WO2000026506A1

WO2000026506A1 - Rotationskolbenmaschine

Info

Publication number: WO2000026506A1
Application number: PCT/EP1999/008347
Authority: WO
Inventors: Jürgen KUECHLER
Original assignee: Kuechler Juergen
Priority date: 1998-11-03
Filing date: 1999-11-02
Publication date: 2000-05-11
Also published as: DE29819360U1; AU1158800A

Abstract

Eine Rotationskolbenmaschine (10) hat ein feststehendes, durch einen stirnseitigen Deckel (24) abschließbares Gehäuse (12), in dem wenigstens zwei Zylinderkörper (40, 70) drehbar gelagert sind, wobei ein erster innerer Zylinderkörper (40) um eine Hauptachse (H) und ein zweiter, den ersten Zylinderkörper (40) exzentrisch umschließender Zylinderkörper (70) um eine Drehachse (D) rotiert, welche um einen Abstand (a) zur Hauptachse (H) versetzt ist, wobei zwischen der äußeren Mantelfläche (42) des ersten Zylinderkörpers (40) und der inneren Mantelfläche (72) des zweiten Zylinderkörpers (70) ein geringstmögliches Spiel vorhanden ist. Die Maschine hat ferner eine radial zur Hauptachse (H) angeordnete, starr mit dem ersten Zylinderkörper (40) verbundene Kolbenwand (90), welche den zweiten Zylinderkörper (70) drehbeweglich durchsetzt und zwischen diesem und dem ersten Zylinderkörper (40) ein Kammersystem (100) mit zwei durch die Kolbenwand (90) voneinander getrennten, volumenveränderlichen Kammern (102, 104) begrenzt. Jeder Kammer (102, 104) des Kammersystems (100) ist eine peripher angeordnete, um die Hauptachse (H) und/oder die Drehachse (D) rotierende Einlaß- und/oder Auslaßöffnung (103, 105) zugeordnet, wobei die Öffnungen (103, 105) derart in unmittelbarer Nähe zur Kolbenwand (90) angeordnet sind, daß die Einlaßöffnung (103) in Drehrichtung (R) der Zylinderkörper (40, 70) hinter der Kolbenwand (90) und die Auslaßöffnungen (105) in Drehrichtung (R) vor der Kolbenwand (90) angeordnet ist.

Description

Rotationskolbenmaschine

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Rotationskolbenmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Derartige Maschinen können als Pumpe, Kompressor, oder Motor- bzw. Brennkammerturbine ausgebildet sein. Sie haben gewöhnlich in einem Gehäuse einen in bezug auf eine Hauptwelle exzentrisch gelagerten Ringkörper, mit dem ein als Ganzes rotierendes und dadurch veränderliches Kammersystem angetrieben wird. Dieses wird von mehreren schwenkbar oder starr an der Hauptwelle befestigten Flügeln gebildet, die in dem Ringkörper eingesetzte Kulissensteine schwenkbar gleitend durchsetzen und dichtend an der Innenwand des Gehäuses entlanggleiten.

Bei einem aus EP-B1-0 011 762 bekannten Rotationskolbenmotor weist das Gehäuse einen oval begrenzten Innenraum auf. Die Flügel sind an einer Rotornabe schwenkbar gelagert und laufen berührungsfrei an der Gehäuseinnenwand vorbei. Der die Rotornabe exzentrisch umschließende Ringkörper ist ein Segmentring mit eingesetzten Gleitsteinen (Kulissensteinen). Er unterteilt das Kammersystem in innere und äußere Ringkammern, die an stirnseitig vorgegebenen Bereichen miteinander in Strömungsverbindung treten. Der oval begrenzte Innenraum bereitet erhebliche Abdichtungsprobleme, was den Wirkungsgrad herabsetzt. Die Flügel haben zudem besondere Aussparungen für den radialen Gasdurchlaß, der an dieser Stelle hohe Strömungswiderstände vorfindet. Die Bauweise ist insgesamt aufwendig und aufgrund der komplizierten geometrischen Formen sehr teuer.

BESTÄTIGUNGSKOPI DE-U1-88 04 167 versucht diese Nachteile zu vermeiden und offenbart eine als Verdichter ausgebildete Rotationskolbenmaschine, die anstelle eines oval begrenzten Innenraums eine zylindrische Innenwand aufweist. Das aus Rotornabe, Ringkörper und Flügeln bestehende rotierende System ist einerseits von einer Abdichtscheibe und andererseits von einem Deckel bzw. einer ihm vorgeordneten Seitenscheibe begrenzt, worin zumindest ein Überströmkanal ausgebildet ist, der die inneren und die äußeren Ringkammern miteinander verbindet. Die stirnseitige Anordnung von Lufteinlaß und -auslaß wirkt sich auch hier ungünstig auf den Druckaufbau aus. Zudem lassen sich Toträume nicht vollständig vermeiden. Trotz aufwendiger radialer und axialer Abdichtungen werden nur mäßige Enddrücke erreicht. Der als Aufnahmering relativ kompliziert ausgebildete Ringkörper erfordert ebenso wie der komplexe Gesamtaufbau einen hohen Fertigungsaufwand.

Eine in FR-A-2 590 932 dargestellte Verdrängerpumpe verwendet im Rahmen eines nicht näher erläuterten Ausführungsbeispiels zur Ausbildung eines Kammersystems nur einen einzigen Flügel, der in Form einer Kolbenwand einen mit der Hauptwelle gekoppelten internen Zylinder sowie einen konzentrisch dazu gelagerten externen Zylinder starr miteinander verbindet. Der das innere und äußere Kammersystem unterteilende Ringkörper ist zwischen dem internen und dem externen Zylinder exzentrisch zur Hauptwelle gelagert und über einen Kulissenstein mit der starren Kolbenwand gekoppelt. Die Lagerung der Zylinder und des Ringkörpers ist - soweit dargestellt - äußerst problematisch und aufwendig. Nachteilig ist auch hier die Luftführung, die über nur schematisch angedeutete, stirnseitige Öffnungen in Dicht- bzw. Gleitscheiben erfolgen soll.

Es ist ein wichtiges Ziel der Erfindung, diese und weitere Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und eine Rotationskolbenmaschine zu schaffen, die einfach und übersichtlich aufgebaut ist und bei kompakten Abmessungen einen erheblich höheren Wirkungsgrad aufweist. Neben einer bequemen Handhabung wird zudem eine einfache und kostengünstige Fertigung bzw. Montage angestrebt. Ferner soll mit wirtschaftlichen Mitteln ein nahezu wartungsfreier und geräuscharmer Betrieb möglich sein.

Hauptmerkmale der Erfindung sind im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegeben. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 21. Bei einer Rotationskolbenmaschine mit einem feststehenden, durch einen stirnseitigen Deckel abschließbaren Gehäuse, in dem wenigstens zwei Zylinderkörper drehbar gelagert sind, wobei ein erster innerer Zylinderkörper um eine Hauptachse und ein zweiter, den ersten Zylinderkörper exzentrisch umschließender Zylinderkörper um eine Drehachse rotiert, welche um einen Abstand zur Hauptachse versetzt ist, wobei zwischen der äußeren Mantelfläche des ersten Zylinderkörpers und der inneren Mantelfläche des zweiten Zylinderkörpers ein geringst mögliches Spiel vorhanden ist, und mit einer radial zur Hauptachse angeordneten, starr mit dem ersten Zylinderkörper verbundenen Kolbenwand, welche den zweiten Zylinderkörper drehbeweglich durchsetzt und zwischen diesem und dem ersten Zylinderkörper ein Kammersystem mit zwei durch die Kolbenwand voneinander getrennten, volumenveränderlichen Kammern begrenzt, sieht die Erfindung laut Anspruch 1 vor, jeder Kammer des Kammersystems eine peripher angeordnete, um die Hauptachse und/oder die Drehachse rotierende Einlaß- und/oder Auslaßöffnung zugeordnet ist, wobei die Öffnungen derart in unmittelbarer Nähe zur Kolbenwand angeordnet sind, daß die Einlaßöffnung in Drehrichtung der Zylinderkörper hinter der Kolbenwand und die Auslaßöffnungen in Drehrichtung vor der Kolbenwand angeordnet ist

Aufgrund der Dichtigkeit der rotationssymmetrischen Zylinder- und Flanschbauteilen kann nahezu der gesamte angesaugte Volumenstrom verwertet werden. Die geförderten und/oder komprimierten Medien werden folglich nicht mehr umgewälzt und erneut komprimiert. Der Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Rotationsmaschine ist außerordentlich hoch. Die Gleitgeschwindigkeiten zwischen den Zylinderkörpern sind extrem niedrig, was einen ölfreien und damit umweltfreundlichen Betrieb ermöglicht. Kostenintensive Wartungs- und Entsorgungsarbeiten entfallen. Da keine durch Hebel oder sonstige aufwendige Mechaniken hin und her bewegte Bauteile vorhanden sind, ist ein extrem geräuscharmer Lauf gewährleistet. Zudem ergibt sich im Verhältnis zum Ansaugvolumen eine relativ kleine Baugröße, was das Anwendungsspektrum stark erweitert. Das Gesamtgewicht der Maschine ist im Vergleich zu herkömmlichen Konstruktionen äußerst gering.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen: Fig. 1 eine Axialschnittansicht einer einstufigen Rotationskolbenmaschine,

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie ll-ll in Fig. 1 ,

Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie lll-lll in Fig. 1,

Fig. 4 eine Axialschnittansicht einer zweistufigen Rotationskolbenmaschine,

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie V-V in Fig. 4,

Fig. 6a eine Draufsicht auf einen Auslaßverteiler,

Fig. 6b eine Schnittansicht des Auslaßverteilers von Fig. 6a,

Fig. 7 eine weitere Ausführungsform einer zweistufigen Rotationskolbenmaschine und

Fig. 8 eine Schnittansicht entlang der Linie Vlll-Vlll in Fig. 7.

Die in Fig. 1 allgemein mit 10 bezeichnete Rotationskolbenmaschine hat ein feststehendes Gehäuse 12 mit einer zylindrischen Wandung 13 und einem damit bevorzugt einstückigen Gehäuseboden 15. Dieser ist außenseitig mit einem (nicht weiter dargestellten) Antriebsmotor 20, z.B. einem Elektromotor, verschraubt, dessen Antriebswelle 22 eine zentrisch zur Gehäuse-Hauptachse H ausgerichtete Lageröffnung 23 im Gehäuseboden 15 durchragt. Die gegenüberliegende offene Seite des Gehäuses 12 ist mit einem Deckel 24 abgeschlossen, der mittels Schrauben 26 in stirnseitigen Gewindelöchern 27 der Zylinderwand 13 befestigbar ist. Der Deckel 24 weist eine weitere Lageröffnung 28 auf, deren Mittelpunkt M um einen Abstand a zur Hauptachse H versetzt ist.

Auf der in das Gehäuse 12 hineinragenden Antriebswelle 22 des Motors 20 ist ein Antriebsflansch 30 aufgesetzt. Dieser hat einen Lagerzapfen 32 mit einer Durchgangsbohrung 33 zur drehfesten Aufnahme der Antriebswelle 22 sowie einen ersten Flanschteller 34, der auf seiner dem Motor 20 abgewandten ebenen Stirnfläche 36 einen zentrisch zur Hauptachse H ausgerichteten ersten Zylinderkörper 40 trägt. Der Lagerzapfen 32 ist innerhalb der Lageröffnung 23 des Gehäusebodens 15 von einem Radialnadellager 37 geführt, während sich der Flanschteller 34 mit einem Axialkugellager 38 rückseitig auf dem Gehäuseboden 15 abstützt. Der Zylinderkörper 40 ist mittels Schrauben 39 fest auf dem Flanschteller 34 befestigt. Er hat eine zentrische Sackbohrung 43 und wird zusammen mit dem Antriebsflansch 30 bzw. dem ersten Flanschteller 34 mittels einer in die Sackbohrung 43 eingesetzten Spannschraube 44 gegen die Antriebswelle 22 des Motors 20 axial verspannt. Durch definiertes Anziehen oder Lösen der Schraube 44 kann man das Lagerspiel des Axiallagers 38 einstellen. In der Lageröffnung 28 des Gehäusedeckels 24 sitzt ein axialfest-drehbar gelagerter Abtriebsflansch 50, dessen Drehachse D im Mittelpunkt M der Lageröffnung 28 parallel zur Hauptachse H liegt (vergl. Fig. 2). Der Flansch 50 hat einen Lagerzapfen 51 mit einer zentrischen Durchgangsbohrung 54 sowie einen zweiten Flanschteller 58, auf dessen dem ersten Zylinderkörper 40 zugewandten ebenen Stirnfläche 59 ein zentrisch zur Drehachse D ausgerichteter zweiter Zylinderkörper 70 montiert ist. Zwischen der Rückseite des Abtriebsflanschs 50 bzw. des Flanschtellers 58 und der Innenseite des Gehäusedeckels 24 ist ein Axialkugellager 61 angeordnet, während innerhalb der Lageröffnung 28 des Deckels 24 ein kombiniertes Axial-Radialnadel-Lager 62 eingesetzt ist, welches den Lagerzapfen 51 radial führt und gleichzeitig axial gegen die Außenseite des Gehäusedeckels 24 abstützt. Zum Einstellen eines gewünschten Lagerspiels in den beiderseits des Deckels 24 liegenden Axiallager 61, 62 ist auf den aus dem Deckel 24 herausragenden Endteil 52 des Lagerzapfens 51 eine Stellmutter 64 aufschraubbar.

Der zweite Zylinderkörper 70 wird mittels Schrauben 74 auf dem zweiten Flanschteller 58 befestigt. Er ist, wie Fig. 3 zeigt, als Hohlzylinder oder Ringkörper ausgebildet, dessen lichte Höhe exakt der lichten Höhe des inneren Zylinderkörpers 40 entspricht. Setzt man den mit dem Abtriebsflansch 50 vormontierten Deckel 24 vollständig auf das Gehäuse 12 auf, so umschließt der Hohlzylinder 70 den inneren Zylinderkörper 40 des Antriebsflanschs 30. Aufgrund der identischen Höhe der Bauteile 40, 70 stehen sich die freie Stirnfläche 71 des Hohlzylinders 70 und die Stirnfläche 36 des ersten Flanschtellers 34 sowie die freie Stirnfläche 41 des inneren Zylinderkörpers 40 und die Stirnfläche 59 des zweiten Flanschtellers unmittelbar gegenüber, wobei der axiale Abstand zwischen den Stirnflächen 36, 41, 59, 71 mittels der Stellmittel 44, 64 derart justierbar ist, daß sich die Rundteile 34, 40, 58, 70 gerade nicht mehr berühren und frei rotieren können. Eine Feinabstimmung des Stirnflächen-Abstandes kann wahlweise über die Spannschraube 44 des Antriebsflanschs 30 oder über die Stellmutter 64 des Abtriebsflanschs erfolgen. Beide Verstellelemente gestatten durch das Einstellen des Lagerspiels eine axiale Justierung der Zylinderkörper 40, 70 gegeneinander bzw. gegenüber den Flanschtellern 34, 58.

Da die Hauptachse H des inneren Zylinderkörpers 40 um einen Abstand a zur Drehachse D im Mittelpunkt M der Lageröffnung 28 im Deckel 24 parallelversetzt ist, liegt der Hohlzylinder 70 stets exzentrisch zur Gehäusewand 13 und zum inneren Zylinderkörper 40, wobei der Außendurchmesser des inneren Zylinderkörpers 40, der Innendurchmesser des Hohlzylinders 70 sowie der Abstand a zwischen den Drehachsen H bzw. D derart bemessen ist, daß zwischen der äußeren Mantelfläche 42 des inneren Zylinderkörpers 40 und der inneren Mantelfläche 72 des Hohlzylinders 70 ein geringst mögliches Spiel vorhanden ist. Ferner ist der Außendurchmesser des Antriebsflanschs 50 bzw. des ersten Flanschtellers 58 kleiner als der Innendurchmesser der Zylinderwand 13 des Gehäuses 12 sowie gleich dem Außendurchmesser des Abtriebsflanschs 50 bzw. des zweiten Flanschtellers 58 plus dem zweifachen Achsabstand a. Dadurch kann der Antriebsflansch 30 innerhalb des Gehäuses 12 frei um seine Hauptachse H rotieren, während der Hohlzylinder 70, dessen Außendurchmesser dem Außendurchmesser des Abtriebsflansches 50 entspricht, in jeder Drehwinkelposition mit seiner freien Stirnfläche 71 dichtend über dem Flanschteller 34 des Antriebsflanschs 30 liegt.

An dem inneren Zylinderkörper 40 setzt umfangsseitig eine radial zur Hauptachse H ausgerichtete Kolbenwand 90 an, die seitlich in eine Axialnut 45 im Umfang des Zylinderkörpers 40 eingelassen und stirnseitig - in gleicher weise wie der Zylinderkörper 40 - auf dem Flanschteller 34 des Antriebsflanschs 30 verschraubt ist (Fig. 3). Innerhalb der Kolbenwand 90 ist eine ebenfalls radial verlaufende Laufnut 93 zur Aufnahme eines Mitnehmerstifts 94 ausgebildet. Letzterer dient der Übertragung der Antriebskraft des Motors 20 auf den Abtriebsflansch 50. Der Stift 94 liegt bevorzugt innerhalb einer Axialöffnung 75 im Hohlzylinder 70 und ist auf dem Flanschteller 58 des Abtriebsflanschs 50 befestigt.

Auf diese Weise wird jede Drehbewegung des Antriebsflanschs 30 über den inneren Zylinderkörper 40, die mit diesem an ihrer oberen Stirnfläche bündig abschließenden Kolbenwand 90 sowie den darin längsverschieblich und drehbar geführten Mitnehmerstift 94 auf den Abtriebsflansch 50 und damit auf den Hohlzylinder 70 übertragen. Auf dem Mitnehmerstift 94 kann ein Kugellager 95 aufgesteckt sein, was die Gleitreibung innerhalb der Laufnut 93 vermindert. Die Kolbenwand 90 erstreckt sich in Radialrichtung durch die Axialöffnung 75 im Hohlzylinder 70 hindurch bis zum äußeren Begrenzungsrand 35 des Flanschtellers 34. Sie kann aber auch kürzer ausgebildet sein und in einer (nicht gezeigten) Nut im Flanschteller 34 des Antriebsflanschs 30 eingesetzt sein. Die Breite der Axialöffnung 75 in der Wand des Hohlzylinders 70 ist etwa doppelt so groß wie die Dicke der Kolbenwand 90, die mit ihrer in Drehrichtung R liegenden Seitenfläche 92 dichtend an einer in die seitliche Begrenzungsfläche 76 der Axialöffnung 75 eingelassenen Dichtleiste 78 anliegt. Letztere sitzt längsbeweglich dichtend in einer Axialnut 79 in der mit einer inneren Faskante 77 versehenen Begren- zungsfläche 76. Die Axialnut 79 hat endseitig einen Radialkanal 80, der im Innenumfang des Hohlzylinders 70 mündet.

Man erkennt in Fig. 3, daß die starr montierte Kolbenwand 90 zwischen dem ersten Zylinderkörper 40 und dem zweiten Zylinderkörper 70, d.h. dem Hohlzylinder, ein Kammersystem 100 mit zwei durch die Kolbenwand 90 voneinander getrennten, volumenveränderlichen Kammern 102, 104 begrenzt. Die erste Kammer 102 ist als Ansaugraum ausgebildet. Sie liegt in Drehrichtung R der Zylinderkörper 40, 70 stets hinter der Kolbenwand 90 und steht über die unmittelbar hinter der Kolbenwand 90 liegende, als Einlaßöffnung 103 dienende Axialöffnung 75 des Hohlzylinders 70 und das diesen umgebende offene Gehäusevolumen 106 mit wenigstens einer Ansaugöffnung 14 in der Zylinderwand 13 des Gehäuses 12 in Strömungsverbindung. Die zweite Kammer 104 ist als Kompressionsraum ausgebildet. Sie liegt in Drehrichtung R der Zylinderkörper 40, 70 stets vor der Kolbenwand 90 und hat eine peripher in der äußeren Mantelfläche 42 des inneren Zylinderkörpers 40 ausgebildete Auslaßöffnung 105, die als Rund- oder Axialbohrung ausgebildet sein kann. Die Auslaßöffnung 105 liegt ebenso wie die Ansaugöffnung 103 im Hohlzylinders 70 in unmittelbarer Nähe zur Kolbenwand 90. Durch den in Drehrichtung R vor der Kolbenwand 90 liegenden Radialkanal 80 im Innenumfang des Hohlzylinders 70 steht die Axialnut 79 in der seitlichen Begrenzungsfläche 76 der Axialöffnung 75 in der Wand des Hohlzylinders 70 stets mit dem Kompressionsraum 104 in Verbindung. Der in der Kompressionskammer 104 permanent erzeugte Druck greift somit an der Rückseite der Dichtleiste 78 an und drückt diese dichtend gegen die Kolbenwand 90. Dadurch ist die Kompressionskammer 104 stets zuverlässig gegenüber der Ansaugkammer 102 abgedichtet.

Die Funktionsweise der Rotationskolbenmaschine 10 ist ebenfalls aus Fig. 3 ersichtlich. Das sich durch die exzentrische Anordnung von Zylinderkörper 40 und Hohlzylinder 70 hinter der Kolbenwand 90 im Ansaugraum 102 ausbildende Ansaugvolumen erreicht nach jeder vollen Umdrehung der Kolbenwand 90 seine maximale Größe. Es füllt sich während der Drehbewegung durch die stets mitrotierende Ansaugöffnung 103 bzw. 75 im Hohlzylinder 70 permanent mit dem zu komprimierenden Medium, z.B. Luft. Hat das Ansaugvolumen bzw. der Ansaugraum 102 sein Maximum erreicht, wird die Axialöffnung 102, 75 im Hohlzylinder 70 durch die fortlaufende Drehbewegung von der äußeren Mantelfläche 42 des inneren Zylinderkörpers 40 verschlossen. Aus dem Ansaugraum 102 ist nun ein Kompressionsraum 104 geworden, der während der weiteren Drehbewegung immer weiter verkleinert wird. Die darin eingeschlossene Luft wird verdichtet und über die ebenfalls mitrotierende periphere Auslaßöffnung 105 in einen (nicht dargestellten) Druckbehälter geleitet.

Hierzu mündet die umfangsseitige Auslaßlöffnung 105 im inneren Zylinderkörper 40 über einen radial verlaufenden Überströmkanal 47 in der zentralen Sackbohrung 43 des Zylinderkörpers 40, die über eine trichterförmige Verbreiterung 60 im Flanschteller 58 des Abtriebsflanschs 50 in jeder Drehwinkelstellung der Zylinderkörper 40, 70 mit der Durchgangsbohrung 54 des Lagerzapfens 51 des Abtriebsflanschs 50 in Strömungsverbindung steht (vergl. Fig. 1). Die Durchgangsbohrung 54 des Abtriebsflanschs 50 ist außenseitig über einen auf dem Gehäusedeckel 24 aufgesetzten und mittels einer Gleitringdichtung 112 gegenüber dem Lagerzapfen 51 abgedichteten Verteilerkopf 110 an ein Auslaßrohr 113 angeschlossen, über das die in dem Kompressionsraum 104 verdichtete Luft entnommen und z.B. dem (nicht gezeigten) Druckbehälter zugeleitet werden kann. Der Verteilerkopf 110 übergreift das Axial-Radial- nadel-Lager 62 des Lagerzapfens 51 und schützt dieses vor äußeren Umwelteinflüssen. Er wird zweckmäßig mittels Schrauben 114 auf dem Deckel 24 festgelegt.

Nach Vollendung der Umdrehung wird die Auslaßöffnung 105 von der äußeren Mantelfläche 42 des inneren Zylinderkörpers 40 verschlossen, wobei die in dem Kompressionsraum 104 eingeschlossene Luft bis auf ein vernachlässigbar kleines, allein durch die Ausbildung der Auslaßöffnung 105 bedingtes Restvolumen komprimiert wurde. Währenddessen hat sich hinter der als Antriebssteg wirkenden Kolbenwand 90 erneut eine Ansaugkammer 102 gebildet, die nach dem Verschließen der Ansaugöffnung 103 durch den inneren Zylinderkörper 40 erneut zu einem Kompressionsraum 104 wird. Der Kreisprozeß beginnt von neuem. Während einer vollen Umdrehung der Ansaug- bzw. Auslaßöffnung 103, 105 findet somit sowohl ein Ansaug- als auch ein Kompressionsvorgang statt. Ein in der Auslaßöffnung 105 eingesetztes (nicht gezeigtes) Rückschlagventil verhindert ein Zurückströmen der bereits komprimierten Luft in den Kompressionsraum 104.

Die im Boden 15 bzw. Deckel 24 des Gehäuses 12 einseitig gelagerten Zylinderkörper 40, 70 der Rotationskolbenmaschine 10 bilden mit ihren entsprechend den gewünschten Anforderungen gegeneinander justierbaren Stirn- und Mantelflächen 41 , 42, 71, 73 gegenseitige Dichtflächen, welche die Ansaug- und die Kompressionskammer 102, 104 zuverlässig voneinander trennen. Dichtringe oder sonstige Dichtelemente sind nicht erforderlich. Selbst bei niedrigen Drehzahlen der Zylinderkörper 40, 70 treten kaum Leckströme auf. Da aufgrund der Bewegungskopplung der Zylin- derköφer 40, 70 die Relativgeschwindigkeiten zwischen den Stirn- und Umfangs- flächen 41 , 42, 71 , 73 bzw. den Flanschkörpern 34, 58 äußerst gering ist, fallen Reibungsverluste kaum ins Gewicht. In Verbindung mit der erfindungsgemäßen Anordnung der Einlaß- und Auslaßöffnungen 103, 105 lassen sich erstaunlich hohe Enddrücke erreichen. Zudem zeichnet sich die Maschine durch eine extrem geringe Geräuschentwicklung aus.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die dem Druck in der Kompressionskammer 104 ausgesetzte Kolbenwand 90 während der Drehbewegung ständig ihre Flächengröße verändert, wobei die Druckangriffsflächen mit zunehmender Kompression immer kleiner werden. Dadurch ist trotz des zunehmenden Drucks stets nur eine relativ kleine Antriebskraft erforderlich, was sich erheblich auf den Energieverbrauch der Rotationskolbenmaschine auswirkt. Durch die optimale Ausnutzung der Kolbenvolumina wird ein außerordentlich hoher Wirkungsgrad erreicht.

Bei der Montage der Rotationsmaschine 10 setzt man den mit dem inneren Zylinderkörper 40 vormontierten Antriebsflansch 30 in das einseitig geöffnete Gehäuse 12 ein und steckt den Lagerzapfen 32 auf die Antriebswelle 22 des Motors 20 auf. Anschließend werden der Zylinderkörper 40 und der Flansch 30 mit der Spannschraube 44 an der Motorwelle 22 fixiert. Im gleichen Arbeitsgang läßt sich durch geeignete Wahl des Anzugsmoments der Spannschraube 44 das Bewegungsspiel des Axialkugellagers 38 einstellen. Letzteres sorgt zusammen mit dem Radialnadellager 37 für eine präzise Führung des Lagerzapfens und damit des Zylinderkörpers 40, der in beliebigen Lagen der Maschine stets exakt um die Hauptachse H rotiert. Damit sich die Spannschraube 44 nicht unbeabsichtigt lösen kann, verwendet man einen (nicht dargestellten) Sicherungsring oder eine geeignete Kontermutter.

Ist der innere Zylinderkorper 40 montiert, wird der mit dem äußeren Zylinderkörper 70 bzw. mit dem Hohlzylinder vormontierte zweite Gehäuseteil, hier der Gehäusedeckel 24, aufgesetzt und mit der Gehäusewandung 13 verschraubt. Durch geeignete Justierung der Axiallager 61 , 62 des Gehäusedeckels 24 läßt sich der Abstand zwischen den Stirnflächen 41, 71 der Zylinderkorper 40, 70 und den jeweils gegenüberliegenden Flanschtellern 34, 58 optimal einstellen, so daß alle Rundteile berührungsfrei um ihre jeweiligen Achsen H bzw. D rotieren können. Aufgrund der stabilen einseitigen Lagerung und der paßgenauen Ausrichtung der sich gegenüberliegenden radialen wie axialen Flächen sind keine Dichtungselemente zwischen den einzelnen Bauteilen erforderlich, was den Konstruktions- und Wartungsaufwand erheblich reduziert. Da der innere und der äußere Zylinder 40 bzw. 70 die gleiche Drehrichtung haben, sind zudem die Relativgeschwindigkeiten zwischen den Zylinderkörpern 40, 70 und damit eventuell entstehende Reibungsverluste äußerst gering. Die Rotationskolbenmaschine 10 kann somit bei Bedarf problemlos auch ohne jegliche Ölschmierung betrieben werden. Da nahezu sämtliche Bauteile rotationssymmetrisch sind, ergeben sich zudem äußerst geringe Fertigungskosten.

Um eine verbesserte Temperaturverteilung innerhalb der Rotationskolbenmaschine 10 zu erzielen, wird die in dem Kompressionsraum 104 verdichtete, durch den Kompressionsvorgang erhitzte Luft über das zu einer Rohrschlange 109 geformte Auslaßrohr 113 mehrfach um das Gehäuse 12 herum geleitet. Sowohl dieses als auch die darin rotierenden Zylinderkörper 40, 70 bzw. Flanschbauteile 30, 50 werden gleichmäßig erwärmt. Durch unterschiedliche Ausdehnungen bedingte Verkantungen der Drehteile werden zuverlässig vermieden. Gleichzeitig wird die dem Druckspeicher zugeführte Druckluft abgekühlt.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform einer zweistufigen Rotationskolbenmaschine, deren Aufbau im wesentlichen der oben beschriebenen Rotationskolbenmaschine entspricht (gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Bauteile). Auf dem Antriebsflansch 30 ist ein dritter Zylinderkörper 120 montiert, der konzentrisch zu dem inneren Zylinderkörper 40 bzw. zur Hauptachse H angeordnet ist und den um die parallelversetzte Drehachse D rotierenden Hohlzylinder 70 exzentrisch umschließt (siehe dazu Fig. 5). Die konzentrischen Zylinderkörper 40, 120 sowie der Hohlzylinder 70 sind mit dem Antriebsflansch 30 bzw. dem Abtriebsflansch 50 jeweils einstückig ausgebildet, wobei die Abmessungen aller Zylinder 40, 70, 120 sowie der Abstand a zwischen Hauptachse H und Drehachse D derart aufeinander abgestimmt sind, daß sowohl zwischen der äußeren Mantelfläche 42 des ersten Zylinders 40 und der inneren Mantelfläche 72 des Hohlzylinders 70 als auch zwischen der äußeren Mantelfläche 73 des Hohlzylinders 70 und der inneren Mantelfläche 122 des dritten Zylinders 120 ein geringst mögliches Spiel vorhanden ist.

Die radial zur Hauptachse H ausgerichtete Kolbenwand 90 sitzt starr zwischen dem inneren und dem äußeren Zylinderkörper 40 bzw. 120 und ragt dabei durch den Hohlzylinder 70 hindurch. Sie ist in Axialnuten 45, 123 im Außen- bzw. Innenumfang der Zylinderkörper 40, 120 eingelassen und stirnseitig mit dem Flanschteller 34 des Antriebsflanschs 30 verschraubt. An ihrer dem Abtriebsflansch 50 zugewandten Stirnseite schließt die Kolbenwand 90 bündig mit den Stirnflächen der Zylinderkörper 40, 120 ab, hat also dieselbe lichte Höhe. In die Wandung des Hohlzylinders 70 sind zylindrische Gleitstücke 82 bzw. Gleitsteine mit ebenen Führungs- und Dichtflächen 83 gelagert, um die Kolbenwand 90 während der Drehbewegung der Zylinder 40, 70, 120 hin und her beweglich zu führen. Gleichzeitig wird über die Gleitstücke 82 die Antriebskraft des Motors 20 auf den Hohlzylinder 70 und damit auf den Abtriebsflansch 50 übertragen. Aufwendige Zahnradverbindungen oder -Übersetzungen sind auch hier nicht erforderlich. Keilaussparungen 84 am Hohlzylinder 70 sorgen dafür, daß sich die Kolbenwand 90 frei bewegen kann und auch in extremer Winkelposition nicht am Hohlzylinder 70 anschlägt.

Die Zylinderkörper 40, 120 und die Kolbenwand 90 wirken in der Weise zusammen, daß zwischen dem äußeren Zylinderkörper 120 und dem Hohlzylinder 70 ein äußeres Kammersystem 130 und zwischen dem Hohlzylinder 70 und dem inneren Zylinderkörper 40 ein inneres Kammersystem 140 gebildet ist. Jedes dieser Kammersysteme 130, 140 hat zwei durch die Kolbenwand 90 voneinander getrennte, volumenveränderliche Kammern 132, 134 bzw. 142, 144, wobei die erste Kammer 132, 142 jeweils als Ansaugraum ausgebildet ist und in Drehrichtung R der Zylinderköφer 40, 70, 120 stets hinter der Kolbenwand 90 liegt, während die zweite Kammer 134, 144 jeweils als Kompressionsraum ausgebildet ist und in Drehrichtung R der Zylinderköφer 40, 70, 120 stets vor der Kolbenwand 90 liegt.

Die Einlaßöffnung 133 für den äußeren Ansaugraum 132 ist als Axialöffnung im äußeren Zylindermantel 120 ausgebildet. Sie liegt so dicht wie möglich hinter der Kolbenwand 90 und steht über das den äußeren Zylindermantel 120 umgebende offene Gehäusevolumen 146 mit der Ansaugöffnung 14 in der Gehäusewand 13 in Strömungsverbindung. Die Auslaßöffnung 135 der äußeren Kompressionskammer 134 sowie die Einlaß- und Auslaßöffnungen 143, 145 des inneren Kammersystems 140 liegen auf den Umfangsflächen 72, 73 des Hohlzylinders 70 und sind ebenfalls so dicht wie möglich hinter bzw. vor der Kolbenwand 90 angeordnet.

Das äußere Kammersystem 130 der zweistufigen Rotationskolbenmaschine 10 bildet eine erste Verdichterstufe. Sie arbeitet genauso wie die oben erläuterte einstufige Version, d.h. während einer vollen Umdrehung der Einlaß- und Auslaßöffnung 133, 135 finden parallel ein Ansaug- und ein Kompressionsvorgang statt. Die in der äußeren Ansaugkammer 132 angesaugte Luft wird in der sich anschließend bildenden äußeren Kompressionskammer 134 bis auf ein vernachlässigbar kleines Restvolumen kompri- miert und über einen (nicht dargestellten) Zwischenspeicher der Einlaß- bzw. Ansaugöffnung 143 der inneren Ansaugkammer 142 zugeführt.

Dazu ist die Auslaßöffnung 135 der äußeren Kompressionskammer 134 über einen axial und radial im Hohlzylinder 70 und im Abtriebsflansch 50 geführten Kanal 85 mit einer Anzahl äußerer Axialbohrungen 55 im Lagerzapfen 51 des Abtriebsflanschs 50 verbunden. Diese der Auslaßöffnung 135 zugeordneten Bohrungen 55 liegen innerhalb des Lagerzapfens 51 dicht nebeneinander auf einem Kreisbogensegment. Sie sind über den auf dem Gehäusedeckel 24 aufgesetzten Verteilerkopf 110 an ein (nicht dargestelltes) Verbindungsrohr angeschlossen, das die im äußeren Kammersystem 130 komprimierte Luft dem Zwischenspeicher zuführt. Der Verteilerkopf 110 sitzt mit der Bodenfläche 116 einer inneren Ausnehmung 115 bis auf ein geringst mögliches Bewegungsspiel vor der. äußeren Stirnfläche 53 des Lagerzapfens 51 des Abtriebsflanschs 50. Er hat, wie Fig. 6a und 6b zeigen, innerhalb der Ausnehmung 115 ringförmig angeordnete Bohrungen 117, die im gleichen Radialabstand zur Drehachse D angeordnet sind wie die äußeren Axialbohrungen 55 der Auslaßöffnung 135 des Außenkreises 130. Letztgenannte Bohrungen 55 stehen folglich in jeder beliebigen Drehwinkelstellung des Lagerzapfens 51 über die Bohrungen 117 im Verteilerkopf 110 mit dem Verbindungsrohr bzw. dem Zwischenspeicher in Strömungsverbindung. Um den Anschluß eines Verbindungsrohres zu vereinfachen, können die der lichten Weite der Axialbohrungen 55 angepaßten Bohrungen 117 über schräg angeordnete Kanäle 118 in dem Verteilerkopf 110 nach außen hin vergrößert werden.

Um die vorkomprimierte Luft aus dem Zwischenspeicher über die Einlaßöffnung 143 des Innenkreises 140 in die innere Ansaugkammer 142 zurückzuführen, ist ebenfalls ein axial und radial im Hohlzylinder 70 und im Abtriebsflansch 50 geführter Kanal 85 vorgesehen, der in eine Anzahl innerer Axialbohrungen 56 im Lagerzapfen 51 des Abtriebsflanschs 50 mündet. Die der Einlaßöffnung 143 über einen weiteren Kanal 86 zugeordneten Axialbohrungen 56 liegen auf einem Kreisbogensegment, dessen Radius kleiner ist als der Radialabstand der äußeren Axialbohrungen 55. Die Ankopp- lung an den Zwischenspeicher erfolgt über innerhalb des Verteilerkopfs 110 ringförmig angeordnete Bohrungen 117', die im gleichen Radialabstand zur Drehachse D angeordnet sind wie die Axialbohrungen 56 der Einlaßöffnung 143 des Innenkreises 140.

Die Auslaßöffnung 145 der inneren Kompressionskammer 134 mündet über einen radial und axial geführten Übergangskanal 147 in einer zentrischen Sackbohrung 57 im Lagerzapfen 51, die über eine zentrische Durchgangsbohrung 119 im Verteilerkopf 110 an ein (nicht gezeigte) Auslaßrohr angeschlossen ist. Dieses leitet die in dem inneren Kompressionsraum 144 verdichtete Luft an einen (ebenfalls nicht gezeichneten) Druckspeicher weiter.

Eine andere Ausführungsform einer zweistufigen Rotationskolbenmaschine ist in Fig. 7 dargestellt. Der mit der Antriebswelle 22 des Motors 20 gekoppelte Antriebsflansch 30 trägt zentrisch zur Hauptachse H den Hohlzylinder 70, während der innere und der äußere Zylinderkörper 40, 120 konzentrisch zur parallelversetzten Drehachse D auf dem Abtriebsflansch 50 befestigt sind. Beide Flanschträger 30, 50 können so gestaltet sein, daß neben dem Axialspiel zusätzlich ein Radialspiel eingestellt werden kann, beispielsweise durch geeignete (nicht gezeigte) Stellschrauben. Zwischen den Zylinderkörpern 40, 120 sitzt die radial zur Drehachse D ausgerichtete Stegplatte (Kolbenwand 90), die einen in die Hohlzylinderwandung 70 eingesetzten Kulissenstein 82 dreh- und längsbeweglich durchsetzt.

Der Abtriebsflansch 50, die beiden Zylinderköφer 40, 120 sowie die Kolbenwand 90 bilden ein Außensystem, das durch den exzentrisch dazu angeordneten Hohlzylinder 70 mit gleicher Drehzahl angetrieben wird. Der als Antriebsrotor fungierende Hohlzylinder 70 und das exzentrisch dazu mitrotierende Außensystem sind derart gestaltet, daß axial auftretende Spiele ausgeglichen werden können (siehe oben). Leckageräume zwischen den einander gegenüberliegenden Stirnflächen des Außensystems 40, 50, 90, 120 und des Antriebsrotors 70 werden weitestgehend vermieden.

Unmittelbar neben der in den inneren und den äußeren Zylinderköφer 40, 120 eingreifenden Kolbenwand 90 befinden sich die Einlaß- und Auslaßöffnungen 133, 135, 143, 145 für das äußere und das innere Kammersystem 130 bzw. 140 (vergl. Fig. 8), wobei die Einlaßöffnung 133 für die äußere Ansaugkammer 132 und die Auslaßöffnung 135 für die äußere Kompressionskammer 134 im äußeren Zylinderkörper 120 und die Einlaßöffnung 143 für die innere Ansaugkammer 142 und die Auslaßöffnung 145 für die innere Kompressionskammer 144 im inneren Zylinderkörper 40 ausgebildet sind. Bevorzugt sind die Öffnungen 133, 135, 143, 145 Axialöffnungen, die sich nahezu über die gesamte Höhe der Zylinderkörper 40, 120 erstrecken. Dadurch erhält man relativ große Öffnungsquerschnitte, die in gleicher Drehzahl wie die Kolbenwand mitrotieren und durch den Hohlzylinder 70 bzw. dessen Umfangsfläche 73 ohne relevante zeitliche Verzögerungen rasch geöffnet bzw. geschlossen werden. Die Einlaßöffnungen 133, 143 liegen auch hier stets in Drehrichtung R hinter der Kolbenwand 90, während die Auslaßöffnungen 135, 145 vor der Kolbenwand 90 liegen. Ein angesaugtes Gas wird somit über eine volle Umdrehung auf der Rückseite des Kolbens 90 angesaugt, während einer weiteren vollen Umdrehung auf der Vorderseite des Kolbens 90 komprimiert und dabei über ein rotierendes Auslaßsystem einem (nicht dargestellten) feststehenden Zwischenkühlsystem zugeführt. Von dort gelangt das vorkomprimierte Gas über ein rotierendes Einlaßsystem in die zweite Verdichterstufe 140 der Rotationsmaschine. Diese arbeitet phasenversetzt zur ersten Verdichterstufe 130, d.h. sobald der Verdichtungsvorgang im Außenkreis abgeschlossen ist, hat der Ansaugprozeß im Innenkreis bereits begonnen. Hier wird die Saugseite der Kolbenwand 90 beaufschlagt, wobei durch den herrschenden hohen Überdruck aus dem Außenkreis die sich bereits vergrößerte Innenfläche der Ansaugkammer relativ gleichmäßig belastet wird. In der sich anschließenden Folgedrehung wird das Gas in der inneren Kompressionskammer bis auf den gewünschten Enddruck verdichtet und über ein weiteres rotierendes Auslaßsystem einem (nicht gezeigten) Druckspeicher zugeführt. Das komprimierte Gas wird aufgrund der peripheren Anordnung der Auslaßöffnungen nahezu vollständig ausgestoßen. Der Wirkungsgrad des Kompressors ist außerordentlich hoch. Nicht dargestellte Rückschlagventile im Außen- und Innenkreis verhindern ein Zurückschlagen des bereits komprimierten Gases.

Die Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern in vielfältigerweise abwandelbar. So kann man auf den in der Kolbenwand 90 geführten Mitnehmerstift 94 verzichten. Der Abtriebsflansch 50 und der damit verbundene Hohlzylinder 70 werden in diesem Fall unmittelbar von der Kolbenwand 90 angeschoben. In der Gehäusewand 13 können je nach Bedarf mehrere Ansaugöffnungen 14 vorgesehen sein. Entsprechend den örtlichen Gegebenheiten oder den Einbau- bzw. Betriebsbedingungen kann man diese auch im Gehäusedeckel 24 oder -boden 15 ausbilden. Das innere und das äußere Kammersystem 130, 140 der zweistufigen Rotationsmaschine lassen sich durch Zusammenschalten der Einlaßöffnungen 133, 143 parallel betreiben. Einsatzgebiete sind auf dem Gebiet der Vakuumtechnik ebenso möglich wie das Fördern oder Verdichten von Flüssigkeiten.

Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Bezugszeichen liste

a Abstand 45 Axialnut

D Drehachse 47 Überströmkanal

H Gehäuse-Hauptachse

M Mittelpunkt 50 Abtriebsflansch

R Drehrichtung 51 Lagerzapfen

52 Endteil

10 Rotationskolbenmaschine 53 äußere Stirnfläche

12 Gehäuse 54 Durchgangsbohrung

13 Wandung 55 äußere Axialbohrungen

14 Ansaugöffnung 56 innere Axialbohrungen

15 Gehäuseboden 57 Sackbohrung

20 Antriebsmotor 58 zweiter Flanschteller

22 Antriebswelle 59 Stirnfläche

23 Lageröffnung (Boden) 60 trichterförmige Verbreiterung

24 Deckel 61 Axialkugellager

26 Schrauben 62 Axial-Radialnadel-Lager

27 Gewindelöchern 64 Stellmutter

28 Lageröffnung (Deckel)

70 zweiter Zylinderkörper/

30 Antriebsflansch Hohlzylinder

32 Lagerzapfen 71 freie Stirnfläche

33 Durchgangsbohrung 72 innere Mantelfläche

34 erster Flanschteller 73 äußere Mantelfläche

35 äußerer Begrenzungsrand 74 Schrauben

36 Stirnfläche 75 axiale Ausnehmung

37 Radialnadellager 76 seitliche Begrenzungsfläche

38 Axialkugellager 77 innere Faskante

39 Schrauben

78 Dichtleiste

40 erster/innerer Zylinderköφer 79 Axialnut

41 freie Stirnfläche 80 Radialkanal

42 äußere Mantelfläche 82 Gleitstück/Gleitstein

43 Sackbohrung 83 Führungsfläche

44 Spannschraube 84 Keilaussparung 85 Kanal 117 Bohrungen

86 Kanal 117' Bohrungen

118 Kanäle

90 Kolbenwand 119 Durchgangsbohrung

92 Seitenfläche

93 Laufnut 120 dritter Zylinderkörper

94 Mitnehmerstift 122 innere Mantelfläche

95 Kugellager 123 Axialnuten

100 Kammersystem 130 äußeres Kammersystem

102 erste Kammer/Ansaugraum 132 erste Kammer/Ansaugraum

103 Einlaßöffnung 133 Ansaugöffnung

104 zweite Kammer/

Kompressionsraum 134 zweite Kammer/

105 Auslaßöffnung Kompressionsraum

106 offenes Gehäusevolumen 135 Auslaßöffnung

140 inneres Kammersystem

109 Rohrschlange 142 erste Kammer/Ansaugraum

110 Verteilerkopf 143 Ansaugöffnung

112 Gleitringdichtung 144 zweite Kammer/

113 Auslaßrohr/Rohrleitung Kompressionsraum

114 Schrauben 145 Auslaßöffnung

115 innere Ausnehmung 146 offenes Gehäusevolumen

116 Bodenfläche 147 Übergangskanal

Claims

Patentansprüche

1. Rotationskolbenmaschine (10) mit einem feststehenden, durch einen stirnseitigen Deckel (24) abschließbaren Gehäuse (12), in dem wenigstens zwei Zylinderkörper (40, 70) drehbar gelagert sind, wobei ein erster innerer Zylinderkörper (40) um eine Hauptachse (H) und ein zweiter, den ersten Zylinderköφer (40) exzentrisch umschließender Zylinderkörper (70) um eine Drehachse (D) rotiert, welche um einen Abstand (a) zur Hauptachse (H) versetzt ist, wobei zwischen der äußeren Mantelfläche (42) des ersten Zylinderkörpers (40) und der inneren Mantelfläche (72) des zweiten Zylinderkörpers (70) ein geringst mögliches Spiel vorhanden ist, und mit einer radial zur Hauptachse (H) angeordneten, starr mit dem ersten Zylinderköφer (40) verbundenen Kolbenwand (90), welche den zweiten Zylinderköφer (70) drehbeweglich durchsetzt und zwischen diesem und dem ersten Zylinderköφer (40) ein Kammersystem (100) mit zwei durch die Kolbenwand (90) voneinander getrennten, volumenveränderlichen Kammern (102, 104) begrenzt, dad urch geken nzeichnet, daß jeder Kammer (102,

104) des Kammersystems (100) eine peripher angeordnete, um die Hauptachse (H) und/oder die Drehachse (D) rotierende Einlaß- und/oder Auslaßöffnung (103,

105) zugeordnet ist, wobei die Öffnungen (103, 105) derart in unmittelbarer Nähe zur Kolbenwand (90) angeordnet sind, daß die Einlaßöffnung (103) in Drehrichtung (R) der Zylinderkörper (40, 70) hinter der Kolbenwand (90) und die Auslaßöffnungen (105) in Drehrichtung (R) vor der Kolbenwand (90) angeordnet ist.

2. Maschine nach Anspruch 1 , dadurch geken nzeichnet, daß die Einlaß- und/oder Auslaßöffnungen (103, 105) in der Mantelfläche (42, 72, 73) der Zylinderköφer (40, 70) ausgebildete Bohrungen oder axiale Längsausnehmungen sind und entweder im ersten Zylinderkörper (40) oder im zweiten Zylinderkörper (70) liegen.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kammersystem (100) seitlich von zwei Flanschtellern (34, 58) begrenzt ist, wobei der erste Flanschteller (34) zentrisch zur Hauptachse (H) angeordnet ist und den ersten Zylinderkörper (40) trägt, während der zweite Flanschteller (58) zentrisch zur Drehachse (D) gelagert ist und den zweiten Zylinderkörper (70) haltert, und wobei der Durchmesser des ersten Flanschtellers (34) gleich dem zweifachen Abstand (a) zwischen Hauptachse (H) und Drehachse (D) plus dem Durchmesser des zweiten Flanschtellers (58) ist und daß der Durchmesser des zweiten Flanschtellers (58) gleich dem Außendurchmesser des Hohlzylinders (70) ist

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Zylinderköφer (70) ein Hohlzylinder oder ein Ringkörper ist.

5. Maschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Flanschteller (34, 58) auf seiner dem Kammersystem (100) abgewandten Seite mit einem Lagerzapfen (32, 51) versehen ist, wobei der Lagerzapfen (32) des ersten Flanschtellers (34) zentrisch zur Hauptachse (H) und der Lagerzapfen (51) des zweiten Flanschtellers (58) zentrisch zur Drehachse (D) ausgerichtet ist.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderkörper (40, 70) und die Kolbenwand (90) gleiche Höhenabmessungen aufweisen und daß die Kolbenwand (90) auf dem ersten Flanschteller (34) befestigt ist.

7. Maschine nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Zylinderköφer (40) und der Hohlzylinder (70) axial und/oder radial gegeneinander verstellbar ausgebildet sind.

8. Maschine nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (102, 104) des Kammersystem (100) über axial und/oder radial in dem Zylinderkörper (40), dem Hohlzylinder (70), den Flanschtellern (34, 58) und/oder den Lagerzapfen (32, 51) verlaufende Bohrungen und/oder Kanäle (43, 47, 54, 55, 56, 57, 60, 85, 86) miteinander in Strömungsverbindung stehen.

9. Maschine nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadu rch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (105) des Kammersystems (100) in einer Rohrleitung (113) mündet, die mit thermischem Kontakt mehrfach um das Gehäuse geführt ist.

10. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptachse (H) eine Antriebsachse und die Drehachse (D) eine Abtriebsachse ist.

11. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (D) eine Antriebsachse und die Hauptachse (H) eine Abtriebsachse ist.

12. Maschine nach einem der Ansprüche 3 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenwand (90) eine axiale Ausnehmung (75) des Hohlzylinders (70) durchsetzt, die breiter ist als die Dicke der Kolbenwand (90) und daß zwischen der Kolbenwand (90) und der Begrenzungsfläche (76) des Hohlzylinders (70) ein Dichtelement (78) angeordnet ist, das mit dem in dem Kammersystem (104) erzeugten Druck beaufschlagbar ist.

13. Maschine nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenwand (90) von einem auf dem zweiten Flanschteller (58) befestigten Mitnehmerstift (94) geführt ist.

14. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder (70) von einem konzentrisch zum ersten Zylinderköφer (40) bzw. zur Hauptachse (H) angeordneten dritten Zylinderkörper (120) umschlossen ist, wobei sowohl zwischen der äußeren Mantelfläche (42) des ersten Zylinders (40) und der inneren Mantelfläche (72) des Hohlzylinders (70) als auch zwischen der äußeren Mantelfläche (73) des Hohlzylinders (70) und der inneren Mantelfläche (122) des dritten Zylinders (120) ein geringst mögliches Spiel vorhanden ist, und daß die Kolbenwand (90) den ersten und den dritten Zylinderkörper (40, 120) starr miteinander verbindet, wobei zwischen dem äußeren Zylinder (120) und dem Hohlzylinder (70) ein äußeres Kammersystem (130) und zwischen dem inneren Zylinder (40) und dem Hohlzylinder (70) ein inneres Kammersystem (140) begrenzt ist, und wobei jeder Kammer (132, 134, 142, 144) der Kammersysteme (130, 140) peripher angeordnete, um die Hauptachse (H) und/oder die Drehachse (D) rotierende Einlaß- und/oder Auslaßöffnungen (133, 135, 143, 145) zugeordnet sind.

15. Maschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß- und/oder Auslaßöffnungen (133, 135) des äußeren Kammersystems (130) entweder im dritten Zylinderkörper (120) oder im Hohlzylinder (70) liegen.

16. Maschine nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß- und/oder Auslaßöffnungen (143, 145) des inneren Kammersystems (140) entweder im ersten Zylinder (40) oder im Hohlzylinder (70) liegen.

17. Maschine nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Flanschteller (34) zentrisch zur Hauptachse (H) mit dem ersten und den dritten Zylinderköφer (40, 120) verbunden ist, wobei der Durchmesser des ersten Flanschtellers (34) gleich dem Außendurchmesser des dritten Zylinderkörpers (120) ist und daß der Durchmesser des zweiten Flanschtellers (58) gleich dem zweifachen Abstand (a) zwischen Hauptachse (H) und Drehachse (D) plus dem Durchmesser des ersten Flanschtellers (34) ist.

18. Maschine nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die konzentrischen Zylinderkörper (40, 120) mit der Kolbenwand (90) und der Hohlzylinder (70) gleiche Höhenabmessungen aufweisen und axial gegeneinander verstellbar ausgebildet sind.

19. Maschine nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle und/oder Bohrungen (43, 47, 54, 55, 56, 57, 60, 85, 86) in den Zylinderkörpern (40, 120), dem Hohlzylinder (70), den Flanschtellern (34, 58) und/oder in den Lagerzapfen (32, 51) ausgebildet sind.

20. Maschine nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Einlaß- und/oder Auslaßöffnung (133, 135, 143, 145) kreisförmig angeordnete Bohrungen (55, 56) im Lagerzapfen (32, 51) der Abtriebsachse (H bzw. D) zugeordnet sind, wobei die einer Einlaß- und/oder Auslaßöffnung (133, 135, 143, 145) zugeordneten Bohrungen (55, 56) jeweils auf einem Kreisbogen liegen, der auf einen Kreissektor begrenzt ist.

21. Maschine nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (133) für das äußere Kammersystem (130) eine Durchgangsbohrung im Zylindermantel des äußeren Zylinders (120) ist.