EP0063240A2 - Rotary piston engine - Google Patents

Rotary piston engine Download PDF

Info

Publication number
EP0063240A2
EP0063240A2 EP82102196A EP82102196A EP0063240A2 EP 0063240 A2 EP0063240 A2 EP 0063240A2 EP 82102196 A EP82102196 A EP 82102196A EP 82102196 A EP82102196 A EP 82102196A EP 0063240 A2 EP0063240 A2 EP 0063240A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rotor
piston
rotary piston
hollow shaft
machine according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP82102196A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0063240B1 (en
EP0063240A3 (en
Inventor
Felix Dr. H.C. Wankel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to AT82102196T priority Critical patent/ATE22160T1/en
Publication of EP0063240A2 publication Critical patent/EP0063240A2/en
Publication of EP0063240A3 publication Critical patent/EP0063240A3/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0063240B1 publication Critical patent/EP0063240B1/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/08Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing
    • F01C1/082Details specially related to intermeshing engagement type machines or engines
    • F01C1/088Elements in the toothed wheels or the carter for relieving the pressure of fluid imprisoned in the zones of engagement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/08Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing
    • F01C1/12Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F01C1/14Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F01C1/20Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with dissimilar tooth forms

Definitions

  • the invention relates generally to rotary piston machines in that it can be applied to a large number of different embodiments.
  • the technical book "Classification of rotary piston machines” by Felix Wankel, Deutsche Verlags-Anstalt, suverlag department, Stuttgart, 1963 provides an overview of the variety of design options.
  • rotary piston machines especially with fixed bearings, would be suitable for very high speeds due to their balanced rotors.
  • An example of such a rotary piston machine corresponds to the widespread "Roots" type, in which two rotors roll with one another with convex and concave rounded sections. The rolling movement causes the rolling surfaces to move towards one another, so that the working medium is squeezed out of the existing gap.
  • a squeezing flow occurs when a flowable medium that is moved by a wall surface can not only move in the direction of the wall surface at the speed of this wall surface, but is also forced to do so by a more or less transverse one Carry out movement with decreasing flow cross-sections, so that it has to accelerate considerably.
  • a quickly closed book or clapping hands are clear examples of the occurrence of squeezing currents.
  • a squeeze-free flow is present when the flowable medium, which is moved against another wall surface by means of a wall surface, can move with its speed and its direction, for example in front of a piston in a cylinder.
  • the object of the invention is to avoid squeezing flow losses in a rotary piston machine by means of constructive measures, so that rotary piston machines can also be used with good efficiency in speed ranges for which so-called turbo machines appeared previously to be necessary.
  • turbomachinery have the disadvantage of poor efficiency with a greater deviation from their nominal speed, so that they, e.g. are practically ineffective when used as a turbocharger for internal combustion engines in the lower speed range.
  • the stated object is achieved in that, in order to avoid squeezing flow losses zend to a generating and / or sealing engagement edge at least one recess and / or opening is present, which extends beyond the engagement curve at least approximately in the direction of movement of the surfaces moving relative to each other during the passage process and the volume of which is dimensioned such that the flow in it is not significantly accelerated even when changing direction.
  • the relative movement of the surfaces can also take place away from one another, so that the recess and / or opening has the function of preventing a reverse squeezing flow by preventing a substantial negative pressure by means of sufficient downstream cross sections.
  • the losses caused by negative pressure are, however, much lower, since the negative pressure can only reach a size of 1 bar.
  • the size of the recess and / or opening required to avoid squeezing flow losses results from the teaching of the invention, and it results from adaptation to the respective structural conditions. Small cutouts in the order of magnitude of surface profiles, which cannot prevent substantial flow acceleration, are of course not included in the definition of the invention. It goes without saying that the features mentioned according to the invention are only present where a space is not already available for other reasons.
  • combustion chamber rotor of a rotary piston machine shows combustion chambers which have a formal resemblance to a recess according to the present invention, since they extend beyond the engagement curve or the engagement chamber of the combustion chamber rotor.
  • the engagement spaces only approximate the size of the engagement space of the pistons required for the passage, so that the piston surfaces move up to the inner wall of the ratchet rotor and considerable squeezing flows occur.
  • two bodies 4 and 5 or 4 and 6, 6 ' are enclosed between two housing plates 2, 3 and are movable relative to one another such that, for example, one of the bodies 5, 6 is stationary, while the other slides towards this body between the housing plates 2, 3.
  • the bodies 4, 5 and 6 correspond to a piston rotor 4 and a counter-rotor 5, which can also be a rotor or a housing peripheral part.
  • FIGS. 1 and 2 correspond to the prior art, and they show by the two movement positions shown that the gas molecules 7 have to accelerate considerably when they move out of the space 8 between the two bodies 4 and 5, since they are squeezed out.
  • the end faces 9, 10 of the two bodies 4, 5 can move against one another until they come into contact.
  • the schematic representation of FIGS. 1 and 2 shows that the gas molecule 7 'or a corresponding amount of gas had to travel four times the distance W of the body 4 in the direction of the fixed body 5 and was thus accelerated considerably. A corresponding further acceleration results when the body 4 moves further against the body 5.
  • Figures 3 and 4 show an embodiment according to the invention in two corresponding movement positions, the Difference also corresponds to the path length w.
  • the gas molecules only had to move laterally out of the space 8 'between the two bodies 4, 6 by the same path w, so that they were not accelerated and thus there was no squeezing flow.
  • a recess 11 FIG. 5
  • 11 ′ FIG. 6
  • the recess 11 extends in the direction of movement of the bodies 4, 6 against one another beyond the boundary line 14, which indicates the maximum mechanically possible movement of the bodies against one another.
  • this boundary line 14 corresponds to the line of engagement, so that the space between the end face 9 of the body 4 and this line of engagement corresponds to the chamber 15 of a rotary piston machine.
  • Figures 5 and 6 show in cross section different shapes of recesses 11, 11 '.
  • the recess has a deflection surface 16.
  • the recess can be formed close to the edge of a rotary piston rotor that forms and seals the engagement line 14 or engagement surface, as will be explained in more detail below with reference to design exemplary embodiments.
  • the recess 11, 11 ' must have a certain size in order to prevent acceleration or substantial local acceleration when the gas is displaced.
  • the recess 11, 11 ' is preferably provided in combination with an outflow opening 12 which is sufficiently large is to prevent flow acceleration due to cross-sectional constrictions.
  • outflow opening can also be located in relation to one another in the direction of movement of the bodies 4, 6, 6 ', in which case it must then be able to be closed in accordance with the working cycle of the rotary piston machine (cf. FIGS. 7-10).
  • the rotary piston machine of the exemplary embodiment of FIGS. 7 to 10 is driven by a gas flow and accordingly has an inlet channel 18 and an outlet channel 19. A part of the outflowing gas is passed through the hollow shaft 6a 'of the piston rotor with the pistons 6a' 'via the openings 11c, 11c 'dissipated.
  • FIG. 7 shows a rotary piston rotor and the shut-off rotor 4a at the beginning of the flow-through process when the piston 6a "is passed through the engagement space of the shut-off rotor 4a, which is delimited by the engagement lines 14a and 14b.
  • a comparison between the rotational positions of FIGS. 7 and 8 shows that the peripheral surface 9b of the stopper 4a moves in the direction against the surface loa of the piston 6a "and the cylindrical peripheral surface 10b of a cylindrical counter-body 6a.
  • an opening 11c is provided, which is followed by an opening 11c 'in the hollow shaft 6a'.
  • the gas can then flow out after deflection in the direction of the hollow shaft, as shown in FIG. 15 using the example of a compressor.
  • the openings 11c, 11c 'in the direction of movement of the surface 9b thus correspond to a cutout 11, 11' of the exemplary embodiment in FIGS. 5 and 6, and the outflow channel 12c in the hollow shaft of the side opening 12 in the side housing wall 2.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 11 shows that the opening 11c in the fixed counter body 6a can be combined with a recess 11d of the piston 6b in order to further reduce squeezing flow losses.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 12 instead of the openings 11c, 11c 'of the exemplary embodiment in FIGS. 7 and 8, only one cutout 11d' is provided which prevents the flow in the space 15b (FIGS. 7, 8) from being crushed.
  • This embodiment is simpler, but it takes up a correspondingly harmful space to avoid squeezing flow losses.
  • Line 10c indicates the boundary edge of side surfaces of the piston of piston runner 6b '.
  • FIG. 9 shows the rotary piston machine of FIGS. 7 and 8 in a further rotational position during the passage process of the piston 6a "through the engagement space 15a of the shut-off rotor 4a, in which a considerable squeezing flow could also be present if a recess 11a according to the invention were not provided, which could be Extends beyond the line of engagement 14a
  • This recess 11a is adjacent to the engagement edge 21 of the gate valve 4a arranged and their distance from this engagement edge should be chosen as small as possible, taking into account the mechanical stresses.
  • the engagement edge 22 of the piston 6a ′′ at the end of its circumferential surface 9a moves due to the rotation of the rotor in the direction of arrows 23, 24 along the engagement line 14a delimiting the engagement space 15a.
  • the recess 11a is connected during the engagement process in both axial directions of the machine with a slot-shaped opening 12a in the housing side wall 2a, which enables an outflow into the outflow channel 19. This lateral outflow can be designed as shown in FIG. 16.
  • a recess 11b is provided in the shut-off rotor 4a, which can be designed in the same way as that previously mentioned recess lla with mirror-symmetrical arrangement.
  • This recess 11b adjoins the engagement edge 20.
  • the recess 11b is also connected in the axial direction to an opening 12b which leads to the inlet channel 18.
  • the recess 11b in combination with the connection opening 12b to the inlet duct 18 advantageously also enables the machine to be started from the position shown, ie without starting assistance, by means of the gas pressure in the Recess llb acts on the shut-off valve and thus leads to a torque. Both runners stand, as can be seen from the example in FIG. 15, with each other in drive connection.
  • FIG. 10 shows a further measure to avoid a reverse squeezing flow or suction flow when the surface 9c of the shut-off rotor 4a moves away from the line of engagement 14c on the piston 6a ".
  • a recess 11 is also provided for this purpose, which allows gas to flow into the room 15c in the direction of arrow 25.
  • FIG. 13 shows an embodiment of a rotary piston machine in which the main flow of the machine runs through the hollow shaft 6b 'of the piston rotor.
  • this machine and, like the rotary piston machines described above, can be driven by the pressure of an inflowing medium or can convey and / or compress a medium by mechanical drive of the rotor.
  • a reversal of the flow direction is also possible.
  • the openings 11g, 11g 'in the fixed ring body 6b and the hollow shaft 6b' correspond to the openings 11c, 11c 'of the exemplary embodiment described with reference to FIGS. 7 and 8, but they are made wider in the circumferential direction.
  • this machine differs by the omission of the channel 19 opposite the inflow channel 18 (FIG. 7) and an annular channel 26 (FIG. 15) indicated by broken lines in FIG. 13, which connects the lateral openings 12d, 12e to one another.
  • the resulting reduction of the gas flow has the advantage that when using this machine as a compressor, the piston rotor does not have to continuously deliver against the full counter pressure.
  • a rotary piston compressor in which the gas flow is guided over the hollow shaft and is controlled by relative rotation between a fixed and a rotating ring body, is known per se. Its development goes back to an unpublished German application No. 503 579 of August 2, 1940 by the applicant. One embodiment is e.g. published in "THE OIL ENGINE" of March 1955, page 418.
  • both rotors are designed as piston rotors with a hollow shaft, and both hollow shafts that roll against each other for sealing between the high and low pressure sides have a difference between the outer diameter and inner diameter corresponding to the radial height of the pistons, in order to make recesses in the wall of the respective hollow shaft to be able to provide a tooth gap for the passage of the pistons.
  • both hollow shafts for the control sleeves arranged on the inside and enclosed by the hollow shaft must have smooth cylindrical surfaces on the inside. Consequently, such a machine has very massive hollow shafts, interrupted in the circumferential direction by the aforementioned recess, the inertial forces of which only permit very low speeds. At only low achievable speeds, the machine receives e.g. size of their dimensions which is unacceptable for charging an internal combustion engine. Furthermore, in this known rotary piston compressor, considerable squeezing currents and harmful spaces occur in the area of engagement between the two rotors.
  • the most important step by which the arrangement of the fixed ring body 6b could be realized is to fasten the pistons to a central hub part of the hollow shaft and to omit the otherwise usual face plates of the piston rotor, so that the fixed ring body 6b is divided into two parts can engage between the rotary piston 6a "and the hollow shaft 6b 'from two axial sides, as the axial sectional view in FIG. 15 shows.
  • the shut-off rotor 4a was not shown in order to simplify the illustration.
  • the rotary pistons 6a " of which two are provided diametrically opposite one another, for example in accordance with FIG. 13, are each fastened by two screws 27 to the hub part 28 of the hollow shaft 6b 'of the rotary piston rotor.
  • the screws 27 can also be designed as long screws 27a which run transversely to the other piston 6a ".
  • the hollow shaft 6b ' has a diametrical crossbar 29 through which the screws 27a extend.
  • Fastening by means of screws 27, 27a enables the pistons to be subjected to high centrifugal loads, although these are only in their central region, i.e. are fastened in the area of the shaft hub 28.
  • the use of the screws results in advantages in terms of simpler manufacture of the piston rotor and in the replacement of the pistons after wear.
  • FIG. 19 shows an exemplary embodiment of a rotary piston machine which is designed similarly to that of FIG. 15, but with the essential difference that the pistons 6a '''are connected in one piece to a relatively narrow hub part 28a of the hollow shaft 6b' .
  • the shaft 6b ' has an outer sleeve body 30, which extends from the circumference of the hub part 28a on both sides in the axial direction, and a neck part 31 at the outlet end of the hollow shaft 6b' for bearing against a stationary housing part 32.
  • the hub 28a and the neck part 31 are carried by a central shaft 33 of the hollow shaft 6b ', and openings 34 in the hub part 28a and Connecting webs 35 between the central shaft 33 and the neck part 31 enable the hollow shaft to flow axially in the direction of the arrows 36.
  • the hollow shaft 6b ' according to the exemplary embodiment in FIG. 15 must be made more solid for reasons of strength, since its: hub part 28 is designed in a ring shape, i.e. has no support disk as in the embodiment of FIG. 19.
  • the hollow shaft 6b ' is provided with a base part 39 for the connection to a shaft journal 37 which serves for the mounting and fastening of a gear wheel 38.
  • the shaft neck 40 at the outlet-side end of the hollow shaft 6b ' is mounted on the fixed housing part 32a by means of a bearing 41 which, like in the exemplary embodiment according to FIG. 19, merges into the ring body 6b.
  • the remaining configuration of the machine housing, the mounting of the shut-off rotor and the drive connection between the two-piston rotor and the shut-off rotor is identical in both exemplary embodiments of FIGS. 15 and 19.
  • a housing circumferential part 42, which encloses both runners, is clamped between two housing side walls 43, 44 by means of screws 45 passing through.
  • the side walls 43, 44 are used for the lateral sealing of the rotor and the mounting of the shaft journals 37, 37 ', (31, 40) of the piston rotor and the shaft journals 46, 47 of the shut-off rotor.
  • the oversize is Settlement ratio due to the engagement of the gears 38, 48 of both rotors 1: 2, ie the shut-off rotor must rotate twice as fast as the piston rotor.
  • the bearings on both sides of the rotor and the drive connection through the gear wheels 38, 48 are enclosed on the outside by housing shells 50, 51 which are clamped together with the housing side walls by means of the housing screws 45.
  • One of the housing shells 50 carries the outlet (inlet) nozzle 52, while the inflow (outflow) to the machine takes place tangentially via the channels 18 (FIGS. 13, 16).
  • 20a-20e and 22a-22e show two exemplary embodiments of a rotary piston machine which is suitable, for example, as a supercharger for an internal combustion engine, in which the main flow is also passed through the hollow shaft of one of the rotors, which is designed as a piston rotor, while the other rotor is only a Barrier also rotates.
  • the control sleeve 6d which is fixed or also angle-adjustable for control purposes, is arranged inside the shaft 6d 'of the piston rotor, as is known per se from the compressor with two piston rotors already mentioned and in the magazine " T HE OIL ENGINE "(March 1955, page 418).
  • Rotary piston machines with two rotors of which only one forms a piston rotor while the other is a shut-off rotor and in which the throughput also takes place through the hollow shaft of the piston rotor, are steam engines by US Pat. No. 516,385 and combustion engines by the US PS 3 923 014 known per se.
  • the speed ratio of both rotors is 1: 1 in these machines, and the shut-off rotor causes a relatively large dimension of the machine.
  • the recess in the shut-off valve is shaped exactly like it is required as a generator due to the movement of the piston. The squeezing currents to be avoided according to the invention thus also occur in these machines.
  • this through-flow opening 11h 'in the control sleeve must be closed by the hollow shaft in a position of the piston 58' which is substantially earlier in the direction of rotation, since the seal at the point 60 'in the direction of the arrow 59 when it continues to rotate is lifted and the harmful space 62 ', which is pressurized by points, between the front surface of the piston and the cutout of the shut-off rotor 4b' comes into connection with the suction side 61 'of the machine.
  • this space 62 opens into the cavity of the shut-off rotor 4b, which is composed of the recess 15e delimited by the line of engagement 14e and the escape space 11k which extends beyond the line of engagement.
  • the resulting intermediate Relaxation into this space 15e, 11k results from the fact that the sealing edge 64 moves faster in the direction of the line of engagement 14h “generated” by it than the edge 65 of the opening 11h in the hollow shaft due to the faster rotational speed of the shut-off rotor compared to the piston rotor moved from the position shown in Fig. 20a away from the sealing peripheral surface 9h of the gate valve.
  • a free surface 66 undercutting the piston 58 enables this intermediate relaxation after the edge 64 of the shut-off rotor has moved up to it.
  • the harmful gas volume enclosed in this space 62 relaxes, and since this intermediate relaxation takes place within the machine, it is not associated with any significant noise.
  • the slight excess pressure created in the cavity lle, llk of the gate valve by this intermediate relaxation relaxes backwards into the pressure chamber 67 of the machine after the rear edge 68 of the piston 58 has left the edge E9 of the housing, as it does when moving from the position 20b in the position of FIG. 20c.
  • shut-off rotor in FIGS. 22b-e is only schematic, and it is understood that cavities are provided in the shut-off rotor which prevent imbalance. These cavities are advantageously connected to the recess 70.
  • the shut-off rotor can also have numerous cavities 11m arranged next to one another in the axial direction, as shown in FIG. 22a, and between these cavities have disks with full cross sections, as shown in FIGS. 22b-e.
  • FIGS. 20 and 22 A comparison of the shape of the pistons of the piston rotors of the exemplary embodiments according to FIGS. 20 and 22 with that of the previously described exemplary embodiments, e.g. 13 shows that the pistons according to FIGS. 20 and 22 are considerably narrower in the circumferential direction or to the rear. It is hereby achieved that the engagement surface in the shut-off rotor for the pistons can be made substantially smaller in the circumferential direction, and indeed smaller than that shown in FIGS. 20a to 20e.
  • FIGS. 23 and 24 of a rotary piston machine in accordance with the exemplary embodiments of FIGS. 20 or 22 illustrate the essential structural simplification which results from the arrangement of the control sleeve 6d compared to the exemplary embodiments shown in FIGS. 15 and 19.
  • the control sleeve 6d is rotatably supported relative to the hollow shaft 6d 'by a bearing 72, so that it is possible to influence the control times or the performance of the machine.
  • the shafts 74, 75 of the shut-off rotor and the piston rotor are in drive connection via two toothed wheels 76, 77.
  • the design of the machine housing is comparable to the exemplary embodiments in FIGS. 15 and 19.
  • the exemplary embodiment in FIG. 24 differs from that Embodiment according to FIG. 23 in that the piston 58 engages between lateral end walls 79, 80 of the shut-off rotor 4E.
  • This sectional view also shows an existing radial escape space 81 between the radially outer surface 82 of the piston 58 and the limiter in the engagement position between the piston rotor and the shut-off rotor tion area 83 of the recess of the shut-off rotor £ 4.
  • the partially visible cavity 84 of the gate valve is used to compensate for unbalance.
  • the shut-off rotor is supported via the shaft journal 74 'and the axle journal 85.

Abstract

A rotary piston machine, in order to avoid losses due to compressed flows, has adjacent to a generating and/or sealing contact edge (21, 22) at least one recess (11a, 11e) and/or opening (12a, 12b) which extends beyond the contact curve (14a-14c) in at least approximately the direction of motion of the surfaces moving in relation to each other during the stroke or passage of the piston (6a'') through the shut-off driver. The spatial dimensions of the recesses and/or opening are such that the flow in it is not substantially accelerated even when the direction is changed. An opening (11g, 11g') can be closed insofar as it is located in a nonmoving ring (6b). To prevent low pressures between surfaces moving away from each other (9c, 14c) a pressure compensation space (11e) is connected to the contact line (14c) of one of the surfaces.

Description

Die Erfindung betrifft allgemein Rotationskolbenmaschinen, indem sie auf eine grosse Anzahl unterschiedlicher Ausführungsformen anwendbar ist. Einen Ueberblick über die Vielfältigkeit der Ausführungsmöglichkeiten gibt das Fachbuch "Einteilung der Rotationskolbenmaschinen" von Felix Wankel, Deutsche Verlags-Anstalt, Abteilung Fachverlag, Stuttgart, 1963.The invention relates generally to rotary piston machines in that it can be applied to a large number of different embodiments. The technical book "Classification of rotary piston machines" by Felix Wankel, Deutsche Verlags-Anstalt, Fachverlag department, Stuttgart, 1963 provides an overview of the variety of design options.

Das Auftreten von Quetschströmungen zwischen sich gegeneinander bewegenden Flächen führt häufig zu wesentlichen Energieverlusten, so dass ihre Anwendung bei hohen Drehzahlen vielfach nicht sinnvoll ist, obwohl Rotationskolbenmaschinen, insbesondere mit feststehend angeordneten Lagern aufgrund ihrer ausgewuchteten Läufer für sehr hohe Drehzahlen geeignet wären. Ein Beispiel einer solchen Rotationskolbenmaschine entspricht der weit verbreiteten Bauart "Roots", bei der sich zwei Läufer mit konvex und konkav gerundeten Abschnitten aneinander abwälzen. Durch die Abwälzbewegung bewegen sich die Abwälzflächen aufeinander zu, so dass das Arbeitsmittel aus dem vorhandenen Spalt herausgequetscht wird.The occurrence of squeezing currents between surfaces moving against each other often leads to significant energy losses, so that their use at high speeds is often not sensible, although rotary piston machines, especially with fixed bearings, would be suitable for very high speeds due to their balanced rotors. An example of such a rotary piston machine corresponds to the widespread "Roots" type, in which two rotors roll with one another with convex and concave rounded sections. The rolling movement causes the rolling surfaces to move towards one another, so that the working medium is squeezed out of the existing gap.

Allgemein tritt eine Quetschströmung auf, wenn ein fliessfähiges Medium, das von einer Wandfläche bewegt wird, sich nicht nur mit der Geschwindigkeit dieser Wandfläche in ihrer Richtung bewegen kann, sondern dabei noch gezwungen wird, zusätzlich eine mehr oder weniger quer gerichtete Bewegung bei sich verkleinernden Durchflussquerschnitten auszuführen, so dass es sich erheblich beschleunigen muss. Ein schnell zugeschlagenes Buch oder das Händeklatschen sind anschauliche Beispiele für das Auftreten von Quetschströmungen. Eine quetschfreie Strömung ist vorhanden, wenn das fliessfähige Medium, das mittels einer Wandfläche gegen eine andere Wandfläche bewegt wird, sich mit deren Geschwindigkeit und deren Richtung bewegen kann, z.B. vor einem Kolben in einem Zylinder.In general, a squeezing flow occurs when a flowable medium that is moved by a wall surface can not only move in the direction of the wall surface at the speed of this wall surface, but is also forced to do so by a more or less transverse one Carry out movement with decreasing flow cross-sections, so that it has to accelerate considerably. A quickly closed book or clapping hands are clear examples of the occurrence of squeezing currents. A squeeze-free flow is present when the flowable medium, which is moved against another wall surface by means of a wall surface, can move with its speed and its direction, for example in front of a piston in a cylinder.

Bei Rotationskolbenmaschinen mit Abdichtung gegen hohe Drücke, wie z.B. bei einem Rotationskolbenmotor mit seiner Dichtgrenze, wirken sich Quetschströmungen und die mit ihnen verbundenen Gasverdichtungen weniger nachteilig aus, da ihr Energiepotential wieder zurückgewonnen werden kann. Hingegen bei Rotationskolbenmaschinen, die nur eine Abdichtung durch enge Spalte haben, gehen die aufgrund der Quetschung entstehenden hohen Drücke durch Abströmung über die Dichtspalte verloren.In rotary piston machines with seals against high pressures, e.g. In the case of a rotary piston engine with its sealing limit, crushing currents and the gas compression associated with them have a less disadvantageous effect, since their energy potential can be recovered. In contrast, in rotary piston machines that only have a seal due to narrow gaps, the high pressures that arise due to the crushing are lost due to the outflow through the sealing gaps.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch konstruktive Massnahmen Quetschströmungsverluste in einer Rotationskolbenmaschine zu vermeiden, so dass Rotationskolbenmaschinen auch mit gutem Wirkungsgrad in Drehzahlbereichen angewandt werden können, für die bisher sogenannte Turbomaschinen als notwendig erschienen. Turbomaschinen haben jedoch den Nachteil eines schlechten Wirkungsgrades bei grösserer Abweichung von ihrer Nenndrehzahl, so dass sie, z.B. bei ihrer Anwendung als Turbolader für Kraftmaschinen mit innerer Verbrennung im unteren Drehzahlbereich praktisch wirkungslos sind.The object of the invention is to avoid squeezing flow losses in a rotary piston machine by means of constructive measures, so that rotary piston machines can also be used with good efficiency in speed ranges for which so-called turbo machines appeared previously to be necessary. However, turbomachinery have the disadvantage of poor efficiency with a greater deviation from their nominal speed, so that they, e.g. are practically ineffective when used as a turbocharger for internal combustion engines in the lower speed range.

Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass zur Vermeidung von Quetschströmungsverlusten angrenzend an eine erzeugende und/oder abdichtende Eingriffskante mindestens eine Aussparung und/oder Oeffnung vorhanden ist, die sich über die Eingriffskurve hinaus mindestens angenähert in Bewegungsrichtung der sich beim Durchschleussvorgang relativ zueinander bewegenden Flächen erstreckt und deren Rauminhalt so bemessen ist, dass die Strömung in ihm auch bei Richtungsänderung nicht wesentlich beschleunigt wird.According to the invention, the stated object is achieved in that, in order to avoid squeezing flow losses zend to a generating and / or sealing engagement edge at least one recess and / or opening is present, which extends beyond the engagement curve at least approximately in the direction of movement of the surfaces moving relative to each other during the passage process and the volume of which is dimensioned such that the flow in it is not significantly accelerated even when changing direction.

Die Relativbewegung der Flächen kann auch voneinander weg erfolgen, so dass die Aussparung und/oder Oeffnung die Funktion hat, eine umgekehrte Quetschströmung zu verhindern, indem durch ausreichende Nachströmquerschnitte ein wesentlicher Unterdruck verhindert wird. Die durch Unterdruck entstehenden Verluste sind jedoch wesentlich geringer, da der Unterdruck maximal nur die Grösse von 1 bar erreichen kann. Die Grösse der zur Vermeidung von Quetschströmungsverlusten erforderlichen Aussparung und/oder Oeffnung ergibt sich aufgrund der Lehre der Erfindung, und sie ergibt sich in Anpassung an die jeweiligen konstruktiven Gegebenheiten. Kleine Aussparungen in der Grössenordnung von Oberflächenprofilierungen, die eine wesentliche Strömungsbeschleunigung nicht verhindern können, fallen selbstverständlich nicht unter die Definition der Erfindung. Es versteht sich auch, dass die genannten erfindundungsgemässen Merkmale nur dort vorhanden sind, wo nicht bereits aus anderen Gründen ein Raum vorhanden ist. Beispielsweise zeigt der Brennkammerläufer einer Rotationskolbenmaschine entsprechend der US-Patentschrift 3 990 409 Verbrennungsräume, die eine formale Aehnlichkeit mit einer Aussparung gemäss der vorliegenden Erfindung haben, da sie sich über die Eingriffskurve bzw. den Eingriffsraum des Brennkammerläufers hinaus erstrecken. Im Sperrläufer dieser bekannten Maschine haben die Eingriffsräume jedoch lediglich angenähert die Grösse des für die Durchschleussung erforderlichen Eingriffsraumes der Kolben, so dass die Kolbenflächen sich bis an die Innenwandung des Sperrläufers heranbewegen und erhebliche Quetschströmungen auftreten.The relative movement of the surfaces can also take place away from one another, so that the recess and / or opening has the function of preventing a reverse squeezing flow by preventing a substantial negative pressure by means of sufficient downstream cross sections. The losses caused by negative pressure are, however, much lower, since the negative pressure can only reach a size of 1 bar. The size of the recess and / or opening required to avoid squeezing flow losses results from the teaching of the invention, and it results from adaptation to the respective structural conditions. Small cutouts in the order of magnitude of surface profiles, which cannot prevent substantial flow acceleration, are of course not included in the definition of the invention. It goes without saying that the features mentioned according to the invention are only present where a space is not already available for other reasons. For example, the combustion chamber rotor of a rotary piston machine according to US Pat. No. 3,990,409 shows combustion chambers which have a formal resemblance to a recess according to the present invention, since they extend beyond the engagement curve or the engagement chamber of the combustion chamber rotor. In the runner this In known machines, however, the engagement spaces only approximate the size of the engagement space of the pistons required for the passage, so that the piston surfaces move up to the inner wall of the ratchet rotor and considerable squeezing flows occur.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert, die das Phänomen der Quetschströmung verdeutlichen und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung zeigen. Es zeigen:

  • Fig. 1 und 2 schematische Darstellungen entsprechend Ausschnitten aus einer Rotationskolbenmaschine zur Veranschaulichung des Phänomens der Quetschströmung, mit zwei Bewegungspositionen von gegeneinander bewegten Körpern,
  • Fig. 3 und 4 Darstellungen entsprechend Fig. 1 und 2, mit erfindungsgemässer Gestaltung an einem der Körper zur Vermeidung von Quetschströmungen.,
  • Fig. 5 eine Anordnung nach Fig. 3 ohne "Gaskugeln",
  • Fig. 6 ein weiteres erfindungsgemässes Ausführungsbeispiel in schematischer Darstellung,
  • Fig. 7 bis 10 schematische Querschnittsdarstellungen einer Rotationskolbenmaschine in verschiedenen Drehpositionen,
  • Fig. 11 und 12 weitere Ausführungsformen einer Rotationskolbenmaschine mit anders ausgeführtem Kolbenläufer,
  • Fig. 13 eine Ausführungsform einer Rotationskolbenmaschine, bei der der Hauptstrom durch die Hohlwelle des Kolbenläufers geführt ist,
  • Fig. 14 einen Schnitt entlang der Linie XIV - XIV der Fig. 13 durch einen Rotationskolben,
  • Fig. 15 einen durch die Achsen beider Läufer und einen Kolben geführten Axialschnitt durch ein konstruktives Ausführungsbeispiel einer Rotationskolbenmaschine, z.B. entsprechend Fig. 13,
  • Fig. 16 einen Schnitt entlang der Linie XVI - XVI der Fig. 15 durch den Sperrläufer mit angrenzendem Gehäuse,
  • Fig. 17 einen Radialschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Kolbenläufers, z.B. für eine Maschine entsprechend Fig. 15, mit mittlerem Nabenteil,
  • Fig. 18 einen axialen Teilschnitt entlang der Linie XVIII - XVIII der Fig. 17,
  • Fig. 19 eine Axialschnittdarstellung entsprechend Fig. 15 mit einer weiteren Ausführungsform des Kolbenläufers,
  • Fig. 20a - e schematische Querschnittsdarstellungen von verschiedenen Drehpositionen einer weiteren Ausführungsform einer Rotationskolbenmaschine, bei der der Hauptstrom durch die Hohlwelle des Kolbenläufers geführt ist,
  • Fig. 21 eine schematische Querschnittsdarstellung einer im wesentlichen an sich bekannten Rotationskolbenmaschine zur Veranschaulichung der Grösse des schädlichen Raumes an sich bekannter Maschinen,
  • Fig. 22a - e schematische Querschnittsdarstellungen einer weiteren Ausführungsform einer Rotationskolbenmaschine,
  • Fig. 23 eine Axialschnittdarstellung einer Rotationskolbenmaschine nach den Fig. 22 oder 22 mit unvollständiger Darstellung des Absperrläufers, und
  • Fig. 24 eine Axialschnittdarstellung einer Ausführungsform einer Rotationskolbenmaschine entsprechend den Fig. 20 oder 22, wobei der Absperrläufer seitliche Abschlusswände aufweist.
The invention is explained below with reference to the drawings, which illustrate the phenomenon of the squeezing flow and show advantageous embodiments of the invention. Show it:
  • 1 and 2 are schematic representations corresponding to sections from a rotary piston machine to illustrate the phenomenon of the squeezing flow, with two positions of movement of bodies moving against each other,
  • 3 and 4 representations corresponding to FIGS. 1 and 2, with inventive design on one of the body to avoid squeezing currents.
  • 5 shows an arrangement according to FIG. 3 without "gas balls",
  • 6 shows a further exemplary embodiment according to the invention in a schematic illustration,
  • 7 to 10 are schematic cross-sectional representations of a rotary piston machine in different rotational positions,
  • F ig. 11 and 12 further embodiments of a rotary piston machine with a differently designed piston rotor,
  • 13 shows an embodiment of a rotary piston machine in which the main flow is passed through the hollow shaft of the piston rotor,
  • 14 shows a section along the line XIV-XIV of FIG. 13 through a rotary piston,
  • 15 shows an axial section through the axes of both rotors and a piston through a structural embodiment of a rotary piston machine, for example corresponding to FIG. 13,
  • 16 shows a section along the line XVI - XVI of FIG. 15 through the blocking rotor with an adjacent housing,
  • 17 shows a radial section through a further embodiment of a piston rotor, for example for a machine according to FIG. 15, with a central hub part,
  • 18 is a partial axial section along the line XVIII - XVIII of FIG. 17,
  • 19 is an axial sectional view corresponding to FIG. 15 with a further embodiment of the piston rotor,
  • 20a-e are schematic cross-sectional representations of different rotational positions of a further embodiment of a rotary piston machine, in which the main flow is passed through the hollow shaft of the piston rotor,
  • 21 shows a schematic cross-sectional representation of a rotary piston machine which is essentially known per se to illustrate the size of the harmful space in machines which are known per se,
  • 22a-e are schematic cross-sectional representations of a further embodiment of a rotary piston machine,
  • 23 is an axial sectional view of a rotary piston machine according to FIGS. 22 or 22 with an incomplete illustration of the shut-off rotor, and
  • 24 is an axial sectional view of an embodiment of a rotary piston machine according to FIGS. 20 or 22, the shut-off rotor having lateral end walls.

In den schematischen Darstellungen der Figuren 1 bis 6 sind zwischen zwei Gehäuseplatten 2, 3 zwei Körper 4 und 5, bzw. 4 und 6, 6' eingeschlossen, die relativ so gegeneinander beweglich sind, dass beispielsweise einer der Körper 5, 6 fest steht, während der andere in Richtung zu diesem Körper zwischen den Gehäuseplatten 2, 3 gleitet. Die Körper 4, 5 bzw. 6 entsprechen in diesen schematischen Darstellungen einem Kolbenläufer 4 und einem Gegenläufer 5, der ebenfalls ein Läufer sein kann oder auch ein Gehäuseumfangsteil.In the schematic representations of FIGS. 1 to 6, two bodies 4 and 5 or 4 and 6, 6 'are enclosed between two housing plates 2, 3 and are movable relative to one another such that, for example, one of the bodies 5, 6 is stationary, while the other slides towards this body between the housing plates 2, 3. In these schematic representations, the bodies 4, 5 and 6 correspond to a piston rotor 4 and a counter-rotor 5, which can also be a rotor or a housing peripheral part.

Um die durch die relative Gegeneinanderbeweaung - der Körper 4, 5 bzw. 4, 6 verursachte Gasbewegung zu veranschaulichen, sind die Gasmoleküle vergrössert als Kugeln 7 dargestellt.In order to illustrate the gas movement caused by the relative movement against one another - the body 4, 5 or 4, 6, the gas molecules are shown enlarged as balls 7.

Die Fig. 1 und 2 entsprechen dem Stand der Technik, und sie zeigen durch die dargestellten zwei Bewegungspositionen, dass die Gasmoleküle 7 sich bei ihrer Herausbewegung aus dem Raum 8 zwischen den beiden Körpern 4 und 5 erheblich beschleunigen müssen, da sie herausgequetscht werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel entsprechend dem Stand der Technik können die Stirnflächen 9, 10 der beiden Körper 4, 5 sich bis zum gegenseitigen Kontakt gegeneinander bewegen. Die schematische Darstellung der Figuren 1 und 2 zeigt, dass das Gasmolekül 7' bzw. eine entsprechende Gasmenge das Vierfache des Weges W des Körpers 4 in Richtung zu dem feststehenden Körper 5 zurücklegen musste und somit erheblich beschleunigt wurde. Eine entsprechende weitere Beschleunigung ergibt sich bei weiterer Bewegung des Körpers 4 gegen den Körper 5.1 and 2 correspond to the prior art, and they show by the two movement positions shown that the gas molecules 7 have to accelerate considerably when they move out of the space 8 between the two bodies 4 and 5, since they are squeezed out. In this embodiment according to the prior art, the end faces 9, 10 of the two bodies 4, 5 can move against one another until they come into contact. The schematic representation of FIGS. 1 and 2 shows that the gas molecule 7 'or a corresponding amount of gas had to travel four times the distance W of the body 4 in the direction of the fixed body 5 and was thus accelerated considerably. A corresponding further acceleration results when the body 4 moves further against the body 5.

Die Figuren 3 und 4 zeigen eine erfindungsgemässe Ausführungsform in zwei entsprechenden Bewegungspositionen, deren Unterschied ebenfalls der Weglänge w entspricht. Im Unterschied zum Stand der Technik nach den Figuren 1 und 2 mussten sich jedoch die Gasmoleküle nur um den gleichen Weg w seitlich aus dem Raum 8' zwischen den beiden Körpern 4, 6 herausbewegen, so dass sie nicht beschleunigt wurden und somit keine Quetschströmung vorliegt. Erfindungsgemäss wurde in einem der Körper 6 eine Aussparung 11 (Fig. 5) bzw. 11' (Fig. 6) vorgesehen, über die die Gasmoleküle 7 ohne Beschleunigung seitlich über die Oeffnung 12 in der seitlichen Gehäuseplatte 2 ohne Quetschung ausgeschoben werden. Die Aussparung 11 erstreckt sich in Bewegungsrichtung der Körper 4, 6 gegeneinander über die Grenzlinie 14 hinaus, die die maximal mechanisch mögliche Bewegung der Körper gegeneinander andeutet. Diese Grenzlinie 14 entspricht bei Rotationskolbenmaschinen der Eingriffslinie, so dass der Raum zwischen der Stirnfläche 9 des Körpers 4 und dieser Eingriffslinie dem Eingriffsraum 15 einer Rotationskolbenmaschine entspricht.Figures 3 and 4 show an embodiment according to the invention in two corresponding movement positions, the Difference also corresponds to the path length w. In contrast to the prior art according to FIGS. 1 and 2, however, the gas molecules only had to move laterally out of the space 8 'between the two bodies 4, 6 by the same path w, so that they were not accelerated and thus there was no squeezing flow. According to the invention, a recess 11 (FIG. 5) or 11 ′ (FIG. 6) was provided in one of the bodies 6, via which the gas molecules 7 are pushed out laterally without acceleration via the opening 12 in the side housing plate 2 without being pinched. The recess 11 extends in the direction of movement of the bodies 4, 6 against one another beyond the boundary line 14, which indicates the maximum mechanically possible movement of the bodies against one another. In the case of rotary piston machines, this boundary line 14 corresponds to the line of engagement, so that the space between the end face 9 of the body 4 and this line of engagement corresponds to the chamber 15 of a rotary piston machine.

Die Figuren 5 und 6 zeigen im Querschnitt verschiedene Formen von Aussparungen 11, 11'. Im Beispiel nach Fig. 5 hat die Aussparung eine Umlenkfläche 16. In Richtung senkrecht zur Zeichenebene kann die Aussparung nahe an der die Eingriffslinie 14 bzw. Eingriffsfläche erzeugenden und abdichtenden Kante eines Rotationskolbenläufers geformt sein, wie im folgenden anhand von konstruktiven Ausführungsbeispielen näher erläutert wird. Den schematischen Darstellungen der Figuren 3 und 4 ist zu entnehmen, dass die Aussparung 11, 11' eine bestimmte Grösse haben muss, um eine Beschleunigung oder wesentliche örtliche Beschleunigung bei der Verdrängung des Gases zu verhindern. Die Aussparung 11, 11' wird vorzugsweise in Kombination mit einer Abströmöffnung 12 vorgesehen, die ausreichend gross ist, um eine Strömungsbeschleunigung durch Querschnittsverengungen zu verhindern. Es versteht sich, dass die Abströmöffnung sich auch in Bewegungsrichtung der Körper 4, 6, 6' gegeneinander befinden kann, wobei sie dann entsprechend dem Arbeitszyklus der Rotationskolbenmaschine schliessbar sein muss (vergl. Fig. 7 - 10).Figures 5 and 6 show in cross section different shapes of recesses 11, 11 '. In the example according to FIG. 5, the recess has a deflection surface 16. In the direction perpendicular to the plane of the drawing, the recess can be formed close to the edge of a rotary piston rotor that forms and seals the engagement line 14 or engagement surface, as will be explained in more detail below with reference to design exemplary embodiments. It can be seen from the schematic representations of FIGS. 3 and 4 that the recess 11, 11 'must have a certain size in order to prevent acceleration or substantial local acceleration when the gas is displaced. The recess 11, 11 'is preferably provided in combination with an outflow opening 12 which is sufficiently large is to prevent flow acceleration due to cross-sectional constrictions. It goes without saying that the outflow opening can also be located in relation to one another in the direction of movement of the bodies 4, 6, 6 ', in which case it must then be able to be closed in accordance with the working cycle of the rotary piston machine (cf. FIGS. 7-10).

In der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen entsprechend den Darstellungen in den Figuren 7 - 24 wurden für Teile die denjenigen der schematischen Ausführungsbeispiele nach den Figuren 3 bis 6 entsprechen, die gleichen Bezugsziffern verwendet, so dass die anhand der Figuren 3 - 6 erläuterte erfindungsgemässe Lehre besonders deutlich wird.In the following description of exemplary embodiments corresponding to the representations in FIGS. 7-24, the same reference numerals were used for parts which correspond to those of the schematic exemplary embodiments according to FIGS. 3 to 6, so that the teaching according to the invention explained with reference to FIGS. 3-6 is particularly clear becomes.

Die Rotationskolbenmaschine des Ausführungsbeispieles der Figuren 7 bis 10 wird durch einen Gasstrom angetrieben und hat entsprechend einen Eintrittskanal 18 und einen Austrittskanal 19. Ein Teil des abströmenden Gases wird über die Hohlwelle 6a' des Kolbenläufers mit den Kolben 6a'' über die Oeffnungen llc, llc' abgeführt.The rotary piston machine of the exemplary embodiment of FIGS. 7 to 10 is driven by a gas flow and accordingly has an inlet channel 18 and an outlet channel 19. A part of the outflowing gas is passed through the hollow shaft 6a 'of the piston rotor with the pistons 6a' 'via the openings 11c, 11c 'dissipated.

Die Figur 7 zeigt einen Drehkolbenläufer und den Absperrläufer 4a zu Beginn des Durchschleussvorganges beim Durchschleussen des Kolbens 6a" durch den Eingriffsraum des Absperrläufers 4a, der durch die Eingriffslinien 14a und 14b begrenzt ist. Ein Vergleich zwischen den Drehpositionen der Figuren 7 und 8 zeigt, dass die Umfangsfläche 9b des Absperrläufers 4a sich in Richtung gegen die Fläche loa des Kolbens 6a'' und die zylindrische Umfangsfläche lOb eines zylindrischen Gegenkörpers 6a bewegt. Um eine Quetschung des Gases in dem Raum 15b zwischen den sich gegeneinander bewegenden Flächen zu verhindern, ist in der Richtung, in der sich der Raum 15b zunehmend verkleinert in dem Gegenkörper 6a eine Oeffnung llc vorgesehen, an die sich eine in der Hohlwelle 6a' vorgesehene Oeffnung llc' anschliesst. Anschliessend kann das Gas nach Umlenkung in Richtung der Hohlwelle abströmen, wie in Fig. 15 am Beispiel eines Verdichters gezeigt ist. Die Oeffnungen llc, llc' in Bewegungsrichtung der Fläche 9b entsprechen somit einer Aussparung 11, 11' des Ausführungsbeispiels der Figuren 5 und 6 und der Abströmkanal 12c in der Hohlwelle der seitlichen Oeffnung 12 in der seitlichen Gehäusewand 2.FIG. 7 shows a rotary piston rotor and the shut-off rotor 4a at the beginning of the flow-through process when the piston 6a "is passed through the engagement space of the shut-off rotor 4a, which is delimited by the engagement lines 14a and 14b. A comparison between the rotational positions of FIGS. 7 and 8 shows that the peripheral surface 9b of the stopper 4a moves in the direction against the surface loa of the piston 6a "and the cylindrical peripheral surface 10b of a cylindrical counter-body 6a. In order to prevent the gas in the space 15b from being squeezed between the mutually moving surfaces, FIG Direction in which the space 15b becomes increasingly smaller in the counter body 6a, an opening 11c is provided, which is followed by an opening 11c 'in the hollow shaft 6a'. The gas can then flow out after deflection in the direction of the hollow shaft, as shown in FIG. 15 using the example of a compressor. The openings 11c, 11c 'in the direction of movement of the surface 9b thus correspond to a cutout 11, 11' of the exemplary embodiment in FIGS. 5 and 6, and the outflow channel 12c in the hollow shaft of the side opening 12 in the side housing wall 2.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 zeigt, dass die Oeffnung llc in dem feststehenden Gegenkörper 6a mit einer Aussparung lld des Kolbens 6b kombiniert sein kann, um Quetschströmungsverluste noch weiter zu verringern. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 ist statt der Oeffnungen llc, llc' des Ausführungsbeispiels der Figuren 7 und 8 nur eine Aussparung lld' vorgesehen, die eine Quetschung der Strömung in dem Raum 15b (Fig. 7, 8) verhindert. Diese Ausführungsform ist einfacher, sie nimmt jedoch zur Vermeidung von Quetschströmungsverlusten einen entsprechendenschädlichen Raum in Kauf. Die Linie 10c gibt die Begrenzungskante von Seitenflächen des Kolbens des Kolbenläufers 6b' an.The exemplary embodiment according to FIG. 11 shows that the opening 11c in the fixed counter body 6a can be combined with a recess 11d of the piston 6b in order to further reduce squeezing flow losses. In the exemplary embodiment according to FIG. 12, instead of the openings 11c, 11c 'of the exemplary embodiment in FIGS. 7 and 8, only one cutout 11d' is provided which prevents the flow in the space 15b (FIGS. 7, 8) from being crushed. This embodiment is simpler, but it takes up a correspondingly harmful space to avoid squeezing flow losses. Line 10c indicates the boundary edge of side surfaces of the piston of piston runner 6b '.

Die Figur 9 zeigt die Rotationskolbenmaschine der Figuren 7 und 8 in einer weiteren Drehposition beim Durchschleussvorgang des Kolbens 6a" durch den Eingriffsraum 15a des Absperrläufers 4a, in der ebenfalls eine erhebliche Quetschströmung vorhanden sein könnte, falls nicht eine erfindungsgemässe Aussparung lla vorgesehen wäre, die sich über die Eingriffslinie 14a hinaus erstreckt. Diese Aussparung lla ist angrenzend an die Eingriffskante 21 des Absperrläufers 4a angeordnet und ihr Abstand von dieser Eingriffskante sollte unter Berücksichtigung der mechanischen Beanspruchungen möglichst gering gewählt sein. Die Eingriffskante 22 des Kolbens 6a'' am Ende seiner Umfangsfläche 9a bewegt sich aufgrund der Drehung der Läufer in Richtung der Pfeile 23, 24 entlang der den Eingriffsraum 15a begrenzenden Eingriffslinie 14a. Dabei steht die Aussparung lla während des Eingriffsvorganges in beiden axialen Richtungen der Maschine mit einer schlitzförmigen Oeffnung 12a in der Gehäuseseitenwand 2a in Verbindung, die eine Abströmung in den Abströmkanal 19 hinein ermöglicht. Die Ausgestaltung dieser seitlichen Abströmung kann entsprechend der Darstellung in Fig. 16 erfolgen.FIG. 9 shows the rotary piston machine of FIGS. 7 and 8 in a further rotational position during the passage process of the piston 6a "through the engagement space 15a of the shut-off rotor 4a, in which a considerable squeezing flow could also be present if a recess 11a according to the invention were not provided, which could be Extends beyond the line of engagement 14a This recess 11a is adjacent to the engagement edge 21 of the gate valve 4a arranged and their distance from this engagement edge should be chosen as small as possible, taking into account the mechanical stresses. The engagement edge 22 of the piston 6a ″ at the end of its circumferential surface 9a moves due to the rotation of the rotor in the direction of arrows 23, 24 along the engagement line 14a delimiting the engagement space 15a. The recess 11a is connected during the engagement process in both axial directions of the machine with a slot-shaped opening 12a in the housing side wall 2a, which enables an outflow into the outflow channel 19. This lateral outflow can be designed as shown in FIG. 16.

Bei der Weiterdrehung aus der Position nach Fig. 9 bewegt sich die Kolbenumfangsfläche 9a von der Eingriffslinie 14b bzw. Eingriffsfläche weg, und um dabei die Entstehung eines Unterdruckes zu verhindern ist eine Aussparung llb in dem Absperrläufer 4a vorgesehen, die genauso gestaltet sein kann wie die zuvor erwähnte Aussparung lla bei spiegelsymmetrischer Anordnung. Diese Aussparung llb grenzt an die Eingriffskante 20 an. Die Aussparung llb ist ebenfalls in axialer Richtung mit einer Oeffnung 12b verbunden, die zu dem Eintrittskanal 18 hinführt.Upon further rotation from the position according to FIG. 9, the piston peripheral surface 9a moves away from the line of engagement 14b or the engagement surface, and in order to prevent the formation of a negative pressure, a recess 11b is provided in the shut-off rotor 4a, which can be designed in the same way as that previously mentioned recess lla with mirror-symmetrical arrangement. This recess 11b adjoins the engagement edge 20. The recess 11b is also connected in the axial direction to an opening 12b which leads to the inlet channel 18.

Aus der Darstellung in Fig. 9 ist ersichtlich, dass die Aussparung llb in Kombination mit der Verbindungsöffnung 12b zu dem Eintrittskanal 18 in vorteilhafter Weise auch das Anlaufen der Maschine aus der dargestellten Position heraus, d.h. ohne Anlasshilfe, durch den Gasdruck ermöglicht, der in der Aussparung llb auf den Absperrläufer wirkt und somit zu einem Drehmoment führt. Beide Läufer stehen, wie dem Beispiel nach Fig. 15 zu entnehmen ist, miteinander in Antriebsverbindung.It can be seen from the illustration in FIG. 9 that the recess 11b in combination with the connection opening 12b to the inlet duct 18 advantageously also enables the machine to be started from the position shown, ie without starting assistance, by means of the gas pressure in the Recess llb acts on the shut-off valve and thus leads to a torque. Both runners stand, as can be seen from the example in FIG. 15, with each other in drive connection.

Die Figur 10 zeigt eine weitere Massnahme zur Vermeidung einer umgekehrten Quetschströmung bzw. Saugströmung bei der Bewegung der Fläche 9c des Absperrläufers 4a von der Eingriffslinie 14c am Kolben 6a" weg. Hierfür ist ebenfalls eine Aussparung lle vorgesehen, die ein Nachströmen von Gas in den Raum 15c in Richtung des Pfeiles 25 ermöglicht.FIG. 10 shows a further measure to avoid a reverse squeezing flow or suction flow when the surface 9c of the shut-off rotor 4a moves away from the line of engagement 14c on the piston 6a ". A recess 11 is also provided for this purpose, which allows gas to flow into the room 15c in the direction of arrow 25.

Die Fig. 13 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Rotationskolbenmaschine bei der der Hauptstrom der Maschine durch die Hohlwelle 6b' des Kolbenläufers verläuft. Es versteht sich, dass diese Maschine und ebenso wie die zuvor beschriebenen Rotationskolbenmaschinen durch den Druck eines zuströmenden Mediums angetrieben sein kann oder durch mechanischen Antrieb der Läufer ein Medium fördern und/oder komprimieren kann.. Ausserdem ist auch eine Umkehrung der Strömungsrichtung möglich. Die Oeffnungen llg, llg' in dem feststehenden Ringkörper 6b und der Hohlwelle 6b' entsprechen den Oeffnungen llc, llc' des anhand der Figuren 7 und 8 beschriebenen Ausführungsbeispieles, jedoch sind sie in Umfangsrichtung breiter ausgeführt. Des weiteren unterscheidet sich diese Maschine durch den Wegfall des dem Zustromkanal 18 gegenüberliegenden Kanales 19 (Fig. 7) und einen in Fig. 13 durch Strichlinien angedeuteten Ringkanal 26 (Fig. 15), der die seitlichen Oeffnungen 12d, 12e miteinander verbindet.13 shows an embodiment of a rotary piston machine in which the main flow of the machine runs through the hollow shaft 6b 'of the piston rotor. It goes without saying that this machine and, like the rotary piston machines described above, can be driven by the pressure of an inflowing medium or can convey and / or compress a medium by mechanical drive of the rotor. In addition, a reversal of the flow direction is also possible. The openings 11g, 11g 'in the fixed ring body 6b and the hollow shaft 6b' correspond to the openings 11c, 11c 'of the exemplary embodiment described with reference to FIGS. 7 and 8, but they are made wider in the circumferential direction. Furthermore, this machine differs by the omission of the channel 19 opposite the inflow channel 18 (FIG. 7) and an annular channel 26 (FIG. 15) indicated by broken lines in FIG. 13, which connects the lateral openings 12d, 12e to one another.

Die beiden Oeffnungen llg und llg' überdecken sich nur während eines bestimmten Drehwinkels des Kolbenläufers, so dass sie gemeinsam ein gesteuertes Ventil bilden. Die sich somit ergebende Absteuerung des Gasstromes hat den Vorteil, dass bei der Verwendung dieser Maschine als Verdichter der Kolbenläufer nicht dauernd gegen den vollen Gegendruck fördern muss.The two openings llg and llg 'overlap only during a certain angle of rotation of the piston rotor, so that together they form a controlled valve. The resulting reduction of the gas flow has the advantage that when using this machine as a compressor, the piston rotor does not have to continuously deliver against the full counter pressure.

Ein Rotationskolbenkompressor, bei dem der Gasstrom über die Hohlwelle geführt ist und durch Relativverdrehung zwischen einem feststehenden und einem sich drehenden Ringkörper abgesteuert wird, ist an sich bekannt. Seine Entwicklung geht auf eine nicht veröffentlichte deutsche Anmeldung Nr. 503 579 vom 2. August 1940 des Anmelders zurück. Ein Ausführungsbeispiel ist z.B. in "THE OIL ENGINE" vom März 1955, Seite 418, veröffentlicht. Bei dieser bekannten Maschine sind beide Läufer als Kolbenläufer mit einer Hohlwelle ausgebildet, und beide zur Abdichtung zwischen Hoch- und Niederdruckseite sich aneinander abwälzende Hohlwellen haben eine Differenz zwischen Aussendurchmesser und Innendurchmesser entsprechend der radialen Höhe der Kolben, um in der Wand der jeweiligen Hohlwelle Aussparungen ähnlich einer Zahnlücke für die Durchschleusbewegung der Kolben vorsehen zu können. Um bei diesen Maschinen die Steuerung des Gaswechsels vornehmen zu können, müssen beide Hohlwellen für die innen angeordneten, von der Hohlwelle umschlossenen Steuerhülsen innen glatte zylindrische Flächen aufweisen. Folglich hat eine solche Maschine sehr massive, in Umfangsrichtung durch die erwähnte Aussparung unterbrochene Hohlwellen, deren Massenkräfte nur sehr geringe Drehzahlen erlauben. Bei nur niedrigen erreichbaren Drehzahlen erhält die Maschine eine z.B. für die Aufladung eines Verbrennungsmotors nicht akzeptierbare Grösse ihrer Abmessungen. Weiterhin treten bei diesem bekannten Rotationskolbenkompressor erhebliche Quetschströmungen sowie schädliche Räume im Eingriffsbereich zwischen beiden Läufern auf.A rotary piston compressor, in which the gas flow is guided over the hollow shaft and is controlled by relative rotation between a fixed and a rotating ring body, is known per se. Its development goes back to an unpublished German application No. 503 579 of August 2, 1940 by the applicant. One embodiment is e.g. published in "THE OIL ENGINE" of March 1955, page 418. In this known machine, both rotors are designed as piston rotors with a hollow shaft, and both hollow shafts that roll against each other for sealing between the high and low pressure sides have a difference between the outer diameter and inner diameter corresponding to the radial height of the pistons, in order to make recesses in the wall of the respective hollow shaft to be able to provide a tooth gap for the passage of the pistons. In order to be able to control the gas exchange in these machines, both hollow shafts for the control sleeves arranged on the inside and enclosed by the hollow shaft must have smooth cylindrical surfaces on the inside. Consequently, such a machine has very massive hollow shafts, interrupted in the circumferential direction by the aforementioned recess, the inertial forces of which only permit very low speeds. At only low achievable speeds, the machine receives e.g. size of their dimensions which is unacceptable for charging an internal combustion engine. Furthermore, in this known rotary piston compressor, considerable squeezing currents and harmful spaces occur in the area of engagement between the two rotors.

Im Gegensatz zu diesem bekannten Rotationskolbenkompressor ist bei den Ausführungsbeispielen der genannten Fig. 13 sowie den Fig. 20a - e und 22a - e nur ein Kolbenläufer vorhanden, während der andere Läufer ohne Belastung durch Drehmomente sich nur als Absperrläufer mitdreht. Dadurch, dass er sich ausserdem mit höherer Drehzahl dreht als der Kolbenläufer, und zwar bei den dargestellten Ausführungsbeispielen im Verhältnis 2 : 1 entsprechend dem Verhältnis zwischen der Anzahl der Kolben am Kolbenläufer und der Anzahl der Lücken am Absperrläufer, ergibt sich eine wesentlich geringere Baugrösse bei gleichem Durchsatzvolumen sowie geringere schädliche Räume, wie im folgenden noch näher erläutert wird. Die Anordnung des feststehenden Ringkörpers am Umfang der Hohlwelle des Kolbenläufers entsprechend den Darstellungen der Fig. 7 bis 13 und 15 bis 19 hat u.a. den Vorteil, dass der durch die Oeffnung llg vorhandene schädliche Raum besonders gering ist, denn dieser feststehende Ringkörper 6b kann besonders dünnwandig ausgeführt werden, da er keinen wesentlichen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt ist. Die Fig. 15 und 17 zeigen, auf welche Weise die Anordnung eines feststehenden Ringkörpers 6b um die Hohlwelle herum konstruktiv möglich ist.In contrast to this known rotary piston compressor, only one piston rotor is present in the exemplary embodiments of FIG. 13 as well as FIGS. 20a-e and 22a-e, while the other rotor rotates only as a shut-off rotor without load from torques. The fact that it also rotates at a higher speed than the piston rotor, in the exemplary embodiments shown in a ratio of 2: 1, corresponding to the ratio between the number of pistons on the piston rotor and the number of gaps on the shut-off rotor, results in a significantly smaller size same throughput volume as well as less harmful rooms, as will be explained in more detail below. The arrangement of the fixed ring body on the circumference of the hollow shaft of the piston rotor according to the representations of FIGS. 7 to 13 and 15 to 19 has, among other things. the advantage that the harmful space present through the opening 11g is particularly small, because this fixed ring body 6b can be made particularly thin-walled, since it is not exposed to any significant mechanical stresses. 15 and 17 show how the arrangement of a fixed ring body 6b around the hollow shaft is structurally possible.

Der wesentlichste Schritt, durch den die genannte Anordnung des feststehenden Ringkörpers 6b verwirklicht werden konnte, besteht in der Befestigung der Kolben an einem mittleren Nabenteil der Hohlwelle und der Weglassung der sonst üblichen stirnseitigen Deckscheiben des Kolbenläufers, so dass der feststehende Ringkörper 6b zweiteilig in den Raum zwischen dem Drehkolben 6a" und der Hohlwelle 6b' von zwei axialen Seiten aus eingreifen kann, wie die Axialschnittdarstellung der Fig. 15 zeigt.The most important step by which the arrangement of the fixed ring body 6b could be realized is to fasten the pistons to a central hub part of the hollow shaft and to omit the otherwise usual face plates of the piston rotor, so that the fixed ring body 6b is divided into two parts can engage between the rotary piston 6a "and the hollow shaft 6b 'from two axial sides, as the axial sectional view in FIG. 15 shows.

In Fig. 15 wurde zur Vereinfachung der Darstellung der Absperrläufer 4a nicht mit dargestellt. Die Drehkolben 6a", von denen z.B. entsprechend Fig. 13, zwei diametral einander gegenüberliegt vorgesehen sind, sind jeweils durch zwei Schrauben 27 an dem Nabenteil 28 der Hohlwelle 6b' des Drehkolbenläufers befestigt. Wie die Schnittdarstellungen der Figuren 17, 18 zeigen, können jedoch die Schrauben 27 auch als quer zum anderen Kolben 6a" durchlaufende lange Schrauben 27a ausgeführt sein. In diesem Falle hat die Hohlwelle 6b' einen diametralen Quersteg 29, durch den sich die Schrauben 27a hindurcherstrecken. Die Befestigung mittels Schrauben 27, 27a ermöglicht hohe Zentrifugalbeanspruchungen der Kolben, obgleich diese nur in ihrem mittleren Bereich, d.h. im Bereich der Wellennabe 28 befestigt sind. Ausserdem ergeben sich durch die Verwendung der Schrauben Vorteile hinsichtlich einer einfacheren Herstellung des Kolbenläufers sowie beim Auswechseln der Kolben nach Verschleiss.In FIG. 15, the shut-off rotor 4a was not shown in order to simplify the illustration. The rotary pistons 6a ", of which two are provided diametrically opposite one another, for example in accordance with FIG. 13, are each fastened by two screws 27 to the hub part 28 of the hollow shaft 6b 'of the rotary piston rotor. However, as the sectional representations in FIGS the screws 27 can also be designed as long screws 27a which run transversely to the other piston 6a ". In this case, the hollow shaft 6b 'has a diametrical crossbar 29 through which the screws 27a extend. Fastening by means of screws 27, 27a enables the pistons to be subjected to high centrifugal loads, although these are only in their central region, i.e. are fastened in the area of the shaft hub 28. In addition, the use of the screws results in advantages in terms of simpler manufacture of the piston rotor and in the replacement of the pistons after wear.

Die Fig. 19 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Drehkolbenmaschine, die ähnlich ausgeführt ist, wie diejenige der Fig. 15, jedoch mit dem wesentlichen Unterschied, dass die Kolben 6a''' in einem Stück mit einem verhältnismässig schmalen Nabenteil 28a der Hohlwelle 6b' verbunden sind. Die Welle 6b' hat einen äusseren Hülsenkörper 30, der sich vom Umfang des Nabenteiles 28a beidseitig in axialer Richtung weg erstreckt sowie einen Halsteil 31 am Austrittsende der Hohlwelle 6b' für die Lagerung gegenüber einem feststehenden Gehäuseteil 32. Die Nabe 28a sowie der Halsteil 31 werden von einem Zentralschaft 33 der Hohlwelle 6b' getragen, und Oeffnungen 34 in dem Nabenteil 28a sowie Verbindungsstege 35 zwischen dem Zentralschaft 33 und dem Halsteil 31 ermöglichen die axiale Durchströmung der Hohlwelle in Richtung der Pfeile 36.FIG. 19 shows an exemplary embodiment of a rotary piston machine which is designed similarly to that of FIG. 15, but with the essential difference that the pistons 6a '''are connected in one piece to a relatively narrow hub part 28a of the hollow shaft 6b' . The shaft 6b 'has an outer sleeve body 30, which extends from the circumference of the hub part 28a on both sides in the axial direction, and a neck part 31 at the outlet end of the hollow shaft 6b' for bearing against a stationary housing part 32. The hub 28a and the neck part 31 are carried by a central shaft 33 of the hollow shaft 6b ', and openings 34 in the hub part 28a and Connecting webs 35 between the central shaft 33 and the neck part 31 enable the hollow shaft to flow axially in the direction of the arrows 36.

Es versteht sich, dass die Hohlwelle 6b' entsprechend dem Ausführungsbeispiel der Figur 15 aus Festigkeitsgründen massiver ausgeführt werden muss, da ihr: Nabenteil 28 ringförmig gestaltet ist, d.h. keine Stützscheibe wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 19 aufweist. Für die Verbindung mit einem Wellenzapfen 37, der der Lagerung sowie Befestigung eines Zahnrades 38 dient, ist die Hohlwelle 6b' im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 19 mit einem Bodenteil 39 versehen. Der Wellenhals 40 am austrittseitigen Ende der Hohlwelle 6b' ist mittels eines Lagers 41 am feststehenden Gehäuseteil 32a gelagert, der ebenso wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 19 in den Ringkörper 6b übergeht.It goes without saying that the hollow shaft 6b 'according to the exemplary embodiment in FIG. 15 must be made more solid for reasons of strength, since its: hub part 28 is designed in a ring shape, i.e. has no support disk as in the embodiment of FIG. 19. In contrast to the exemplary embodiment according to FIG. 19, the hollow shaft 6b 'is provided with a base part 39 for the connection to a shaft journal 37 which serves for the mounting and fastening of a gear wheel 38. The shaft neck 40 at the outlet-side end of the hollow shaft 6b 'is mounted on the fixed housing part 32a by means of a bearing 41 which, like in the exemplary embodiment according to FIG. 19, merges into the ring body 6b.

Die übrige Ausgestaltung des Maschinengehäuses, der Lagerung des Absperrläufers und der Antriebsverbindung zwi-Kolbenläufer und Absperrläufer ist bei beiden Ausführungsbeispielen der Figuren 15 und 19 identisch. Ein Gehäuseumfangsteil 42, der beide Läufer umschliesst, ist zwischen zwei Gehäuseseitenwänden 43, 44 mittels durchlaufender Schrauben 45 eingespannt. Die Seitenwände 43, 44 dienen der seitlichen Abdichtung der Läufer sowie der Lagerung der Wellenzapfen 37, 37', (31, 40) des Kolbenläufers sowie der Wellenzapfen 46, 47 des Absperrläufers. Ausserdem nehmen sie den Ringkanal 26 (Fig. 13) auf, der die Schlitz- öffnungen 12d und 12e miteinander verbindet. Da der Kolbenläufer zwei diametral einander gegenüberliegende Kolben hat, während der Absperrläufer nur eine Eingriffsöffnung zum Durchschleussen der Kolben aufweist, beträgt das Uebersetzungsverhältnis aufgrund des Eingriffes der Zahnräder 38, 48 beider Läufer 1 : 2, d.h. der Absperrläufer muss sich doppelt so schnell drehen wie der Kolbenläufer. Die Lager auf beiden Seiten der Läufer sowie die Antriebsverbindung durch die Zahnräder 38, 48 sind nach aussen durch Gehäuseschalen 50, 51 eingeschlossen, die mittels der Gehäuseschrauben 45 zusammen mit den Gehäuseseitenwänden verspannt sind. Eine der Gehäuseschalen 50 trägt den Austritts-(Eintritts-)Stutzen 52, während der Zustrom (Abstrom) zu der Maschine tangential über die Kanäle 18 (Fig. 13, 16) erfolgt.The remaining configuration of the machine housing, the mounting of the shut-off rotor and the drive connection between the two-piston rotor and the shut-off rotor is identical in both exemplary embodiments of FIGS. 15 and 19. A housing circumferential part 42, which encloses both runners, is clamped between two housing side walls 43, 44 by means of screws 45 passing through. The side walls 43, 44 are used for the lateral sealing of the rotor and the mounting of the shaft journals 37, 37 ', (31, 40) of the piston rotor and the shaft journals 46, 47 of the shut-off rotor. In addition, they receive the ring channel 26 (FIG. 13), which connects the slot openings 12d and 12e with one another. Since the piston rotor has two diametrically opposed pistons, while the shut-off rotor has only one engagement opening for the pistons to pass through, the oversize is Settlement ratio due to the engagement of the gears 38, 48 of both rotors 1: 2, ie the shut-off rotor must rotate twice as fast as the piston rotor. The bearings on both sides of the rotor and the drive connection through the gear wheels 38, 48 are enclosed on the outside by housing shells 50, 51 which are clamped together with the housing side walls by means of the housing screws 45. One of the housing shells 50 carries the outlet (inlet) nozzle 52, while the inflow (outflow) to the machine takes place tangentially via the channels 18 (FIGS. 13, 16).

Die Fig. 20a - 20e und 22a - 22e zeigen zwei Ausführungsbeispiele einer z.B. als Lader für einen Verbrennungsmotor geeigneten Rotationskolbenmaschine, bei der der Hauptstrom ebenfalls durch die Hohlwelle eines der Läufer geführt ist, der als Kolbenläufer ausgebildet ist, während der andere Läufer sich nur als Absperrläufer mitdreht. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 13 ist die feststehende oder auch zu Steuerzwecken winkelverstellbare Steuerhülse 6d innerhalb der Hchlwelle 6d' des Kolbenläufers angeordnet, wie es an sich durch den bereits genannten Kompressor mit zwei Kolbenläufern bekannt ist und in der Zeitschrift "THE OIL ENGINE" (März 1955, Seite 418) dargestellt ist. Rotationskolbenmaschinen mit zwei Läufern, von denen nur einer einen Kolbenläufer bildet, während der andere ein Absperrläufer ist, und bei denen ebenfalls der Durchsatz durch die Hohlwelle des Kolbenläufers erfolgt, sind als Dampfmaschinen durch die US-PS 516 385 und als Verbrennungskraftmaschine durch die US-PS 3 923 014 an sich bekannt. Das Drehzahlverhältnis beider Läufer beträgt bei diesen Maschinen jedoch 1 : 1, und der Absperrläufer bewirkt eine verhältnismässig grosse Abmessung der Maschine. Die Aussparung im Absperrläufer ist dabei genau so geformt, wie es aufgrund der Bewegung des Kolbens als Erzeugender erforderlich ist. Die erfindungsgemäss zu vermeidenden Quetschströme treten somit auch bei diesen Maschinen auf. Die Ausführung einer solchen Maschine z.B. als Lader mit einer im Durchmesser wesentlich grösseren Hohlwelle, deren Durchmesser ungefähr dem Durchmesser des Absperrläufers. entspricht, würde zu einer Konstruktion führen, die beispielsweise entsprechend der Darstellung in Fig. 21 ausgeführt ist. Ein Vergleich einer solchen Maschine mit den erfindungsgemässen Ausführungsbeispielen, z.B. entsprechend den Fig. 13, 20a - e und 22a - c, zeigt deutlich die Vorteile dieser erfindungsgemässen Ausführungsbeispiele. In Fig. 20a und Fig. 21 ist der Kolbenläufer jeweils in einer Drehposition dargestellt, in der die hintere Kante 55, 55' der Durchströmöffnung llh in der Hohlwelle 6d' der Schliesskante 56, 56' der Steuerhülse 6d gegenübersteht und im Falle eines Laders der Ausschiebvorgang durch die Oeffnung llh' hindurch abgeschlossen ist. Bei einer Maschine entsprechend der Darstellung in Fig. 21 muss diese Durchströmöffnung llh' in der Steuerhülse in einer in Drehrichtung wesentlich früheren Position des Kolbens 58' durch die Hohlwelle verschlossen sein, da bei Weiterdrehung in Richtung des Pfeiles 59 die Abdichtung an der Stelle 60' aufgehoben wird und der durch Punkte unter Ueberdruck stehende schädliche Raum 62' zwischen der Vorderfläche des Kolbens und der Aussparung des Absperrläufers 4b' in Verbindung mit der Saugseite 61' der Maschine gelangt. Der mit diesem sehr grossen schädlichen Raum 62' vergleichbare Raum 62 einer Maschine entsprechend dem Ausführungsbeispiel der Fig. 20 ist um ein Vielfaches kleiner. Ausserdem cffnet sich dieser Raum 62 bei Weiterdrehung der Läufer in den Hohlraum des Absperrläufers 4b hinein, der aus der durch die Eingriffslinie 14e begrenzten Aussparung 15e und dem sich über die Eingriffslinie hinaus erstreckenden Ausweichraum llk zusammensetzt. Die daraus resultierende Zwischenentspannung in diesen Raum 15e, llk hinein ergibt sich dadurch, dass sich die abdichtende Kante 64 aufgrund der im Vergleich zum Kolbenläufer schnelleren Umdrehungsgeschwindigkeit des Absperrläufers schneller in Richtung der von ihr "erzeugten" Eingriffslinie 14h bewegt als die Kante 65 der Oeffnung llh in der Hohlwelle aus der in Fig. 20a dargestellten Position von der abdichtenden Umfangsfläche 9h des Absperrläufers wegbewegt. Eine den Kolben 58 hinterschneidende Freifläche 66 ermöglicht diese Zwischenentspannung, nachdem die Kante 64 des Absperrläufers sich bis zu ihr hinbewegt hat. Entsprechend dem Grössenverhältnis zwischen dem Raum 62 und dem Hohlraum 15e, llk des Absperrläufers entspannt sich das in diesem Raum 62 eingeschlossene schädliche Gasvolumen, und da diese Zwischenentspannung somit innerhalb der Maschine erfolgt, ist sie mit keiner wesentlichen Geräuschentwicklung verbunden. Der in dem Hohlraum lle, llk des Absperrläufers durch diese Zwischenentspannung entstandene geringe Ueberdruck entspannt sich rückwärts in den Druckraum 67 der Maschine, nachdem die rückseitige Kante 68 des Kolbens 58 die Kante E9 des Gehäuses verlassen hat, wie es sich bei der Bewegung aus der Position der Fig. 20b in die Position der Fig. 20c ergibt. Der Leistungsverlust aufgrund eines schädlichen Volumens wird somit durch zwei Massnahmen auf ein unwesentliches Mass verringert, d.h. dadurch, dass der schädliche Raum E2 verkleinert ist und das schädliche Gasvolumen unter dem durch die Zwischenentspannung verringerten Druck auf die Saugseite 61 der Maschine gelangt. Diese Zwischenentspannung in den durch den Ausweichraum llk vergrösserten Hchlraun, des Akaperrläufers hinein hat den weiteren Vorteil, dass allenfalls noch vorhandene Quetschströmungen beispielsweise bei der Bewegung der Umfangsfläche 70 des Kolbens 58 gegen die abdichtende Innenfläche 71 des Absperrläufers bei entsprechend verringertem Druck des Gases bzw. der Luft erfolgen. Wie das im folgende beschriebene Ausführungsbeispiel nach Fig. 22a zeigt, ist jedoch auch diese Fläche 71 des Absperrläufers vermeidbar.20a-20e and 22a-22e show two exemplary embodiments of a rotary piston machine which is suitable, for example, as a supercharger for an internal combustion engine, in which the main flow is also passed through the hollow shaft of one of the rotors, which is designed as a piston rotor, while the other rotor is only a Barrier also rotates. In contrast to the exemplary embodiment according to FIG. 13, the control sleeve 6d, which is fixed or also angle-adjustable for control purposes, is arranged inside the shaft 6d 'of the piston rotor, as is known per se from the compressor with two piston rotors already mentioned and in the magazine " T HE OIL ENGINE "(March 1955, page 418). Rotary piston machines with two rotors, of which only one forms a piston rotor while the other is a shut-off rotor and in which the throughput also takes place through the hollow shaft of the piston rotor, are steam engines by US Pat. No. 516,385 and combustion engines by the US PS 3 923 014 known per se. The speed ratio of both rotors is 1: 1 in these machines, and the shut-off rotor causes a relatively large dimension of the machine. The recess in the shut-off valve is shaped exactly like it is required as a generator due to the movement of the piston. The squeezing currents to be avoided according to the invention thus also occur in these machines. The design of such a machine, for example, as a loader with a hollow shaft which is substantially larger in diameter and whose diameter is approximately the same as the diameter of the shut-off rotor. corresponds, would lead to a construction which is carried out, for example, as shown in FIG. 21. A comparison of such a machine with the exemplary embodiments according to the invention, for example in accordance with FIGS. 13, 20a-e and 22a-c, clearly shows the advantages of these exemplary embodiments according to the invention. 20a and 21 each show the piston rotor in a rotational position in which the rear edge 55, 55 'of the through-flow opening 11h in the hollow shaft 6d' faces the closing edge 56, 56 'of the control sleeve 6d and, in the case of a charger, the Ejection process through the opening llh 'is completed. In the case of a machine as shown in FIG. 21, this through-flow opening 11h 'in the control sleeve must be closed by the hollow shaft in a position of the piston 58' which is substantially earlier in the direction of rotation, since the seal at the point 60 'in the direction of the arrow 59 when it continues to rotate is lifted and the harmful space 62 ', which is pressurized by points, between the front surface of the piston and the cutout of the shut-off rotor 4b' comes into connection with the suction side 61 'of the machine. The space 62 of a machine according to the exemplary embodiment of FIG. 20, comparable to this very large harmful space 62 ', is many times smaller. In addition, when the rotors continue to rotate, this space 62 opens into the cavity of the shut-off rotor 4b, which is composed of the recess 15e delimited by the line of engagement 14e and the escape space 11k which extends beyond the line of engagement. The resulting intermediate Relaxation into this space 15e, 11k results from the fact that the sealing edge 64 moves faster in the direction of the line of engagement 14h “generated” by it than the edge 65 of the opening 11h in the hollow shaft due to the faster rotational speed of the shut-off rotor compared to the piston rotor moved from the position shown in Fig. 20a away from the sealing peripheral surface 9h of the gate valve. A free surface 66 undercutting the piston 58 enables this intermediate relaxation after the edge 64 of the shut-off rotor has moved up to it. In accordance with the size ratio between the space 62 and the cavity 15e, 11k of the shut-off rotor, the harmful gas volume enclosed in this space 62 relaxes, and since this intermediate relaxation takes place within the machine, it is not associated with any significant noise. The slight excess pressure created in the cavity lle, llk of the gate valve by this intermediate relaxation relaxes backwards into the pressure chamber 67 of the machine after the rear edge 68 of the piston 58 has left the edge E9 of the housing, as it does when moving from the position 20b in the position of FIG. 20c. The power loss due to a harmful volume is thus reduced to an insignificant extent by two measures, that is to say in that the harmful space E2 is reduced and the harmful gas volume reaches the suction side 61 of the machine under the pressure reduced by the intermediate relaxation. This intermediate relaxation into the hlraun of the Aka rotor, which is enlarged by the escape space 11k, has the further advantage that any squeezing currents that may still be present, for example when the peripheral surface 70 of the piston 58 moves against the sealing inner surface 71 of the shut-off rotor, with a correspondingly reduced pressure of the gas or the air. As the exemplary embodiment according to FIG. 22 a described in the following shows, however, this surface 71 of the shut-off rotor can also be avoided.

Das in den Fig. 22 dargestellte weitere Ausführungsbeispiel ist preiswerter herstellbar, da die Kante 64', 64" des Absperrläufers 4k, 4k' sich nicht in Eingriff an einer Seitenfläche des Kolbens 58' bewegen muss. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ergibt sich durch die höhere Drehgeschwindigkeit des Absperrläufers eine verlustärmere Durchschleusung des Kolbens durch einen kleinen schädlichen Raum und die weitgehende Vermeidung von Quetschströmungen. In Fig. 22a ist eine Ausführungsform des Absperrläufers dargestellt, bei der dieser ebenfalls einen Ausweichraum llm zur Vermeidung von Quetschströmungen und für eine Zwischenentspannung aufweist. Eine weitgehende Vermeidung von Quetschströmungen und eine Zwischenentspannung ist jedoch auch bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 22b - 22e vorhanden, da der Kolben 58' und die Aussparung 70 so gestaltet und dimensioniert sind, dass die Kolbenflächen nicht in Kontakt mit der Begrenzungsfläche der Aussparung 70 gelangen, wie die verschiedenen Drehpositionen der Fig. 22b - e zeigen. Der Kolben 58' wird somit berührungslos durch die Aussparung 70 des Absperrläufers 4k' hindurchgeschleust. Insbesondere die Darstellung des Absperrläufers in den Fig. 22b - e ist nur schematisch, und es versteht sich, dass in dem Absperrläufer Hohlräume vorgesehen sind, die Unwuchten verhindern. Diese Hohlräume stehen vorteilhaft mit der Aussparung 70 in Verbindung. Der Absperrläufer kann auch zahlreiche in axialer Richtung nebeneinander angeordnete Hohlräume llm entsprechend der Darstellung in Fig. 22a aufweisen und zwischen diesen Hohlräumen Scheiben mit Vollquerschnitten entsprechend den Darstellungen der Fig. 22b - e haben.22 is cheaper to produce because the edge 64 ', 64 "of the stopper 4k, 4k' does not have to move into engagement with a side surface of the piston 58 ' 22a shows a low-loss passage of the piston through a small harmful space and the largely avoidance of squeezing flows 22b-22e is also avoided in the exemplary embodiment of FIGS. 22b-22e, since the piston 58 'and the recess 70 are designed and dimensioned such that the piston surfaces do not come into contact with the boundary surface of the recess 70, such as the different Dr 22b-e show the marriage positions. The piston 58 'is thus passed through the recess 70 of the shut-off valve 4k' without contact. In particular, the illustration of the shut-off rotor in FIGS. 22b-e is only schematic, and it is understood that cavities are provided in the shut-off rotor which prevent imbalance. These cavities are advantageously connected to the recess 70. The shut-off rotor can also have numerous cavities 11m arranged next to one another in the axial direction, as shown in FIG. 22a, and between these cavities have disks with full cross sections, as shown in FIGS. 22b-e.

Ein Vergleich der Form der Kolben der Kolbenläufer der Ausführungsbeispiele nach den Fig. 20 und 22 mit derjenigen der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele z.B. entsprechend Fig. 13 zeigt, dass die Kolben nach den Fig. 20 und 22 in Umfangsrichtung oder nach hinten wesentlich schmaler sind. Hierdurch wird erreicht, dass die Eingriffsfläche in dem Absperrläufer für die Kolben in Umfangsrichtung wesentlich kleiner ausgeführt werden kann, und zwar auch kleiner als es in den Fig. 20a bis 20e gezeigt ist.A comparison of the shape of the pistons of the piston rotors of the exemplary embodiments according to FIGS. 20 and 22 with that of the previously described exemplary embodiments, e.g. 13 shows that the pistons according to FIGS. 20 and 22 are considerably narrower in the circumferential direction or to the rear. It is hereby achieved that the engagement surface in the shut-off rotor for the pistons can be made substantially smaller in the circumferential direction, and indeed smaller than that shown in FIGS. 20a to 20e.

Die Axialschnitte der Fig. 23 und 24 einer Rotationskolbenmaschine entsprechend den Ausführungsbeispielen der Fig. 20 oder 22 veranschaulichen die wesentliche konstruktive Vereinfachung, die sich aufgrund der Anordnung der Steuerhülse 6d gegenüber den in den Fig. 15 und 19 dargestellten Ausführungsbeispielen ergibt. Die Steuerhülse 6d ist gegenüber der Hohlwelle 6d' durch ein Lager 72 drehbar gelagert, so dass eine Beeinflussung der Steuerzeiten bzw. der Leistung der Maschine möglich ist. Die Wellen 74, 75 des Absperrläufers und des Kolbenläufers stehen über zwei Zahnräder 76, 77 in Antriebsverbindung. Da der Absperrläufer keinen wesentlichen Drehmomenten ausgesetzt ist, ergibt sich in vorteilhafter Weise eine sehr geringe Belastung dieser Antriebsverbindung 76, 77. Die Ausführung des Maschinengehäuses ist vergleichbar mit den Ausführungsbeispielen der Fig. 15 und 19. Das Ausführungsbeispiel der Fig. 24 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 23 dadurch, dass der Kolben 58 zwischen seitliche Abschlusswände 79, 80 des Absperrläufers 4E eingreift. Diese Schnittdarstellung zeigt auch in Eingriffsposition zwischen Kolbenläufer und Absperrläufer einen vorhandenen radialen Ausweichraum 81 zwischen der radial äusseren Fläche 82 des Kolbens 58 und der Begrenzungsfläche 83 der Aussparung des Absperrläufers 4£. Der teilweise sichtbare Hohlraum 84 des Absperrläufers dient dem Ausgleich von Unwuchten. Die Lagerung des Absperrläufers erfolgt über den Wellenzapfen 74' und den Achszapfen 85.The axial sections of FIGS. 23 and 24 of a rotary piston machine in accordance with the exemplary embodiments of FIGS. 20 or 22 illustrate the essential structural simplification which results from the arrangement of the control sleeve 6d compared to the exemplary embodiments shown in FIGS. 15 and 19. The control sleeve 6d is rotatably supported relative to the hollow shaft 6d 'by a bearing 72, so that it is possible to influence the control times or the performance of the machine. The shafts 74, 75 of the shut-off rotor and the piston rotor are in drive connection via two toothed wheels 76, 77. Since the shut-off rotor is not exposed to any significant torques, this drive connection 76, 77 is advantageously subjected to a very low load. The design of the machine housing is comparable to the exemplary embodiments in FIGS. 15 and 19. The exemplary embodiment in FIG. 24 differs from that Embodiment according to FIG. 23 in that the piston 58 engages between lateral end walls 79, 80 of the shut-off rotor 4E. This sectional view also shows an existing radial escape space 81 between the radially outer surface 82 of the piston 58 and the limiter in the engagement position between the piston rotor and the shut-off rotor tion area 83 of the recess of the shut-off rotor £ 4. The partially visible cavity 84 of the gate valve is used to compensate for unbalance. The shut-off rotor is supported via the shaft journal 74 'and the axle journal 85.

Die vorangehende Beschreibung hat gezeigt, wie das anhand der Fig. 3 und 4 eingangs erläuterte allgemeine Lösungsprinzip erfindungsgemäss zu verschiedenen konstruktiven Verbesserungen an einer Rotationskolbenmaschine führen kann. Die Ausführungsbeispiele zeigen, dass durch geeignete Gestaltung und Bemessungen im Bereich des gegenseitigen Eingriffes zwischen beiden Läufern überall ausreichende Strömungsquerschnitte geschaffen wurden, durch die Quetschungen des geförderten oder antreibenden Mediums verhindert werden. Diese Verbesserungen führen in Kombination zu einer Maschine mit überraschend geringen Strömungsverlusten, so dass sie auch in Drehzahlbereichen angewandt werden kann, für die bisher nur Turbomaschinen als geeignet erschienen. Der Liefergrad und Wirkungsgrad der erfindungsgemässen Maschine ist nur unwesentlich von der Drehzahl ihrer Läufer abhängig. Weiterhin führt die Vermeidung von Quetschströmungen in der beschriebenen Weise auch zur Vermeidung von Totpunkten, so dass die durch einen Gasstrom angetriebene Maschine keine Anlasshilfen benötigt. Schliesslich wurde bei der Vermeidung von Quetschströmungen auch gezeigt, wie ein schädlicher Raum wesentlich verringert werden kann.The preceding description has shown how, according to the invention, the general solution principle explained at the outset with reference to FIGS. 3 and 4 can lead to various design improvements on a rotary piston machine. The exemplary embodiments show that adequate flow cross sections were created everywhere by suitable design and dimensions in the area of mutual engagement between the two runners, by which crushing of the conveyed or driving medium is prevented. In combination, these improvements lead to a machine with surprisingly low flow losses, so that it can also be used in speed ranges for which only turbomachinery previously seemed suitable. The degree of delivery and efficiency of the machine according to the invention is only insignificantly dependent on the speed of its rotor. Furthermore, the avoidance of squeezing flows in the manner described also leads to the avoidance of dead spots, so that the machine driven by a gas flow does not require any starting aids. Finally, by avoiding squeezing currents, it was also shown how a harmful space can be significantly reduced.

Claims (17)

1. Rotationskolbenmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vermeidung von Quetschströmungsverlusten angrenzend an eine erzeugende und/oder abdichtende Eingriffskante (20, 21, 22) mindestens eine Aussparung (lla - llk) und/ oder Oeffnung (12a - 12d, llg, llg', llh, llh') vorhanden ist, die sich über die Eingriffskurve (14a - 14c, 14e, 14h) hinaus mindestens angenähert in Bewegungsrichtung der sich beim Durchschleusvorgang relativ zueinander bewegenden Flächen erstreckt und deren Rauminhalt so bemessen ist, dass die Strömung in ihm auch bei Richtungsänderung nicht wesentlich beschleunigt wird.1. Rotary piston machine, characterized in that, in order to avoid squeezing flow losses adjacent to a generating and / or sealing engagement edge (20, 21, 22), at least one recess (lla-llk) and / or opening (12a-12d, llg, llg ', llh, llh ') is present, which extends beyond the engagement curve (14a - 14c, 14e, 14h) at least approximately in the direction of movement of the surfaces moving relative to each other during the passage process and whose volume is dimensioned such that the flow in it also Direction change is not significantly accelerated. 2. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass in Eingriffsposition die Aussparung und/oder Oeffnung (lla, llb) mit einem Ab- oder Zuleitungskanal (12a, 12b, 12d, 26, 12e, 67) verbunden ist.2. Rotary piston machine according to claim l, characterized in that in the engaged position, the recess and / or opening (lla, llb) is connected to a discharge or supply channel (12a, 12b, 12d, 26, 12e, 67). 3. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ab- oder Zuleitungskanal (12a, 12b) sich in Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung der Flächgen an die Aussparung (lla, llb) anschliesst.3. Rotary piston machine according to claim 2, characterized in that the discharge or supply duct (12a, 12b) adjoins the recess (lla, llb) in the direction perpendicular to the direction of movement of the surfaces. 4. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1 mit zwei Läufern, bei der ein Kolbenläufer eine Hohlwelle (6b') mit einem radial gerichteten Ab- oder Zuströmkanal (llg', llh) und ein Absperrläufer mindestens eine Lücke für den Durchgang des oder der Kolben des Kolbenläufers aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlwelle von einem feststehenden Steuerring (6b, 6d) mit einer radial gerichteten Oeffnung (llg, llh') umschlossen ist oder ihn einschliesst, wobei sich die Oeffnung (llg, llh') beim Durchschleusvorgang mit dem radial gerichteten Ab- oder Zuströmkanal (llg', llh) des Kolbenläufers überdeckt.4. Rotary piston machine according to claim 1 with two rotors, in which a piston rotor has a hollow shaft (6b ') with a radially directed discharge or inflow channel (llg', llh) and a shut-off rotor has at least one gap for the passage of the piston or pistons of the piston rotor , characterized in that the hollow shaft is surrounded by a fixed control ring (6b, 6d) with a radially directed opening (llg, llh ') or encloses it, the opening (llg, llh') during the passage process with the radially directed Ab - or inflow channel (llg ', llh) of the piston rotor covered. 5. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 4, bei der der Hauptstrom der Maschine durch die Hohlwelle des Kolbenläufers strömt und die zylindrische Aussenfläche des Absperrläufers sich dichtend an einer an der Hohlwelle vorgesehenen zylindrischen Aussenfläche der Welle oder einer die Welle umschliessenden Steuerhülse vorbeidreht, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussendurchmesser des Absperrläufers mindestens angenähert gleich dem Aussendurchmesser der Hohlwelle oder einer diese umschliessenden Steuerhülse ist.5. Rotary piston machine according to claim 4, in which the main flow of the machine flows through the hollow shaft of the piston rotor and the cylindrical outer surface of the shut-off rotor rotates sealingly past a cylindrical outer surface of the shaft provided on the hollow shaft or a control sleeve enclosing the shaft, characterized in that The outer diameter of the shut-off rotor is at least approximately equal to the outer diameter of the hollow shaft or a control sleeve enclosing it. ,6. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenläufer mindestens zwei Kolben aufweist und die Drehgeschwindigkeit des Absperrläufers in ganzzahligem Verhältnis von insbesondere 2 : 1 grösser ist als diejenige des Kolbenläufers., 6th Rotary piston machine according to claim 4 or 5, characterized in that the piston rotor has at least two pistons and the rotational speed of the shut-off rotor is greater than that of the piston rotor in an integer ratio of in particular 2: 1. 7. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine in Drehrichtung vordere Fläche des Kolbens (58) des Kolbenläufers eine hinterschneidende Freifläche (66) bildet, so dass eine abdichtende Eingriffskante (64) des Absperrläufers sich ausser Eingriff mit dem Kolben bewegt bevor die vordere Kante (65) der Oeffnung (llh) in der Hohlwelle (6d') sich wesentlich über die Dichtstelle (60) zwischen beiden Läufern hinausbewegt hat.7. Rotary piston machine according to claim 6, characterized in that a surface in the direction of rotation of the piston (58) of the piston rotor forms an undercut free surface (66), so that a sealing engagement edge (64) of the shut-off rotor moves out of engagement with the piston before the the front edge (65) of the opening (11h) in the hollow shaft (6d ') has moved substantially beyond the sealing point (60) between the two rotors. 8. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Freifläche (66) an ihrem radial inneren Ende in eine Oeffnungskante (55) der jeweils in Drehrichtung vor einem Kolben angeordneten Oeffnung (llh) in der Hohlwelle (6d') übergeht.8. Rotary piston machine according to claim 7, characterized in that the free surface (66) at its radially inner end merges into an opening edge (55) of the opening (11h) arranged in the direction of rotation in front of a piston in the hollow shaft (6d '). 9. Rotationskolbenmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die, bezogen auf die Drehrichtung hintere Kante (68) der Kolben (58) sich in Drehrichtung in oder vor einer die Achse des Kolbenläufers einschliessenden Axialebene befindet, die sich durch eine Ansatzstelle des Kolbens an der Hohlwelle hindurcherstreckt.9. Rotary piston machine according to one of claims 6 to 8, characterized in that, based on the direction of rotation rear edge (68) of the piston (58) is in the direction of rotation in or in front of an axial plane including the axis of the piston rotor, which is through a The point of attachment of the piston extends through the hollow shaft. 10. Rotationskolbenmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die in Drehrichtung hintere und/oder vordere Fläche der Kolben eben ist.10. Rotary piston machine according to one of claims 6 to 9, characterized in that the rear and / or front surface of the piston in the direction of rotation is flat. 11. Rotationskolbenmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 10,,dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerhülse relativ zu der Hohlwelle des Kolbenläufers verdrehbar ist.11. Rotary piston machine according to one of claims 4 to 10, characterized in that the control sleeve is rotatable relative to the hollow shaft of the piston rotor. 12. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlwelle (6b') einen Nabenteil (28, 28a) hat, an dessen Umfang mindestens ein Drehkolben (6a", 6a"') nach beiden axialen Richtungen auskragend angeordnet ist, so dass der Steuerring (6b) zweiteilig beidseitig des Nabenteiles (28, 28a) zwischen dem Kolben und der Hohlwelle angeordnet ist.12. Rotary piston machine according to claim 4, characterized in that the hollow shaft (6b ') has a hub part (28, 28a), on the circumference of which at least one rotary piston (6a ", 6a"') is cantilevered in both axial directions, so that the control ring (6b) is arranged in two parts on both sides of the hub part (28, 28a) between the piston and the hollow shaft. 13. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Drehkolben (6a") mittels in den Nabenteil (28) eingreifender Schrauben (27) an der Hohlwelle befestigt ist.13. Rotary piston machine according to claim 12, characterized in that at least one rotary piston (6a ") is fastened to the hollow shaft by means of screws (27) engaging in the hub part (28). 14. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwei einander diametral gegenüberliegende Drehkolben (6a") durch mindestens eine sich quer durch die Hohlwelle (6b') erstreckende Schraube (27a) verbunden sind.14. Rotary piston machine according to claim 13, characterized in that two diametrically opposite rotary pistons (6a ") are connected by at least one screw (27a) extending transversely through the hollow shaft (6b '). 15. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Nabenteil (28) der Hohlwelle (6b') ringförmig ist (Fig. 15) und die Hohlwelle einen geschlossenen Bodenteil (39) mit einem Wellenzapfen (37) aufweist.15. Rotary piston machine according to claim 12, characterized in that the hub part (28) of the hollow shaft (6b ') is annular (Fig. 15) and the hollow shaft has a closed bottom part (39) with a shaft journal (37). 16. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 4, mit einem Kolbenläufer, dessen Kolben (6a") eine kreiszylindrische Umfangsfläche (9a) afuweist, die sich an der kreiszylindrischen Umfangsfläche eines Absperrläufers (4a) abwälzt, dadurch gekennzeichnet, dass bezogen auf die Achse des Absperrläufers beidseitig zu seiner abdichtenden kreiszylindrischen Umfangsfläche je eine Aussparung (lla, llb) vorhanden ist, von denen eine einen Unterdruckausgleichraum bildet.16. Rotary piston machine according to claim 4, having a piston rotor, the piston (6a ") of which has a circular-cylindrical peripheral surface (9a) which rolls on the circular-cylindrical peripheral surface of a shut-off rotor (4a), characterized in that on both sides with respect to the axis of the shut-off rotor there is a recess (11a, 11b) in each of its sealing circular-cylindrical peripheral surface, one of which forms a vacuum compensation space. 17. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 4 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass an der nach- und/oder vorlaufenden Seite eines Drehkolbens (6a") eine sich in Umfangsrichtung über eine Eingriffslinie mit dem Absperrläufer (4a) hinaus erstreckende Aussparung (lle, lld, lld') vorgesehen ist (Fig. 10 - 12).17. Rotary piston machine according to claim 4 or 17, characterized in that on the trailing and / or leading side of a rotary piston (6a ") a in the circumferential direction beyond an engagement line with the shut-off rotor (4a) extending recess (lle, lld, lld ') is provided (Fig. 10 - 12).
EP82102196A 1981-04-14 1982-03-18 Rotary piston engine Expired EP0063240B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT82102196T ATE22160T1 (en) 1981-04-14 1982-03-18 ROTARY PISTONS MACHINE.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH2482/81A CH661318A5 (en) 1981-04-14 1981-04-14 ROTARY PISTON MACHINE.
CH2482/81 1981-04-14

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP0063240A2 true EP0063240A2 (en) 1982-10-27
EP0063240A3 EP0063240A3 (en) 1983-09-28
EP0063240B1 EP0063240B1 (en) 1986-09-10

Family

ID=4234789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP82102196A Expired EP0063240B1 (en) 1981-04-14 1982-03-18 Rotary piston engine

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4561836A (en)
EP (1) EP0063240B1 (en)
JP (1) JPS57181901A (en)
AT (1) ATE22160T1 (en)
CH (1) CH661318A5 (en)
DE (1) DE3273101D1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2133473A (en) * 1983-01-10 1984-07-25 George Anthony Fairbairn Rotary positive displacement
US4626182A (en) * 1983-10-10 1986-12-02 Felix Wankel External shaft rotary piston machine
AU567706B2 (en) * 1983-01-10 1987-12-03 Fairbairn International Pty. Ltd. Fluid machine
WO2010016809A1 (en) 2008-08-04 2010-02-11 Yilmaz Yasar Tuncer Rotating internal combustion engine

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3340202A1 (en) * 1983-11-07 1985-05-15 Wankel Gmbh, 1000 Berlin PARALLEL AND EXTERNAL AXIAL ROTATION PISTON BLOWER WORKING IN COMBINATION
US5518382A (en) * 1993-07-22 1996-05-21 Gennaro; Mark A. Twin rotor expansible/contractible chamber apparauts
US5466138A (en) * 1993-07-22 1995-11-14 Gennaro; Mark A. Expansible and contractible chamber assembly and method
US6526925B1 (en) 1999-05-19 2003-03-04 Willie A. Green, Jr. Piston driven rotary engine
US6739307B2 (en) 2002-03-26 2004-05-25 Ralph Gordon Morgado Internal combustion engine and method
US20060156711A1 (en) * 2005-01-20 2006-07-20 Carpenter Todd L Internal combustion engine with secondary air pump for catalyst
ITFR20100013A1 (en) * 2010-05-20 2010-08-19 Fabrizio Capogna TOPOLOGY AND FUNCTIONING OF A ROTARY VOLUMETRIC MACHINE WITH FIXED ADIAL AND CONCENYTRIC SCOOP COMPARED TO THE AXIS OF ROTATION AND WITH ABSOLUTE ABSENCE OF MECHANICAL DETAILS SUBJECT TO MOTION VARIATIONS
JP6416920B2 (en) * 2014-01-28 2018-10-31 ナギー, イムレNAGY, Imre Uncompressed internal combustion engine rotor motor and method

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE108969C (en) *
DE296588C (en) *
US516385A (en) * 1894-03-13 Rotary engine
AT585B (en) * 1897-05-12 1899-11-25 Alexander Monski
US1751843A (en) * 1929-06-05 1930-03-25 Rosett Joshua Air compressor
AT135849B (en) * 1931-02-12 1933-12-11 Wilhelm Klein Rotary piston blower.
GB448951A (en) * 1935-02-04 1936-06-18 Francis Benjamin Levetus Improvements in or relating to rotary pumps and engines and rotors for rotary pumps and engines
GB816753A (en) * 1954-10-07 1959-07-15 Jean Andre Monteil Rotary pump, motor or internal combustion engine
GB871219A (en) * 1958-01-17 1961-06-21 Henry Charles Nurse Improvements in or relating to rotary motors or pumps
US3545895A (en) * 1968-09-18 1970-12-08 Cornell Aeronautical Labor Inc Rotary inflow compressors and the like
DE2249952B2 (en) * 1972-10-12 1974-08-08 Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag, 7990 Friedrichshafen Hydraulic gear machine
US3923014A (en) * 1974-04-24 1975-12-02 Karl Knickerbocker Internal combustion rotary engine
US3990409A (en) * 1975-12-16 1976-11-09 Beverly Harvey W Rotary engine

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12874A (en) * 1855-05-15 of hartford
CA637521A (en) * 1962-03-06 W. Marshall John Compressors
US893485A (en) * 1906-06-25 1908-07-14 John Grindrod Rotary machine.
DE503579C (en) * 1927-03-24 1930-07-28 Nat Automatic Tool Company Machine tool with a machine part that performs two movements at the same time
US1978480A (en) * 1930-06-20 1934-10-30 Ernest J Svenson Pumping mechanism
US2724340A (en) * 1949-05-05 1955-11-22 British Internal Combust Eng Rotary pump
US3439582A (en) * 1967-11-13 1969-04-22 Elwood Smith Rotary engine
DE1935621A1 (en) * 1968-07-22 1970-01-29 Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg Displacement pump
US3612735A (en) * 1969-07-07 1971-10-12 Anthony Graham Rotary engine
JPS5110362A (en) * 1974-07-15 1976-01-27 Matsushita Electric Works Ltd TASOINSATSUHAISENBANNO SEIZOHOHO
US4068988A (en) * 1976-07-30 1978-01-17 Ingersoll-Rand Company Positive-displacement, fluid machine

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE108969C (en) *
DE296588C (en) *
US516385A (en) * 1894-03-13 Rotary engine
AT585B (en) * 1897-05-12 1899-11-25 Alexander Monski
US1751843A (en) * 1929-06-05 1930-03-25 Rosett Joshua Air compressor
AT135849B (en) * 1931-02-12 1933-12-11 Wilhelm Klein Rotary piston blower.
GB448951A (en) * 1935-02-04 1936-06-18 Francis Benjamin Levetus Improvements in or relating to rotary pumps and engines and rotors for rotary pumps and engines
GB816753A (en) * 1954-10-07 1959-07-15 Jean Andre Monteil Rotary pump, motor or internal combustion engine
GB871219A (en) * 1958-01-17 1961-06-21 Henry Charles Nurse Improvements in or relating to rotary motors or pumps
US3545895A (en) * 1968-09-18 1970-12-08 Cornell Aeronautical Labor Inc Rotary inflow compressors and the like
DE2249952B2 (en) * 1972-10-12 1974-08-08 Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag, 7990 Friedrichshafen Hydraulic gear machine
US3923014A (en) * 1974-04-24 1975-12-02 Karl Knickerbocker Internal combustion rotary engine
US3990409A (en) * 1975-12-16 1976-11-09 Beverly Harvey W Rotary engine

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2133473A (en) * 1983-01-10 1984-07-25 George Anthony Fairbairn Rotary positive displacement
AU567706B2 (en) * 1983-01-10 1987-12-03 Fairbairn International Pty. Ltd. Fluid machine
US4626182A (en) * 1983-10-10 1986-12-02 Felix Wankel External shaft rotary piston machine
WO2010016809A1 (en) 2008-08-04 2010-02-11 Yilmaz Yasar Tuncer Rotating internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
JPS57181901A (en) 1982-11-09
DE3273101D1 (en) 1986-10-16
ATE22160T1 (en) 1986-09-15
CH661318A5 (en) 1987-07-15
US4561836A (en) 1985-12-31
EP0063240B1 (en) 1986-09-10
EP0063240A3 (en) 1983-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2003067033A1 (en) Swiveling piston engine
DE1553238A1 (en) Fluid pressure device
EP0063240A2 (en) Rotary piston engine
DE3800324A1 (en) WING CELL COMPRESSORS
DE1503544C3 (en) Rotary piston vacuum pump
DE19901110C2 (en) Oscillating piston engine
EP0532567B1 (en) Rotary piston internal combustion engine
EP1987233B1 (en) Oscillating piston machine
DE1904339A1 (en) Rotary machine
EP0066255A1 (en) External-axis rotary-piston blower
DE1653921C3 (en) Rotary piston pump
EP0087746A1 (en) Rotary piston supercharger driven by exhaust gases
DE2460949A1 (en) Combustion engine with rotating vane pistons - has piston to produce compressed air and combustion products driving second piston
DE4417161A1 (en) Air or gas compressor of hypotrochoidal construction
DE2454956A1 (en) Multi-stage piston compressor - has housing containing piston, piston drive, valve controlled stage connections
DE3027898A1 (en) FLYING WHEEL FLUID MOTOR
DE2533776A1 (en) ROTATING MOTOR
DE1921730C3 (en) Parallel and external axis rotary piston machine
DE826991C (en) Rotary piston machine, in particular rotary piston internal combustion engine
DE2835826A1 (en) ROTARY PISTON COMPRESSORS WITH COOPERATING ROTORS
DE2411769A1 (en) COMBUSTION ENGINE WORKING WITH A CYCLOID ROTATION THAT HAS A CONTINUOUS RING CHAMBER
AT219623B (en) Engine or work machine with at least one rotary piston rotating in an annular cylinder
DE1451785C (en) In-axis rotary piston machine
AT207495B (en) Helical gear machine, in particular a helical gear compressor
DE2029833A1 (en) Rotary piston working machine

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LI NL SE

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LI NL SE

RHK1 Main classification (correction)

Ipc: F04C 2/28

17P Request for examination filed

Effective date: 19840319

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LI NL SE

REF Corresponds to:

Ref document number: 22160

Country of ref document: AT

Date of ref document: 19860915

Kind code of ref document: T

REF Corresponds to:

Ref document number: 3273101

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19861016

ET Fr: translation filed
ITF It: translation for a ep patent filed

Owner name: ING. A. GIAMBROCONO & C. S.R.L.

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 19910218

Year of fee payment: 10

Ref country code: DE

Payment date: 19910218

Year of fee payment: 10

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 19910220

Year of fee payment: 10

Ref country code: BE

Payment date: 19910220

Year of fee payment: 10

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Payment date: 19910226

Year of fee payment: 10

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Payment date: 19910311

Year of fee payment: 10

ITTA It: last paid annual fee
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Payment date: 19910331

Year of fee payment: 10

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 19910604

Year of fee payment: 10

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Effective date: 19920318

Ref country code: AT

Effective date: 19920318

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Effective date: 19920319

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Effective date: 19920331

Ref country code: CH

Effective date: 19920331

Ref country code: BE

Effective date: 19920331

BERE Be: lapsed

Owner name: WANKEL FELIX DR. H.C.

Effective date: 19920331

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Effective date: 19921001

NLV4 Nl: lapsed or anulled due to non-payment of the annual fee
GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Effective date: 19921130

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Effective date: 19921201

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

EUG Se: european patent has lapsed

Ref document number: 82102196.1

Effective date: 19921005