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DE1803362A1 - Rotary piston machine - Google Patents

Rotary piston machine

Info

Publication number
DE1803362A1
DE1803362A1 DE19681803362 DE1803362A DE1803362A1 DE 1803362 A1 DE1803362 A1 DE 1803362A1 DE 19681803362 DE19681803362 DE 19681803362 DE 1803362 A DE1803362 A DE 1803362A DE 1803362 A1 DE1803362 A1 DE 1803362A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rotor
housing
rotary piston
piston machine
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.)
Pending
Application number
DE19681803362
Other languages
German (de)
Inventor
Clarke John Michael
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.)
NAT RES DEV
Original Assignee
NAT RES DEV
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 NAT RES DEV filed Critical NAT RES DEV
Publication of DE1803362A1 publication Critical patent/DE1803362A1/en
Pending legal-status Critical Current

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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
    • F01C9/00Oscillating-piston machines or engines
    • F01C9/005Oscillating-piston machines or engines the piston oscillating in the space, e.g. around a fixed point
    • 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
    • F01C3/00Rotary-piston machines or engines with non-parallel axes of movement of co-operating members
    • F01C3/06Rotary-piston machines or engines with non-parallel axes of movement of co-operating members the axes being arranged otherwise than at an angle of 90 degrees

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Hydraulic Motors (AREA)

Description

FATH If T A. WTT A LTFATH If T A. WTT A LT

»π** ing. B. HOLZEB»Π ** ing. B. HOLZEB

89 AUOSBURO89 AUOSBURO

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M.M.

Augsburg, den 15- Oktober 1968Augsburg, October 15, 1968

National Research Development Corporation, Kingsgäte House, 66-74-, Victoria Street, London S.W.1, EnglandNational Research Development Corporation, Kingsgate House, 66-74-, Victoria Street, London S.W.1, England

DrehkolbenmaschineRotary piston machine

Die Erfindung betrifft Drehkolbenmaschinen.The invention relates to rotary piston machines.

Drehkolbenmaschinen nach einem älteren Vorschlag erjiiögliclieii zwischen einem Eotor und dem ihn'umschließenden Gehäuse eine einfache und wirksame Abdichtung, so daß Betriebsströmungsmittel-Leckverluste innerhalb tragbarer Grenzen gehalten werden können.Rotary piston machines according to an older proposal erjiiögliclieii between an eotor and the one surrounding it Housing provides a simple and effective seal so that operating fluid leaks can be kept within acceptable limits.

Verschiedene Ausführungsformen der DrehkolbenmaschineDifferent embodiments of the rotary piston machine

— 1 — 9 0 3 8 19/0867 ..£- 1 - 9 0 3 8 19/0867 .. £

gemäß dem älteren Vorschlag bestehen aus einem Gehäuse, einer Welle mit einem schrägverlaufenden Wellenteil und mit einem im wesentlichen scheibenförmigen, über ein Lager koaxial auf den schrägen Wellenteil aufgesetzten Rotor, welch letzterer sich infolge des Lagers unabhängig von der Welle drehen kann. Das Gehäuse weist mindestens einen sich in TJmf angsrichtung abwechselnd verengenden und erweiternden, einen Teil des Rotors umgreifenden Ringkanal auf. Durch das Zwischenschalten eines geeigneten Getriebes zwischen den Rotor und die Welle wird dem Rotor eine in Drehrichtung verlaufende Schwenkbewegung verliehen, so daß zwischen dem Rotor und dem Gehäuse eine Vielzahl von sich bei Drehung des Rotors größenmäßig verändernden Räumen gebildet wird. Durch eine derartige Anordnung werden einzelne Stellen des Rotors jeweils in engster Nachbarschaft zu dem Gehäuse gehalten, wodurch zwischen den einzelnen Räumen jeweils entsprechende Dichtflächen gebildet werden.according to the older proposal consist of a housing, a shaft with an inclined shaft part and with a substantially disk-shaped, coaxially placed on the inclined shaft part via a bearing Rotor, which the latter can rotate independently of the shaft due to the bearing. The housing has at least an alternately narrowing and widening in the longitudinal direction, encompassing part of the rotor Ring channel on. By interposing a suitable gearbox between the rotor and the shaft the rotor a swiveling movement running in the direction of rotation imparted so that between the rotor and the housing a plurality of size upon rotation of the rotor changing spaces is formed. By such an arrangement, individual points of the rotor are each in close proximity to the housing kept, whereby between the individual rooms each corresponding Sealing surfaces are formed.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, bei Drehkolbenmaschinen einerseits ohne die Verwendung eines Getriebes eine der vorstehend genannten Bewegung ähnliche Bewegung des Rotors und andererseits zwischen dem Rotor und dem Gehäuse eine ausreichende AbdichtungThe object of the invention is to be achieved in rotary piston machines on the one hand without the use of a gear a movement of the rotor similar to the above-mentioned movement and on the other hand between a sufficient seal between the rotor and the housing

909819/0857909819/0857

zu erzielen, ohne daß hierfür entsprechende elastische Dichtungen erforderlich sind.to achieve without this corresponding elastic Seals are required.

Im Sinne der Lösung dieser Aufgabe ist eine Drehkolbenmaschine mit in einem Gehäuse gelagertem Rotor gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der im wesentlichen scheibenförmige Rotor um zueinander rechtwinkelige diametrale Achsen derart gelenkig mit zwei ™ zueinander geneigten Wellen verbunden ist, daß dem Eotor durch die beiden Wellen eine solche Bewegung aufgezwungen wird, daß sich die eine Diametralachse in einer zu der einen Welle senkrechten Ebene und sich die andere Diametralachse in einer zu der anderen Welle senkrechten Ebene dreht, daß ferner im Gehäuse ein sich in Umfangsrichtung abwechselnd verengender und erweiternder, einen Teil des Rotors umgreifender Ringkanal gebildet ist, und daß endlich der Rotor zusammen mit dem Gehäuse eine Viel- ja zahl von sich bei Drehung des Rotors größenmäßig verändernden Räumen bildet.In order to achieve this object, a rotary piston machine with a rotor mounted in a housing according to the invention is characterized in that the essentially disk-shaped rotor is articulated to two mutually inclined shafts around diametrically opposed axes in such a way that the eotor is driven by the two shafts Such a movement is imposed that the one diametrical axis rotates in a plane perpendicular to the one shaft and the other diametrical axis rotates in a plane perpendicular to the other shaft, that furthermore in the housing a part of the is formed rotor encompassing annular channel, and that finally yes number forms the rotor together with the housing a multiplicity of upon rotation of the rotor in size changing rooms.

Gemäß einer weiteren Lösung der vorstehend genannten Aufgabe ist eine Drehkolbenmaschine mit in einem Gehäuse gelagertem Rotor erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der im wesentlichen scheibenförmige Rotor mit zwei zueinander geneigten Wellen jeweils gesondertAccording to a further solution to the above-mentioned object, a rotary piston machine is included in one Housing-mounted rotor according to the invention characterized in that that the essentially disc-shaped rotor with two mutually inclined shafts each separately

- 3 90 98 19/0857- 3 90 98 19/0857

gelenkig verbunden ist, daß ferner die der einen Welle zugeordnete Gelenkachse zu der, der anderen Welle zugeordneten Gelenkachse rechtwinkelig angeordnet ist, daß weiter in dem Gehäuse ein sich in Umfangsrichtung abwechselnd verengender und erweiternder, einen !eil des Rotors umgreifender Hingkanal gebildet ist und daß der Rotor zusammen mit dem Gehäuse eine Vielzahl von sich bei Drehung des Rotors größenmäßig verändernden Räumen bildet.is articulated that, furthermore, the joint axis assigned to one shaft is assigned to that assigned to the other shaft Joint axis is arranged at right angles that further in the housing an alternating in the circumferential direction constricting and widening, a part of the rotor encompassing hanging channel is formed and that the Together with the housing, the rotor forms a multiplicity of spaces which change in size when the rotor rotates.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Rotor mit den beiden Wellen über Drehzapfen jeweils gesondert verbunden.According to a preferred embodiment of the invention, the rotor is connected to the two shafts via trunnions separately connected.

Das Gehäuse der Drehkolbenmaschine nach der Erfindung besteht vorzugsweise aus zwei in bezug aufeinander drehbaren Gehäuseteilen, so daß der von den beiden Wellen eingeschlossene Winkel durch eine solche Drehung veränderbar ist.The housing of the rotary piston machine according to the invention preferably consists of two rotatable with respect to one another Housing parts, so that the angle enclosed by the two shafts can be changed by such a rotation is.

Nach einer nochmals weiteren Ausbildung der Erfindung sind zwei über eine gemeinsame Welle miteinander verbundene Rotoren vorgesehen.According to yet another embodiment of the invention, two are connected to one another via a common shaft Rotors provided.

Mehrere Ausführungsbeispiele sind in den ZeichnungenSeveral exemplary embodiments are in the drawings

— 4· —- 4 -

909Ö19/0857909Ö19 / 0857

dargestellt υηά werden nachstehend näher beschrieben. JEs stellen dar ιυηά are described in more detail below. JEs represent ι

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt1 shows a schematic longitudinal section

einer Drehkolbenmaschine nach der Erfindung,a rotary piston machine according to the invention,

ig. 2 eine schematische Seitenansichtig. 2 is a schematic side view

eines Eotors der in !"ig· 1 dargestellten Drehkolbenmaschine nach der Erfindung,of an eotor of the type shown in FIG. 1 Rotary piston machine according to the invention,

Pig. 5 eine schematische StirnansichtPig. 5 is a schematic end view

des genannten Eotors, in Richtung des Pfeiles A in Pig. 2 gesehen,of said eotor, in the direction of arrow A in Pig. 2 seen

Pig. 4 einen schematischen Längsschnitt,Pig. 4 a schematic longitudinal section,

der die Gehäuseinnenflächen der Drehkolbenmaschine natch Pig. Λ erkennen läßt,which natch Pig the inner surfaces of the housing of the rotary piston machine. Λ shows

Pig. 5 eine schematische Darstellung einesPig. 5 is a schematic representation of a

Kreuzgelenkes zur Erläuterung der Erfindung,Universal joint to explain the invention,

- 5 -909819/0857- 5 -909819/0857

ig · 6 einen schemati sehen LängsschnittFigure 6 shows a schematic longitudinal section

einer weiteren Ausführungsform eines Maschinengehäuses nach der Erfindung,a further embodiment of a machine housing according to the invention,

Fig. 7 ©ine schematische Seitenansicht einerFig. 7 © is a schematic side view of a

erfindungsgemäßen Drehkorbenmaschine mit zwei Rotoren,rotating basket machine according to the invention with two rotors,

Fig. 8 einen schematischen Längsschnitt derFig. 8 is a schematic longitudinal section of the

Drehkolbenmaschine nach Fig. 7»Rotary piston machine according to Fig. 7 »

Fig. 9 eine schematische, zur ErläuterungFig. 9 is a schematic, for explanation

der Geometrie der Innenflächen eines Botorgehäuses der Drehkorbenmaschine nach Fig. 7 dienende Darstellung,the geometry of the inner surfaces of a rotor housing of the rotating basket machine according to Fig. 7 serving representation,

Fig. 10 eine schematische Darstellung derFig. 10 is a schematic representation of the

genannten Gehäuseinnenflächen in Richtung des Pfeiles B in Fig. 9 gesehen,said housing inner surfaces in the direction of arrow B in FIG. 9 seen,

Fig. 11 eine der Fig. 3 der ZeichnungenFigure 11 is one of Figure 3 of the drawings

ähnlich· Stirnansicht eines Rotors der in Fig. 7 dargestellten Drehkolbenmaschine nach der Erfindung,similar · front view of a rotor of the rotary piston machine shown in FIG according to the invention,

- 6 909819/0857 - 6 909819/0857

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

Fig. 12 einen Teilschnitt längs derFig. 12 is a partial section along the

Ebene XII-XII in Fig. 11, in Pfeilrichtung gesehen, undPlane XII-XII in Fig. 11, in the direction of the arrow seen, and

Fig. 13 eine Seitenansicht in Richtung desFig. 13 is a side view in the direction of

Pfeiles O des in Pig. 11 dargestellten Rotors. ää Arrow O des in Pig. 11 shown rotor. ää

Bei der in Fig. 1 der Zeichnungen dargestellten Drehkolbenmaschine nach der Erfindung ist der eine mittige öffnung aufweisende, scheibenartige Rotor 1 in einem Gehäuse untergebracht, welches aus zwei spiegelbildlichen Gehäuse-Endteilen 2, 3 besteht, deren Umfangsränder über einen Gehäusering 4 miteinander verbunden sind, welch letzterer die Form eines sich schräg nach der einen Seite hin verjüngenden Kugelmantelringes·hat, so daß die Gehäuse-Endteile 2, 3 zueinander geneigt sind. Die Gehäuse- ™ Endteile 2, 3 weisen jeweils eine, einen mittigen Nabenteil mit einer ebenen Stirnfläche verbindende Kugelmantelteiiflache auf, von welch letzterer aus ebene Stirnflächen radial nach außen verlaufen, wobei die einander entsprechenden Flächen der beiden Gehäuse-Endteile 2, 3 einander zugewandt sind. Der scheibenförmige Rotor 1 weist an seinen beiden Stirnseiten jeweils einenIn the rotary piston machine according to the invention shown in Fig. 1 of the drawings, the one is central The disk-like rotor 1 having an opening is housed in a housing which consists of two mirror-image housing end parts 2, 3 consists, the peripheral edges of a Housing ring 4 are connected to one another, the latter having the shape of an inclined towards one side tapered spherical casing ring · so that the housing end parts 2, 3 are inclined to each other. The housing ™ end parts 2, 3 each have a central hub part spherical shell surface connecting with a flat end face on, from which the latter flat end faces extend radially outward, the corresponding surfaces of the two housing end parts 2, 3 face one another. The disc-shaped one Rotor 1 has one on each of its two end faces

- 7 -909819/0857- 7 -909819/0857

die mittige Rotoröffnung umgreifenden Kugelmantelring bzw. 6 auf, dessen Radius jeweils auf den gleichen Mittelpunkt bezogen ist wie derjenige der Kugelmantelteilflächen des Gehäuses und welche zusammen mit diesen Gehäuseflächen einen Raum abschließen, der durch die Außenumfangsflachen der Kugelmantelringe 5, 6» ferner die einander gegenüberliegenden Stirnseiten'der beiden Gehäuse-Endteile 2, 3 und schließlich durch den Innenumfang des Gehäuseringes 4 begrenzt wird. Dieser abgeschlossene Raum hat die Form eines sich in Umfangsrichtung abwechselnd verengenden und erweiternden Ringkanales, in welchem der radial äußere Teil des scheibenförmigen Rotors 1 während der Rotordrehung geführt wird.the central rotor opening encompassing spherical casing ring or 6, the radius of which is related to the same center point as that of the spherical shell partial surfaces of the housing and which, together with these housing surfaces, close off a space defined by the outer peripheral surfaces the spherical casing rings 5, 6 »also the one another opposite end faces of the two housing end parts 2, 3 and finally through the inner circumference of the housing ring 4 is limited. This closed space has the shape of an alternating circumferential direction narrowing and widening annular channel, in which the radially outer part of the disk-shaped Rotor 1 is guided during the rotor rotation.

Die mittigen Nabenteile der beiden Gehäuse-Endteile 2, 3 weisen jeweils ein, jeweils eine Welle 9 bzw. 10 aufnehmendes Lager 7 bzw. 8 auf. Die beiden Wellen und 10 sind der Neigung der beiden Gehäuseteile 2, 3 entsprechend in der gleichen Ebene liegend jeweils ebenfalls zueinander geneigt, wobei ihre Achsen zu den jeweils zugehörigen ebenen inneren Gehäusestirnflächen jeweils senkrecht verlaufen.The central hub parts of the two housing end parts 2, 3 each have a bearing 7 and 8, respectively, which each receive a shaft 9 or 10. The two waves and 10 are each also lying in the same plane, corresponding to the inclination of the two housing parts 2, 3 inclined to each other, with their axes to the respective associated flat inner housing end faces, respectively run vertically.

,Die innerhalb des Gehäuses 2, 3 aneinander angrenzenden, The within the housing 2, 3 adjoining each other

909819/0857909819/0857

ι"11'1'1 ''■-■ ■ "111I F1»: ;:τ!ι " 11 ' 1 ' 1 " ■ - ■ ■ " 111 IF 1 »:;: τ!

Enden der beiden Wellen 9, 10 sind jeweils gabelförmig ausgebildet. Die Gabelansätze dieser Wellenenden verlaufen zu-beiden Seiten der Achse der betreffenden Welle jeweils parallel zueinander und bilden zusammen mit Stirnkappen 11 jeweils Bohrungen zur Aufnahme von Gelenkzapfen.Ends of the two shafts 9, 10 are each fork-shaped educated. The fork approaches of these shaft ends run on both sides of the axis of the shaft in question, respectively parallel to one another and together with end caps 11 each form bores for receiving pivot pins.

Der Eotor 1 weist innerhalb seiner mittigen öffnung radial verlaufende, jeweils um 90° versetzt zueinander angeordnete Gelenkzapfen 12, 13» 14 und 15 auf, wie dies insbesondere aus 3Fig. 3 der Zeichnungen ersichtlich ist. Diametral einander gegenüberliegende Gelenkzapfen 12, 14, bzw. 13j 15 sind jeweils in den Bohrungen der Gabelansätze der Welle 9 bzw. der Welle 10 gelagert, so daß die Gabelansätze der beiden Wellen zueinander um 90° versetzt angeordnet sind. Die Gelenkzapfen 12, 14 sind mit der Welle 9 und die Gelenkzapfen 13» 15 sind mit der Welle 10 verbunden, ■so daß die Achsen des Zapfenlagers achssenkrechte Durchmesser * des ßotors 1 bilden. Auf diese Weise wird dem Rotor 1 durch die beiden Wellen eine Bewegung aufgezwungen,' bei welcher sich die eine dieser Diametralachsen in einer zu der einen Welle senkrechten Ebene und sich die andere Diametralachse in einer zu der anderen Welle senkrechten Ebene dreht. Die Anordnung entspricht demzufolge einem Kreuzgelenk, bei welchem der Eotor 1 dem normalerweise starren Gelenk-Within its central opening, the eotor 1 has pivot pins 12, 13, 14 and 15 which run radially and are offset from one another by 90 °, as shown in particular in FIG. 3. 3 of the drawings can be seen. Diametrically opposed pivot pins 12, 14, or 13j 15 are each mounted in the bores of the fork extensions of the shaft 9 and the shaft 10, so that the fork extensions of the two shafts are offset from one another by 90 °. The pivot pins 12, 14 are connected to the shaft 9 and the pivot pin 13 »15 are connected to the shaft 10, ■ so that the axes of the pivot bearing achssenkrechte diameter of the form * ßotors. 1 In this way, a movement is imposed on the rotor 1 by the two shafts, in which one of these diametrical axes rotates in a plane perpendicular to the one shaft and the other diametrical axis rotates in a plane perpendicular to the other shaft. The arrangement therefore corresponds to a universal joint, in which the eotor 1 is the normally rigid joint

- 9 -909319/0857- 9 -909319/0857

> i ι > ι >> i ι> ι >

element entspricht.element corresponds to.

Die Rotorform ist insbesondere aus den Fig. 2 und ersichtlich. Die Kugelmantelringe 5, 6 stehen in der vorstehend beschriebenen Weise jeweils von den Stirnseiten des Rotors ab. Der scheibenförmige Rotor 1 weist einen kugelringförmigen Umfangsrand 16 auf, dessen Krümmungsmittelpunkt in der Rotorachse liegt, während die beiden Stirnseiten des Rotors jeweils sich in axialer Richtung erhebende, radial verlaufende und in gleichem Umfangswinkel wie die Gelenkzapfen 12, 13» 14 und 15 angeordnete Erhöhungen 17» 18, 19 und 20 aufweisen. Die an der einen Rotorstirnseite einander diametral gegenüberliegenden beiden Erhöhungen 17 und 19 sind in TJmfangsrichtung um 90° versetzt zu den an der anderen Rotorstirnseite in gleicher Weise gebildeten Erhöhungen 18 und 20 angeordnet .The rotor shape can be seen in particular from FIGS. The spherical casing rings 5, 6 are in the manner described above each from the end faces of the rotor. The disc-shaped rotor 1 has a spherical ring-shaped peripheral edge 16, the center of curvature lies in the rotor axis, while the two End faces of the rotor each rise in the axial direction, run radially and at the same circumferential angle like the pivot pins 12, 13 »14 and 15 arranged Elevations 17 »18, 19 and 20 have. The diametrically opposed to one another on one rotor face the two elevations 17 and 19 are offset in the circumferential direction by 90 ° to those on the other end of the rotor Elevations 18 and 20 formed in the same way are arranged.

Bei im Gehäuse untergebrachtem Rotor, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, liegen die genannten Erhöhungen 17, 18, 19 und 20 jeweils an den inneren Stirnflächen der Gehäuse-Endteile 2, 3 an und bleiben mit diesen Flächen auch während der Rotordrehung in Berührung. Zwischen .den einzelnen Erhöhungen sind die Rotorstirnseiten jeweilsWhen the rotor is housed in the housing, as shown in FIG. 1, the raised areas 17, 18, 19 and 20 each on the inner end faces of the Housing end parts 2, 3 and remain in contact with these surfaces even during the rotation of the rotor. Between .the individual elevations are the rotor front sides

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909819/0857 original inspected909819/0857 original inspected

derart geformt, daß mindestens während "bestimmter Drehstellungen dee Rotors zwischen diesen Rotorteilen und den Gehäuse-Endteilen 2, J Zwischenräume gebildet werden, deren Volumen sich während der Eotordrehung jeweils ändert. Hierbei hat einer dieser Räume jeweils dann sein kleinstes Volumen, wenn die Achse eines Gelenkzapfenpaares jeweils zu beiden Wellen achssenkrecht steht. Bei Drehung der beiden Wellen bilden die Gelenkzapfenachsen mit den Ebenen ihrer ursprünglichen Stellungen jeweils fortschreitend größer werdende Winkel, was so lange eine Verschiebung des Rotors zur Folge hat, bis die jeweils folgende Gelenkzapfenachse in bezug auf die Wellenachsen eine achssenkrechte Stellung einnimmt.shaped such that at least during "certain rotational positions dee rotor between these rotor parts and the housing end parts 2, J spaces are formed, whose Volume changes as the eotor rotates. Here one of these spaces has its smallest volume when the axis of a pair of pivot pins is perpendicular to the axis of both shafts. When rotating the two Shafts form the pivot pin axes with the levels of their original positions in each case progressively larger angles, which means a displacement of the rotor for so long has the consequence, until the respective following pivot pin axis with respect to the shaft axes a position perpendicular to the axis occupies.

Bei der in Fig. 1 der Zeichnungen gezeigten Rotorstellung sind die an der rechten Rotorstirnseite vorgesehenen Erhöhungen vertikal ausgerichtet. Wenn der Rotor aus dieser Stellung heraus um 90° gedreht wird, dann nehmen die an der linken Rotorstirnseite vorgesehenen Erhöhungen eine vertikale Lage ein, wie dies in Fig. 1 in der unteren Hälfte strichpunktiert dargestellt ist. Entsprechend der Darstellung in Fig.1 hat sich hierbei der Rotor zur gegenüberliegenden GehäuseStirnseite hinüber bewegt. Dieses Schema dient jedoch lediglich zur Darstellung der Volumenänderung der zuIn the rotor position shown in Fig. 1 of the drawings the elevations provided on the right-hand side of the rotor are aligned vertically. When the rotor is out of this Position is turned out by 90 °, then the elevations provided on the left rotor face take a vertical one Position a, as shown in Fig. 1 in the lower half of the dash-dotted line. According to the representation in 1 the rotor has moved over to the opposite end of the housing. This scheme serves but only to show the change in volume of the to

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"beiden Rotorseiten infolge der Rotorform und der jeweils relativen Verschiebung des Rotors in Bezug auf das Gehäuse gebildeten Räume. Ein maximales Volumen der auf der einen oder anderen Seite gelegenen Räume ergibt sich jeweils dann, wenn der Rotor eine der hier beschriebenen Stellungen einnimmt."both sides of the rotor as a result of the rotor shape and each relative displacement of the rotor in relation to the housing formed spaces. A maximum volume of the rooms on one or the other side results in each case when the rotor assumes one of the positions described here.

Ein Vorteil einer derartigen Drehkolbenmaschine nach der Erfindung ergibt sich dann, wenn man in dem Gehäuse entsprechende Einlaß- und Auslaßöffnungen vorsieht, deren genaue Anordnung davon abhängig ist, ob die Maschine als Antriebsmaschine oder als Pumpe Verwendung finden soll. Unter solchen Umständen erzielbare Arbeitsweisen und Ausführungsformen ergeben sich anhand des eingangs erwähnten älteren Vorschlages. Die wichtigsten Überlegungen sind im Falle bestimmter Zweitaktmaschinen entsprechend dem älteren Vorschlag im wesentlichen die gleichen wie bei der Drehkolbenmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung, und zwar ungeachtet der Unterschiede, wie in den einzelnen Fällen die gewünschte Rotorbewegung erreicht wird.An advantage of such a rotary piston machine according to the invention arises when one is in the housing provides corresponding inlet and outlet openings, the exact arrangement of which depends on whether the machine is as Drive machine or as a pump is to be used. Procedures and Embodiments Achievable in Such Circumstances result from the earlier proposal mentioned at the beginning. The most important considerations are in the case of certain two-stroke engines, in accordance with the older proposal, essentially the same as in of the rotary piston machine according to the present invention, regardless of the differences, as in the individual Cases the desired rotor movement is achieved.

Die Fig. 4 und 5 der Zeichnungen zeigen schematisch einige der für die vorstehend beschriebene Ausführungsform der Erfindung maßgeblichen Faktoren.Figures 4 and 5 of the drawings show schematically some of the factors relevant to the embodiment of the invention described above.

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Die innere, beispielsweise aus 3?ig. 4 ersichtliche Gehäuseform wird durch sich kreuzende !eile zweier konzentrischer, -verschiedenen Durchmesser aufweisender Kugeln erreicht, welche zu einer vertikalen, ihren gemeinsamen Mittelpunkt kreuzenden Querebene symmetrisch angeordnet sind. Die zu beiden Seiten der Querebene gelegenen Teile der beiden Kugeln haben jeweils ebene Seitenflächen, wobei die Seitenflächen der im Durchmesser kleineren Kugel zu dieser Querebene parallel verlaufen, während die ebenen Seitenflächen der im Durchmesser größeren Kugel jeweils unter einem mit der Querebene eingeschlossenen Winkel oC ' zueinander geneigt sind und wobei dieser Winkel oC gemäß der Erfindung jeweils auch den zu beiden Seiten der Gehäuselängsachse durch die Achsen der den Rotor tragenden Wellen gebildeten Scheitelwinkeln entspricht.The inner one, for example from 3? Ig. The housing shape shown in FIG. 4 is achieved by intersecting parts of two concentric balls of different diameters, which are arranged symmetrically to a vertical transverse plane which crosses their common center point. The parts of the two balls on either side of the transverse plane each have flat side surfaces, the side surfaces of the smaller diameter ball running parallel to this transverse plane, while the flat side surfaces of the larger diameter ball each at an angle oC 'included with the transverse plane are inclined and wherein this angle oC according to the invention in each case also corresponds to the apex angles formed on both sides of the housing longitudinal axis by the axes of the shafts carrying the rotor.

Im folgenden wird auf Fig. 5 eier Zeichnungen Bezug genommen, welche ein Kreuzgelenk mit einem in sich starren, zwischen Gabelelementen 22 und 25 angeordnetem Element zeigt. Die beiden Gabelelemente 22, 23 sind unter einem rechten Winkel zueinander an einander gegenüberliegenden Enden zweier Wellen 24, 25 befestigt, welche in bezug auf die Zeichnung zur Horizontalen unter einem Winkel ot schräg verlaufen.Reference is now made to FIG. 5 of the drawings taken, which is a universal joint with a rigid, between fork elements 22 and 25 arranged element shows. The two fork elements 22, 23 are at right angles to one another on opposite sides Ends of two shafts 24, 25 attached, which with respect to the drawing to the horizontal at an angle ot run obliquely.

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Betrachtet man die Bewegung des starren Kreuzgelenkelementes, so erkennt man, daß seine Achsen immer senkrecht zueinander stehen und sich jede dieser "beiden Achsen jeweils nur in einer zu der Achse der jeweils zugehörigen Welle achs senkrecht en Ebene "bewegen kann. Wenn man annimmt, daß auf jeder Achse des starren Kreuzgelenkelementes ein Zylinder mit dem Radius r sitzt, dann kann man sich vorstellen, daß eine auf. der Oberfläche des einen Zylinders im Abstand r vom Mittelpunkt des starren Kreuzgelenkelementes und normal zur Achse der Welle 2^ verlaufende Linie eine ortsfeste Ebene 26 berühren würde. In gleicher Weise würde eine auf dem Umfange des anderen Zylinders verlaufende Linie eine senkrecht zur Achse der Welle 25 verlaufende ortsfeste Ebene 27 berühren.If you look at the movement of the rigid universal joint element, you can see that its axes are always perpendicular to one another and each of these "two axes can only move in a plane perpendicular to the axis of the respective associated shaft". If one assumes that a cylinder with the radius r sits on each axis of the rigid universal joint element, then one can imagine that one on. the surface of the one cylinder at a distance r from the center of the rigid universal joint element and normal to the axis of the shaft 2 ^ running line would touch a fixed plane 26. In the same way, a line running around the circumference of the other cylinder would touch a stationary plane 27 running perpendicular to the axis of the shaft 25.

Wählt man entsprechend Fig. 4 der Zeichnungen für die zueinander geneigten Seiten des im Durchmesser größeren Kugelausschnittes einen entsprechenden Abstand und demzufolge einen entsprechenden Abstand der inneren Stirnflächen der beiden in lig. 1 dargestellten Gehäuse-Endteile 2, 3» ersetzt man ferner das starre Kreuzgelenkelement durch einen Rotor der vorstehend beschriebenen Art und gibt man den Scheiteln der an dem Rotor vorgesehenen Erhöhungen die !formIf you choose according to Fig. 4 of the drawings for the mutually inclined sides of the larger diameter spherical section a corresponding distance and consequently a corresponding distance between the inner end faces of the two in lig. 1 shown housing end parts 2, 3 » you also replace the rigid universal joint element by a rotor of the type described above and you give the The vertices of the elevations provided on the rotor are the! Shape

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ORiGlNAtORiGlNAt

von Zylindeimantelausschnitten mit dem Radius r, so werden während der Rotordrehung zwischen dem Gehäuse und dem Eotor infolge der "bogenförmig rund um die Scheitel der Hot or erhöhung en herumwandernden Linienberührungen Dichtflächen aufrechterhalten.of cylinder jacket cutouts with radius r, see above are between the housing and during the rotor rotation the eotor as a result of the "arched shape around the vertex The hot or heightened line contacts wandering around maintain sealing surfaces.

Hierdurch können zwischen den einzelnen, zwischen dem Rotor und dem Gehäuse gebildeten Räumen ausreichende Dichtflächen aufrechterhalten werden, ohne daß hierfür besondere Dichtungen erforderlich wären, obwohl selbstver ständlich auch einfache elastische Dichtungen Anwendung finden können, falls dies bei höheren Arbeitsdrücken vorteilhafter sein sollte.This allows sufficient spaces between the individual spaces formed between the rotor and the housing Sealing surfaces are maintained without the need for special seals, although Selbstver Of course, simple elastic seals can also be used if this should be more advantageous at higher working pressures.

Pig. 6 der Zeichnungen zeigt eine abgewandelte Ausführungsform eines Gehäuses, mittels welchem gemäß der J Erfindung der zwischen den beiden Wellen eingeschlossene Winkel im Sinne einer Volumenänderung der während der Drehung des Rotors gebildeten Räume geändert werden kann. Das Gehäuse weist einen Gehäuse-Endteil 30 ähnlich dem in Fig. 1 dargestellten Gehäuse-Endteil 2 auf, dessen Umfang· in gleicher Weise wiederum an einem Gehäusering 31 befestigt ist, welcher ebenfalls die Form eines sich schräg Pig. 6 of the drawings shows a modified embodiment of a housing by means of which according to the J. Invention of the included angle between the two waves in the sense of a change in volume during the Rotation of the rotor formed spaces can be changed. The housing has a housing end portion 30 similar to that Housing end part 2 shown in Fig. 1, the circumference of which in the same way, in turn, is attached to a housing ring 31, which also has the shape of an inclined

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verjüngenden Kugelmantelringes hat. Bei der in EIg. 6 dargestellten Ausführungsform weist jedoch der Gehäusering 31 noch einen von dem Gehäuse-Endteil 3O abgewandten, axial verlaufenden rohrstutzenartigen Ansatz 32 auf, dessen mittige Achse in "bezug auf die Zeichnung horizontal verläuft, während diese gleiche Achse in bezug auf den Gehäuse-Endteil 30 schräg verläuft. Der Zylinderteil 34 eines zweiten Gehäuse-Endteiles 33 ist mittels eines Kugellagers 35 konzentrisch in dem Ansatz 32 gelagert. Eine ebene Stirnfläche 36 des Gehäuse-Endteiles 33 liegt innerhalb des Gehäuseringes 31 der korrespondierenden Stirnseite des Gehäuseteiles 30 gegenüber. Die zu der Stirnfläche 36 senkrechte Achse ist in bezug auf die Achse des Zylinderteiles 34· unter einem Winkel geneigt, welcher gleich dem von dieser letztgenannten Achse und der Achse ,des Gehäuse-Endteiles 30 eingeschlossenen Winkel ist, während eine in dem Gehäuse-Endteil 33 vorgesehene Zapfenlagerbohrung 37 koaxial zur senkrechten Achse der Stirnfläche 36 verläuft. Ein Drehen des Gehäuse-Endteiles 33 um die Achse des Zylinderteiles 34 hat eine Änderung der Neigung der inneren Stirnfläche 36 in bezug auf die innere Stirnfläche des Gehäuse-Endteiles 30 und demzufolge auch eine Änderung der relativen Neigung derhas tapered spherical jacket ring. At the in EIg. 6th However, the embodiment shown has the housing ring 31 also facing away from the housing end part 3O, axially extending pipe socket-like approach 32, whose the central axis in "is horizontal with respect to the drawing, while this same axis is inclined with respect to the housing end part 30. The cylinder part 34 of a second housing end part 33 is by means of a ball bearing 35 mounted concentrically in the extension 32. A flat end face 36 of the housing end part 33 lies within of the housing ring 31 of the corresponding end face of the housing part 30 opposite. The one to the face 36 perpendicular axis is inclined with respect to the axis of the cylinder part 34 · at an angle which is equal to the angle enclosed by this latter axis and the axis of the housing end part 30, while a journal bearing bore 37 provided in the housing end part 33 is coaxial with the vertical axis of the End face 36 runs. Rotating the housing end part 33 about the axis of the cylinder part 34 has a Change in the inclination of the inner end face 36 in relation to on the inner end face of the housing end part 30 and consequently also a change in the relative inclination of the

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in diesen beiden Gehäuse-Endteilen aufgenommenen Wellenzapfen zur Folge. Ein Drehen des Gehäuse-Endteiles 53 um 180° aus der in Eig. 6 in voll ausgezogenen -Linien dargestellten Stellung heraus zu der in dieser 3?igur in strichpunktierten Linien dargestellten Stellung hin ■bewirkt eine Ausrichtung der beiden Wellenzapfen auf gemeinsame Achsen, so daß in Verbindung mit einem Rotor und mit Wellen der vorstehend beschriebenen Art während der Drehung des ™Shaft journals received in these two housing end parts result. Rotating the housing end part 53 by 180 ° from the in Eig. 6 in full lines shown position out to the position shown in this 3 figure in dash-dotted lines an alignment of the two shaft journals on common axes, so that in connection with a rotor and with shafts of the type described above while rotating the ™

Rotors keine Volumenänderung der zwischen dem Rotor und dem Gehäuse gebildeten Räume auftritt. Zwischenstellungen ergeben jeweils entsprechend proportionale Änderungen der Rotorverschiebung und demzufolge auch der Leistung der Drehkolbenmaschine. Eine solche Änderung ist mit der Hubänderung einer Kolbenmaschine mit hin- und hergehenden Kolben vergleichbar.Rotor does not change the volume of the spaces formed between the rotor and the housing. Intermediate positions result in correspondingly proportional changes in the rotor displacement and consequently also in the performance of the Rotary piston machine. One such change is with the stroke change of a reciprocating piston engine Pistons comparable.

Dtu?eil die Verwendung von zwei Drehkolbenmaschinen JjDtu? Eil the use of two rotary piston machines Jj

der in tfig. Λ dargestellten Art, welche über eine gemeinsame Welle derart miteinander gekuppelt sind, daß .ihre beiden äußeren Wellen in bezug auf die gemeinsame Welle im gleichen Sinne schräg verlaufen, beispielsweise indem beide äußere Wellen in bezug auf die Zeichnung jeweils derart schräg nach oben oder schräg nach unten verlaufen, daß einander entsprechende 'Heile der die Rotten umgreifenden Ringkanälethe in tfig. Λ type shown, which are coupled to each other via a common shaft that .Ihre two outer shafts run obliquely with respect to the common shaft in the same sense, for example by both outer shafts with respect to the drawing in such a way obliquely upwards or obliquely after run below that corresponding 'healing of the ring canals encompassing the rots

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in "bezug auf die gemeinsame Welle jeweils in gleichem Sinne radial ausgerichtet sind, können Axialb el astungen und Massenkräfte in geeigneter Weise ausgeglichen werden. Die stirnseitigen Rotorbelastungen wirken bei einer derartigen Anordnung gegeneinander und die infolge Hotorschwingungen hervorgerufenen Momente heben sich gegenseitig auf. Die Verwendung von großen Drucklagern und gegebenenfalls einer zweiten Ausgleichswelle ist demzufolge nicht erforderlich«in "with respect to the common wave in each case in the same sense are aligned radially, axial loads and inertia forces can be balanced in a suitable manner. the Front-end rotor loads act against one another in such an arrangement and those as a result of rotor vibrations evoked moments cancel each other out. The use of large thrust bearings and, if necessary, one second balancer shaft is therefore not required «

Eine solche, beispielsweise als Luftverdichter betriebene Maschine nach der Erfindung ist in den Pig. 7 und 8 der Zeichnungen dargestellt» Zwei scheibenförmige Rotoren 40, 41 (Pig. 8), welche grundsätzlich dem in den Pig. 2 und 3 der Zeichnungen dargestellten Hotor entsprechen, obwohl sie bezüglich ihrer Porm einige nachstehend noch beschriebene Unterschiede aufweisen, sind in Gehäusen 42, untergebracht, welche jeweils einen sich in Umfangsrichtung abwechselnd verengenden und erweiternden Kanal aufweisen, innerhalb welchem während der Rotordrehung jeweils der radial äußere Seil des betreffenden Rotors umläuft. Eine in einem, die beiden Gehäuse 42, 43 miteinander verbindenden Gehäuseteil 45 untergebrachte Welle 44 ist an ihren beiden Enden jeweils gabelförmig. Die beiden gabelförmigen Wellen-Such, for example operated as an air compressor machine according to the invention is in the Pig. 7th and FIG. 8 of the drawings. Two disc-shaped rotors 40, 41 (Pig. 8), which are basically the same as in FIGS Pig. 2 and 3 of the drawings correspond to the Hotor shown, although they have some differences in their Porm described below, housings 42, housed, each of which has a channel alternately narrowing and widening in the circumferential direction, within which the radially outer rope of the respective rotor revolves during the rotor rotation. One in one that connects the two housings 42, 43 to one another Housing part 45 housed shaft 44 is on both of them Ends each fork-shaped. The two fork-shaped wave

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enden liegen in einer gemeinsamen Ebene und nehmen jeweils zwei einander diametral gegenüberliegende Gelenkzapfen des betreffenden Rotors auf. Die Gelenkzapfen sind in der vorstehend bereits beschriebenen Weise innerhalb der mittigen Öffnungen der Rotoren jeweils rund um den öffnungsumfang herum angeordnet. Innerhalb jedes Rotors ist noch einends lie in a common plane and each take two diametrically opposed pivot pins of the concerned rotor. The pivot pins are in the manner already described above within the central openings of the rotors each arranged around the opening circumference. Inside each rotor is another one

zu den vorstehend genannten Gelenkzapfen um 90° versetztoffset by 90 ° to the pivot pin mentioned above

angeordnetes Gelenkzapfenpaar 48, 49 vorgesehen (Pig. 11), ™ und beide Gelenkzapfenpaare werden einerseits von einem gabelförmigen Ende einer Welle 50 und andererseits von einem gabelförmigen Ende einer Welle 51 aufgenommen, welche beide jeweils von der, der Welle 44 abgewandten Seite des betreffenden Rotors aus wegragen. Die Wellen 50* 51 sind derart in Gehäuseteilen 52, 5J5 untergebracht, daß ihre Achsen in bezug auf die Zeichnung relativ zur Achse der Welle 44 jeweils unter gleichem Winkel schräg nach obenarranged pivot pin pair 48, 49 provided (Pig. 11), ™ and both pivot pin pairs are on the one hand by a fork-shaped end of a shaft 50 and on the other hand by a forked end of a shaft 51 received which both protrude away from the side of the rotor in question facing away from the shaft 44. The waves are 50 * 51 so housed in housing parts 52, 5J5 that their Axes with respect to the drawing relative to the axis of the shaft 44 each at the same angle obliquely upwards

verlaufen. Durch die Gehäuse 42, 43 hindurchführende Jget lost. J passing through the housings 42, 43

Lufteinlässe 54, 55 münden jeweils nahe derjenigen Stellen in die genannten Ringkanäle, wo diese jeweils am weitesten sind. Die Einlasse 54, 55 münden in den Ringkanalwandungen jeweils als Niederdruaköffnungen, welche eine solche Form haben, daß während der Rotordrehung einzelne Abschnitte bei bestimmten Drehstellungen nicht abgedeckt sind undAir inlets 54, 55 each open near those points in the above-mentioned ring channels, where they are furthest. The inlets 54, 55 open into the annular channel walls each as Niederdruaköffnungen, which have such a shape that individual sections during the rotor rotation are not covered in certain rotational positions and

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hierdurch Luft in die zwischen den Rotoren und den jeweils zugehörigen Gehäusen gebildeten Räume einströmen kann. Durch die Gehäuse führen außerdem Auslässe 56, 57 hindurch, welche von den jeweils an derjenigen Stelle am Umfange der Ringkanäle gelegenen Hochdrucköffnungen aus nach außen führen, wo die beiden zueinander geneigten Q Stirnflächen des betreffenden Ringkanales jeweils den geringsten Abstand voneinander haben. Die Hochdrucköffnungen sind in bezug auf die Ή1ederdrucköffnungen jeweils während anderer Drehstellungen des Rotors nicht abgedeckt, so daß Luft, welche während der Rotordrehung infolge Volumenänderungen der vorstehend genannten Räume verdichtet wurde, jeweils durch die Auslässe wieder ausströmen kann.as a result, air can flow into the spaces formed between the rotors and the respective associated housings. Outlets 56, 57 also lead through the housing, which lead outward from the high pressure openings located at the point on the circumference of the annular ducts where the two mutually inclined end faces of the annular duct in question have the smallest distance from one another. The high pressure openings are not covered with respect to the pressure openings during other rotational positions of the rotor, so that air which was compressed during the rotor rotation due to volume changes in the aforementioned spaces can flow out again through the outlets.

Um einen ausreichenden Querschnitt der Hochdruck- ^ Öffnungen zu erhalten, ist es erwünscht, daß die scheibenförmigen Rotoren einen möglichst breiten Rand haben. Damit dies ohne übermäßig schwere und große Konstruktion erreicht wird, haben die Rotoren und das ihnen jeweils zugehörige Gehäuse anstelle der vorstehend beschriebenen flachen Stirnflächen vorzugswiese kegelige Stirnflächen.In order to have a sufficient cross-section of the high-pressure ^ To obtain openings, it is desirable that the disk-shaped Rotors have as wide a rim as possible. So that this is achieved without overly heavy and large construction the rotors and their respective associated housing instead of the flat ones described above End faces preferably conical end faces.

Wie aus den Fig. 9 und 10 der Zeichnungen hervorgeht, haben die inneren Stirnflächen 60', 61 der einzelnen Ge-As can be seen from FIGS. 9 and 10 of the drawings, the inner end faces 60 ', 61 of the individual structures

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häuse 42, 42 jeweils die Form eines flachen Kegelstumpf es mit einem HaTbwinkel $, wobei die Achsen dieser Kegelstumpf-Mantelflächen die Mittellinien der Gehäuse jeweils unter einem Winkel JÖ schneiden. Der Umfang des in den "beiden Gehäusen jeweils vorgesehenen Ringkanales wird durch einen Kugelmantelring mit dem Radius r gebildet, welcher die äußeren Kanten der genannten inneren Gehäusestirnflächen % miteinander verbindet. Die schraffierte Fläche P deutet den Querschnitt der in dem betreffenden Gehäuse gebildeten Hochdrucköffnung an. Die Form und die Anordnung der Hochdrucköffnung ist durch die schraffierte Fläche I angedeutet. Die beiden Gehäuse 42, 43 haben wie die eingangs beschriebene Ausführungsform der Erfindung außerdem noch radial weiter innen gelegene, kugelmantelringförmige Flächen, welche in den Fig. 9 und 10 jedoch nicht dargestellt sind.housing 42, 42 each have the shape of a flat truncated cone with a HaTbwinkel $, the axes of these truncated cone lateral surfaces intersecting the center lines of the housing each at an angle JÖ. The scope of the respectively provided in the "two housings annular channel is formed r by a spherical shell ring with the radius, which connects the outer edges of said inner housing faces% with each other. The shaded area P indicates the cross section of the high-pressure port formed in the relevant housing. The The shape and arrangement of the high-pressure opening is indicated by the hatched area I. The two housings 42, 43, like the embodiment of the invention described at the beginning, also have spherical-jacket-ring-shaped surfaces that are located radially further inward, but are not shown in FIGS .

In Aufsicht zeigen die Rotoren 40, 41 ähnlich dem in Fig. 3 dargestellten Rotor, wie dies insbesondere aus Fig. 11 hervorgeht, eine Rotorscheibe 65 mit einer mittigen öffnung, welche zu beiden Stirnseiten der Rotorscheibe 65 von, von dieser seitlich abstehenden Kugelmantelringen 66, umgriffen wird, welch letztere insbesondere aus den Fig. 12 und 13 ersichtlich sind. Die bereits genannten, von denIn a plan view, the rotors 40, 41 show similar to the rotor shown in FIG. 3, as shown in particular Fig. 11 shows a rotor disk 65 with a central opening which, to both end faces of the rotor disk 65, has spherical casing rings 66 protruding laterally from it, is encompassed, the latter in particular from FIGS. 12 and 13 can be seen. Those already mentioned, from the

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gabelförmigen Enden der entsprechenden Wellen aufgenommenen Gelenkzapfen 46, 47, 48, 49 sind jeweils -um 90° zueinander versetzt rund um den öffnungsumfang der mittigen Scheibenöffnung herum angeordnet und ferner verlaufen radial über Jede Rotorstirnseite jeweils zwei sich in axialer Richtung erhebende, einander diametral gegenüberliegende Erhöhungen 68, 69, wobei die an der einen Rotorstirnseite gelegenen Erhöhungen zu den an der anderen Rotorstirnseite vorgesehenen Erhöhungen jeweils um 90° versetzt angeordnet sind.recorded forked ends of the respective shafts Hinge pins 46, 47, 48, 49 are each -by 90 ° to each other offset around the opening circumference of the central pane opening arranged around and also extend radially over each rotor face two in the axial direction uplifting, diametrically opposite elevations 68, 69, with those located on one rotor end face Elevations to the elevations provided on the other rotor end face are each arranged offset by 90 ° are.

Jeweils angrenzend an die einzelnen stirnseitigen Erhöhungen ist der Rotorumfangsrand jeweils mit Ausschnitten 70 versehen, welche jeweils teilweise durch den Rotorumfangsrand hindurchführen und dazu dienen, die zwischen dem betreffenden Rotor und dem zugehörigen Gehäuse gebildeten Räume während geeigneter Rotordrehstellungen jeweils mit der in diesem Gehäuse gebildeten Hochdrucköffnung zu verbinden. Der Rotorumfangsrand selbst hat eine kugelmantelringförmige Fläche, deren Mittelpunkt in der Rotormittellinie liegt.The rotor circumferential edge is each adjoining the individual front elevations with cutouts 70 provided, which each partially pass through the rotor peripheral edge and serve to the between the rotor in question and the associated housing spaces formed during suitable rotor rotation positions each with the high pressure opening formed in this housing connect to. The rotor circumferential edge itself has a spherical jacket ring-shaped surface, the center of which lies in the rotor center line.

Um den Rotor jeweils genau an das Gehäuse anzupassen, sind die Stirnflächen des Rotors jeweils aus Teilen vonIn order to adapt the rotor exactly to the housing, the end faces of the rotor are each made up of parts of

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vier Kegelmantelflächen zusammengesetzt.composed of four conical surfaces.

Zwei einander diametral gegenüberliegende Teil-Kegelmantelflachen haben jeweils den gleichen Halbwinkel J0T (Pig. 12) wie die entsprechenden Stirnflächen des jeweils zugehörigen Gehäuses und ihre Kegelachsen sind in bezug auf die Rotorachse jeweils ähnlich geneigt. Die verbleibenden Teile der betreffenden Rotorfläche sind Teil- Jj Kegelmantelflächen, welche zu dem erstgenannten Teil-Kegelmantelflächenpaar tangential und zu einem Gelenkzapfenpaar, beispielsweise 46, 47 koaxial verlaufen. Der Halbwinkel § dieser letztgenannten Teil-Kegelmantelflächen ist jeweils gleich ^ - ß. Die andere Seite des Rotors ist in gleicher Weise ausgebildet, jedoch in Drehrichtung um 90° versetzt, so daß die dem Halbwinkel § entsprechenden Kegel koaxial zu dem jeweils anderen Gelenkzapfenpaar, beispielsweise 48, 49 liegen.Two diametrically opposite partial conical surfaces each have the same half-angle J0T (Pig. 12) as the corresponding end faces of the respective associated housing and their cone axes are similarly inclined with respect to the rotor axis. The remaining parts of the relevant rotor surface are partial conical surfaces which run tangentially to the first-mentioned partial conical surface pair and coaxially with a pair of pivot pins, for example 46, 47. The half-angle § of these last-mentioned partial conical surfaces is in each case equal to ^ - ß. The other side of the rotor is designed in the same way, but offset by 90 ° in the direction of rotation, so that the cones corresponding to the half-angle § are coaxial with the respective other pair of pivot pins, for example 48, 49.

Gewünschtenfalls können auch andere aus irgendeinem Rotationskörper herleitbare Flächen Anwendung finden. Voraussetzung ist lediglich, daß diese Rotationskörper bzw. die daraus hergeleiteten Flächen eine genaue Übereinstimmung zwischen dem betreffenden Rotor und dem jeweils zugehörigen Gehäuse zulassen.If desired, other surfaces which can be derived from any rotational body can also be used. pre-condition is only that these bodies of revolution or the surfaces derived from them are an exact match between the relevant rotor and the associated housing.

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Während des Betriebes der vorstehend beschriebenen Maschine nach der Erfindung als Ganzes, wobei also jede Stirnseite eines Rotors und die mit ihr jeweils zusammenwirkenden Gehäuseflachen jeweils als eine Einheit betrachtet werden können, sind die beiden Maschinenteile jeweils unabhängig voneinander wirksam. Während der Drehung des Rotors läuft der Rotorrand über die ihm zugeordnete Niederdrucköffnung hinweg, so daß der jeweils zugehörige Einlaß jeweils dann mit einem der zwischen dem Rotor und dem zugehörigen Gehäuse gebildeten Räume Verbindung hat, wenn sich das Volumen des betreffenden Raumes während der Rotordrehung vergrößert und demzufolge Luft angesaugt wird. Mit fortschreitender Drehung des Rotors wird diese Niederdrucköffnung dann wieder geschlossen, wonach sich das Volumen dieses mit Luft gefüllten Raumes zu verkleinern beginnt und hierdurch die in diesem Raum eingeschlossene Luft verdichtet wird. Nach einer entsprechend kurzen Zeitspanne läuft einer der im Rotorrand gebildeten Ausschnitte über die Hochdrucköffnung hinweg und läßt die verdichtete Luft ausströmen. Die Länge und Breite der Hochdrucköffnungen und der im Rotorumfangsrand gebildeten Ausschnitte sind jeweils weitgehend von dem geplanten Druckverhältnis und der beabsichtigten Luftausströmungsgeschwindigkeit abhängig. Die 3?orm der im Rotorumfangsrand gebildeten Ausschnitte bestimmt die Kompressionsvolumina der einzelnen Räume und demzufolge auchDuring the operation of the above-described machine according to the invention as a whole, so each The end face of a rotor and the housing surfaces interacting with it are each considered as a unit the two machine parts are effective independently of each other. During the rotation of the rotor the rotor edge runs over the low-pressure opening assigned to it, so that the respectively associated inlet then in each case communicates with one of the spaces formed between the rotor and the associated housing when the volume of the The space concerned is enlarged during the rotor rotation and consequently air is sucked in. With advancing Rotation of the rotor, this low-pressure opening is then closed again, after which the volume of this is filled with air The space begins to shrink and the air trapped in this space is compressed as a result. After a One of the cutouts formed in the rotor edge runs over the high pressure opening for a correspondingly short period of time and lets the compressed air flow out. The length and width of the high pressure orifices and that in the rotor circumference The sections formed are largely dependent on the planned pressure ratio and the intended air outflow speed addicted. The 3-shape of the cutouts formed in the rotor circumferential edge determines the compression volumes of the individual rooms and consequently also

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die Öffnungszeiten der Mederdrucköffnungen. Die Profile der Öffnungskanten der Niederdrucköffnungen sind demzufolge jeweils dann auf die Profile der Vorderkanten der am Rotorrand gebildeten Ausschnitte gerichtet, wenn sich die Kompressionsvolumina jeweils auf ein dem Einlaßdruck entsprechendes Volumen ausgedehnt haben. Die Profile der Schließkanten der Niederdrucköffnungen sind bei Rotor- ™the opening times of the median pressure openings. The profiles the opening edges of the low-pressure openings are accordingly then in each case on the profiles of the leading edges of the Rotor edge formed cutouts directed when the Compression volumes in each case to a pressure corresponding to the inlet pressure Have expanded volume. The profiles of the closing edges of the low pressure openings are at Rotor- ™

Stellungen, welche jeweils maximalen Volumina der einzelnen Räume entsprechen, durch die betreffenden Rotorkanten bestimmt.Positions that each have maximum volumes of each Spaces correspond, determined by the relevant rotor edges.

Wenn die Drehkolbenmaschine nach der Erfindung mit hoher Drehzahl betrieben wird, können die infolge der zxd-schen jeweils einander entsprechenden Flächen der Rotoren und des jeweils zugehörigen Gehäuses vorhandenen Spielräume auftretenden Leckverluste auch ohne die ä If the rotary piston machine according to the invention is operated at high speed, the leakage losses occurring as a result of the respective corresponding surfaces of the rotors and the respective associated housing can also occur without the similar

Verwendung von anliegenden Dichtungen innerhalb tragbarer Grenzen gehalten werden. Die· Biegsamkeit der Wellen und Lager und die durch Wärme oder andere Einflüsse hervorgerufenen JB1O rmver änderung en machen es jedoch im wesentlichen unmöglich, bei allen Drehzahlbereichen entsprechende Spielräume aufrechtzuerhalten, was insbesondere jeweils innerhalb der unteren Teilbereiche bestimmter Drehzahlbereiche der Fall ist. Zur Vermeidung dieser NachteileUse of tight seals can be kept within acceptable limits. However, en the · flexibility of the shafts and bearings and caused by heat or other influences JB 1 O rmver Modified make it substantially impossible corresponding to all speed ranges scope maintain, which in particular in each particular within the lower portions of speed ranges is the case. To avoid these disadvantages

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können Systeme in Betracht gezogen werden, nach welchen Dichtungen Anwendung finden, die "bei niedrigen Drehzahlen, wenn der Verschleiß gering ist, Leckverluste im allgemeinen jedoch untragbar sind, an den entsprechenden Flächen jeweils entlanggleiten und die je nach Betriebsbedingungen zurückgezogen werden.systems can be considered according to which Seals are used that "at low speeds, when the wear is low, leakage losses in general However, they are unsustainable, slide along the respective surfaces and are withdrawn depending on the operating conditions will.

Derartige Dichtungen können beispielsweise zwischen entsprechenden Teil-Kugelmantelflächen der Hotoren und des jeweils zugehörigen Gehäuses und an den Botoruiüiängen vorgesehen sein.Such seals can, for example, between corresponding Partial spherical jacket surfaces of the Hotoren and the respective associated housing and provided on the Botoruiüiängen be.

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Claims (15)

Patent ansprüohePatent claims 1. Drehkolbenmaschine mit in einem Gehäuse gelagertem Rotor, dadurch gekennzeichnet, daß der im wesentlichen scheibenförmige Rotor (1; 40 bzw. 41) um zueinander rechtwinkelige diametrale Achsen (12 bis 15* 46 bis 49) derart gelenkig mit zwei zueinander geneigten Wellen (9, 10; 50, 44 M bzw. 44, 55) verbunden ist, daß dem Rotor durch die beiden Wellen eine Bolche Bewegung aufgezwungen wird, daß sich die eine Diametralachse in einer zu der einen Welle senkrechten Ebene und sich die andere Diametralachse in einer zu der anderen Welle senkrechten Ebene dreht, daß ferner im j1. Rotary piston machine with a rotor mounted in a housing, characterized in that the essentially disc-shaped rotor (1; 40 or 41) is articulated about mutually right-angled diametrical axes (12 to 15 * 46 to 49) with two mutually inclined shafts (9 , 10; 50, 44 M or 44, 55) that the rotor is forced to move by the two shafts, that one diametrical axis is in a plane perpendicular to the one shaft and the other diametrical axis is in one the other shaft rotates perpendicular plane that also in j Gehäuse (2, 3, 4; 30 bis 33; 42 bzw. 43) ein sich in Umfangsriehtung abwechselnd verengender und erweiternder, einen Teil (l6; 65) des Rotors umgreifender Ringkanal gebildet ist, und daß endlich der Rotor zusammen mit dem M Gehäuse eine Vielzahl von sich bei Drehung des Rotors größenmäßig verändernden Räumen bildet.Housing (2, 3, 4; 30 to 33; 42 or 43) an annular channel, which alternately narrows and widens in the circumferential direction, encompasses part (16; 65) of the rotor, and that finally the rotor together with the M housing a plurality of spaces which change in size as the rotor rotates. 2. Drehkolbenmaschine mit in einem Gehäuse gelagertem Rotor, dadurch gekennzeichnet, daß der im wesentlichen scheibenförmige Rotor (1; 40 bzw. 4l) mit zwei zueinander geneigten Wellen (9, 10; 50, 44 bzw. 44, 51) jeweils gesondert2. Rotary piston machine with a rotor mounted in a housing, characterized in that the substantially disc-shaped rotor (1; 40 or 4l) with two mutually inclined shafts (9, 10; 50, 44 or 44, 51) each separately - 27 909819/0857 - 27 909819/0857 gelenkig verbunden (12 bis 15; 46 bis 49) ist, daß ferner die der einen Welle zugeordnete Gelenkachse zu der, der anderen Welle zugeordneten Gelenkachse rechtwinkelig angeordnet ist, daß weiter in dem Gehäuse (2, 3, 4; 30 bis 33; 42 bzw. 43) ein sich in Umfangsrichtung abwechselnd ver-articulated (12 to 15; 46 to 49) is that further the joint axis assigned to one shaft is arranged at right angles to the joint axis assigned to the other shaft is that further in the housing (2, 3, 4; 30 to 33; 42 or 43) an alternating in the circumferential direction engender und erweiternder, einen Teil des Rotors umgreifender Ringkanal gebildet ist und daß der Rotor zusammen mit dem Gehäuse eine Vielzahl von sich bei Drehung des Rotors größenmäßig verändernden Räumen bildet.narrowing and widening, a part of the rotor encompassing annular channel is formed and that the rotor together with the Housing forms a multitude of spaces which change in size when the rotor rotates. 3. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (Ij 40 bzw. 41) über Drehzapfen (12 bis 15; 46 bis 49) mit den beiden Wellen (9, 10; 50, 44 bzw. 44, 53) verbunden ist.3. Rotary piston machine according to claim 1 or 2, characterized in that the rotor (Ij 40 or 41) via pivot pin (12 to 15; 46 to 49) is connected to the two shafts (9, 10; 50, 44 or 44, 53). 4. Drehkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß von beiden· Seiten der Rotorscheibe (bei 1; 65) ringförmige Teile (5, 6; 66, 67) abstehen, die in Zusammenwirkung mit dem Gehäuse (2, 3, 4; 30 bis 33; 42 bzw. 43) den in. diesem Gehäuse gebildeten., den radial äußeren Rotorteil aufnehmenden Ringkanal abschließen. 4. Rotary piston machine according to one of Claims 1 to 3 *, characterized in that annular parts (5, 6; 66, 67) project from both sides of the rotor disk (at 1; 65), which in cooperation with the housing (2, 3 , 4; 30 to 33; 42 or 43) close off the annular channel formed in this housing and receiving the radially outer rotor part. 5. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekenn-5. Rotary piston machine according to claim 4, characterized - 28 -- 28 - 909819/0857909819/0857 3?3? zeichnet, daß diese ringförmigen Teile (5. 6j 66, 67) die Form von Kugelmantelringen haben und mit entsprechend geformten, sie umschließenden Gehäuseflächen zusammenwirken.shows that these annular parts (5. 6j 66, 67) have the shape of spherical casing rings and interact with correspondingly shaped housing surfaces surrounding them. 6. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 4 oder 5> dadurch gekennzeichnet, daß der radial äußere Rotorteil (bei Ij 65) an seinen beiden Stirnseiten jeweils sich in axialer Richtung erhebende, radial verlaufende, während der Drehung J des Rotors (Ij 40 bzw 41) an inneren Gehäuseflächen (bei 2, 5, 4; 50 bis 33; 42 bzw. 4?) anliegende Erhöhungen (17 bis 2Oj 68, 69) aufweist.6. Rotary piston machine according to claim 4 or 5> characterized in that the radially outer rotor part (at Ij 65) on its two end faces each rising in the axial direction, radially extending during the rotation J of the rotor (Ij 40 or 41) on the inner one Housing surfaces (at 2, 5, 4; 50 to 33; 42 or 4?) Has adjacent elevations (17 to 20j 68, 69). 7. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Stirnseite der Rotorscheibe (bei Ij 65) jeweils zwei einander diametral gegenüberliegende, radial verlaufende Erhöhungen (I7, 18 bzw. 18, 2Oj 68, 69) vorgesehen sind und daß die an der einen Rotorseite vorgesehenen Erhöhungen zu den auf der dazu abgewandten Rotorseite vorge- " sehenen Erhöhungen jeweils um 90° versetzt sind.7. Rotary piston machine according to claim 6, characterized in that on each end face of the rotor disk (at Ij 65) in each case two diametrically opposite, radially extending elevations (17, 18 or 18, 20, 68, 69) are provided and that the elevations provided on one side of the rotor compared to those provided on the opposite side of the rotor " the elevations seen are each offset by 90 °. 8. Drehkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 1J1 gekennzeichnet durch mindestens je eine in bezug auf den genannten Ringkanal ortsfeste Strömungsmitteleinlaßöffnung (bei 54 bzw. bei 55) bzw. -auslaßöffnung (bei 568. Rotary piston machine according to one of claims 1 to 1 J 1, characterized by at least one fluid inlet opening (at 54 or at 55) or outlet opening (at 56) that is fixed with respect to said annular channel - 29 -- 29 - 909819/0857909819/0857 bzw. bei 57)* die beide jeweils im Verlaufe der Drehung des Rotors (1; 40 bzw. 41) zeitenweise geöffnet und geschlossen werden.or at 57) * both in the course of the rotation of the Rotor (1; 40 or 41) are opened and closed from time to time. 9. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine der genannten öffnungen als Hochdrucköffnung (bei 56 bzw. bei 57) am Umfange des genannten Ringkanales bei oder nahe der Stelle angeordnet ist, an welcher die mit den Rotorscheibenstirnseiten zusammenwirkenden Stirnflächen dieses Ringkanales den kleinsten Abstand voneinander haben.9. Rotary piston machine according to claim 8, characterized in that one of said openings is used as a high pressure opening (at 56 or at 57) is arranged on the circumference of said annular channel at or near the point at which the end faces of this ring channel that interact with the rotor disk end faces have the smallest distance from one another to have. 10. Drehkolbenmaschine naeh einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Ringkanal ebene Stirnflächen hat (Pig. I bis 6).10. Rotary piston machine according to one of claims 1 to 9, characterized in that said annular channel has flat end faces (Pig. I to 6). 11. Drehkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9* dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Ringkanal konisch verlaufende Stirnflächen hat (Pig. 7 bis 13).11. Rotary piston machine according to one of claims 1 to 9 *, characterized in that said annular channel is conical has running end faces (Pig. 7 to 13). 12. Drehkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse im wesentlichen aus zwei in bezug aufeinander drehbaren Gehäuseteilen (30, 31* und 33) besteht, so daß der von den beiden Wellen (z.B. 9,12. Rotary piston machine according to one of claims 1 to 11, characterized in that the housing consists essentially of two housing parts (30, 31 * that can be rotated with respect to one another) and 33), so that the one of the two waves (e.g. 9, - 30 909819/0857 - 30 909819/0857 oder 50, 44 oder 44, 51) eingeschlossene Winkel durch eine solche Drehung veränderbar ist.or 50, 44 or 44, 51) included angles by a such rotation is changeable. 15. Drehkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch einen weiteren, teilweise in einem sich in Umfangsrichtung abwechselnd erweiternden und verengenden Ringkanal eines Gehäuses (42 bzw. 4^) aufgenommenen, scheiben- » förmigen Rotor (40 bzw. 4l), der einerseits um einen Durchmesser einer der genannten Wellen (50 oder 51) schwenkbar an diener betreffenden Welle befestigt ist und der andererseits um einen zu dem genannten Durchmesser rechtwinkelig verlaufenden Durchmesser einer dritten Welle (44) schwenkbar an dieser dritten Welle befestigt ist, wexch letztere zu der betreffenden vorgenannten Welle in einer Ebene abgewinkelt verläuft (Fig. 7, 8).15. Rotary piston machine according to one of claims 1 to 11, characterized by a further, partially expanding and narrowing alternately in the circumferential direction Ring channel of a housing (42 or 4 ^) recorded, disc- » shaped rotor (40 or 4l), which on the one hand can be pivoted about a diameter of one of the shafts (50 or 51) mentioned is attached to the shaft in question and the other is at right angles to said diameter by a extending diameter of a third shaft (44) is pivotally attached to this third shaft, wexch the latter to the relevant aforementioned shaft runs angled in one plane (Fig. 7, 8). 14. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 13, dadurch ge- J kennzeichnet, daß die die beiden Rotoren (40, 41) jeweils mit der genannten dritten Welle (44) verbindenden Gelenkaohsen in der gleichen Ebene liegen (Fig. 8).14. Rotary piston machine according to claim 13, characterized in that J indicates that the joint axles connecting the two rotors (40, 41) to said third shaft (44) lie in the same plane (Fig. 8). 15. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe zu einer die genannte dritte15. Rotary piston machine according to claim 13 or 14, characterized characterized in that the same to one said third - 31 -- 31 - 909819/0857909819/0857 Welle (44) mittig achssenkrecht kreuzenden Ebene symmetrisch aufgebaut ist (Fig. 7, 8).Shaft (44) is constructed symmetrically in the center of the plane perpendicular to the axis (Fig. 7, 8). 90981 9/085790981 9/0857 ORIGINAL INSPSCTEDORIGINAL INSPSCTED
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