WO2012019604A2 - Kolbenmaschine - Google Patents

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WO2012019604A2
WO2012019604A2 PCT/DE2011/075189 DE2011075189W WO2012019604A2 WO 2012019604 A2 WO2012019604 A2 WO 2012019604A2 DE 2011075189 W DE2011075189 W DE 2011075189W WO 2012019604 A2 WO2012019604 A2 WO 2012019604A2
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    • F01C9/00—Oscillating-piston machines or engines
    • F01C9/002—Oscillating-piston machines or engines the piston oscillating around a fixed axis

Definitions

  • the invention relates to a piston engine comprising a Ge ⁇ housing delimiting with substantially Vietnamesezylindersegmentförmigem cavity and provided on the inclined side walls of the first and second intake and exhaust valves as well as a pivotable, variable working chambers double ⁇ piston plate, which is connected to a mounted in the housing rotatable cylinder and is driven via a guided in a connecting rod crankshaft journal.
  • a piston engine of the type mentioned above is known from DE 102008040574 AI.
  • the arranged in an approximately niksegment- shaped housing double piston plate is ⁇ by means of a formed on this rotary cylinder
  • the drive of the double piston plate is effected by a connecting with the rotary cylinder ⁇ ne, designed as a connecting rod connecting rod, engages in de ⁇ ren guide a crankshaft journal of a crankshaft.
  • the Pleuelschlaufe can in a 180 ° - 0 -Winkellage or be arranged in a different angular position relative to the double piston plate angular position or in a 0th
  • the connecting rod loop is integrated directly into a front side of a thick ⁇ formed double piston plate, so as to achieve a particularly compact design of the piston engine can.
  • a plurality of housing parts may be provided with double-piston plates mounted pivotably in the housing. th be arranged one behind the other. In both cases, the drive via only a single - separately arranged or integrated into the double piston plate - connecting loop ⁇ done so as to ensure an effective and space-saving design with a variety of working chambers.
  • the invention has for its object to develop a Kolbenma ⁇ machine of the type mentioned so that they can be operated in a compact, space-saving design with greater effectiveness.
  • the object is achieved with a trained according to the features of claim 1 Kolbenma ⁇ machine.
  • the essence of the invention consists in the formation of a piston operated with double piston piston machine, at least two each circular cylinder segment, but rotated by 180 ° joined together, a common cavity enclosing housing parts with each housing part separately assigned, each synchronously driven in
  • ⁇ set direction parallel to each other aligned double piston plates, with the respective adjacent, inlet and outlet valves having oblique side wall of the housing a first and second outer working chamber and lying between the double piston inner working chambers with formed in a rear wall in the amount of an imaginary dividing line X between two adjacent housing parts inlet and outlet valves define.
  • the volume of an inner working chamber corresponds to the common volume of the two outer working chambers.
  • the thus formed piston machine that can be operated as a pump, United ⁇ dense or expansion motor or a combination of these, characterized by vari- able, efficient application possibilities, low Totvo ⁇ lumen and a correspondingly high efficiency, a compact and space-saving, with Low assembly complexity associated construction and a due to the opposite synchronous drive offset by 180 ° to each other arranged arranged double piston plates optimal mass balance with a round barrel and a correspondingly long life.
  • the double-piston plates are driven via a common drive shaft and separate crankshafts with crankshaft journals acting on a connecting-rod loop, wherein the crankshafts are interconnected via a gear transmission to produce a synchronous and oppositely directed pivoting movement of the double-piston plates.
  • a further, additional double ⁇ piston plate attached to a respective double piston plate, each sealingly mounted in the circular cylinder segment-shaped housing rotary cylinder, which is located in a subsequent to the relevant housing parts additional housing part with nikzylindersegmentförmig trained working space to a or more with inlet and outlet valves defined additional working chambers.
  • the additional additional double piston plates can - with a correspondingly adapted volume of the additional housing parts - have the same or different length compared to the double piston plates.
  • Fig. 1 is a sectional view of that shown in Fig. 4
  • Piston engine with two arranged in a common Ge ⁇ housing, via an integral connecting rod ⁇ bend directly driven, located in a starting position on opposite side walls double piston plates;
  • FIG. 2 shows the piston machine of Figure 1 in an intermediate position of the two double-piston plates at the time of the formation of two outer working chambers and a middle working chamber.
  • Figure 4 is a side view of the drive Darge ⁇ presented piston engine in section.
  • Fig. 5 is yet another, extended embodiment of the
  • Fig. 6 is a sectional view of a piston engine with three arranged in a common housing double piston plates.
  • the two double-piston plates 1 and 2 are connected to a rotary cylinder 6 rotatably mounted in the housing 3 about an axis of rotation 4 via bearings 5 and have on one end side a guide groove 7 into which the crankshaft journal 8 engages.
  • drive shaft 9 connected crankshaft 10 engages.
  • the guide groove 7 acts as a connecting rod loop or piston ⁇ bend, which is thus an integral part of the Doppelkol ⁇ benplatte 1, 2.
  • the integrally formed housing 3 comprises - angedeu ⁇ tet by a broken separation line X - is two, but rotated 180 ° joined together housing parts 3a, 3b, each with substantially circular segment cross-section in which one of the upper housing wall 11 and once on the bottom housing wall 12 the rotary cylinder 6 of the double piston plates 1 and 2 are mounted.
  • the housing 3 or the cavity enclosed by the housing has the shape of two identically sized, oppositely adjacent circular cylinder segments (pie slice shape).
  • the housing 3 further comprises a housing rear wall 13 and a housing cover 14 and a first side wall 15 and a second side wall 16.
  • the piston machine designed in this way can be operated as a compressor, as a pump or as a motor.
  • a pump in the inner large working chamber A3 Figure 3
  • the inlet valve 18c conveyed during Schwenkbewe ⁇ tion of the double piston plates 1, 2 in the direction of the parting line X.
  • FIG. 2 and 3 again ejected from the working chamber A3.
  • a fluid is sucked into the two outer (small), each between the double piston plates 1 and 2 and the side walls 15 and 16 forming working chambers AI and A2.
  • the medium-large working chamber A3 can operate as an expansion engine, while the two outer-small working chambers AI and A2 operate as a compressor or as a pump and are driven by the expansion motor.
  • the inner working chamber A3 and an outer (left) working chamber AI could first compaction ⁇ ternote and the other outer working chamber A2 are operated as two ⁇ th compressor stage.
  • FIG. 5 also shows a variant of the piston machine previously described in FIGS. 1 to 4 using the example of a piston pump.
  • the housing 3 is depending ⁇ wells in the here sealingly mounted rotary cylinder 6 except by an additional housing part 3d, 3e with ER in Vietnamesezylindersegmentförmigem We ⁇ sentlichen working space.
  • the additional housing part 3d, 3e in whose Be ⁇ tenidentn 22, 23 each have an inlet valve 24a, 24b and an outlet valve 25a, 25b are provided, in each case one connected to the respective rotary cylinder 6 further double piston plate 20, 21 is arranged, which simultaneously with the first and second double piston plate 1, 2 are ⁇ driven.
  • the further double piston plates 20, 21 in the embodiment according to FIG. 5 have the same length as the first and second double piston plates 1, 2.
  • the length of these additional double piston plates 20, 21 can also deviate from the length of the first and second double piston plates 1, 2 , That is, the additional double piston plate th can be shorter or longer than the first and second double-piston plates or have a matching length with them.

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Abstract

Eine Kolbenmaschine umfasst zwei (oder mehrere), jeweils kreiszylindersegmentförmige, jedoch um 180° gedreht aneinandergefügte, einen gemeinsamen Hohlraum umschließende Gehäuseteile (3a, 3b) mit einer dem jeweiligen Gehäuseteil zugeordneten, jeweils separat und in entgegen gesetzter Richtung synchron angetriebenen Doppelkolbenplatte (1, 2), die mit der jeweils benachbarten, Ein- und Auslassventile (18a/b, 19a/b) aufweisenden schrägen Seitenwand (15, 16) des Gehäuseteils zwei äußere Arbeitskammer (A1 und A2 ) und zwischen den Doppelkolbenplatten (1, 2) eine (oder mehrere) innere Arbeitskammer(n) (A3) mit in einer Gehäuserückwand (13) in Höhe einer gedachten Trennlinie X zwischen den Gehäuseteilen (3a, 3b) ausgebildeten Ein- und Auslassventilen (18c, 19c) definieren. Die so ausgebildete Kolbenmaschine, die als Pumpe, Verdichter oder Expansionsmotor oder als Kombination aus diesen betrieben werden kann, zeichnet sich durch variable, effiziente Einsatzmöglichkeiten, ein geringes Totvolumen und einen entsprechend hohen Wirkungsgrad, einen kompakten und platzsparenden, mit geringem Bauteilaufwand verbundenen Aufbau sowie einen aufgrund des gegenläufigen synchronen Antriebs der um 180° zueinander versetzt angeordneten Doppelkolbenplatten optimalen Massenausgleich bei rundem Lauf und entsprechend langer Lebensdauer aus.

Description

Kolbenmaschine
Besehreibung
Die Erfindung betrifft eine Kolbenmaschine, die ein Ge¬ häuse mit im Wesentlichen kreiszylindersegmentförmigem Hohlraum und an den schrägen Seitenwänden vorgesehenen ersten und zweiten Ein- und Auslassventilen sowie eine verschwenkbare, variable Arbeitsräume begrenzende Doppel¬ kolbenplatte umfasst, die mit einem im Gehäuse gelagerten Drehzylinder verbunden ist und über einen in einer Pleuelschlaufe geführten Kurbelwellenzapfen angetrieben ist.
Eine Kolbenmaschine der oben erwähnten Art ist aus der DE 102008040574 AI bekannt. Die in einem etwa kreissegment- förmigen Gehäuse angeordnete Doppelkolbenplatte ist mit¬ tels eines an dieser ausgebildeten Drehzylinders
verschwenkbar gelagert und teilt das Gehäuse in zwei von¬ einander getrennte, jeweils mit Ein- und Auslassventilen versehene Arbeitskammern. Der Antrieb der Doppelkolbenplatte erfolgt durch eine mit dem Drehzylinder verbunde¬ ne, als Pleuelschlaufe ausgebildete Pleuelstange, in de¬ ren Führungsnut ein Kurbelwellenzapfen einer Kurbelwelle eingreift. Die Pleuelschlaufe kann in eine 180°- Winkellage oder in einer 00 -Winkellage oder auch in einer anderen Winkellage zu der Doppelkolbenplatte angeordnet sein. Gleichermaßen ist es möglich, dass die Pleuelschlaufe unmittelbar in eine Stirnseite einer dicker aus¬ gebildeten Doppelkolbenplatte integriert ist, um so eine besonders kompakte Bauweise der Kolbenmaschine erreichen zu können. Darüber hinaus ist es möglich, am Umfang von ein und demselben Drehzylinder zwei oder mehrere Doppelkolbenplatten anzubringen, die die jeweils ein kreisseg- mentförmiges Gehäuseteil in jeweils zwei Arbeitskammern trennen. Des Weiteren können auch mehrere Gehäuseteile mit in diesen verschwenkbar gelagerten Doppelkolbenplat- ten hintereinander angeordnet sein. In beiden Fällen kann der Antrieb über nur eine einzige - separat angeordnete oder in die Doppelkolbenplatte integrierte - Pleuel¬ schlaufe erfolgen, um so eine effektive und platzsparende Bauweise mit einer Vielzahl von Arbeitskammern zu gewährleisten .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kolbenma¬ schine der eingangs erwähnten Art so weiterzuentwickeln, dass sie in kompakter, platzsparender Bauweise mit größerer Effektivität betrieben werden kann.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einer gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ausgebildeten Kolbenma¬ schine gelöst.
Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Der Kern der Erfindung besteht in der Ausbildung einer mit Doppelkolbenplatten betriebenen Kolbenmaschine, aus mindestens zwei jeweils kreiszylindersegmentförmigen, jedoch um 180° gedreht aneinandergefügten, einen gemeinsamen Hohlraum umschließenden Gehäuseteilen mit jedem Gehäuseteil separat zugeordneten, jeweils in entgegen ge¬ setzter Richtung synchron angetriebenen, parallel zueinander ausgerichteten Doppelkolbenplatten, die mit der jeweils benachbarten, Ein- und Auslassventile aufweisenden schrägen Seitenwand des Gehäuses eine erste und zweite äußere Arbeitskammer und zwischen den Doppelkolbenplatten liegende innere Arbeitskammern mit in einer Gehäuserückwand in Höhe einer gedachten Trennlinie X zwischen zwei benachbarten Gehäuseteilen ausgebildeten Ein- und Auslassventilen definieren. Das Volumen einer inneren Arbeitskammer entspricht dem gemeinsamen Volumen der beiden äußeren Arbeitskammern. Die so ausgebildete Kolbenmaschine, die als Pumpe, Ver¬ dichter oder Expansionsmotor oder als Kombination aus diesen betrieben werden kann, zeichnet sich durch variab- le, effiziente Einsatzmöglichkeiten, ein geringes Totvo¬ lumen und einen entsprechend hohen Wirkungsgrad, einen kompakten und platzsparenden, mit geringem Bauteilaufwand verbundenen Aufbau sowie einen aufgrund des gegenläufigen synchronen Antriebs der um 180° zueinander versetzt ange- ordneten Doppelkolbenplatten optimalen Massenausgleich bei rundem Lauf und entsprechend langer Lebensdauer aus.
In weiterer Ausbildung der Erfindung sind die Doppelkolbenplatten über eine gemeinsame Antriebswelle und separa- te Kurbelwellen mit auf eine Pleuelschlaufe wirkenden Kurbelwellenzapfen angetrieben, wobei die Kurbelwellen zur Erzeugung einer synchronen und entgegengesetzt gerichteten Schwenkbewegung der Doppelkolbenplatten über ein Zahnradgetriebe miteinander verbunden sind.
Die zur Kraftübertragung auf die Doppelkolbenplatte vor¬ gesehene Pleuelschlaufe (Kolbenschlaufe) ist integraler Bestandteil der jeweiligen Doppelkolbenplatte, indem der Kurbelwellenzapfen der jeweiligen Kurbelwelle in eine in einer Stirnseite der Doppelkolbenplatte ausgebildete Füh¬ rungsnut eingreift und mit dieser eine Kolbenschlaufe bildet .
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann an einem mit der jeweiligen Doppelkolbenplatte verbundenen, jeweils in dem kreiszylindersegmentförmigen Gehäuseteil abdichtend gelagerten Drehzylinder eine weitere, zusätzliche Doppel¬ kolbenplatte angebracht sein, die sich in einem an das betreffende Gehäuseteile anschließenden Zusatzgehäuseteil mit kreiszylindersegmentförmig ausgebildetem Arbeitsraum befindet, um eine oder mehrere mit Ein- und Auslassventi- len ausgebildete Zusatzarbeitskammern zu definieren. Die weiteren zusätzlichen Doppelkolbenplatten können - bei entsprechend angepasstem Volumen der Zusatzgehäuseteile - eine gegenüber den DoppelkoIbenplatten gleiche oder Unterschiedliche Länge aufweisen .
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht der in Fig. 4 dargestellten
Kolbenmaschine mit zwei in einem gemeinsamen Ge¬ häuse angeordneten, über eine integrale Pleuel¬ schlaufe direkt angetriebenen, in einer Ausgangsstellung an gegenüberliegenden Seitenwänden befindlichen Doppelkolbenplatten;
Fig. 2 die Kolbenmaschine nach Fig. 1 in einer Zwischenstellung der beiden Doppelkolbenplatten zum Zeitpunkt der Ausbildung von zwei äußeren Arbeitskammern und einer mittleren Arbeitskammer;
Fig. 3 die Kolbenmaschine nach Fig. 1 in einer mittigen
Endstellung der beiden Doppelkolbenplatten an einer gedachten Trennlinie;
Fig. 4 eine Seitenansicht der mit dem Antrieb darge¬ stellten Kolbenmaschine im Schnitt;
Fig. 5 eine noch andere, erweiterte Ausführungsform der
Kolbenmaschine nach Fig. 1 mit in einer 180°- Winkellage versetzt am Drehzylinder vorgesehe¬ nen, in einem weiteren Gehäuseteil angeordneten weiteren Doppelkolbenplatten; und Fig. 6 eine Schnittansicht einer Kolbenmaschine mit drei in einem gemeinsamen Gehäuse angeordneten Doppelkolbenplatten . Gemäß den Figuren 1 bis 3 sind die beiden Doppelkolbenplatten 1 und 2 mit einem im Gehäuse 3 um eine Drehachse 4 über Lager 5 drehbar gelagerten Drehzylinder 6 verbunden und weisen an einer Stirnseite eine Führungsnut 7 auf, in die der Kurbelwellenzapfen 8 einer mit einer An- triebswelle 9 verbundenen Kurbelwelle 10 eingreift. Die Führungsnut 7 fungiert als Pleuelschlaufe oder Kolben¬ schlaufe, die somit integraler Bestandteil der Doppelkol¬ benplatte 1, 2 ist. Die beiden mit der jeweiligen Doppel¬ kolbenplatte 1, 2 in Wirkverbindung stehenden Kurbelwel- len 10 sind, wie Fig. 4 zeigt, über ein Zahnradgetriebe
26 miteinander verbunden, so dass die Doppelkolbenplatten 1, 2 synchron und in jeweils entgegen gesetzter Richtung angetrieben und in den in Form eines Kreiszylinderseg¬ ments (Tortenstück) ausgebildeten Gehäuseteilen 3a, 3b bewegt werden können.
Das einstückig ausgebildete Gehäuse 3 umfasst - angedeu¬ tet durch eine strichlierte Trennlinie X - zwei, jedoch um 180° gedreht aneinandergefügte Gehäuseteile 3a, 3b mit jeweils im Wesentlichen kreissegmentförmigem Querschnitt, in denen einmal an der oberen Gehäusewand 11 und einmal an der unteren Gehäusewand 12 die Drehzylinder 6 der Doppelkolbenplatten 1 und 2 gelagert sind. Das Gehäuse 3 bzw. der von dem Gehäuse umschlossene Hohlraum hat die Form von zwei gleich großen, entgegengesetzt nebeneinander liegenden Kreiszylindersegmenten ( Tortenstückform) . Das Gehäuse 3 umfasst weiterhin eine Gehäuserückwand 13 und einen Gehäusedeckel 14 sowie eine erste Seitenwand 15 und eine zweite Seitenwand 16. Die beiden in jeder Posi- tion parallel zueinander ausgerichteten Doppelkolbenplatten 1, 2 liegen in der Ausgangsstellung (Fig. 1) an der jeweiligen Seitenwand 15, 16 und stoßen in der Endstel¬ lung (Fig. 3) an der Trennlinie X nahezu aneinander. In den beiden Seitenwänden 15, 16 und in der Gehäuserückwand 13 in Höhe der Trennlinie X sind Einlassventile 18a, 18b, 18c und Auslassventile 19a, 19b 19c angeordnet. Durch ei¬ ne synchrone, aber entgegengesetzt gerichtete Drehbewe¬ gung der beiden Kurbelwellenzapfen 8 gemäß Pfeil 17a, 17b werden die beiden Doppelkolbenplatten 1, 2 bis nahe an die Trennlinie X aufeinander zu bewegt und bis nahe an die Seitenwände 15, 16 voneinander weg bewegt.
Die so ausgebildete Kolbenmaschine kann als Verdichter, als Pumpe oder als Motor betrieben werden. Beispielsweise bei der Funktion als Pumpe wird ein in der inneren großen Arbeitskammer A3 (Fig.3) zwischen den beiden Doppelkolbenplatten 1, 2 befindliches, zuvor über das Einlassventil 18c angesaugtes Fördermedium während der Schwenkbewe¬ gung der Doppelkolbenplatten 1, 2 in Richtung der Trennlinie X gemäß Fig. 2 und 3 wieder aus der Arbeitskammer A3 ausgestoßen. Während dieser Schwenkbewegung (Ausstoßen) wird gleichzeitig über die Einlassventile 18a, 18b ein Fördermedium in die beiden äußeren (kleinen) , sich jeweils zwischen den Doppelkolbenplatten 1 und 2 und den Seitenwänden 15 und 16 bildenden Arbeitskammern AI und A2 gesaugt. Bei der anschließenden Bewegung der beiden Doppelkolbenplatten 1, 2 in Richtung der Seitenwände 15, 16 wird das zuvor in den Arbeitskammern AI, A2 angesaugte Fördermedium durch die Auslassventile 19a, 19b ausgesto¬ ßen und gleichzeitig wird Fördermedium über das Einlass- ventil 18c in die große Arbeitskammer A3 gesaugt. Auf diese Weise ist mit zwei zusammenwirkenden Doppelkolbenplatten 1, 2 und drei Arbeitskammern AI, A2 und A3 in ein und demselben Gehäuse 3 ein effektiver Förderbetrieb ge¬ währleistet. Das Maximalvolumen der beiden kleinen äuße- ren Arbeitskammern AI und A2 entspricht dem Maximalvolu¬ men der großen, inneren Arbeitskammer A3. Mit gleicherma- ßen hoher Effektivität kann die oben beschriebene Kolben¬ maschine auch als Verdichter oder als Expansionsmotor oder als Kombination von diesen betrieben werden. Beispielsweise kann die mittlere - große - Arbeitskammer A3 als Expansionsmotor arbeiten, während die beiden äußeren - kleinen - Arbeitskammern AI und A2 als Verdichter oder als Pumpe arbeiten und von dem Expansionsmotor angetrieben werden. Beim Einsatz der beschriebenen Kolbenpumpe als Verdichter könnten die innere Arbeitskammer A3 und eine äußere (linke) Arbeitskammer AI als erste Verdich¬ terstufe und die andere äußere Arbeitskammer A2 als zwei¬ te Verdichterstufe betrieben werden.
Fig. 5 zeigt noch eine Ausführungsvariante der zuvor in den Figuren 1 bis 4 am Beispiel einer Kolbenpumpe be¬ schriebenen Kolbenmaschine. Danach ist das Gehäuse 3 je¬ weils im Bereich der hier abdichtend gelagerten Drehzylinder 6 durch ein Zusatzgehäuseteil 3d, 3e mit im We¬ sentlichen kreiszylindersegmentförmigem Arbeitsraum er- weitert. In dem Zusatzgehäuseteil 3d, 3e, in dessen Sei¬ tenwänden 22, 23 jeweils ein Einlassventil 24a, 24b und ein Auslassventil 25a, 25b vorgesehen sind, ist jeweils eine mit dem jeweiligen Drehzylinder 6 verbundene weitere Doppelkolbenplatte 20, 21 angeordnet, die gleichzeitig mit der ersten und zweiten Doppelkolbenplatte 1, 2 ange¬ trieben werden. Dadurch entstehen vier Zusatzarbeitskammern A5, A6 und A7, A8, die ebenfalls als Pumpe oder Ver¬ dichter oder Expansionsmotor arbeiten können. In jedem Fall ist in der Ausführungsform nach Fig. 5 eine Vielzahl vorteilhafter Anwendungsmöglichkeiten denkbar. Die weiteren Doppelkolbenplatten 20, 21 haben in der Ausführungsform gemäß Fig. 5 die gleiche Länge wie die ersten und zweiten Doppelkolbenplatten 1, 2. Jedoch kann die Länge dieser zusätzlichen Doppelkolbenplatten 20, 21 auch von der Länge der ersten und zweiten Doppelkolbenplatten 1, 2 abweichen. Das heißt, die zusätzlichen Doppelkolbenplat- ten können kürzer oder länger als die ersten und zweiten Doppelkolbenplatten sein oder eine mit diesen übereinstimmende Länge aufweisen. Mit kürzeren Doppelkolbenplat¬ ten 20, 21 und entsprechend kleineren Volumina der Zu- satzarbeitskammern könnte die anhand der Fig. 5 beschrie¬ bene Kolbenmaschine beispielsweise sehr gut als Mehrstu¬ fenkompressor oder mehrstufige Vakuumpumpe betrieben werden . Wie Fig. 6 zeigt, ist die anhand der Figuren 1 bis 4 mit zwei kreiszylindersegmentförmigen Gehäuseteilen 3a, 3b und zwei in diesen angeordneten Doppelkolbenplatten 1, 2 beschriebene Kolbenmaschine durch weitere nebeneinander, jedoch um 180° gedreht zueinander angeordnete Gehäusetei- le mit Doppelkolbenplatten beliebig erweiterbar. Die Kolbenpumpe gemäß Fig. 6 weist drei Gehäuseteile 3a, 3b und 3c mit in diesen parallel zueinander synchron verschwenkbaren, aber jeweils in entgegen gesetzter Richtung direkt angetriebenen Doppelkolbenplatten 1, 2, 27 auf, wobei zwei äußere (kleine) Arbeitskammern AI, A2 und zwei innere (große) Arbeitskammern A3, A4 gleicher Größe gebildet werden. Der Antrieb erfolgt in der gleichen Weise wie oben anhand der Figuren 1 bis 4 beschrieben. Selbstverständlich kann auch diese erweiterte Ausführungsvariante, wie anhand der Fig. 5 dargestellt, mit Zusatzgehäusetei¬ len und entsprechenden zweiflügligen Doppelkolbenplatten ausgebildet sein. Die so ausgeführte Kolbenmaschine kann wiederum als mehrstufiger Kompressor, Pumpe oder Motor oder als eine Kombination aus diesen angewendet werden. Bezugszeichenliste
1 erste Doppelkolbenplatte
2 zweite Doppelkolbenplatte
3 Gehäuse
3a/b/c erste bis dritte Gehäuseteile
3d, 3e Zusatzgehäuseteile
4 Drehachse
5 Lager
6 Drehzylinder
7 Führungsnut (Pleuel-/Kolbenschlaufe )
8 Kurbelwellenzapfen
9 Antriebswelle
10 Kurbelwelle
11 obere Gehäusewand
12 untere Gehäusewand
13 Gehäuserückwand
14 Gehäusedeckel
15 erste (linke) Seitenwand
16 zweite (rechte) Seitenwand
17a, 17b Drehrichtung von 8
18a/b/c/d Einlassventile in 15, 16, 13
19a/b/c/d Auslassventile in 15, 16, 13
20 zusätzliche Doppelkolbenplatte
21 zusätzliche Doppelkolbenplatte
22 linke Seitenwand von 3c, 3d
23 rechte Seitenwand von 3c, 3d
24a, 24b Einlassventile in 22, 23
25a, 25b Auslassventile in 22, 23
26 Zahnradgetriebe
27 dritte Doppelkolbenplatte
X Trennlinie zwischen 3a und 3b
AI, A2 kleine äußere Arbeitskammer
A3, A4 große, innere Arbeitskammern
A5,A6,A7,A8 Zusatzarbeitskammern

Claims

Patentansprüche
Kolbenmaschine, die ein Gehäuse mit im Wesentlichen kreiszylindersegmentförmigem Hohlraum und an den schrägen Seitenwänden vorgesehenen ersten und zweiten Ein- und Auslassventilen (18a, 19a; 18b, 19b) sowie eine verschwenkbare, variable Arbeitsräume be¬ grenzende Doppelkolbenplatte umfasst, die mit einem im Gehäuse gelagerten Drehzylinder verbunden ist und über einen in einer Pleuelschlaufe geführten Kurbelwellenzapfen angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) aus zwei oder mehreren je¬ weils kreiszylindersegmentförmigen, jedoch um 180° gedreht einstückig aneinandergefügten, einen gemeinsamen Hohlraum bildenden Gehäuseteilen (3a, 3b, 3c) mit jedem Gehäuseteil zugeordneten, jeweils in ent¬ gegen gesetzter Richtung synchron angetriebenen, parallel zueinander angeordneten Doppelkolbenplatten (1, 2, 27) gebildet ist, die mit der jeweils benach¬ barten schrägen Seitenwand (15, 16) jeweils eine äu¬ ßere Arbeitskammer (AI, A2 ) und zwischen den Doppelkolbenplatten (1, 2, 27) jeweils eine innere Arbeitskammer (A3, A4) mit in einer Gehäuserückwand (13) in Höhe einer gedachten Trennlinie X zwischen den aneinander grenzenden Gehäuseteilen (3a, 3b, 3c) ausgebildeten dritten und vierten Ein- und Auslassventilen (18c, 19c; 18d, 19d) definieren.
Kolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das addierte Volumen der beiden äußeren Arbeitskammern (AI, A2 ) etwa dem Volumen der inneren Arbeitskammer (A3, A4) entspricht, wobei das Volumen der äußeren Arbeitskammern (AI, A2 ) und das Volumen der inneren Arbeitskammern (A3, A4) gleich groß ist. Kolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Doppelkolbenplatten (1, 2, 27) über eine gemeinsame Antriebswelle (9) und zwei oder meh¬ rere separate Kurbelwellen (10) mit auf eine Pleuel¬ schlaufe wirkenden Kurbelwellenzapfen (8) angetrieben sind, wobei die Kurbelwellen (10) zur Erzeugung einer synchronen und entgegengesetzt gerichteten, parallelen Schwenkbewegung der Doppelkolbenplatten (1, 2, 27) über ein Zahnradgetriebe (26) miteinander verbunden sind.
Kolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pleuelschlaufe integraler Bestandteil der jeweiligen Doppelkolbenplatte (1, 2, 27) ist, indem der Kurbelwellenzapfen (8) in eine in einer Stirnseite der Doppelkolbenplatte (1, 2) ausgebilde¬ te Führungsnut (7) eingreift.
Kolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem der jeweils mit der ersten und/oder zweiten und/oder dritten Doppelkolbenplatte (1, 2, 27) verbundenen, im Gehäuse (3a, 3b, 3c) abdichtend gelagerten Drehzylinder (6) mindestens eine weitere Doppelkolbenplatte (20, 21) an¬ gebracht ist, die sich in einem an die ersten bis dritten Gehäuseteile (3a, 3b, 3c) anschließenden Zu- sat zgehäuseteil (3d, 3e) mit jeweils kreiszylinder- förmig ausgebildetem Arbeitsraum befinden und weitere, mit Ein- und Auslassventilen (24a, 25a; 24b, 25b) ausgebildete Zusatzarbeitskammern (A5, A6 ; A7, A8) definieren.
Kolbenmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine zusätzliche Doppelkol¬ benplatte (20, 21) eine gegenüber den ersten bis dritten Doppelkolbenplatten (1, 2, 27) gleiche oder unterschiedliche Länge aufweist, wobei das Volumen der Zusatzarbeitskammern (A5 - A8) von dem der äußeren Arbeitskammern (AI, A2 ) abweicht oder jeweils identisch ist.
Kolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Pumpe und/oder Verdichter und/oder Expansionsmotor
betreibbar ist.
Kolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Maschinen in Scheibenform hintereinander angeordnet sind.
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