben 4 bzw. 5 eintauchenden Teil des ra­ dialen Armes 9 des Kolbenträgers 7 bzw. 8 begrenzte und dem ersten, starren Teil 92 gegenüber verschiebbare Teil 90 des radialen Armes 9 ist dabei durch den Kolben eines Hydraulik­ zylinders gebildet.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist eine hydraulische mit dem Schmiermitteldruck beaufschlagbare Spreizeinrichtung samt einer zugehörigen Rückstelleinrichtung zwischen den bei­ den Teilen 41 und 42 des Arbeitskolbens 4 bzw. 5 angeordnet ist, beispielsweise in der Form, daß die beiden Kolbenhälften 41 und 42 selbst als Stellzylinder ausgebildet sind, wobei zwischen der Innenseite des Kolbenbodens der ersten Kolben­ hälfte 42 und dem Endes des in diese eingreifenden Abschnit­ tes 44 der zweiten Kolbenhälfte 41 eine hydraulische Druck­ kammer 49 ausgebildet ist, deren Befüllung mit unter Druck stehendem Hydraulikmedium, z. B. Schmiermittel, zu einer axia­ len Längenänderung des Arbeitskolbens 4 führt. Umgekehrt führt die Freigabe einer Entlastungsöffnung der Druckkammer 49 zu einer selbsttätigen Rückstellung der Längenänderung des Arbeitskolbens. Die hydraulische Druckkammer steht vermittels innerhalb des Kolbenträgers 7 bzw. 8 und des radialen Armes 9 angeordneter Leitungsbohrungen und einer diesen vorgeschal­ teten Steuerventilanordnung mit einer Schmiermittel-Druck­ quelle in Verbindung. Die Flankenflächen 45, 46 einer dem radialen Arm 9 des Kolbenträgers 7 bzw. 8 zugeordneten Ein­ griffsausnehmung sind dabei in der Kolbenhälfte 41 angeordnet bzw. ausgebildet.

Bei allen in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispie­ len ist der Spreizeinrichtung jeweils eine eigenständig aus­ gebildete im Einzelnen nur in der Fig. 2 gezeigte Rückstell­ einrichtung zugeordnet, welche aus einer Rückzugsfederanord­ nung besteht, und eine an dem dem Kolbenträger 7 bzw. 8 ge­ genüber nicht verstellbaren Teil 92 des radialen Armes 9 bzw. abgestützte und am entsprechenden verstellbaren Teil 90 des radialen Armes 9 angreifende Spiralfeder 200 gebildet ist.

Claims (20)

1. Drehkolben-Arbeitsmaschine mit einer geraden Anzahl, also wenigstens zwei in einem ringförmigen, mit im Abstand voneinander angeordneten Ein-und Auslaßöffnungen versehe­ nen Zylinderraum beweglichen, eine dem Zylinderraum ange­ paßte Raumform aufweisenden Arbeitskolben, die an je einen von wenigstens zwei um eine gemeinsame Achse dreh- und relativ zueinander beweglichen, insbesondere schei­ benförmigen Kolbenträgern angeordnet sind, wobei den beiden Kolbenträgern mittels einer mechanischen Zwangs­ steuerung jeweils Umlaufbewegungen mit periodischer Ge­ schwindigkeitsänderung aufgezwungen werden, derart, daß zwecks Bildung eines Verdichtungsraumes einer einem oder mehreren definierten Punkten des ringförmigen Zylinder­ raumes zugeordneten Abbremsung bzw. einem Stillstand des einen Kolbenträgers eine Nachlaufbewegung des anderen Kolbenträgers und einer zwecks Bildung eines Expansions­ raumes anschließenden Weiterbewegung des einen Kolbenträ­ gers eine erneute Nachlaufbewegung des anderen Kolbenträ­ gers zugeordnet ist und wobei die Arbeitskolben zumindest in der Hauptbewegungsrichtung über an diesem angeordnete, radial gerichtete und mit einer komplementären Ausnehmung im Kolbenkörper im formschlüssigen Eingriff stehende Arme starr an den jeweiligen Kolbenträger gefesselt sind, da­ durch gekennzeichnet, daß ausgehend von einer maximalen Bemessung der Brennraumgröße wenigstens einer der Ar­ beitskolben der Maschine in axialer Richtung längenver­ stellbar ausgebildet ist, wobei einem aus zwei entlang der Kolbenachse relativ zueinander beweglichen Teilen bestehenden Arbeitskolben jeweils ein aus zwei relativ zueinander verstellbaren Teilen bestehender radialer Arm des zugehörigen Kolbenträgers zugeordnet ist.

2. Drehkolben-Arbeitsmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der radiale Arm des Kolbenträgers zu­ mindest im Bereich seiner Verbindung mit dem Arbeits­ kolben einen ersten starr mit dem scheibenförmigen Kol­ benträger verbundenen Teil und einen zweiten diesem ge­ genüber in Rotationsrichtung des Kolbenträgers verstell­ baren zweiten Teil umfaßt.

3. Drehkolben-Arbeitsmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der diesem gegenüber verstellbare zweite Teil des mit dem Arbeitskolben im Eingriff befind­ lichen radialen Armes dem ersten starr mit dem scheiben­ förmigen Kolbenträger verbundenen Teil gegenüber schwenk­ bar am Kolbenträger angeordnet ist.

4. Drehkolben-Arbeitsmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der diesem gegenüber verstellbare zwei­ te Teil des mit dem Arbeitskolben im Eingriff befindli­ chen radialen Armes dem ersten starr mit dem scheibenför­ migen Kolbenträger verbundenen Teil gegenüber in Rota­ tionsrichtung des Kolbenträgers verschiebbar angeordnet ist.

5. Drehkolben-Arbeitsmaschine nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der dem ersten, starren Teil des ra­ dialen Armes des Kolbenträgers gegenüber verschiebbare Teil auf den in die Ausnehmung im Arbeitskolben eintau­ chenden Teil des radialen Armes begrenzt ist.

6. Drehkolben-Arbeitsmaschine nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der auf den in die Ausnehmung im Ar­ beitskolben eintauchenden Teil des radialen Armes des Kolbenträgers begrenzte und dem ersten, starren Teil ge­ genüber verschiebbare Teil durch den Kolben eines Hydrau­ likzylinders gebildet ist.

7. Drehkolben-Arbeitsmaschine nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten starr mit dem Kolbenträger verbundenen und dem diesem gegenüber ver­ schwenkbar angeordneten zweiten Teil des mit dem Arbeits­ kolben im Eingriff befindlichen radialen Armes des Kol­ benträgers eine mechanische Spreizeinrichtung angeordnet ist.

8. Drehkolben-Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Spreizein­ richtung ein mittels Fliehkraft in Abhängigkeit von der Motordrehzahl verstellbares Spreizelement, insbesondere einen Keil oder eine Kugel, und wenigstens eine zugeord­ nete Angriffsfläche am schwenkbaren Teil sowie eine Ab­ stützfläche am starren Teil des radialen Armes des Kol­ benträgers umfaßt.

9. Drehkolben-Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Teil des zweitei­ lig ausgebildeten Arbeitskolbens selbst die Angriffsflä­ che für das Spreizelement der Spreizeinrichtung trägt und der starre Teil des radialen Armes des Kolbenträgers die Abstützfläche für das Spreizelement bildet.

10. Drehkolben-Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten starr mit dem Kolbenträger verbundenen und dem diesem gegenüber verschwenkbar angeordneten zweiten Teil des mit dem Ar­ beitskolben im Eingriff befindlichen radialen Armes des Kolbenträgers eine hydraulische Spreizeinrichtung ange­ ordnet ist.

11. Drehkolben-Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Spreiz­ einrichtung durch den Schmiermitteldruck betätigt ist und zur Steuerung der Druckbeaufschlagung der Spreizeinrich­ tung eine Ventilanordnung vorgesehen ist, welche an einem feststehenden Teil insbesondere des Motorgehäuses ange­ ordnet ist, z. B. in Verbindung mit einer Austrittsöffnung der Schmiermittelpumpe.

12. Drehkolben-Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die der Steuerung der Druckbeaufschlagung der hydraulischen und mit Schmiermit­ teldruck beaufschlagten Spreizeinrichtung dienende Ven­ tilanordnung innerhalb des zweiteiligen Arbeitskolbens, insbesondere in dem an dem feststehenden Teil des radia­ len Armes des Kolbenträgers in Anlage verbleibenden Teil des Arbeitskolbens angeordnet ist.

13. Drehkolben-Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die der Steuerung der Druckbeaufschlagung der hydraulischen und mit Schmiermit­ teldruck beaufschlagten Spreizeinrichtung dienende Ven­ tilanordnung innerhalb der die Kolbenträger lagernden Wellen angeordnet ist.

14. Drehkolben-Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten starr mit dem Kolbenträger verbundenen und dem diesem gegenüber verschwenkbar angeordneten zweiten Teil des mit dem Ar­ beitskolben im Eingriff befindlichen radialen Armes des Kolbenträgers eine elektrisch, insbesondere mittels eines elektrischen Linearmotors, betätigte Spreizeinrich­ tung angeordnet ist.

15. Drehkolben-Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizeinrichtung eine Rückstelleinrichtung zugeordnet ist, welche aus einer Rückzugsfederanordnung besteht.

16. Drehkolben-Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die der Spreizeinrichtung als Rückstelleinrichtung zugeordnete Federanordnung we­ nigstens eine an dem dem Kolbenträger gegenüber nicht verstellbaren Teil des radialen Armes bzw. des Arbeits­ kolbens abgestützte und am entsprechenden verstellbaren Teil angreifende Spiralfeder gebildet ist.

17. Drehkolben-Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizeinrichtung eine hydraulisch betätigbare Rückstelleinrichtung zuge­ ordnet ist, welche aus einer Zylinder-Kolbenanordnung und einer vorgeschalteten Steuerventilanordnung besteht.

18. Drehkolben-Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der zweiteilig ausgebil­ dete Arbeitskolben einen ersten, mit dem starr mit dem Kolbenträger verbundenen Teil des radialen Armes im stän­ digen formschlüssigen Eingriff stehenden und einem in oder an diesem axial verschieblich geführten, insbesonde­ re mit einem hülsenartig gestalteten Kolbenhemd ausge­ statteten zweiten Teil umfaßt.

19. Drehkolben-Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine hydraulische mit dem Schmiermitteldruck beaufschlagbare Spreizeinrichtung samt einer zugehörigen Rückstelleinrichtung zwischen den bei­ den Teilen des Arbeitskolbens angeordnet ist.

20. Drehkolben-Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kolbenhälften selbst als Stellzylinder ausgebildet sind, wobei an der einen, der beweglichen Kolbenhälfte ein Kolbenteil ausge­ bildet ist welches mit eine an der anderen, der relativ zum radialen Arm des Kolbenträgers feststehenden Kolben­ hälfte ausgebildeten Zylinderausnehmung im bleibenden Eingriff steht, und wobei ferner die Zylinderausnehmung vermittels innerhalb des Kolbenträgers angeordneter Lei­ tungsbohrungen und einer diesen vorgeschalteten Steuerven­ tilanordnung mit einer Schmiermittel-Druckquelle in Ver­ bindung steht.